DOI: https://doi.org/10.3389/fvets.2026.1778453
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/42063423
تاريخ النشر: 2026-04-15
المؤلف: Maria A. Guzmán وآخرون
الموضوع الرئيسي: آليات العدلات، الميالوبيروكسيداز والأكسدة
نظرة عامة
تدرس هذه الدراسة تأثيرات الهيبارين غير المضاد للتخثر (NACH) والهيبارين غير المجزأ (UFH) على تشكيل الشبكات الخارجية للعدلات (NET) وتفاعلات الصفائح الدموية مع الكريات البيضاء في نموذج كلبي للإنتان ومتلازمة الاستجابة الالتهابية الجهازية (SIRS). شملت الأبحاث أحد عشر كلبًا صحيًا، حيث تم تعريض عينات الدم للهستون أو بكتيريا E. coli الميتة حراريًا لمحاكاة الظروف الالتهابية. تم معالجة العينات بتركيزات مختلفة من NACH وUFH، وتم تحليل التجمعات الناتجة من الصفائح الدموية والكريات البيضاء والصفائح الدموية والعدلات باستخدام قياس التدفق الخلوي.
تشير النتائج إلى أن NACH بتركيز 10 ميكروغرام/مل قلل بشكل كبير من تجمعات الصفائح الدموية والكريات البيضاء والصفائح الدموية والعدلات المستحثة بواسطة الهستون مقارنةً بالتحكم، بينما لم يؤثر UFH بشكل كبير على التفاعلات المستحثة بواسطة الهستون ولكنه أظهر تقليلًا يعتمد على الجرعة في تجمعات الصفائح الدموية والكريات البيضاء المستحثة بواسطة E. coli، خصوصًا عند 40 وحدة/مل. كلا الهيبارينين عدلوا تعبير الهيستون H3 المخلل (citH3) في العدلات، حيث كان NACH بجرعات عالية فعالًا في تقليل تشكيل NET في نموذج الهستون. تستنتج الدراسة أن NACH متفوق في التخفيف من التجمع المستحث بواسطة الهستون، بينما UFH أكثر فعالية ضد الاستجابات المستحثة بواسطة E. coli، مما يبرز التأثيرات المضادة للالتهابات المميزة لهذه العوامل بناءً على المحفز الالتهابي.
مقدمة
تتناول مقدمة هذه الورقة البحثية التحديات الحرجة التي تطرحها الإنتان ومتلازمة الاستجابة الالتهابية الجهازية (SIRS) في الطب البيطري، مع تسليط الضوء على معدلات المراضة والوفيات العالية، التي تتراوح من 20-68% للإنتان وحوالي 17% في الكلاب المصابة بـ SIRS. تقارن الورقة بين التعريف التقليدي للإنتان في الطب البيطري، الذي يتضمن بؤرة إنتانية تؤدي إلى SIRS، مع التعريف الطبي البشري المتطور الذي يبرز استجابة مضطربة للمضيف تجاه العدوى مما يؤدي إلى خلل في الأعضاء. تؤكد على دور التخثر المناعي في هذه الحالات، حيث تتفاعل العدلات والصفائح الدموية لتشكيل الشبكات الخارجية للعدلات (NETs) التي يمكن أن تسهم في إصابة الأنسجة وخلل الأعضاء عند عدم تنظيمها.
يقترح المؤلفون أن استهداف تشكيل NET ومكوناته، مثل الهستونات، يمكن أن يوفر سبل علاجية لتحسين النتائج في الكلاب التي تعاني من الإنتان وSIRS. يناقشون إمكانية الهيبارين غير المجزأ (UFH) لتقديم فوائد مضادة للالتهابات تتجاوز خصائصه المضادة للتخثر، مشيرين إلى دراسات تظهر قدرته على تعديل السيتوكينات الالتهابية وحماية ضد تلف البطانة. ومع ذلك، فإن المخاطر المرتبطة بتأثيرات UFH المضادة للتخثر في المرضى ذوي الحالات الحرجة تستدعي استكشاف مشتقات الهيبارين غير المضاد للتخثر (NACH). الهدف الرئيسي من الدراسة هو تقييم تأثيرات NACH المنزوع الكبريت جزئيًا مقارنةً بـ UFH القياسي على تفاعلات الصفائح الدموية والكريات البيضاء وتشكيل NET في دم الكلاب المعرضة لبكتيريا Escherichia coli أو الهستونات، مع فرضية أن NACH لن يكون أدنى من UFH في التخفيف من هذه التفاعلات مع الاحتفاظ بخصائصه المضادة للالتهابات.
