Glanzmann Thrombasthenia (GT) is a rare, autosomal recessive bleeding disorder caused by variants in ITGA2B or ITGB3 genes, coding respectively for the αIIb and β3 subunits of integrin αIIbβ3, the platelet receptor for fibrinogen. This results in an absent/defective receptor on the platelet surface, impaired platelet aggregation and bleeding. Gastrointestinal angiodysplasia (GIA), a digestive tract vascular malformation due to abnormal angiogenesis, may lead to severe gastrointestinal bleeding (GIB), strongly contributing to the severe bleeding phenotype of GT patients. Several cases of GIA in GT patients have been reported in the literature. Integrins play a crucial role in angiogenesis and αvβ3, which shares the β3 subunit with αIIbβ3, is largely expressed on endothelial cells and activates angiogenesis by inducing PI3K, Erk1/2, FAK and Src activation. Based on these premises, we hypothesize that patients with GT due to ITGB3 variants may present with abnormal angiogenesis, and this might imply that the bleeding tendency of GT patients is not only due to a platelet defect but also to vascular alterations. Preliminary data from our group confirm this hypothesis. In particular, we assessed angiogenesis with endothelial colony forming cells (ECFCs) from two GT patients with the same ITGB3 gene variant (p.Tyr148*) and showed defective and reduced in vitro angiogenesis. Angiogenesis was estimated by measuring total tube length and by counting tubule number and branching points. GT patient derived ECFCs when compared with healthy control ECFCs showed a significative decrease of 1) the total tube length (3.7±0.1mm vs 9.8±0.2 mm; p<0.05), the total tube number (24±3 vs 92±8; p<0.05) and branching points (17±2 vs 55±6; p<0.05). Primary objective of this project is to shed light on the possible role of endothelial cells dysfunction in the bleeding phenotype of patients with GT caused by variants in ITGB3. In particular, we aim to determine whether a defect of neoangiogenesis is part of the clinical picture of GT, if this is associated only with variants affecting the β3 integrin subunit and not the αIIb subunit, and to gain insight into the signaling pathways triggered by αvβ3 integrin in endothelial cells, in order to unravel possible targets for subsequent therapeutic approaches. Specific aims are: - to assess the impact of variants in ITGA2B and ITGB3 on αvβ3 expression; - to evaluate neoangiogenesis; - to study αvβ3-dependent signal transduction mechanisms. If our hypothesis is confirmed, a new pathogenic mechanism occurring in a subgroup of GT patients and involving endothelial cells and angiogenesis would be revealed, opening innovative ways to the treatment of this bleeding disorder.

Caratterizzazione della funzione endoteliale e dell'angiogenesi nella Trombastenia di Glanzmann: possibile ruolo nell'angiodisplasia gastrointestinale Alcune malattie genetiche possono provocare manifestazioni emorragiche dovute ad alterazioni del numero o della funzione delle piastrine, piccole cellule circolanti nel sangue che svolgono un ruolo essenziale nell'arresto dell'emorragia. Una di queste condizioni è la Trombastenia di Glanzmann, una rara ma grave malattia emorragica in cui le piastrine non sono in grado di esercitare la loro funzione emostatica perché mancano di un recettore essenziale sulla loro superficie, la glicoproteina GPIIb/IIIa (o αIIbβ3). Il nostro gruppo di ricerca ha recentemente descritto un paziente con Trombastenia di Glanzmann e sanguinamento gastrointestinale causato da angiodisplasia gastrointestinale, una malformazione vascolare del tratto digerente dovuta ad anomalie dell'angiogenesi, che è il processo di generazione dei vasi sanguigni. Le cellule endoteliali sono le cellule che rivestono il lume interno dei vasi sanguigni ed esprimono un recettore, chiamato αvβ3, che condivide la subunità β3 con il recettore piastrinico αIIbβ3. La nostra ipotesi è che le mutazioni del geneβ3 che causano la Trombastenia di Glanzmann possano anche causare angiodisplasia gastrointestinale che di conseguenza potrebbe portare a gravi emorragie gastrointestinali e miriamo quindi a svelare i meccanismi molecolari coinvolti in questo processo al fine di identificare potenziali bersagli terapeutici di questa complicanza potenzialmente letale. In questo modo, contribuiremo alla miglior conoscenza di una malattia genetica rara, trascurata da finanziamenti privati e pubblici alla ricerca, e in prospettiva potremo migliorare il suo trattamento prevenendo l'angiodisplasia gastrointestinale.

Glanzmann Thrombasthenia

Trombastenia di Glanzmann