Эндотелиально-тромбоцитарное взаимодействие при сепсисе

Сепсис представляет собой опасную для жизни дисфункцию органов, вызванную нерегулируемой реакцией организма хозяина в ответ на инфекцию [1]. Развитие полиорганной дисфункции, увеличивающей вероятность неблагоприятного исхода сепсиса, отчасти обусловлено дисфункцией эндотелия, а также вовлечением в патогенетический процесс тромбоцитов [2]. Хотя тромбоциты в наибольшей степени связаны с гемостазом, они выполняют множество других функций, включая участие в воспалительных процессах через активацию комплемента, взаимодействие с лейкоцитами и моноцитами, участие в защите хозяина от инфекции и регуляции сосудистого тонуса. Эндотелий сосудов образует поверхность раздела между кровью и паренхимой и необходим для гемостаза и регулирования движения воды, растворенных веществ, газов, макромолекул и клеток [3]. Эндотелий играет важную роль в регуляции процессов свертывания крови [4]. В физиологических условиях анатомически и функционально неповрежденный эндотелий важен для предотвращения микрососудистого тромбоза. Активации процессов свертывания крови препятствуют три основных механизма антикоагуляции: система протеина C, ингибитор пути тканевого фактора и антитромбин (АТ). Эндотелиальные клетки регулирует деятельность всех трех этих систем [4][5].

В физиологических условиях гликокаликс эндотелиальных клеток играет решающую роль в функции антикоагулянтных белков и в предотвращении нежелательного свертывания крови. Гликокаликс представляет собой гелеобразную структуру, состоящую из связанных с мембраной протеогликанов, гликопротеинов и гликозаминогликанов, выстилающую поверхность эндотелия сосудов [6][7]. Эндотелиальные клетки также участвуют в гемостазе за счет фактора фон Виллебранда (von Willebrand factor, vWF), депонированного в специальных цитоплазматических включениях — тельцах Вейбеля — Паладе, который опосредует начальную адгезию тромбоцитов к участку повреждения сосуда. В физиологических условиях vWF связывается с тромбоцитами и агрегирует их в условиях высокого напряжения сил сдвига жидкости [8]. Сверхкрупные мультимеры vWF обладают высокой степенью тромбогенности, они расщепляются на более мелкие и менее тромбогенные формы с помощью специфической металлопротеазы ADAMTS13 [9]. Когда происходит неблагоприятное событие, позволяющее патогену попасть в кровоток, возникает генерализованное воспаление от воздействия бактериальных компонентов и продуктов распада тканей. В то время как иммунные клетки обеспечивают адекватный ответ на патоген, эндотелий также активируется, направляет и модулирует воспалительный ответ [10]. Существуют доказательства того, что процессы, регулирующие гемостаз, развивались как компонент воспалительной реакции на инфекцию [11–13]. Многие из этих точек взаимодействия возникают на поверхности эндотелиальных клеток, связывая эти два типа клеток — эндотелиоциты и тромбоциты — в инициации и регуляции процессов свертывания крови и воспаления [14–16]. Воспаление стимулирует как тромбоциты, так и эндотелиальные клетки, используя механизмы, которые влияют как на гемостаз, так и на иммунный ответ [3]. Тромбоциты играют важную роль в образовании тромбов, тем не менее активация тромбоцитов не всегда приводит к образованию протромботической среды [13][14][17]. В эксперименте показано, что ответы тромбоцитов на агонисты более разнообразны и сложны, чем это считалось ранее, причем фенотип тромбоцитов, вызванный взаимодействием лиганда с его рецептором, зависит от лиганда, количества лиганда и/или конкретных нижестоящих путей передачи сигнала, связанных с рецептором [13][18]. Гемостатический и иммуномодулирующий ответы происходят независимо друг от друга [3][19].

