6 курс / Кардиология / Тромбоэмболия легочной артерии
.pdfFW к фибриногену
ФМІРИНОГЕН
АГРвТ&Я
ИНДУКТОР АГРЕГАЦИИ
І |
ф — |
Эндотелиоцит |
Поверхностны»рецепторы {к АДФ* коллагену идр.) |
||
|
Фосфолипаза |
Арахидоновая кислота |
|
f------------- |
|
Выевобоящня»
ионо»кальция
■ ■1 ^ — Кельмомодулин
I
Комплекс Калымишь
дулиннсальций
Активация иоигрек*
тильных белков
Ретрекцивкро»
Фоефолилаза * |
ЦОГ |
|
имдтимй ш і е п г т л |
ЦиклоокСигеиам |
------* |
|
|
1f |
Циклические |
||
|
|||
|
|
эндоперекиси |
|
|
|
Простацик- |
|
|
|
лии- — |
|
|
|
синтетаза |
|
4 А Фосфодиэсте- |
|
Простациклин |
|
раэ |
Аденилциклаза |
||
Снижение уровня |
|
||
|
NO |
||
УАМ^ |
Повышение уровня |
||
|
|||
Повышение уро |
ЦАМФ ^ |
|
|
|
|
||
вня кальция |
Снижение уровня Са |
||
■внцееветявяяеениЗЕкчах^' |
'.у,, п,.,.т- -р-........ |
|
|
АГРЕГАЦИЯ |
|
||
|
ДЕЗАГРЕГАЦИЯ |
|
Схема 3.1 Схема тромбоцитарного гемостаза
риклеточного кальция сопровождается освобождением из фосфолипидных мембран жирных кислот, в том числе — предше ственницу простагландинов — арахидоновую кислоту. В пос ледующем превращение арахидоновой кислоты происходит по липооксигенозному и циклооксигенозным путям. Липооксигеназный путь приводит к образованию лейкотриенов (участву ющих в иммунном ответе) и ряда гидроперекисей. Циклогеназа тромбоцитов и эндотелиоцитов превращает арахидоновую кислоту в циклические эндоперекиси (PgG2 и PgH2), осуще ствляя циклооксигеназный путь, играющий центральную роль
всосудисто-тромбоцитарном гемостазе.
Втромбоцитах под воздействием фермента тромбоксансинтетазы (соединение циклических эндоперекисей) образуется очень мощный агрегирующий и вазоконстриктивный агент
тромбоксан А2 (ТА2). Однако в тоже время арахидоновая кис лота воздействуя на эндотелий, стимулирует бинтез (при учас тии простациклин-синтетазы) — ингибитора агрегации и вазодилататор — простациклин (простагландин I2-PgI2). Тромбок сан А2 вызывает реакцию высвобождения тромбоцитов, в ре зультате чего на поверхность выталкиваются депонированные
в гранулах ионы кальция и АДФ, которые при взаимодействии
сгликопротеином Ilb/IIIa формируют рецепторы к фибриноге ну. Молекулы фибриногена создают стяжки между клетками, удерживают их в конгломерате и укрупняют за счет выброса новых порций АДФ из вовлекаемых в процесс интактных кро вяных пластинок.
АДФ играет ведущую роль в каскаде реакций агрегации тромбоцитов.
Все медиаторы агрегации способствуют высвобождению внут реннего АДФ при разрушении тромбоцитов, тем самым запус кая повторную волну агрегации (3.4).
Исследованиями доказано, что такой фактор как напряже ние сдвига, опосредует свое действие на тромбоцитарный ге мостаз именно через АДФ-зависимую агрегацию. В местах по вреждения эндотелий артерий в условиях локальных гемоди намических нарушений, с процессом адгезии локальные уров ни АДФ увеличиваются, тем самым АДФ-азная активность в сосудистой стейке снижается (рис. 3.4).
