Protrombináza

Protrombináza ( anglicky  prothrombinase complex ) je komplexní komplex, který se skládá z aktivovaných koagulačních faktorů X a V , který se tvoří na fosfolipidovém povrchu membrán krevních destiček za přítomnosti vápenatých iontů . [1] Katalyzuje přeměnu faktoru II z neaktivní formy ( protrombin ) na aktivní formu ( trombin ).

Tvorba protrombinázového komplexu

K tvorbě protrombinázového komplexu (protrombinázy) dochází na povrchu krevních destiček . Na tomto procesu se podílejí aktivované koagulační faktory X a V , ionty vápníku a aniontový destičkový fosfolipid .

Aniontový destičkový fosfolipid (syn.: destičkový faktor 3; destičkový tromboplastin; membránový fosfolipidový faktor) – nachází se na vnitřním povrchu cytoplazmatické membrány destiček, nese negativní náboj (proto se nazývá aniontový ) [2] . Při poškození cévní stěny se aktivují krevní destičky a aniontový destičkový fosfolipid expanduje na vnější povrch destičkové membrány (zřejmě během degranulace ).

Po expanzi aniontového fosfolipidu na vnějším povrchu krevních destiček vstupují do procesu vápenaté ionty. Ten, který je schopen vytvořit několik koordinačních vazeb, spojuje aniontový destičkový fosfolipid a protrombin. V N-terminálním úseku protrombinu se nachází speciální aminokyselina  - γ-karboxyglutamát (taková aminokyselina vzniká paralelně se syntézou protrombinu v játrech za přítomnosti vitaminu K ). γ-karboxyglutamát má dvě karboxylové skupiny , které se vážou na ionty vápníku, a ty se již přímo vážou na záporně nabitý aniontový fosfolipid.

Na cytoplazmatické membráně je také specifický receptor , na který je napojen aktivovaný koagulační faktor V. Poté, co se faktor V naváže na krevní destičku, sama působí jako receptor, na který se faktor X váže. To se zase váže na F- 12 fragment protrombinu a štěpí molekulu protrombinu na určitých místech. [3]

Protrombinázový komplex je tedy reprezentován čtyřmi hlavními složkami [1] :

Fungování protrombinázového komplexu

Působení protrombinázového komplexu je zaměřeno na protrombin (koagulační faktor II). Molekula protrombinu je jednořetězcový glykoprotein s molekulovou hmotností 72 kDa . Má N-koncovou oblast (volná aminoskupina) a C-koncovou oblast (volná karboxylová skupina). N-terminální oblast molekuly obsahuje γ-karboxyglutamát, s jehož pomocí je protrombin přichycen k povrchu destiček prostřednictvím iontů vápníku. Protrombin se skládá ze dvou polovin: F-1 2 (nebude následně zahrnut do složení trombinu) a pretrombinu (tvoří základ budoucího trombinu).

Po vytvoření protrombinázy katalyzuje aktivovaný faktor X, který je součástí protrombinázového komplexu, štěpení molekuly protrombinu na určitých místech (viz obr.). V důsledku toho se uvolňuje trombin, který se skládá ze dvou polypeptidových řetězců (A a B) spojených bisulfidovou vazbou.

Vědci byli schopni jasně identifikovat místa v molekule protrombinu, která jsou štěpena faktorem X. Jsou dvě: jedno místo se nachází po Arg 271 a druhé po Arg 320 . [čtyři]

Inaktivace protrombinázy

Aktivovaný koagulační faktor V (akcelerin) působí jako prostředník , jehož prostřednictvím se koagulační faktor X váže na krevní destičku. Jeden z hlavních mechanismů inaktivace protrombinázového komplexu je zaměřen na V koagulační faktor. Faktem je, že aktivovaný protein C napadá faktor V a štěpí jeho molekulu na následujících místech: Arg306 , Arg506 a Arg679 . [5] . Po destrukci faktoru V ztrácí protrombinázový komplex svou uzlovou vazbu a rozpadá se.