Эндотелиальный гликокаликс является важным регулятором целостности эндотелиального барьера и перемещения лейкоцитов [20]. В гомеостатических условиях слой гликокаликса и молекулы антикоагулянта, продуцируемые эндотелиальными клетками, предотвращают тромбоз микрососудов и поддерживают оптимальную текучесть крови [21]. Занимая положение между кровью и стенкой сосудов, эндотелиальный гликокаликс состоит из мембраносвязанной отрицательно заряженной сети протеогликанов, гликопротеинов, гликолипидов, гликозаминогликанов и прикрепленных белков плазмы [22]. Он регулирует барьерную функцию посредством механотрансдукции, и его изменение может привести к изменению функции эндотелиального барьера [23]. Патологические процессы при сепсисе приводят к изменениям структуры гликокаликса, повреждению эндотелия и дисфункции микрососудов [24]. Однако исследования, посвященные компонентам гликокаликса при сепсисе, немногочисленны. При воспалении гликокаликс разрушается активными формами кислорода, глюкуронидазами и другими протеазами. Повреждение структуры гликокаликса приводит к синтезу и воздействию молекул адгезии, таких как P-селектин, E-селектин и молекулы межклеточной адгезии 1 (inter-cellular adhesion molecule 1, ICAM-1 или CD54), а затем к привлечению лейкоцитов и тромбоцитов [7][25]. С другой стороны, активированные эндотелиальные toll-подобные рецепторы (toll-like receptors, TLRs) индуцируют формирование на эндотелиальных клетках прокоагулянтного фенотипа, который характеризуется уменьшением синтеза ингибитора пути тканевого фактора, активатора тканевого плазминогена и гепарана, а также повышенной экспрессией тканевого фактора и ингибитор активатора плазминогена 1 (plasminogen activator inhibitor 1, PAI-1) [26]. Попадание тканевого фактора в кровь приводит к образованию тромбина, который активирует тромбоциты и превращает фибриноген в фибрин. Активированные тромбоциты могут также ускорять выработку фибрина [2][27][28].

Методы визуализации in vivo позволили лучше охарактеризовать изменения, происходящие в гликокаликсе при сепсисе. С использованием атомно-силовой микроскопии для проведения наномеханического анализа микрососудов выявлено уменьшение толщины гликокаликса после сепсис-подобных воздействий: ферментативное расщепление, липополисахарид (ЛПС) и фактор некроза опухоли-α (ФНО-α) [29]. Электронная микроскопия позволила получить трехмерную ультраструктурную визуализацию капиллярного гликокаликса до и после развития эндотоксемии в сердце, почках и печени [30], а также в микроциркуляторном русле легких [31]. Разрушение гликокаликса увеличивает проницаемость макромолекул и адгезию лейкоцитов в микрососудах почек [32]. После острой травмы для восстановления слоя гликокаликса требуется 5–7 дней, но для полного восстановления функции эндотелиальных клеток необходимо значительно больше времени [21][33].

При тяжелой воспалительной реакции, такой как сепсис, активация воспалительного каскада патогеном может привести к автоамплификации продукции цитокинов и цитокиновому шторму. Цитокины — это широкая группа относительно небольших белков (< 40 кДа) (интерлейкинов (ИЛ), хемокинов, интерферонов, ФНО и факторов роста), вырабатываемых и высвобождаемых преимущественно иммунными клетками [34]. В ответе эндотелиальных клеток на цитокины или ЛПС, являющийся компонентом стенки бактериальных клеток, решающую роль играет внутриклеточный сигнальный путь NF-κB, основным компонентом которого является нуклеарный (транскрипционный) фактор NF-κB [35]. ЛПС образует комплекс с ЛПС-связывающим белком, который усиливает последующее взаимодействие ЛПС с комплексом, состоящим из CD14, TLR-4 и белка MD-2 (миелоидный фактор дифференцировки 2, известный также как лимфоцитарный антиген 96) [36]. Нисходящие сигнальные пути могут быть условно разделены на два конкурентных пути: TLR4/TRIF (адаптер, реагирующий на активацию toll-подобного рецептора, содержащий TIR-домен, индуцирующий интерферон-β)/IRF3 (интерферон регулирующий фактор транскрипции 3) и TLR4/MyD88/NF-κB. Путь TLR4/TRIF/IRF3 включает активацию TRIF, интернализацию комплекса TLR4/TRIF внутри эндосом с последующей активацией IRF3 и, в итоге, продукцией интерферона. В то же время активация пути TLR4/MyD88 (ген первичного ответа миелоидной дифференцировки 88)/NF-κB приводит к фосфорилированию MyD88 и киназ 1 и 4, связанных с рецептором ИЛ-1 (IRAK1 и IRAK4). IRAK, в свою очередь, фосфорилируют фактор 6, связанный с рецептором ФНО (TRAF6), который способствует деградации IκB (ингибирующего регулятора трансляции сигнала по NF-κB пути) и транслокации NF-κB в ядро клетки. Воспалительные цитокины, такие как ФНО-α, могут активировать аналогичные сигнальные пути, приводящие к ядерной транслокации NF-κB, и дополнительно увеличивать продукцию цитокинов [37]. Хотя иммунные клетки ответственны за выработку большей части цитокинов во время сепсиса, эндотелиальные клетки выступают не только в роли мишени для цитокинов, но также, посредством описанных сигнальных путей, способны секретировать такие цитокины, как ИЛ-1b, ИЛ-6 и интерферон. Точная роль цитокинов эндотелиального происхождения неясна. Считается, что эндотелиальные клетки вносят вклад в усиление и модуляцию воспалительного каскада и играют важную роль в активации и тонкой настройке местного иммунного ответа [28][38].