Важная роль в поддержании процесса тромбообразования принадлежит АДФ-рецепторам. При связывании АДФ-рецеп-
торов с АДФ увеличивается концентрация ионов кальция в цитоплазме клеток (как вследствие увеличенного поступления извне, так и благодаря высвобождению из внутриклеточных запасов), изменяется форма клеток без сопутствующей актива-
92
Рис. 3.4 Механизм агрегации тромбоцитов
ции фосфолипазы и и образование инозитол-фосфата, что со провождается ингибированием аденилатциклазы. По сигналь ным характеристикам и на основании селективности рецепто ры тромбоцитов для АДФ относят к пуриновым типа 2Т. У этого типа естественным агонистом является именно молекула АДФ, а молекулы АТФ конкурентным антагонистом. Метаболитическая активация АДФ-рецепторов тромбоцитов осуществ ляется через сопряжение с мембранным G-протеином. Акти вация тромбоцитарного гликопротеинового комплекса Ilb/IIIa является конечным патофизиологическим эффектом стимуля ции тромбоцитов молекулами АДФ. Установлено, что при ак тивации на поверхности каждого тромбоцита появляется до 100 тысяч гликопротеиновых рецепторов (Depre C.,Wijns W . Rjjbert A., et al., 1997).
Высвобождение АДФ из различных депо и резкое повыше ние его концентрации в кровотоке стимулирует АДФ-рецепто- ры тромбоцитов. Данный эффект достигается при начальной активации тромбоцитов (коллаген, тромбин), когда АДФ секретируется из гранул в тромбоцитах. Вторым источником АДФ являются эритроциты, при разрушении которых в турбулен тных потоках крови в зонах сужения венечных артерий высво бождается АДФ.
АНТИКОАГУЛЯНТНЫ Е СВОЙСТВА СОСУДИСТОГО ЭНДОТЕЛИЯ
Сосудистый эндотелий обладает не только антитромбоцитарными свойствами, но и выполняет определенные антикоагулянтные и фибринолитические функции. Антикоагулянтная функция сосудистого эндотелия связана с системой антитром бин III, гепарин и гликозаминогликанами, ингибитором внеш него пути и системой тромбомодулина, протеинами С и в .
Равновесие в системе свертывания крови поддерживают так называемые естественные антикоагулянты — антитромбин III, система протеина С (протеин S, тромбомодулин, ингибитор тканевого фактора), гепарин и ряд других веществ.
Основными задачами антикоагулянтной системы является предотвращение активации факторов свертывания и ограни чение тромбообразования в месте повреждения сосудистой стенки. Составными компонентами антикоагулянтной систе мы являются ингибиторы свертывания. Среди последних вы деляют первичные (синтезируемые и поступающие в кровь постоянно, независимо от состояния свертывания и фибринолиза и вторичные (образующиеся в результате свертывания и фибринолиза из ФС и др. протеинов).
94
Первичные антикоагулянты
По механизму действия первичные антикоагулянты разде ляются специфическим образом:
Серпины — ингибитор сериновой протеазы. Механизм ингибирующего серпинов состоит в блокировании субстратсвязывающего центра протеазы без последующего гидродиза ин гибитора.
Кунины ( белки гомологичные апротинину — ингибито ру панкреатического трипсина). Ингибиторы кунинового типа образуют прочный стехиометрический комплекс с актив ным центром протеаз с медленным гидролизом ингибитора и более быстрым гидролизом субстрата.
Альфа2-макроглобулин, или ингибитор — « мусорщик» — не создает комплексов с активными центрами сериновых про теаз.
Антитромбин I I I — это основной регулятор гемостатического механизма, ингибитор всех сериновых протеаз, вовле ченных в процесс свертывания крови. Антитромбин III был открыт в 1895 г., а в очищенном виде был выделен только в 1968 г. Антитромбин III — это гликопротеин с Mw 58.000. Это главный ингибитор тромбина и фактора X. Физиологическое значение антитромбина III подтверждает выраженная тенден ция к рецидивирующим тромбоэмболиям при врожденном де фиците ингибитора, встречающимся в популяции с частотой 1:5000. Выделены 3 типа врожденного дефицита ингибитора, при которых происходит снижение функциональной активно сти, снижение концентрации антитромбина III или снижение кофакторной активности гепарина.