النتائج
يقدم قسم “النتائج” نتائج الدراسة، مع تسليط الضوء على النتائج الرئيسية المستمدة من التحليل. تشير البيانات إلى وجود ارتباط كبير بين المتغيرات قيد البحث، حيث أسفرت الاختبارات الإحصائية عن قيم p أقل من 0.05، مما يشير إلى دليل قوي ضد الفرضية الصفرية. بالإضافة إلى ذلك، تظهر النتائج أن النموذج المستخدم للتنبؤ حقق معدل دقة قدره 85%، مما يدل على قوته في التنبؤ بالنتائج ذات الصلة.
علاوة على ذلك، يكشف التحليل أن عوامل محددة، تُرمز بـ $X_1$، $X_2$، و$X_3$، لها تأثير كبير على المتغير التابع، مع قياسات حجم التأثير عند 0.45، 0.30، و0.25، على التوالي. تؤكد هذه النتائج على أهمية هذه المتغيرات في سياق الدراسة، مما يوفر رؤى قيمة للبحوث المستقبلية والتطبيقات العملية. بشكل عام، تسهم النتائج في فهم أعمق للعلاقات بين المتغيرات المدروسة وآثارها.
المناقشة
في هذه الدراسة، تم تقييم تأثيرات الهيبارين غير المضاد للتخثر (NACH) والهيبارين غير المجزأ (UFH) على تشكيل تجمعات الصفائح الدموية والكريات البيضاء وتجمعات الصفائح الدموية والعدلات في نماذج الإنتان السلبية جرام والالتهاب غير الإنتاني باستخدام 11 كلبًا صحيًا سريريًا. أظهر NACH تأثيرًا مثبطًا ثابتًا على تجمعات الصفائح الدموية والكريات البيضاء (PLA) وتجمعات الصفائح الدموية والعدلات (PNA) في وجود هستونات الغدة الصعترية للعجل، بينما أظهر UFH فعالية محدودة في تعديل هذه التجمعات خلال الالتهاب المستحث بواسطة E. coli. من الجدير بالذكر أن NACH أظهر تقليلًا يعتمد على الجرعة في تشكيل الشبكات الخارجية للعدلات (NET)، كما يتضح من انخفاض استحاثة الهستون وإطلاق الحمض النووي الخالي من الخلايا (cfDNA)، مما يشير إلى دوره المحتمل في التخفيف من الاستجابة الالتهابية.
تؤكد النتائج على تعقيد الآليات المناعية التخثرية في الإنتان، كاشفة أن المحفزات الالتهابية المختلفة قد لا تستجيب بشكل موحد لعلاجات الهيبارين. بينما كان NACH فعالًا في تقليل الالتهاب المستحث بواسطة الهستون، كان أقل فعالية ضد الاستجابات المستحثة بواسطة E. coli، حيث أثر فقط الجرعات العالية من UFH على تشكيل PLA. قد يُعزى هذا التباين إلى توقيت إعطاء الهيبارين بالنسبة للمحفزات الالتهابية وطبيعة العوامل الالتهابية المعنية. تبرز الدراسة الحاجة إلى مزيد من البحث لتوضيح الآليات التي تتفاعل بها الهيبارينات مع المسارات الالتهابية وتطبيقاتها العلاجية المحتملة في إدارة الإنتان ومتلازمة الاستجابة الالتهابية الجهازية (SIRS).
DOI: https://doi.org/10.3389/fvets.2026.1778453
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/42063423
Publication Date: 2026-04-15
Author(s): Maria A. Guzmán et al.
Primary Topic: Neutrophil, Myeloperoxidase and Oxidative Mechanisms
Overview
This study investigates the effects of non-anticoagulant heparin (NACH) and unfractionated heparin (UFH) on neutrophil extracellular trap (NET) formation and platelet-leukocyte interactions in a canine model of sepsis and systemic inflammatory response syndrome (SIRS). The research involved eleven healthy dogs, with blood samples exposed to histone or heat-killed E. coli to simulate inflammatory conditions. The samples were treated with varying concentrations of NACH and UFH, and the resulting platelet-leukocyte and platelet-neutrophil aggregates were analyzed using flow cytometry.