В ответ на воспалительные цитокины, в частности ФНО-α и ИЛ-1b, экспрессия гликопротеинов семейства интегринов, включая VCAM-1 (васкулярная молекула клеточной адгезии 1 или CD31), PECAM-1 (молекула адгезии тромбоцитов/эндотелиальных клеток 1), ICAM-1 и ICAM-2 (молекула межклеточной адгезии 2 или CD102), на поверхности эндотелиальных клеток резко возрастает, что является важным этапом в обеспечении и миграции лейкоцитов [21][35][39].

На начальной стадии сиалированные углеводы (сиалил Льюиса (sLeX или CD15s)), обнаруженные на лейкоцитах, слабо прикрепляются к E-селектину и P-селектину, что позволяет лейкоцитам «катиться» по эндотелию. На второй фазе «катящиеся» лейкоциты активируются хемокинами, локально высвобождаемыми макрофагами и эндотелиальными клетками, что обеспечивает более прочную адгезию к ICAM-1 и VCAM-1 и инициирует их трансэндотелиальную миграцию в поврежденные ткани [40][41]. Хемокины, которые связаны с эндотелием через линейные полисахариды — гепарансульфаты, образуют хемотаксический градиент, направляющий дальнейшую миграцию лейкоцитов. Более того, хемокины (такие как CXCL8 (ИЛ-8), CXCL1 (хемокиновый (мотив CXC) лиганд 1), CXCL2 (β-рецептор ИЛ-8) и CXCL5 (также известен как нейтрофильно-активирующий пептид 78, ENA-78), продуцируемые иммунными и эндотелиальными клетками, способствуют привлечению нейтрофилов из костного мозга и усиливают их адгезию [42][43]. Р-селектин на эндотелиальных клетках не только захватывает лейкоциты и способствуют их перемещению по эндотелию, но также активирует интегрины через гликопротеиновый лиганд Р-селектина 1 (PSGL-1 или CD162) и вызывает дальнейшую активацию лейкоцитов [28][44]. Белки, регулирующие ICAM-1, имеют решающее значение для адгезии и трансэндотелиальной миграции лейкоцитов. Эндотелиальный CD2AP (CD2-ассоциированный белок) ограничивает кластеризацию ICAM-1 и ICAM-1-зависимую трансэндотелиальную миграцию [44]. Аннексин-2 (ANXA2) также ограничивает трансэндотелиальную миграцию нейтрофилов, контролируя пространственное распределение ICAM-1 [45]. Рецептор ICAM-1, мембранный белок LFA-1 (антиген 1, ассоциированный с функцией лимфоцитов) [46] и Mac-1 (антиген макрофага-1 или рецептор комплемента 3 (CR3)) играют ключевую роль в остановке нейтрофилов и диапедезе соответственно [21][47].

