Ukr.Biochem.J. 2018; Том 90, № 6, листопад-грудень, c. 31-40

doi: https://doi.org/10.15407/ubj90.06.031

Плазміноген модулює утворення активних форм оксигену тромбоцитами людини

10.12.2018   Uncategorized   No comments

А. О. Тихомиров, Д. Д. Жерносєков, М. М. Гузик, В. В. Корса, Т. В. Гриненко

Інститут біохімії ім. О. В. Палладіна НАН України, Київ;
e-mail: artem_tykhomyrov@ukr.net

Активні форми оксигену (АФО) є важливими сигнальними молекулами, які контролюють функціонування тромбоцитів, а їх продукція підсилюється під час тромбоцитарної активації. Модуляторні ефекти плазміногену (Pg) на утворення АФО тромбоцитами раніше не досліджувалися. Метою цієї роботи було визначити здатність різних форм Pg впливати на метаболічну активність/виживаність тромбоцитів та утворення ними АФО в стані спокою і за умов активації. Тромбоцити, ізольовані із плазми донорів, преінкубували з Glu- або Lys-Pg (1,2 µM) та активували тромбіном (1,0 од. NIH/мл) або колагеном (1,25 мг/мл). Загальну дегідрогеназну активність мітохондрій визначали за допомогою МТТ-тесту, протокову цитофлуориметрію з використанням зонду H2DCF-DA застосовували для вимірювання внутрішньоклітинних рівнів АФО. Встановлено, що Lys-Pg незначним чином пригнічує відновлення МТТ (P < 0,05 проти контролю). Тромбін спричинював дворазове збільшення рівня метаболічної активності тромбоцитів порівняно з інтактними клітинами. Однак активація, індукована тромбіном, була менш вираженою у разі тромбоцитів, преінкубованих з Pg, причому Lys-Pg спричинював більший інгібувальний ефект. На відміну від тромбіну колаген значно пригнічував метаболічну активність тромбоцитів (на 60% від контрольної величини, P < 0,05). Glu- та Lys-Pg не впливали на активність колагенстимульованих тромбоцитів у МТТ-тесті. Сортінг тромбоцитів за здатністю продукувати АФО виявив дві різні субпопуляції клітин. Зростання продукції АФО спостерігалося за активації тромбоцитів як тромбіном, так і колагеном. Pg (Lys-форма більшою мірою) підсилював внутрішньоклітинну генерацію АФО у тромбінстимульованих тромбоцитах. Показано, що посилення Pg генерації АФО, яке передує дії агоністів, може призводити до зниження їх життєздатності та функціональної активності. Це дослідження доповнює уявлення про можливі механізми впливу Pg на функціонування тромбоцитів.

Ключові слова: , , , , ,

Посилання:

