Nedostatok proteínu S

Deficit proteínu S je zriedkavé ochorenie charakterizované zníženou aktivitou proteínu S, plazmatickej serínovej proteázy s komplexnou úlohou v koagulácii, zápale a apoptóze.[ 1 ] Proteín S je antikoagulačný proteín objavený v Seattli v štáte Washington v roku 1979 a pomenovaný po meste. Proteín S uľahčuje pôsobenie aktivovaného proteínu C (APC) na aktivovaný faktor 5 (F5a) a aktivovaný faktor 8 (F8a). Deficit proteínu S charakteristicky vykazuje neschopnosť kontrolovať zrážanlivosť krvi, čo vedie k nadmernej tvorbe krvných zrazenín (trombofília) a venóznej tromboembólii (VTE).[ 2 ] Deficit proteínu S môže byť dedičný alebo získaný. Získaný deficit je zvyčajne spôsobený ochorením pečene, nefrotickým syndrómom alebo nedostatkom vitamínu K. Dedičný deficit proteínu S je autozomálne dominantný znak. Trombóza sa pozoruje pri heterozygotnom aj homozygotnom genetickom deficite proteínu S.

Epidemiológia

Vrodený deficit proteínu S je autozomálne dominantný s variabilnou penetranciou. Ročný výskyt venóznej trombózy je 1,90 % s priemerným vekom prejavu 29 rokov. Deficit proteínu S sa môže vyskytnúť v homozygotnom stave a u týchto jedincov sa vyvinie purpura fulminans. Purpura fulminans sa objavuje v novorodeneckom období a je charakterizovaná trombózou malých ciev s kožnou a subkutánnou nekrózou. Výskyt mierneho vrodeného deficitu proteínu S sa odhaduje na 1 z 500 jedincov. Závažný deficit proteínu S je zriedkavý a jeho prevalencia v bežnej populácii zostáva neznáma kvôli ťažkostiam s diagnostikovaním tohto stavu.

Deficit proteínu S je u zdravých jedincov bez anamnézy venóznej tromboembólie zriedkavý. V štúdii so zdravými darcami krvi sa zistila prevalencia familiárnej formy deficitu proteínu S medzi 0,03 a 0,13 %. [ 3 ] Pri vyšetrení vybranej skupiny pacientov s anamnézou rekurentnej trombózy alebo rodinnou anamnézou významnou pre trombózu sa výskyt deficitu proteínu S zvýšil na 3 – 5 %. [ 4 ], [ 5 ]

Štúdie, ktoré uvádzajú klinický význam súvislosti medzi hladinami proteínu S a rizikom venóznej tromboembólie, naznačujú zníženie prahovej hladiny proteínu S potrebnej na diagnostiku. To by následne zmenilo prevalenciu ochorenia. [ 6 ] Údaje z amerických a európskych štúdií neodhalili rozdiely v prevalencii deficitu proteínu S. Prevalencia deficitu proteínu S je však vyššia v japonskej populácii: u pacientov s VTE je 12,7 % a v bežnej populácii približne 0,48 – 0,63 %. [ 7 ]

Deficit proteínu S je u zdravej populácie zriedkavý. V štúdii s 3 788 jedincami bola prevalencia familiárneho deficitu proteínu S 0,03 až 0,13 %. U pacientov s rodinnou anamnézou trombózy alebo opakujúcej sa trombózy sa výskyt deficitu proteínu S zvyšuje na 3 až 5 %.

