The effect of antiplatelet drugs on thrombosis and inflammation in patients with acute coronary syndromes

PURPOSE: Platelets are involved in thrombus formation and inflammation following vascular injury, playing a dominant role in the pathogenesis and outcome of acute coronary syndromes (ACS). Therefore, antiplatelet drugs represent a cornerstone intervention in the prevention and management of ACS. Clopidogrel, a thienopyridine that irreversibly binds to the purinergic P2Y12 receptor of the platelet membrane and inhibits platelet activation by adenosine diphosphate (ADP), is a widely used antiplatelet agent that exerts antithrombotic and anti-inflammatory actions. In the present study we investigated various platelet-derived prothrombotic and proinflammatory mediators as well as the platelet aggregatory response in patients with acute coronary syndromes (ACS) receiving clopidogrel, as a function of the patient responsiveness to drug treatment. METHODS: We studied 61 patients, aged 58.8±11.5 years, (47 men) with an ACS [acute myocardial infarction (AMI) with or without ST elevation or high risk unstable angina] presenting within 24 h from the onset of symptoms. Blood samples were obtained before clopidogrel loading 600 mg (followed by a maintenance dose of 75 mg/day) as well as 5-days and 30-days afterwards. Light transmittance aggregometry in platelet-rich plasma was performed using ADP (2.5, 5 and 10 lM) or TRAP (10μΜ) as an agonist. Percent inhibition of maximum platelet aggregation (IPA,%) achieved within 3 min after the addition of the agonist was defined. Flow cytometric analysis of vasodilator-stimulated phosphoprotein (VASP) phosphorylation was performed for the drug response analysis and the platelet reactivity index (PRI) was calculated. The production of platelet-derived microparticles (PMPs) and the membrane expression of CD40L were studied in PRP activated with ADP or TRAP (50 μM for either agonist) by flow cytometry. PMPs were characterized as the percentage of CD61 and Annexin-V positive particles. CD40L membrane expression was expressed as the percentage of CD61 and CD154 positive cells. Formation of platelet-monocyte and platelet-neutrophil conjugates before and after activation with 100 M of ADP or TRAP was assessed in whole blood by flow cytometry, using anti-CD61-PerCP and anti-CD14-FITC (for monocytes), or anti-CD41a-FITC and anti-CD45-PE (for neutrophils). The P-selectin membrane expression was evaluated under the above activation conditions using anti-CD62P-PE.RESULTS: Fifteen patients exhibited platelet reactivity index (PRI) values higher than 50% (mean±SD, 64.5±13.4%) evaluated by the Vasodilator Stimulated Phosphoprotein (VASP) test at 5 days and were characterized as non responders. A maximum reduction of ADP- or TRAP-induced platelet aggregation in 46 clopidogrel responding patients was observed at 5 days postclopidogrel loading, whereas in nonresponders it was achieved at 30-days, along with a significant decrease in the PRI values. Similar results were obtained for the membrane expression of CD40L and the production of PMPs, in the analysis of the first 40 patients of the study. By contrast, the maximum inhibition of P-selectin expression and platelet-leukocyte conjugate formation was observed at 30-days in both patient groups. It should be mentioned that in non responders, at 5 days of follow-up, the PCI-treated patients exhibiting significantly higher levels of the above inflammatory markers compared with conservatively treated patients. However at 30 days, the platelet-mediated inflammation was significantly reduced in both PCI and conservatively treated patientsCONCLUSION: a maintenance dose of 75mg clopidogrel differentially affects the platelet aggregation and platelet-derived prothrombotic and proinflammatory mediators in ACS patients within the first month of the treatment, a phenomenon that is highly influenced by the drug response variability. Since these factors may be involved in the major adverse cardiovascular events in ACS patients, especially in those undergoing percutaneous coronary intervention (PCI), the above findings may be clinically important.