Являясь наиболее распространенной группой лейкоцитов у человека, нейтрофилы играют важную роль в реализации врожденной иммунной защиты организма в ответ на инфекцию. При сепсисе группы молекул, характерные для патогенов, но отсутствующие в организме хозяина — патоген-ассоциированные молекулярные паттерны (PAMP) или молекулярные паттерны, связанные с повреждением (DAMP), могут активировать рецепторы распознавания образов (PRR), расположенные в нейтрофилах [48]. Молекулярные паттерны стимулируют миграцию нейтрофилов из циркулирующей крови в инфицированные ткани. Затем нейтрофилы высвобождают содержимое внутриклеточных гранул, включая миелопероксидазу, нейтрофильную эластазу и катепсин G. Активированные нейтрофилы также образуют сетевые структуры, содержащие деконденсированную ядерную ДНК, белки нейтрофильных гранул и цитоплазмы, также известные как нейтрофильные внеклеточные ловушки (neutrophil extracellular traps, NETs) [49]. Активация нейтрофилов с помощью этого механизма запускает уникальный процесс гибели нейтрофилов, называемый НЕТозом [50]. НЕТоз отличается от апоптоза или некроза нейтрофилов. Образование NETs зависит от активных форм кислорода. Для производства активных форм кислорода нейтрофилы могут активировать NADPH-оксидазу (NOX) через протеинкиназу C (PKC) и сигнальный путь ERK (Ras-ERK, MAPK/ERK). Активируемая активными формами кислорода пептидиларгининдеиминаза 4 (PAD4) модифицирует специфические остатки аргинина на гистонах H3 и H4 [51], что приводит к отделению линкерного гистона H1 и белка гетерохроматина 1b от нуклеосомной структуры [52] и опосредует деструктуризацию хроматина. Миелопероксидаза, нейтрофильная эластаза и катепсин G способствуют дальнейшей деструктуризации хроматина, тем самым разрушая ядерную мембрану [53]. Волокна ДНК в итоге вытесняются из клетки, создавая «сеть», которая захватывает патогены, а также другие клетки крови и клеточные белки. Патогены, попавшие в NETs, погибают. NETs опосредуют процесс уничтожения бактерий, вирусов [54][55] и грибов [56]. Дисфункция NETs приводит к снижению способности организма сопротивляться инфекции [57][58].

NETs способны захватывать и убивать различные иммунные клетки, включая CD41 и CD81 Т-клетки, В-клетки и моноциты. NETs также могут рекрутировать из циркуляции эритроциты, стимулировать высвобождение vWF из эндотелиальных клеток, увеличивать количество циркулирующего фибриногена и способствовать отложению фибрина, опосредуя тем самым образование венозных тромбов [59]. NETs вносят вклад в состояние свертывающей системы крови, индуцируя экспрессию тканевого фактора захваченными лейкоцитами и моноцитами. NETs способны улавливать тромбоциты и модулировать их активацию, адгезию и агрегацию. Синтез NETs в микроциркуляторном русле способствует образованию там микротромбов [60].

TLRs способствуют образованию NETs. Они представляют семейство связанных с мембраной PRR, которые захватывают PAMP, широко экспрессируемые многими инфекционными организмами. Одним из наиболее изученных PAMP является ЛПС, входящий в состав мембран грамотрицательных бактерий и являющийся основным лигандом TLRs. Тромбоциты экспрессируют многочисленные рецепторы семейства TLR. TLR4 обнаружен на 60 % тромбоцитов, в то время как TLR2 экспрессируется только на небольшой подгруппе тромбоцитов (10–20 %), TLR9 обнаружен на 40 % покоящихся тромбоцитов человека и может увеличиваться до 60 % в активированных тромбоцитах, что указывает на наличие внутриклеточного хранилища TLR9 [61]. Передача сигналов TLR4 тромбоцитов приводит к активации тромбоцитов, высвобождению микрочастиц, богатых ИЛ-1β, и взаимодействию тромбоцитов с другими клетками [62]. Стимуляция TLR2 тромбоцитов увеличивает поверхностную экспрессию P-селектина и активацию интегрина αIIbβ3 (GP IIb/IIIa), что обеспечивает тромбоцитам возможность прилипать к поверхности нейтрофилов, образуя агрегаты и повышая способность нейтрофилов инактивировать патогены [12][63]. TLR9 регулирует секвестрацию чужеродной ДНК и поверхностную экспрессию P-селектина в тромбоцитах [64][65].