Príčiny nedostatku proteínu S

Deficit proteínu S môže byť vrodený alebo získaný. Mutácie v géne PROS1 spôsobujú vrodený deficit proteínu S. [ 8 ] Väčšina mutácií PROS sú bodové mutácie, ako sú transverzné mutácie, ktoré produkujú predčasný stop kodón a tým vedú k skrátenej molekule proteínu S. [ 9 ], [ 10 ] Bolo opísaných viac ako 200 mutácií PROS, ktoré môžu viesť k trom rôznym formám deficitu proteínu S:

• Typ 1: Kvantitatívna porucha charakterizovaná nízkymi hladinami celkového proteínu S (TPS) a voľného proteínu S (FPS) so zníženými hladinami aktivity proteínu S.
• Typ 2 (tiež známy ako typ 2b): znížená aktivita S proteínu s normálnymi hladinami antigénov TPS a FPS.
• Typ 3 (tiež známy ako typ 2a): kvantitatívna porucha charakterizovaná normálnymi hladinami TPS, ale zníženými hladinami FPS a aktivitou proteínu S.

Deficit proteínu S je autozomálne dominantné ochorenie. Mutácie v jednej kópii u heterozygotných jedincov spôsobujú mierny deficit proteínu S, zatiaľ čo jedinci s homozygotnými mutáciami majú závažný deficit proteínu S.

Príčiny získaných výkyvov hladín proteínu S môžu byť:

• Liečba antagonistami vitamínu K.
• Chronické infekcie.
• Závažné ochorenie pečene.
• Systémový lupus erythematosus.
• Myeloproliferatívne ochorenia.
• Nefritický syndróm.
• Diseminovaná intravaskulárna koagulácia (DIC). [ 11 ]
• Riziko VTE je tiež zvýšené u pacientov užívajúcich perorálnu antikoncepciu a u tehotných žien.[ 12 ],[ 13 ]

Patogenézy

Proteín S je neenzymatický kofaktor proteínu C pri inaktivácii faktorov Va a VIIIa a má vlastnú antikoagulačnú aktivitu nezávislú od proteínu C.

Proteín S, podobne ako proteín C, je závislý od vitamínu K a syntetizuje sa v pečeni. V krvnom obehu existuje v dvoch formách: voľný proteín S a proteín S viazaný na zložku komplementu C4. Normálne je 60 – 70 % proteínu S viazaného na zložku komplementu C4, regulátor klasickej dráhy komplementu. Úroveň väzby proteínu S na zložku komplementu C4 určuje obsah voľného proteínu S. Iba voľná forma proteínu S slúži ako kofaktor pre aktivovaný proteín C (APC).

Normálne je hladina proteínu S v plazme 80 – 120 %. Počas tehotenstva je hladina voľného aj viazaného proteínu S znížená a v pooperačnom období je 60 – 80 % a nižšia.

Deficit proteínu S sa dedí autozomálne dominantným spôsobom. Nositelia génovej mutácie sú často heterozygotní, homozygotní nositelia sú zriedkaví. Zistilo sa, že gén pre proteín S sa nachádza na chromozóme 3. V súčasnosti je známych až 70 mutácií génu pre proteín S. Dedičný deficit proteínu S môže byť 2 typov:

• Typ I - zníženie hladiny voľného proteínu S spojeného so zložkou C4 komplementu v rámci normálnych limitov;
• Typ II - znížené hladiny voľného a viazaného proteínu S. Podľa výskumníkov je frekvencia potratov 16,5 %. Mŕtvo narodené deti sú častejšie ako potraty v skorých štádiách tehotenstva.

Heterozygotný deficit plazmatického proteínu S predisponuje k venóznej tromboembólii a je podobný deficitu proteínu C z hľadiska genetiky, prevalencie, laboratórnych testov, liečby a prevencie. Homozygotný deficit proteínu S môže spôsobiť neonatálnu purpuru fulminans, ktorá je klinicky nerozoznateľná od homozygotného deficitu proteínu C. Získaný deficit proteínu S (a proteínu C) sa vyskytuje pri diseminovanej intravaskulárnej koagulácii, liečbe warfarínom a podávaní L-asparaginázy. Diagnóza sa stanovuje detekciou celkového a voľného antigénu proteínu S. (Voľný proteín S je forma, ktorá nie je spojená s proteínom C4b.)