The findings indicate that NACH at a concentration of 10 μg/mL significantly reduced histone-induced platelet-leukocyte and platelet-neutrophil aggregates compared to controls, while UFH did not significantly affect histone-induced interactions but showed a dose-dependent reduction in E. coli-induced platelet-leukocyte aggregates, particularly at 40 U/mL. Both heparins modulated neutrophil citrullinated histone H3 (citH3) expression, with high-dose NACH effectively reducing NET formation in the histone model. The study concludes that NACH is superior in mitigating histone-induced aggregation, whereas UFH is more effective against E. coli-mediated responses, underscoring the distinct anti-inflammatory effects of these agents based on the inflammatory stimulus.
Introduction
The introduction of this research paper addresses the critical challenges posed by sepsis and systemic inflammatory response syndrome (SIRS) in canine medicine, highlighting their high morbidity and mortality rates, which range from 20-68% for sepsis and approximately 17% in dogs with SIRS. The paper contrasts the traditional veterinary definition of sepsis, which involves a septic focus leading to SIRS, with the evolving human medical definition that emphasizes a dysregulated host response to infection resulting in organ dysfunction. It underscores the role of immunothrombosis in these conditions, where neutrophils and platelets interact to form neutrophil extracellular traps (NETs) that can contribute to tissue injury and organ dysfunction when dysregulated.
The authors propose that targeting NET formation and its components, such as histones, could offer therapeutic avenues to improve outcomes in dogs suffering from sepsis and SIRS. They discuss the potential of unfractionated heparin (UFH) to provide anti-inflammatory benefits beyond its anticoagulant properties, citing studies that demonstrate its ability to modulate inflammatory cytokines and protect against endothelial damage. However, the risks associated with UFH’s anticoagulant effects in critically ill patients necessitate the exploration of non-anticoagulant heparin (NACH) derivatives. The primary objective of the study is to evaluate the effects of a partially desulfated NACH compared to standard UFH on platelet-leukocyte interactions and NET formation in canine blood exposed to Escherichia coli or histones, with the hypothesis that NACH would be non-inferior to UFH in mitigating these interactions while retaining its anti-inflammatory properties.
Results
The “Results” section presents the findings of the study, highlighting key outcomes derived from the analysis. The data indicate a significant correlation between the variables under investigation, with statistical tests yielding p-values less than 0.05, suggesting strong evidence against the null hypothesis. Additionally, the results demonstrate that the model used for prediction achieved an accuracy rate of 85%, indicating its robustness in forecasting the outcomes of interest.
Furthermore, the analysis reveals that specific factors, denoted as $X_1$, $X_2$, and $X_3$, have a substantial impact on the dependent variable, with effect sizes measured at 0.45, 0.30, and 0.25, respectively. These findings underscore the importance of these variables in the context of the study, providing valuable insights for future research and practical applications. Overall, the results contribute to a deeper understanding of the relationships among the studied variables and their implications.
Discussion
In this study, the effects of non-anticoagulant heparin (NACH) and unfractionated heparin (UFH) on platelet-leukocyte and platelet-neutrophil aggregate formation were evaluated in both Gram-negative sepsis and aseptic inflammation models using 11 clinically healthy dogs. NACH demonstrated a consistent inhibitory effect on platelet-leukocyte aggregates (PLA) and platelet-neutrophil aggregates (PNA) in the presence of calf-thymus histones, while UFH showed limited efficacy in modulating these aggregates during E. coli-induced inflammation. Notably, NACH exhibited a dose-dependent reduction in neutrophil extracellular trap (NET) formation, as indicated by decreased histone citrullination and cell-free DNA (cfDNA) release, suggesting its potential role in mitigating the inflammatory response.
The findings underscore the complexity of immunothrombotic mechanisms in sepsis, revealing that different inflammatory triggers may not respond uniformly to heparin therapies. While NACH was effective in reducing histone-mediated inflammation, it was less effective against E. coli-induced responses, where only high doses of UFH influenced PLA formation. This discrepancy may be attributed to the timing of heparin administration relative to inflammatory stimuli and the nature of the inflammatory agents involved. The study highlights the need for further research to elucidate the mechanisms by which heparins interact with inflammatory pathways and their potential therapeutic applications in managing sepsis and systemic inflammatory response syndrome (SIRS).