Některá doporučení naznačují, že protrombináza je inaktivována trombinem [3] . Tento jev je však také zprostředkován proteinem C, protože trombin aktivuje protein C, který zase inaktivuje samotnou protrombinázu.

Role v nemocech

Nedostatek některé ze složek protrombinázového komplexu může vést k patologickým stavům . Takové stavy jsou však extrémně vzácné. Například deficit koagulačního faktoru V, parahemofilie  , je vzácné autozomálně recesivní onemocnění s incidencí 1:1 000 000 [6] . Incidence deficitu faktoru X je také asi 1:1 000 000 [7] .

V roce 1993 švédský vědec Bern Dahlback ( Swed. B. Dahlback ) popsal familiární trombofilii , jejíž příčinou byla neschopnost krve reagovat na již aktivovaný protein C. O rok později, v roce 1994, v nizozemském městě Leiden , profesor R. Bertina a kol., aby rozluštili patogenezi této trombofilie. Ukázalo se, že v genu kódujícím faktor V dochází k missense mutaci [8] G1691A (1691 nukleotidů, normálně reprezentovaných guaninem , bude nahrazeno adeninem ), což vede k nahrazení aminokyseliny ve složení proakcelerinu R506Q (v poloze 506 se arginin mění na glutamin ). Tím mizí místo aplikace inaktivačního proteinu C a ten není schopen zničit faktor V. Životnost protrombinázy se tak prodlužuje, potenciálně se tvoří více trombinu a tato skutečnost naznačuje, že se zvyšuje riziko žilní trombózy výrazně. Tato patologie byla pojmenována po městě, kde bylo možné dešifrovat patogenezi onemocnění - „nemoc faktoru V Leiden“. [9] Tato genetická vada je nejčastější příčinou dědičné trombofilie u obyvatel evropských zemí. Faktor V Leiden se vyskytuje u 3–5 % bílé populace, existují však významné regionální rozdíly. Takže v Itálii je mutace vzácná a v Řecku dosahuje frekvence přepravy 15%. Mutace se prakticky nevyskytuje u Afričanů, Indů, Číňanů, Japonců, v některých oblastech Grónska. [deset]

Faktor Choroba Patogenetická vazba Srážení krve Odhadované riziko
PROTI Parahemofilie (Ovrenova choroba) Nedostatek faktoru V ↓ Krvácení, hemoragická diatéza
PROTI Leidenská mutace faktor V je odolný vůči proteinu C ↑ Žilní trombózy
X Nedostatek faktoru X ↓ Krvácení, hemoragická diatéza

Léky působící na protrombinázu

Do této skupiny patří léky, které jsou schopny působit alespoň na jednu ze složek protrombinázového komplexu a tím měnit funkci protrombinázy. Tuto schopnost má nefrakcionovaný heparin (zkr.: UFH), ten za pomoci antitrombinu III inaktivuje aktivní koagulační faktory II a X.

Molekula antitrombinu obsahuje argininová centra (stejná jako u fibrinogenu a protrombinu, která jsou ovlivňována aktivními koagulačními faktory II, resp. X), na která jsou navázány trombin a aktivní faktor X. Ten, který se váže na antitrombin III, je odstraněn z krevního řečiště a již se nepodílí na srážení. UFH se váže na lysinová místa antitrombinu III, což způsobuje konformační změny v antitrombinu III a zvyšuje se jeho aktivita.

Pokud je nefrakcionovaný heparin frakcionován, lze získat frakce heparinu s vysokou molekulovou hmotností a heparinu s nízkou molekulovou hmotností (zkr.: LMWH). Ukázalo se, že mezi nimi jsou minimálně dva zásadní rozdíly:

  1. Vysokomolekulární heparin inhibuje převážně faktor II a LMWH inhibuje faktor X.
  2. LMWH má delší dobu působení.

V poslední době byly získány velmi malé frakce heparinu, např. lék Fondaparinux , což je pentosacharid, který vazbou na antitrombin III inhibuje pouze koagulační faktor X (LMWH, inhibují sice převážně faktor X, ale vliv na trombin není vyloučeno) [9] .