Príznaky nedostatku proteínu S

Príznaky u pacientov s heterozygotným deficitom proteínu S a mierne zníženou aktivitou proteínu S sa môžu líšiť v závažnosti. Takmer polovica všetkých jedincov s deficitom proteínu S vyvinie príznaky pred dovŕšením 55. roku života.[ 14 ] Venózne trombotické príhody (VTE), vrátane parenchymálnych trombov, hlbokej žilovej trombózy (DVT), pľúcnej embólie (PE) a predispozície k DIC, sú bežnými klinickými prejavmi, pričom niektorí pacienti majú aj trombózu mozgových, splanchnických alebo axilárnych žíl. U niektorých žien môže byť strata plodu jediným prejavom deficitu proteínu S. Približne polovica týchto opakujúcich sa epizód VTE sa vyskytuje pri absencii všeobecných rizikových faktorov trombózy. Variabilita rizika trombotických príhod u nositeľov mutácií proteínu S môže byť spôsobená rôznymi funkčnými dôsledkami mutácií PROS1, neúplnou penetranciou génu, vystavením sa trombotickým rizikovým faktorom a environmentálnymi alebo inými genetickými vplyvmi.[ 15 ] Rodinná anamnéza trombózy naznačuje dedičnú trombofíliu. Trombóza pred dovŕšením 55. roku života alebo opakujúca sa trombóza naznačuje dedičný trombofilný stav, ako je deficit proteínu S.

Závažný deficit proteínu S, ktorý je výsledkom vrodených homozygotných mutácií, sa prejavuje u novorodencov krátko po narodení a má charakteristický vzorec purpura fulminans. Postihnutí jedinci zriedkavo prežijú do detstva bez včasnej diagnózy a liečby.

Diagnostika nedostatku proteínu S

Diagnostické testovanie nedostatku proteínu S sa vykonáva pomocou funkčných testov vrátane koagulačných testov a enzýmovo-imunoanalýzy (ELISA) na stanovenie hladín aktivity proteínu S.[ 16 ]

S-antigénový proteín

Antigén proteínu S možno detegovať ako celkový antigén alebo voľný antigén proteínu S. Voľná forma proteínu S je funkčne aktívna. Voľný aj celkový proteín S možno merať pomocou ELISA testu.

Funkčný proteín S

Funkčné testy na proteín S sú nepriame a spoliehajú sa na predĺženie zrážanlivosti krvi v dôsledku tvorby aktivovaného proteínu C (APC) a jeho funkcie v teste.

Mnohé stavy znižujú hladinu proteínu S v krvi, a to ako v antigénových, tak aj funkčných testoch. Patria sem:

• Nedostatok vitamínu K.
• Ochorenie pečene.
• Antagonizmus s warfarínom znižuje hladiny proteínu S.
• Akútna trombóza.
• Tehotenstvo.

Hladiny plazmatického proteínu S sa líšia v závislosti od veku, pohlavia a genetických alebo získaných faktorov, ako je hormonálny stav alebo metabolizmus lipidov.[ 17 ] Celkové a voľné hladiny proteínu S sú u žien nižšie ako u mužov, hoci celkové hladiny proteínu S sa s vekom zvyšujú a u žien je to výraznejšie v dôsledku hormonálnych abnormalít. Hladiny voľného proteínu S nie sú ovplyvnené vekom. Najdôležitejšie je, že falošne nízky funkčný proteín S možno pozorovať u pacientov s faktorom V Leiden, čo je porucha, ktorá zhoršuje funkciu proteínu C. Na presnú detekciu nedostatku proteínu S vo faktore V Leiden po zriedení testovanej plazmy je k dispozícii niekoľko nových komerčných testov.[ 18 ],[ 19 ]

Deficit proteínu S je Medzinárodnou spoločnosťou pre trombózu a hemostázu (ISTH) klasifikovaný do troch fenotypov na základe voľného a celkového antigénu proteínu S a funkčnej aktivity proteínu S, ako je uvedené v časti o etiológii.