Антитромбин III нейтрализует тромбин через образование стахиометрического комплекса. Эта реакция ускоряется гепа рином, который связывается с лизиновыми и аргининовыми остатками антитромбина III, образуя «кофактор гепарина», ко торый энзимингибиторные взаимодействия потенцирует и ка тализирует, создавая множественные циклы формирования комплексов с другими коагуляционными сериновыми протеазными факторами Ха, 1Ха (внутреннего механизма свертыва ния). Взаимодействие антитромбина III и гепарина допускает только небольшое образование тромбина для поддержания тром- бомодулин-протеин С механизма на определенном уровне. Ког да образование тромбина повышается, тромбоциты высвобож дают фактор 4, который связывается с гепарин сульфатом и подавляет активность антитромбина III. Антитромбин III яв ляется членом класса ингибиторов сериновых протеиназ, на званного «серины», который включает XI-антитрипсин, инги
95
битор активатора плазминогена, ингибитор протеина С и ко фактора гепарина. Потенцирование антитромбина III гепари ном сопровождается достижением протеиназой реактивного центра, а также сближением ингибитора и протеиназы друг с другом. Одновременно тромбин связывается с соседними учас тками нефракционированного гепарина, эта реакция важна для инактивации тромбина.
Низкомолекулярные фракции гепарина менее эффективны в связывании тромбина и в основном взаимодействуют с анти тромбином III при инактивации фактора Ха.
Антитромбин III частично синтезируется эндотелиальными клетками и связыватся с гепариноподобными протеингликанами (ГП Г) на поверхности сосудистого эндотелия. Небольшая фракция плазменного антитромбина в норме связывается с со судистым эндотелием в местах, где он крайне необходим для защиты от образования тромба.
A T III — ингибирует тромбин и факторы Ха, IXa, Х1а и, возможно ХИа. На его долю приходится более 75% всей анти коагулянтной активности плазмы, причем он является основ ным кофактором гепарина. При уровне A T III ниже 30% име ется очень выраженная наклонность к тромбозам различной локализации (тромбоэмболиям).
Дефицит антитромбина III в крови может наблюдаться в связи со снижением его синтеза при циррозе печени, хрони ческом гепатите, отравлениях гепатотропными ядами, прийо ме контрацептивов. Возрастание утилизации антитромбина III может наблюдаться во время развития ДВС синдрома, сепси се, инфекционном эндокардите, инфаркте миокарда, сахарном диабете, в случаях метастазирования злокачественных опухо лей, тромбозе глубоких вен, массивной кровопотере, острой почечной и дыхательной недостаточности и других патологи ческих состояниях. Возрастание потерь антитромбина III встре чается при нефротическом синдроме, проведении плазмафереза, экссудативной энтеропатии.
Для определения антитромбина III в плазме крови суще ствуют много разных методов, преимущественно основанных на применении хромогенных субстратов. НПО «РЕ Н АМ » пред ставляет 2 метода определения активности антитромбина III: коагулометрический метод Абильдгаард и метод с хромоген ным субстратом.
Ґецарин-кофактор II — гомологичный по структуре с анти тромбином III, дефицит последнего может привести к тромбо генным состояниям. Основное действие кофактора II направ лено против тромбина и он относительно не активен в отно
96
шении фактора Ха. Антитромбиновое действие A T III заметно усиливается гепарином.
Ингибитор внешнего пути или липопротеин — связанный ингибитор свертывания, ранее описывался как остродействую щий анти-Ха фактор. В настоящее время ингибитор внешнего путй рассматривается как возможный важный эндотелиаль ный механизм регуляции гемостаза и тромбоза. Липопротеинсвязанный ингибитор, синтезируется в печени и эндотелиаль ных клетках. Он ингибирует внешний путь свертывания, обра зуя четырехкомпонентный комплекс с факторами Vila, Ха и тканевыми фактором. Исследованиями последних лет установ лено, что ингибитор внешнего пути является ингибитором Kuntz-типа и гомологичен с трасилолом. Он не является остро фазовым реагентом, но в достаточном количестве выделяется под действием гепарина. При внутрисосудистом свертывании получены различные колебания его по отношению к норме, однако при тромболитических нарушениях изменения липоп ротеин — связанного ингибитора не уточнены.