  1. Mancuso ME, Santagostino E. Platelets: much more than bricks in a breached wall. Br J Haematol. 2017 Jul;178(2):209-219. PubMed, CrossRef
  2. Estevez B, Du X. New Concepts and Mechanisms of Platelet Activation Signaling. Physiology (Bethesda). 2017 Mar;32(2):162-177. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  3. Kramer PA, Ravi S, Chacko B, Johnson MS, Darley-Usmar VM. A review of the mitochondrial and glycolytic metabolism in human platelets and leukocytes: implications for their use as bioenergetic biomarkers. Redox Biol. 2014 Jan 10;2:206-10. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  4. Carrim N, Arthur JF, Hamilton JR, Gardiner EE, Andrews RK, Moran N, Berndt MC, Metharom P. Thrombin-induced reactive oxygen species generation in platelets: A novel role for protease-activated receptor 4 and GPIbα. Redox Biol. 2015 Dec;6:640-7. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  5. Wachowicz B, Olas B, Zbikowska HM, Buczyński A. Generation of reactive oxygen species in blood platelets. Platelets. 2002 May;13(3):175-82. PubMed, CrossRef
  6. Ravi S, Chacko B, Sawada H, Kramer PA, Johnson MS, Benavides GA, O’Donnell V, Marques MB, Darley-Usmar VM. Metabolic plasticity in resting and thrombin activated platelets. PLoS One. 2015 Apr 13;10(4):e0123597. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  7. Zharikov S, Shiva S. Platelet mitochondrial function: from regulation of thrombosis to biomarker of disease. Biochem Soc Trans. 2013 Feb 1;41(1):118-23.  PubMed, CrossRef
  8. Krötz F, Sohn HY, Pohl U. Reactive oxygen species: players in the platelet game. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 2004 Nov;24(11):1988-96. PubMed, CrossRef
  9. Begonja AJ, Gambaryan S, Geiger J, Aktas B, Pozgajova M, Nieswandt B, Walter U. Platelet NAD(P)H-oxidase-generated ROS production regulates alphaIIbbeta3-integrin activation independent of the NO/cGMP pathway. Blood. 2005 Oct 15;106(8):2757-60. PubMed, CrossRef
  10. Ghasemzadeh M, Hosseini E, Roudsari ZO, Zadkhak P. Intraplatelet reactive oxygen species (ROS) correlate with the shedding of adhesive receptors, microvesiculation and platelet adhesion to collagen during storage: Does endogenous ROS generation downregulate platelet adhesive function? Thromb Res. 2018 Mar;163:153-161. PubMed, CrossRef
  11. Wang Z, Wang J, Xie R, Liu R, Lu Y. Mitochondria-derived reactive oxygen species play an important role in Doxorubicin-induced platelet apoptosis. Int J Mol Sci. 2015 May 15;16(5):11087-100. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  12. Law RH, Abu-Ssaydeh D, Whisstock JC. New insights into the structure and function of the plasminogen/plasmin system. Curr Opin Struct Biol. 2013 Dec;23(6):836-41. PubMed, CrossRef
  13. Fredenburgh JC, Nesheim ME. Lys-plasminogen is a significant intermediate in the activation of Glu-plasminogen during fibrinolysis in vitro. J Biol Chem. 1992 Dec 25;267(36):26150-6. PubMed
  14. Miles LA, Castellino FJ, Gong Y. Critical role for conversion of glu-plasminogen to Lys-plasminogen for optimal stimulation of plasminogen activation on cell surfaces. Trends Cardiovasc Med. 2003 Jan;13(1):21-30. PubMed, CrossRef
  15. Roka-Moya YM, Zhernossekov DD, Yusova EI, Kapustianenko LG, Grinenko TV. Study of the sites of plasminogen molecule which are responsible for inhibitory effect of Lys-plasminogen on platelet aggregation. Ukr Biochem J. 2014 Sep-Oct;86(5):82-8. PubMed, CrossRef
  16. Tykhomyrov AA, Zhernosekov DD, Roka-Moya YM, Diordieva SI, Grinenko TV. Effects of Lys-form of plasminogen on platelet actin cytoskeleton. Fiziol Zh. 2014;60(1):25-33. (In Ukrainian). PubMed, CrossRef
  17. Tykhomyrov AA, Zhernosekov DD, Roka-Moya YM, Diordieva SI, Grinenko TV. The effects of Lys-plasminogen on human platelet secretion. Fiziol Zh. 2015;61(6):26-34. (In Ukrainian). PubMed, CrossRef
