The role of antibodies against endothelial cells in immune mediated thrombocytopenia

Abstract

Alloimmunization against HPAs leading to bleeding disorders is not only important for Caucasians but also Asians, especially in multiethnic Malays. This evidence promotes HPA typing and the installation of a national donor registry to improve the quality of treatment in Asia. In Caucasians, the pathomechanism how intracranial bleeding caused by anti-HPA-1a occurs during pregnancy in FNAIT was unclear. In this study, we found a high prevalence of anti-HPA-1a antibodies reactive against endothelial alphavbeta3 (type-E) in mothers with FNAIT. In vitro, we could demonstrate that this subtype impairs endothelial function, and interferes with angiogenesis, indicating that type-E antibodies are directly responsible for the development of ICH. Our study showed that type-E antibody can also be formed in type 1 GT patients receiving platelet transfusions. Similar to FNAIT, this antibody type impairs endothelial function as well as angiogenesis. Thus, the presence of type-E antibodies in pregnant GT mothers may also cause severe FNAIT. Our study with a modified monoclonal antibody, 813, showed that platelet clearance and endothelial dysfunction mediated by maternal anti-HPA-1a alloantibodies may be prevented by such an approach. This interesting approach may help us to prevent bleeding and ICH in the fetus during pregnancy. In the last study, we showed that characterization of new platelet alloantigens involved in FNAIT does not only broaden our diagnostic repertoire but also improves our knowledge about the involvement of other molecule components (such as carbohydrates) on the formation of platelet alloantigenic determinants.Altogether, this study does not only underline the importance of alloantibodies in platelet clearance, but also highlights the importance of endothelial-reactive alloantibodies in severe bleeding such as, ICH in FNAIT cases. This knowledge will promote further studies including the development of new diagnostic methods and new treatment strategies of alloimmune mediated disorders. Eine Alloimmunisierung gegen humane Thrombozytenantigene (Human Platelet Antigenes, HPAs) und dadurch bedingter hamorrhagischer Diathese findet sich gehauft nicht nur bei Kaukasien, sondern auch bei Asiaten, insbesondere bei den multiethnischen malaiischen Volkern. Dieses erfordert eine HPA-Typisierung sowie eine nationale Spenderdatei, um die Qualitat von Thrombozytentransfusionen in Asien zu verbessern.Bei der bei Kaukasiern vorkommenden fetalen/neonatalen Thrombozytopenie (FNAIT) war bislang der Pathomechanismus der intrakranialen Blutungen ungeklart, welche wahrend der Schwangerschaft infolge vorhandener Anti-HPA- 1a-Antikorper auftreten konnen. In einer eigenen Studie fanden wir bei Muttern, bei denen eine FNAIT diagnostiziert wurde, in hoher Pravalenz Anti-HPA-1a- Antikorper, welche mit dem endothelialem Integrin alphaVbeta3 (Typ E) reagierten. In einem In-vitro-Modell konnten wir nachweisen, dass dieser Subtyp uber eine Beeinflussung der Angiogenese die Endothelfunktion beeintrachtigen kann. Dies deutet darauf hin, dass solche Typ-E-Antikorper direkt fur das Auftreten intrakranieller Blutungen (Intracranial Hemorrhage, ICH) verantwortlich sind. Unsere weiteren Untersuchungen zeigen ebenfalls, dass Typ-E-Antikorper auch von Glanzmann-Thrombasthenie-(GT)-Typ-1-Patienten nach Thrombozyten- Transfusionen gebildet werden konnen. Ahnlich wie bei der FNAIT beeintrachtigt dieser Antikorper sowohl die Endothelfunktion wie auch die Angiogenese. Daher kann das Vorhandensein von Typ-E-Antikorpern bei Schwangeren mit GT ebenfalls eine schwere FNAIT hervorrufen.In einer andern Studie mit dem modifizierten humanen Antikorper 813 konnten wir nachweisen, dass die durch maternale Anti-HPA-1a-Alloantikorper vermittelte Thrombozyten-Clearance und die endotheliale Dysfunktion durch den modifizierten murinen monoklonalen Antikorper d-813 verhindert werden kann. Dieser interessante Ansatzpunkt konnte dazu beitragen, Blutungen und damit auch eine ICH beim Fetus wahrend der Schwangerschaft zu verhindern. In unseren letzten Studie haben wir gezeigt, dass die Charakterisierung neuer, im Zusammenhang mit der FNAIT stehender Thrombozytenantigene nicht nur unsere diagnostischen Moglichkeiten bezuglich dieser Krankheit erweitert, sondern auch unsere Kenntnisse uber die Beteiligung anderer Molekule (wie etwa Kohlenhydrate) bei der Bildung thrombozytarer Alloantigene. Insgesamt demonstrieren die Ergebnisse dieser Studien nicht nur die Bedeutung von Alloantikorpern bei der Thrombozyten-Clearance, sondern sie unterstreichen auch die Bedeutung Endothel-reaktiver Alloantikorper beim Auftreten schwerer Blutungen, wie etwa bei der ICH in Fallen von FNAIT. Diese Kenntnisse konnen als Grundlage dienen fur weitere Forschungen in Hinblick auf die Entwicklung neuer diagnostischer Methoden und neuer Behandlungsstrategien bei Alloimmunkrankheiten.