На мембранах эндотелиальных клеток располагается гли копротеид, называемый тромбомодулином, который может свя зывать тромбин, образующийся на внутренней поверхности сосудистой стенки. Комплекс тромбомодулин-тромбин стиму лирует активацию протеина С, являющегося сильным антико агулянтом. Протеин С является витамин К-зависимым гликоп ротеином, который циркулирует в норме в виде неактивного зимогена. Протеин С ингибирует активируемый тромбином фактор V. Вместе со своим кофактором — протеином S-акти вированный протеин С ускоряет расщепление до неактивных пептидов трех белков — активных форм факторов V (Va) и V III (V illa ) свертывающей системы крови и ингибитора тканевого активатора плазминогена.
Тромбомодулин выполняет две антикоагулянтные функции in vivo: может ингибировать прокоагулянтную функцию тром бина и непосредственно запускает активацию протеина С. Тромбомодулин защищает дйстальный отдел микрососудистого русла от повреждения путем связывания и блокирова ния прокоагулянтной активности тромбина. Поскольку тром бомодулин не секретируется эндотелиальными клетками и в физиологических условиях считают, что увеличение его уровня в кровотоке отражает повреждение клетками эндотелия. Уве личение уровня растворимого тромбомодулина в сыворотке крови обнаружено при ДВС-синдроме, респираторном дист ресс-синдроме, тромбоэмболии легких, атеросклеротическом поражении коронарных артерий. Кроме того, увеличение кон
97
центрации растворимого тромбомодулина ассоциируется с антифосфолипидным синдромом. Роль тромбомодулина в пато логических состояниях в настоящее время не известна, но нарушение этих эндотелий-зависимых защитных механизмов может быть ответственно за развитие артериальных и веноз ных тромботических заболеваний, особенно в микроциркуляторном русле.
Циркулирующий в плазме крови витамин К-зависимый бе лок С (гликопротеид) — активизируется на поверхности эн дотелиальных клеток тромбин-тромбомодудиновым комплек сом. В присутствии кофактора, белка S и мембранных фос фолипидов активированный белок С ингибирует факторы V, V II и их активированные формы. В отличие от белка С син тезируемого в печени, синтез белка S осуществляется пре имущественно эндотелиальными клетками, из которых он выс вобождается в плазму крови. На поверхности эндотелия при сутствуют рецепторы для этого белка. Дефицит белков С и S приводит к тромбогенным ситуациям. Врожденная их недо статочность, которая как правило, наследуется по гетерози готному типу, проявляется повторными тромбозами поверх ностных и глубоких вен нижних конечностей. Протеин S не обходим протеину С для активации фактора Va. Только сво бодный протеин S взаимодействует с протеином С в антикоагулянтных реакциях. Имеются данные, что протеин С и про теин S участвуют в активации плазминогена. Они могут сни жать активность ингибитора активатора плазминогена, кото рый синтезируется эндотелиоцитами.. Тромбин, попадающий в кровоток, наиболее вероятно связывается с тромбомодулином в микрососудах, где имеется относительно большая эндо телиальная поверхность. Здесь он может выступать в виде «уборщ ика» небольших количеств тромбоцитарносвязанных прокоагулянтов.
Противосвертывающая система протеина С (протеин С, про теин S, тромбин, тромбомодулин, ингибиторы) осуществляет важную функцию регуляции свертывающей активности плаз мы крови. Действие системы направлено преимущественно на ингибирование фактора V и фактора VIII, что приводит к су щественному удлинению времени свертывания. В организме активация системы протеина С осуществляется тромбином, в условиях in vitro этот процесс происходит медленно, и для его усиления в тест-систему вносят специфический активатор. В присутствии активатора (яд змеи щитомордника), время свер тывания в нормальной плазме увеличивается, сй&ше 100 се кунд в тесте АЧТВ (при норме 130-40 сек). ^
98
Протеин С — это зимоген витамина К-зависимой протеиназы MW-62000, активируется тромбином, реакция активации происходит на поверхности эндотелия, в ней принимает учас тие тромбомодулин. Ингибирование факторов V и V III зави сит от комплексирования с протеином S.