Различные механизмы могут способствовать прямой и непрямой активации тромбоцитов при сепсисе, включая активацию тромбоцитов патогеном, активацию эндотелия и лейкоцитов, вызванную патогеном и воспалением, и активацию тромбоцитов, опосредованную активацией комплемента [65]. Адгезия и активация тромбоцитов, активация эндотелиальных клеток сосудов, рекрутирование врожденных иммунных клеток, образование NETs и отложение фибрина — все это способствует повышенной склонности к тромбозу при сепсисе [66][67]. Иммунотромбоз представляет собой одну из линий защиты хозяина, которая поддерживается несколькими специфическими молекулярными механизмами, направленную на борьбу с распространением и выживанием патогенов. Фактически клетки врожденного иммунитета, особенно моноциты и нейтрофилы, запускают иммунотромбоз путем их локального накопления в микрососудах. Они создают прокоагулянтную поверхность на эндотелиальных клетках микрососудов с локальной экспозицией тканевого фактора, деградацией эндогенных антикоагулянтов и образованием прокоагулянтной матрицы, состоящей из внеклеточных нуклеосом. Рекрутирование тромбоцитов способствует росту тромба и образованию NETs нейтрофилами, что позволяет более эффективно захватывать бактерии в микроциркуляторном русле [2][68].

Активация тромбоцитов во время тромботических событий тесно связана с активацией комплемента и, следовательно, связана с воспалением. Хондроитинсульфат A, высвобождаемый из α-гранул во время активации тромбоцитов, является идентифицированным медиатором взаимодействий между тромбоцитами и системой комплемента. Это взаимодействие происходит в трех идентифицируемых процессах: взаимодействие тромбоцитов с другими клеточными элементами (лимфоцитами, моноцитами, базофилами, тучными клетками, нейтрофилами), которые требуют участия комплемента, активации комплемента через классический каскад коагуляции и активации комплемента, независимой от активации коагуляции и комплемент-опосредованного клиренса микробных патогенов [69][70]. Активация классического каскада коагуляции через «внутренний» путь начинается с комплекса «контактной фазы», состоящего из фактора свертывания (F) XII и связанных с комплементом кофакторов, высокомолекулярного кининогена и прекалликреина, который расщепляет неактивную форму FXI до активированного FXIa. В этой цепочке взаимодействий образуется FXIIa, который способен катализировать превращение раннего компонента комплемента C1 (C1r2 переходит в C1rs), начиная процесс активации комплемента. Гранулы тромбоцитов содержат ингибитор C1 (C1-Inh) и полифосфат, которые могут ингибировать переход FXII в FXIIa. C1-Inh и полифосфат блокируют активацию комплемента в других точках, вне зоны инициации. Хотя активация комплемента не происходит на поверхности тромбоцитов, тромбоциты экспрессируют рецепторы как для C1q, так и для C3b факторов комплемента, мембранная экспрессия каждого из этих рецепторов увеличивается при активации тромбоцитов. Поскольку оба этих компонента комплемента также связываются с несколькими видами бактерий, тромбоциты могут участвовать в ответе на инфекцию с помощью механизмов связывания, опосредованных комплементом. Это опосредованное комплементом связывание бактерий с тромбоцитами происходит либо классическим, либо альтернативным путем [71][72]. На проперидин-зависимую активацию комплемента влияет связывание проперидина, высвобождаемого из активированных нейтрофилов, с активированными тромбоцитами [72]. В этой модели связанный с тромбоцитами проперидин опосредует связывание C3 со стимулированными тромбоцитами с последующим промотированием образования конвертазы C3Bb. На активацию комплемента также может влиять механизм, зависимый от P-селектина. При активации тромбоцитов увеличивается экспрессия P-селектина, который связывается с C3b компонентом комплемента. Кроме того, P-селектин имеет девять суши-доменов (модули контрольного белка комплемента), которые являются обычным структурным мотивом во многих комплементсвязывающих белках, таких как CR1, CR2 и фактор H [3][73].