ΣΚΟΠΟΣ: Τα αιμοπετάλια συμμετέχουν στο σχηματισμό του θρόμβου και στη φλεγμονή που ακολουθεί μια αγγειακή βλάβη, διαδραματίζοντας με τον τρόπο αυτό σημαντικό ρόλο στην παθογένεια και την έκβαση των οξέων στεφανιαίων συνδρόμων (ΟΣΣ). Η κλοπιδογρέλη είναι ένα ευρέως χρησιμοποιούμενο αντιαιμοπεταλιακό φάρμακο το οποίο παρουσιάζει αντιθρομβωτικές και αντιφλεγμονώδεις δράσεις. Στην παρούσα μελέτη μελετήσαμε διάφορους προθρομβωτικούς και προφλεγμονώδεις διαμεσολαβητές που επάγονται από τα αιμοπετάλια καθώς και τη συσσώρευση των αιμοπεταλίων σε ασθενείς με ΟΣΣ που λαμβάνουν κλοπιδογρέλη σε σχέση με την απόκριση των ασθενών στην αντιαιμοπεταλιακή θεραπεία. ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ: Μελετήσαμε συνολικά 61 ασθενείς, ηλικίας 58,8±11,5 έτη, (47 άνδρες και 14 γυναίκες), ΟΣΣ [οξύ έμφραγμα του μυοκαρδίου (ΟΕΜ) με ή χωρίς ανάσπαση του διαστήματος ST στο ηλεκτροκαρδιογράφημα ή ασταθής στηθάγχη) που προσήλθαν στο Πανεπιστημιακό Νοσοκομείο Ιωαννίνων σε 24 ώρες από την έναρξη των συμπτωμάτων. Δείγματα αίματος πάρθηκαν πριν την έναρξη οποιασδήποτε αγωγής, καθώς και 5 και 30 ημέρες μετά τη δόση φόρτισης με κλοπιδογρέλη (600 mg). Για τον προσδιορισμό της συσσώρευσης των αιμοπεταλίων χρησιμοποιήθηκε συσσωρευομετρία με μετάδοση φωτός σε πλάσμα πλούσιο σε αιμοπετάλια με τη βοήθεια των αγωνιστών ADP (2,5, 5,0 και 10,0 μΜ) και TRAP 10 μΜ. O έλεγχος της απόκρισης στην αντιαιμοπεταλιακή αγωγή πραγματοποιήθηκε με τη μέθοδο φωσφορυλίωσης της πρωτεΐνης VASP (vasodilator- stimulated protein). Η ανάλυση πραγματοποιήθηκε με κυτταρομετρία ροής και προσδιορίσθηκε ο δείκτης PRI (platelet reactivity index). Η παραγωγή των μικροσωματιδίων των αιμοπεταλίων (PMPs) και η μεμβρανική έκφραση του CD40L μελετήθηκαν με τη βοήθεια κυτταρομετρίας ροής σε πλάσμα πλούσιο σε αιμοπετάλια πριν και μετά την ενεργοποίηση με ADP ή TRAP (50μΜ). Ο σχηματισμός των συσσωματωμάτων αιμοπεταλίων-μονοκυττάρων και αιμοπεταλίων-ουδετεροφίλων και η έκφραση της P-σελεκτίνης πριν και μετά την ενεργοποίηση με ADP ή TRAP (100 μΜ) εκτιμήθηκαν σε ολικό αίμα με κυτταρομετρία ροής. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ: Δεκαπέντε ασθενείς παρουσίασαν τιμές PRI ≥50% (mean±SD, 64.5±13.4%) σύμφωνα με τη μέθοδο VASP στις 5 ημέρες της παρακολούθησης και θεωρήθηκαν ως ασθενείς με κακή απόκριση στην κλοπιδογρέλη. Μία μέγιστη αναστολή της συσσώρευσης των αιμοπεταλίων που επάγεται από το ADP ή το TRAP στους 46 ασθενείς με καλή απόκριση παρατηρήθηκε στις 5 ημέρες από τη φόρτιση του φαρμάκου, ενώ στους ασθενείς με κακή απόκριση παρατηρήθηκε στις 30 ημέρες, ταυτόχρονα με μια σημαντική μείωση στις PRI τιμές. Παρόμοια αποτελέσματα παρατηρήθηκαν για τη μεμβρανική έκφραση του CD40L και την παραγωγή των PMPs (ανάλυση στους πρώτους 40 ασθενείς της μελέτης). Αντίθετα, η μέγιστη αναστολή της έκφρασης της P-σελεκτίνης και του σχηματισμού των συσσωματωμάτων αιμοπεταλίων-λευκών αιμοσφαιρίων παρατηρήθηκε στις 30 ημέρες και για τις δύο ομάδες ασθενών. Στους ασθενείς με κακή απόκριση στην κλοπιδογρέλη, αυτοί που υπεβλήθησαν σε αγγειοπλαστική είχαν μεγαλύτερη έκφρασης P-σελεκτίνης και φλεγμονώδη απάντηση στις 5 ημέρες της παρακολούθησης σε σύγκριση με τους ασθενείς που ακολούθησαν συντηρητική αντιμετώπιση, ενώ στις 30 ημέρες η φλεγμονώδης απάντηση που διαμεσολαβείται από τα αιμοπετάλια ήταν σημαντικά μειωμένη και στις δύο ομάδες ασθενών.ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑ: Δόση συντήρησης 75 mg κλοπιδογρέλης επηρεάζει με διαφορετικό τρόπο τη συσσώρευση των αιμοπεταλίων και τους προθρομβωτικούς και προφλεγμονώδεις διαμεσολαβητές των αιμοπετάλια σε ασθενείς με ΟΣΣ στον πρώτο μήνα θεραπείας, ένα φαινόμενο το οποίο επηρεάζεται πολύ σημαντικά από την ποικιλομορφία της απόκρισης στο φάρμακο. Μιας και οι αναφερόμενοι διαμεσολαβητές των αιμοπεταλίων μπορεί να εμπλέκονται σε μείζονα ανεπιθύμητα καρδιαγγειακά συμβάντα σε ασθενείς με ΟΣΣ, και ειδικά σε αυτούς που υποβάλλονται σε PCI, η κλινική σημασία αυτών των αποτελεσμάτων πρέπει να διερευνηθεί περαιτέρω