Deficit typu 2 je zriedkavý. Typy 1 a 3 sú najčastejšie.

Testy celkového proteínu S majú vynikajúce výsledky, ale nedokážu odhaliť deficit proteínu S typu 2 a 3. Testy voľného proteínu S môžu byť užitočnou alternatívou, hoci im chýba reprodukovateľnosť. Meranie aktivity kofaktora APC sa môže použiť ako nepriamy indikátor deficitu proteínu S, hoci tieto testy majú vysokú mieru falošne pozitívnych výsledkov.

Mutačná analýza génu PROS1 môže byť dôležitá pri diagnostike deficitu proteínu S a ISTH vedie register zdokumentovaných mutácií.

Analýza hemostázy (podľa ISTH): Diagnóza mutácií PROS1 sa vykonáva pomocou sekvenovania DNA alebo amplifikácie polymerázovou reťazovou reakciou (PCR) a analýzy s následnou gélovou elektroforézou.

Liečba nedostatku proteínu S

Pacienti s deficitom proteínu C a S sú refraktérni na heparín sodný a antiagregačné látky. Pri akútnych trombotických komplikáciách je však opodstatnené použitie heparínu sodného a následne nízkomolekulárnych heparínov. Ako zdroj proteínov C a S sa používa čerstvo zmrazená plazma v kombinácii s heparínom sodným. Warfarín sa pri trombofílii dlhodobo používa mimo tehotenstva.

Deficit proteínu S sa lieči pri akútnej venóznej tromboembólii. U asymptomatických nosičov bez trombotických príhod sa môže použiť profylaxia. Liečba akútnej trombózy je rovnaká ako pri všetkých akútnych epizódach venóznej tromboembólie, v závislosti od závažnosti ochorenia a hemodynamickej stability. Liečba VTE pozostáva z antikoagulačnej liečby, ako je heparín (nízkomolekulárny heparín alebo nefrakcionovaný), antagonista vitamínu K alebo priamy perorálny antikoagulancium (DOAC). Počiatočná liečba heparínom môže zahŕňať intravenózny nefrakcionovaný heparín alebo subkutánny nízkomolekulárny heparín (LMWH). Heparín sa má podávať najmenej päť dní, po ktorom nasleduje antagonista vitamínu K alebo priamy perorálny antikoagulancium (DOAC). [ 20 ]

Pacienti s vrodeným deficitom proteínu S zvyčajne dostávajú antikoagulačnú liečbu dlhšie, kým sa koagulačná aktivita nestabilizuje aspoň dva po sebe nasledujúce dni. Profylaktická antikoagulácia warfarínom pokračuje 3 – 6 mesiacov po trombotickej udalosti a mala by byť predĺžená u pacientov so sprievodnými poruchami krvácania.[ 21 ] Celoživotná liečba sa odporúča, ak je prvá trombotická epizóda život ohrozujúca alebo sa vyskytuje na viacerých alebo nezvyčajných miestach (napr. mozgové žily, mezenterické žily). Celoživotná antikoagulácia sa neodporúča, ak je trombotická udalosť vyvolaná závažnou udalosťou (trauma, chirurgický zákrok) a trombóza nie je život ohrozujúca alebo sa vyskytuje na viacerých alebo nezvyčajných miestach.

Profylaktická liečba by sa mala podávať aj pacientom s nedostatkom proteínu S, ktorí sú vystavení rizikovým faktorom trombotických príhod, ako je cestovanie lietadlom, chirurgický zákrok, tehotenstvo alebo dlhodobá imobilizácia. Počas tehotenstva by sa pacientky v prvom trimestri alebo po 36. týždni mali liečiť nízkomolekulárnym heparínom namiesto warfarínu, aby sa znížilo riziko krvácania u plodu a matky.[ 22 ]