При сепсисе коагуляционный каскад и воспалительная реакция вместе с повреждением эндотелиальной ткани постоянно вызывают активацию тромбоцитов, которая может дополнительно стимулироваться прямым взаимодействием с патогенами [74]. Тромбоциты прилипают и агрегируют в местах повреждения эндотелия, образуя пробку, которая гарантирует целостность сосудов и предотвращает кровотечение. При повреждении сосудистой стенки тромбоциты немедленно прилипают к субэндотелию, подвергаясь воздействию vWF, коллагена различных типов, фибронектина, фибриногена и других адгезивных молекул, таких как ламинин и тромбоспондин. Адгезию тромбоцитов к поврежденному субэндотелию обеспечивают три типа рецепторов: гликопротеиновый комплекс GPIb-IX–V (рецептор vWF), гликопротеин VI (GPVI) и интегрин α2β1 (рецепторы, обеспечивающие связь с коллагеном) и интегрин αIIbβ3. Сначала циркулирующие тромбоциты взаимодействуют с vWF, связанным с коллагеновыми волокнами через комплекс GPIb-IX–V, а затем — с коллагеном через интегрин α2β1 и гликопротеин GPVI. Эти взаимодействия обеспечивают временную адгезию тромбоцитов к поверхности обнаженного субэндотелия. Затем тромбоциты могут либо отделится от субэндотелия, либо закрепится на нем, изменить свою форму с дисковидной на сферическую. Тромбоциты активируются и выделяют содержимое своих гранул. Эта активация также приводит к конформационным изменениям в интегринах α2β1 и αIIbβ3, которые затем могут связываться соответственно с коллагеном и фибриногеном. Эти два интегрина обеспечивают стабильную и прочную адгезию тромбоцитов к субэндотелию. Активация тромбоцитов усиливается растворимыми агонистами, секретируемыми или генерируемыми тромбоцитами, такими как АДФ (аденозиндифосфат), ТХА2 (тромбоксан А2) или тромбином [2][3]. Повреждение эндотелия бактериальными токсинами приводит к усилению выделения тканевого фактора, который активирует FVII, запуская внешний путь коагуляционного каскада [75]. Тромбин является наиболее эффективным активатором тромбоцитов, способным вызывать изменение их формы, секреции и агрегации. Он также является основным эффектором коагуляции, позволяя превращать фибриноген в фибрин для консолидации тромба [76]. Тромбоксан А2 (TXA2), синтезируемый в тромбоцитах, представляет собой простаноид, продуцируемый из арахидоновой кислоты под действием циклооксигеназы-1 (ЦОГ-1) и тромбоксансинтазы. Из-за короткого периода полувыведения действие TXA2 сильно локализовано. Плотные гранулы тромбоцитов содержат высокую концентрацию АДФ, который высвобождается при активации тромбоцитов, усиливает агрегацию тромбоцитов и способствует стабилизации тромба. Взаимодействие растворимых агонистов (АДФ, тромбин и TXA2) с их семью гетеротримерными трансмембранными доменными рецепторами, связанными с G-белком, генерирует передачу сигналов «изнутри наружу», что приводит к активации интегрина αIIbβ3. Этот механизм обеспечивает рекрутирование новых тромбоцитов из кровотока в тромб, что влияет на увеличение его размера [2].

Протромботический фенотип эндотелиальных клеток опосредует экзоцитоз сверхкрупных мультимеров vWF из телец Вейбеля — Паладе эндотелиальных клеток и инициирует микротромбообразование [77]. Некоторое количество сверхкрупных мультимеров vWF, экскретированных из эндотелиальной клетки, остается фиксированным к клеточной мембране эдотелиоцита. Под действием силы сдвига крови, сверхкрупные мультимеры vWF разворачивается в нитевидную (активную) форму. В нормальных условиях сверхкрупные мультимеры vWF быстро расщепляются до менее активных форм металлопротеазой ADAMTS13. Однако при сепсисе медиаторы воспаления, например ИЛ-6, а также нейтрализующие аутоантитела, могут инактивировать металлопротеазу ADAMTS13. Металлопротеаза ADAMTS13 также может ингибироваться плазмином, тромбином, продуктами активированной коагуляции, эластазой гранулоцитов, а также активными формами кислорода. Вместе эти события могут приводить к приобретенному количественному или качественному дефициту ADAMTS13 и повышенному риску развития диссеминированного свертывания крови (ДВС) [9][28][78][79]. Наконец, при сепсисе эндотелий высвобождает повышенное количество PAI-1, подавляя таким образом систему фибринолиза, что также может усиливать дисбаланс между протромботическими и антитромботическими механизмами и приводить к распространению богатых фибрином микрососудистых тромбов, как это наблюдается при ДВС [80].