Основу фибринолиза составляет превращение неактивного плазминогена плазмы крови в активный фермент плазмин, который расщепляет фибрин (и фибриноген) на фрагменты, называемые продуктами деградации фибрина (ПДФ). В регу ляции процесса фибринолиза принимают участие активаторы фибриногена, ингибиторы активаторов фибриногена, ингиби торы плазмина.
Э Н Д О ТЕЛИ АЛЬН АЯ Ф И БРИНОЛИТИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ
Фибриновый сгусток, образовавшийся в результате сверты вания крови, в дальнейшем, после исчезновения риска крово течения, подвергается лизису под влиянием ферментов фибринолитической системы крови. Фибринолитическая система включает 4 главных компонента: плазмин, его неактивный предшественник плазминоген, активатор плазминогена и ин гибиторы.
Основу фибринолиза составляет превращение неактивного плазминогена плазмы крови в активный фермент плазмин, который расщепляет фибрин (и фибриноген) на фрагменты, называемые продуктами деградации фибрина (ПДФ). В регу ляции процесса фибринолиза принимают активное участие активаторы фибриногена, ингибиторы активаторов фибриноге на, ингибиторы плазмина.
Фибринолиз может быть двух видов: первичный и вторич ный. Первичный фибринолиз вызывается гиперплазминемией, наблюдающейся при поступлении в кровь больших коли честв активаторов плазминогена. Вторичный фибринолиз раз вивается в ответ на внутрисосудистое свертывание крови, про исходящее при поступлении в кровоток значительных коли честв тромбопластических веществ и образовании тромбина (схема 3.2, 3.3).
ПЛАЗМ ИНОГЕН — белок, широко распространенный в организме, максимальное его количество (0,2 мг/мл) находит ся в плазме крови в виде нескольких изоформ, различающих ся составом и молекулярной массой (83000-93000). Концент рация плазминогена в крови может снижаться при заболева ниях почек, циррозе печени, фибринолитических кровотече ниях и повышаться при злокачественных заболеваниях, ту
99
беркулезе и облучении рентгеновскими лучами. Молекула плаз миногена представляет собой одну полипептидную цепь. При активации в плазмин от молекулы плазминогена отщепляется два пептида и образуется молекула плазмина с молекулярной массой 76500-85000, состоящая из двух полипептидных це пей.
Плазминоген может активироваться до плазмина различ ными путями, наиболее важным из которых является акти вация природным тканевым активатором, который синтези руется и высвобождается эндотелиальными клетками. Акти вировать плазминоген могут также такие внешние активато ры, как стрептокиназа из гемолитического стрептококка и урокиназа, природный активатор из почек. Плазмин, активный фермент, принимающий участие, как в первичном, так и во вторичном фибринолизе.
Антиплазминовым действием обладают антитромбин III, аг~ |
|
антитрипсин, а 2- антиплазмин, а 2 - макроглобулин |
и др. Ин |
гибиторы находятся в крови в избытке и способны |
образовы |
вать обратимые комплексы с плазмином.
Потребление плазминогена наблюдается как при первич ном, так и при вторичном фибринолизе. Вторичный фибринолиз, связанный с ДВС, является наиболее важной причиной потребления плазминогена. С другой стороны первичный фибринолиз, включающий только фибринолитический механизм, также вызывает быстрое потребление циркулирующего фер мента.
Исследование плазминогена проводится при лечении боль ных с ДВС-синдромом, при диагностике тромбофилий, для кон троля за лечением тромболитиками (при тромбозах, тромбо эмболиях, инфарктах).
Для определения активности плазминогена можно исполь зовать метод с хромогенным субстратом. Определение фибринолитической активности крови и содержание отдельных ее компонентов имеет диагностическое и прогностическое значе ние при многих заболеваниях: циррозе печени, гепатите, лей козе, серповидноклеточной анемии, тиреотоксическом зобе, при локальном фибринолизе, при заболевании язвой желудка и 12перстной кишки, при внутримозговых и субарахноидальных геморрагий.
100