Cardiovascular disease and thrombosis: Intersections with the immune system, inflammation, and the coagulation system

Abstract

The coagulation and immune system, both essential physiological systems in the human body, are intricately interconnected and play a critical role in determining the overall health of patients. These systems collaborate via various shared regulatory pathways, such as the Tissue Factor (TF) Pathway. Immunological cells that express TF and generate pro-inflammatory cytokines have the ability to affect coagulation. Conversely, coagulation factors and processes have a reciprocal effect on immunological responses by stimulating immune cells and regulating their functions. These interconnected pathways play a role in both preserving well-being and contributing to a range of pathological disorders. The close relationship between blood clotting and inflammation in the development of vascular disease has become a central focus of clinical study. This research specifically examines the crucial elements of this interaction within the contexts of cardiovascular disease and acute coronary syndrome. Tissue factor, the primary trigger of the extrinsic coagulation pathway, has a crucial function by inducing a proinflammatory reaction through the activation of coagulation factors. This, in turn, initiates coagulation and subsequent cellular signalling pathways. Protease-activated receptors establish the molecular connection between coagulation and inflammation by interacting with activated clotting factors II, X, and VII. Thrombosis, a condition characterised by the formation of blood clots, is the most dreaded consequence of cardiovascular disorders and a leading cause of death globally. Consequently, it poses a significant challenge to healthcare systems. Antithrombotic treatments efficiently target platelets and the coagulation cascade, but they come with the inherent danger of causing bleeding. Furthermore, antithrombotics are unable to fully eliminate thrombotic events, highlighting a treatment deficiency caused by a third mechanism that has not yet been sufficiently addressed, namely inflammation. Understanding these connections may aid in the development of novel approaches to mitigate the harmful mutual exacerbation of inflammation and coagulation. Gaining a comprehensive understanding of the intricate interaction among these systems is crucial for the management of diseases and the creation of efficacious remedies. Through the examination of these prevalent regulatory systems, we can discover novel therapeutic approaches that specifically target these complex illnesses. This paper provides a thorough examination of the reciprocal relationship between the coagulation and immune systems, emphasising its importance in maintaining health and understanding disease processes. This review examines the interplay between inflammation and thrombosis and its role in the development of thrombotic disorders.

La coagulation et le système immunitaire, deux systèmes physiologiques essentiels du corps humain, sont étroitement liés et jouent un rôle essentiel dans la détermination de la santé globale des patients. Ces systèmes collaborent via diverses voies de régulation partagées, telles que la voie du facteur tissulaire (TF). Les cellules immunologiques qui expriment le TF et génèrent des cytokines pro-inflammatoires ont la capacité d’affecter la coagulation. À l’inverse, les facteurs et processus de coagulation ont un effet réciproque sur les réponses immunologiques en stimulant les cellules immunitaires et en régulant leurs fonctions. Ces voies interconnectées jouent un rôle à la fois dans la préservation du bien-être et dans la survenue d’une série de troubles pathologiques. La relation étroite entre la coagulation sanguine et l’inflammation dans le développement des maladies vasculaires est devenue un objectif central des études cliniques. Cette recherche examine spécifiquement les éléments cruciaux de cette interaction dans les contextes de maladies cardiovasculaires et de syndrome coronarien aigu. Le facteur tissulaire, principal déclencheur de la voie extrinsèque de la coagulation, joue un rôle crucial en induisant une réaction pro-inflammatoire par l’activation des facteurs de coagulation. Ceci, à son tour, initie la coagulation et les voies de signalisation cellulaire ultérieures. Les récepteurs activés par la protéase établissent le lien moléculaire entre la coagulation et l’inflammation en interagissant avec les facteurs de coagulation activés II, X et VII. La thrombose, une affection caractérisée par la formation de caillots sanguins, est la conséquence la plus redoutée des troubles cardiovasculaires et l’une des principales causes de décès dans le monde. Cela pose donc un défi important aux systèmes de santé. Les traitements antithrombotiques ciblent efficacement les plaquettes et la cascade de coagulation, mais ils comportent le risque inhérent de provoquer des saignements. De plus, les antithrombotiques ne parviennent pas à éliminer totalement les événements thrombotiques, mettant en évidence un déficit thérapeutique provoqué par un troisième mécanisme encore peu abordé, à savoir l’inflammation. Comprendre ces liens peut aider au développement de nouvelles approches pour atténuer l’exacerbation mutuelle néfaste de l’inflammation et de la coagulation. L’acquisition d’une compréhension globale de l’interaction complexe entre ces systèmes est cruciale pour la gestion des maladies et la création de remèdes efficaces. Grâce à l’examen de ces systèmes de régulation répandus, nous pouvons découvrir de nouvelles approches thérapeutiques ciblant spécifiquement ces maladies complexes. Cet article propose un examen approfondi de la relation réciproque entre la coagulation et le système immunitaire, en soulignant son importance dans le maintien de la santé et la compréhension des processus pathologiques. Cette revue examine l’interaction entre l’inflammation et la thrombose et son rôle dans le développement de troubles thrombotiques.