Значимым патогенетическим событием при ДВС является чрезмерное образование фибриновых тромбов, приводящее к окклюзии кровеносных сосудов в микроциркуляции и развитию органной недостаточности. Массивное образование фибриновых сгустков приводит к потреблению факторов свертывания крови и тромбоцитов [81]. ДВС было одним из первых механизмов, предложенных для объяснения тромбоцитопении у больных сепсисом. Однако лишь у 15–30 % больных с тромбоцитопенией присутствует ДВС, что позволяет предположить, что ДВС может приводить к развитию тромбоцитопении только в некоторых случаях у тяжелобольных [82, 83]. Механизм развития тромбоцитопении при сепсисе еще предстоит полностью понять, но, вероятно, тромбоцитопения возникает из-за комбинации нескольких факторов: повышенного потребления и секвестрации, а также сниженной продукции тромбоцитов [84]. Активация тромбоцитов сокращает продолжительность их жизни, поскольку активированные тромбоциты быстро выводятся из кровотока. В экспериментальных моделях на животных показано, что тромбоцитопения при сепсисе в значительной степени зависит от TLR4, что позволяет предположить, что иммуноопосредованная активация тромбоцитов представляет собой основную причину снижения количества тромбоцитов [85].

Увеличение секвестрации тромбоцитов наблюдается в ранней фазе сепсиса, когда тромбоциты после их активации агрегируют с лейкоцитами, образуя тромбоцитарно-лейкоцитарные агрегаты [86]. Агрегаты тромбоцитов и нейтрофилов также могут усиливать тромбоцитопению за счет образования NETs, активирующих тромбоциты [87]. Инфекционные патогены могут прямо или косвенно вызывать тромбоцитопению, стимулируя активацию и агрегацию тромбоцитов. Многие бактерии активируют тромбоциты через рецепторы GPIIb/IIIa или FcgRIIA с привлечением белков плазмы, таких как IgG, компонентов комплемента и фибриногена, другие бактерии напрямую связывают и активируют рецепторы тромбоцитов, такие как GPVI и TLRs, усиливая активацию тромбоцитов и образование тромбоцитарно-лейкоцитарных агрегатов [88].

Косвенно, в рамках ответа организма на патоген высвобождение различных антимикробных пептидов может привести к повреждению тканей и разрушению клеток, вызывая воспалительную реакцию, а затем активацию тромбоцитов, с последующим уменьшением их количества [89]. При пневмококковых инфекциях клиренс тромбоцитов увеличивается за счет процесса десиалилирования тромбоцитов, обусловленного высвобождением нейраминидазы. В моделях на животных показано, что сиалидазы, высвобождаемые или активируемые во время инфекций, гидролизуют сиаловую кислоту из гликопротеинов тромбоцитов. Десиалилирование приводит к экспонированию остатков β-галактозы на тромбоцитах, которые распознаются рецепторами Эшвелла-Морелла на гепатоцитах и, в итоге, приводить к фагоцитозу тромбоцитов в печени [90]. Другим возможным механизмом развития тромбоцитопении является иммунный клиренс и разрушение тромбоцитов. Антитромбоцитарные антитела, такие как антитела к гепарину/тромбоцитарному фактору-4, обнаруживаются у больных бактериальным сепсисом [65][91].

В качестве причин тромбоцитопении при сепсисе также может рассматриваться гемофагоцитоз. Высказано предположение, что макрофагальный колониестимулирующий фактор и воспалительные цитокины могут играть ключевую роль в инициации гемофагоцитоза путем активации моноцитов и макрофагов [92].

Показано, что количество мегакариоцитов в костном мозге у больных сепсисом и тромбоцитопенией не уменьшается, и продукция тромбоцитов остается неизменной [93]. Более того, увеличение доли незрелых тромбоцитов, абсолютное количество незрелых тромбоцитов и увеличение содержания тромбопоэтина подтверждают эту гипотезу [94][95]. Увеличение содержания тромбопоэтина может быть результатом уменьшения количества тромбоцитов или увеличения продукции тромбопоэтина в печени медиаторами воспаления. Было высказано предположение, что у больных тяжелым сепсисом может возникать дефект тромбоцитопоэза, однако конкретные механизмы этого явления не ясны [65].

Взаимодействие между тромбоцитами и эндотелиальными клетками имеет решающее значение для регуляции гемостаза, элементов иммунного ответа и поддержания целостности сосудов. В условиях воспаления баланс взаимодействия тромбоцитов с эндотелием смещается от процесса, который предотвращает инициирование тромбообразования, к процессу, способствующему тромбозу, но с другой стороны, в ситуации глубокой тромбоцитопении появляются геморрагические риски. Лучшее понимание механизмов эндотелиально-тромбоцитарного взаимодействия при сепсисе обеспечит перспективу для получения оптимальных решений в управлении данной клинической ситуацией [2][3].