Index UFG NMG fondaparinux
Biologický efekt Inhibuje faktory IIa, Xa, stejně jako IXa, Xla a XIIa Inhibuje faktor Xa (v menší míře - IIa) Selektivně inhibuje faktor Xa
Vazba na další srážecí faktory +++ ++ -
Poločas rozpadu, h 3 čtyři 17-21
Biologická dostupnost třicet % přes 90 % asi 100 %
Vylučovací cesty Retikuloendoteliální a endoteliální buňky, v malém množství - ledviny Hlavně ledviny ledviny
krevní destičky Inhibuje funkci Má minimální dopad Neovlivňuje
Heparinem indukovaná trombocytopenie 2–5 % 1–2 % Nezpůsobuje
Počet injekcí za den 2-4 1-2 jeden

Poznámky

  1. ↑ 1 2 Kozlovskaya L. V., Nikolaev A. Yu Učebnice o metodách klinického laboratorního výzkumu. - 2. vyd. — M.: Medicína, 1984, 288 s., ill. (strana 79)
  2. ↑ Destičkové koagulační faktory a fibrinolýza . Získáno 4. listopadu 2011. Archivováno z originálu dne 24. dubna 2012.
  3. ↑ 1 2 Murray R., Grenner D., Meyes P., Rodwell W. Human Biochemistry: Ve 2 svazcích. T. 2. Per. z angličtiny: -M.: Mir, 1993. - 415 s., ill. ISBN 5-03-001775-5 (str. 326-327)
  4. ↑ Krishnaswamy S. Exosite-driven substrát specific and function in coagulation  //  J. Thromb. haemost. : deník. - 2005. - Leden ( roč. 3 , č. 1 ). - str. 54-67 . - doi : 10.1111/j.1538-7836.2004.01021.x . — PMID 15634266 .
  5. ↑ Kalafatis M., Rand MD, Mann KG Mechanismus inaktivace lidského faktoru V a lidského faktoru Va aktivovaným proteinem C  //  J. Biol. Chem.  : deník. - 1994. - prosinec ( roč. 269 , č. 50 ). - S. 31869-31880 . — PMID 7989361 .
  6. ↑ van Wijk R., Nieuwenhuis K., van den Berg M., Huizinga EG, van der Meijden BB, Kraaijenhagen RJ, van Solinge WW Pět nových mutací v genu pro lidský krevní koagulační faktor V spojených s nedostatkem faktoru V typu I  ( anglicky)  // Krev : deník. — Americká hematologická společnost, 2001. — Červenec ( ročník 98 , č. 2 ). - str. 358-367 . - doi : 10.1182/krev.V98.2.358 . — PMID 11435304 .
  7. ↑ Auerswald G. Profylaxe u vzácných poruch koagulace -- deficit faktoru X  // Tromb  . Res. : deník. - 2006. - Sv. 118 Pružný 1 . — P.S29-31 . - doi : 10.1016/j.thromres.2006.01.015 . — PMID 16574201 .
  8. ↑ Missense mutace je bodová mutace, v jejímž důsledku začne změněný kodon kódovat jinou aminokyselinu.
  9. ↑ 1 2 Bokarev I. N., Popova L. V. Žilní tromboembolismus a plicní embolie. - M .: Lékařská informační agentura, 2005. - 208 s. ISBN 5-89481-291-7 (str. 23-25)
  10. ↑ A. A. Gusina, N. B. Gusina Genetické defekty pro- a antikoagulačních proteinů jako rizikové faktory žilní trombózy Archivní kopie ze dne 20. září 2011 na Wayback Machine  - Journal of Medical News, 2006 - č. 9.

Odkazy