  18. Grant AJ. Modifications to the lysine Sepharose method of plasminogen purification which ensure plasmin-free Glu-plasminogen. Biochem Int. 1990;20(3):519-27. PubMed
  19. Summaria L, Spitz F, Arzadon L, Boreisha IG, Robbins KC. Isolation and characterization of the affinity chromatography forms of human Glu- and Lys-plasminogens and plasmins. J Biol Chem. 1976 Jun 25;251(12):3693-9. PubMed
  20. Collen D, Ong EB, Johnson AJ. Human plasminogen: in vitro and in vivo evidence for the biological integrity of NH2-terminal glutamic acid plasminogen. Thromb Res. 1975 Oct;7(4):515-29. PubMed, CrossRef
  21. Li J, Lockerbie O, de Korte D, Rice J, McLean R, Goodrich RP. Evaluation of platelet mitochondria integrity after treatment with Mirasol pathogen reduction technology. Transfusion. 2005 Jun;45(6):920-6. PubMed, CrossRef
  22. Aranda A, Sequedo L, Tolosa L, Quintas G, Burello E, Castell JV, Gombau L. Dichloro-dihydro-fluorescein diacetate (DCFH-DA) assay: a quantitative method for oxidative stress assessment of nanoparticle-treated cells. Toxicol In Vitro. 2013 Mar;27(2):954-63. PubMed, CrossRef
  23. Jang JY, Min JH, Chae YH, Baek JY, Wang SB, Park SJ, Oh GT, Lee SH, Ho YS, Chang TS. Reactive oxygen species play a critical role in collagen-induced platelet activation via SHP-2 oxidation. Antioxid Redox Signal. 2014 Jun 1;20(16):2528-40. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  24. Zhernossekov D., Roka-Moiia Y., Tykhomyrov A., Guzyk M., Grinenko T. Glu- and Lys-forms of plasminogen differentially affect phosphatidylserine exposure on the platelet surface. Ukr Biochem J. 2017; 89(Special Issue): 102-110. CrossRef
  25. Godier A, Hunt BJ. Plasminogen receptors and their role in the pathogenesis of inflammatory, autoimmune and malignant disease. J Thromb Haemost. 2013 Jan;11(1):26-34. PubMed, CrossRef
  26. Syrovets T, Lunov O, Simmet T. Plasmin as a proinflammatory cell activator. J Leukoc Biol. 2012 Sep;92(3):509-19. PubMed, CrossRef
  27. Quinton TM, Kim S, Derian CK, Jin J, Kunapuli SP. Plasmin-mediated activation of platelets occurs by cleavage of protease-activated receptor 4. J Biol Chem. 2004 Apr 30;279(18):18434-9. PubMed, CrossRef
  28. Kuliopulos A, Covic L, Seeley SK, Sheridan PJ, Helin J, Costello CE. Plasmin desensitization of the PAR1 thrombin receptor: kinetics, sites of truncation, and implications for thrombolytic therapy. Biochemistry. 1999 Apr 6;38(14):4572-85. PubMed, CrossRef
  29. Coughlin SR. Protease-activated receptors in hemostasis, thrombosis and vascular biology. J Thromb Haemost. 2005 Aug;3(8):1800-14. PubMed, CrossRef
  30. Greenidge AR, Hall KR, Hambleton IR, Thomas R, Monroe DM, Landis RC. Plasmin Activation of Glial Cells through Protease-Activated Receptor 1. Patholog Res Int. 2013;2013:314709. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  31. Leytin V, Allen DJ, Mykhaylov S, Lyubimov E, Freedman J. Thrombin-triggered platelet apoptosis. J Thromb Haemost. 2006 Dec;4(12):2656-63. PubMed, CrossRef
  32. Nuyttens BP, Thijs T, Deckmyn H, Broos K. Platelet adhesion to collagen. Thromb Res. 2011 Jan;127(Suppl 2):S26-9. PubMed, CrossRef
  33. Qiao J, Arthur JF, Gardiner EE, Andrews RK, Zeng L, Xu K. Regulation of platelet activation and thrombus formation by reactive oxygen species. Redox Biol. 2018 Apr;14:126-130. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  34. Whyte CS, Swieringa F, Mastenbroek TG, Lionikiene AS, Lancé MD, van der Meijden PE, Heemskerk JW, Mutch NJ. Plasminogen associates with phosphatidylserine-exposing platelets and contributes to thrombus lysis under flow. Blood. 2015 Apr 16;125(16):2568-78. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  35. Rand ML, Wang H, Bang KW, Teitel JM, Blanchette VS, Freedman J, Nurden AT. Phosphatidylserine exposure and other apoptotic-like events in Bernard-Soulier syndrome platelets. Am J Hematol. 2010 Aug;85(8):584-92. PubMed, CrossRef
Creative CommonsThis work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.