6 курс / Кардиология / Тромбоэмболия легочной артерии
.pdfг ] -ї ч с ( к а я с и с т е м а
Внутренний 0>1Ь |
Внешний |
||
FXI I- ---- |
- FXI 1а - |
Активаторы |
|
зависимый |
независимый |
||
|
Прекалли
Крейн
+
ВМ -кининоген
Прекалли
Крейн
+
ВМ -кининоген
Плазминоген |
Антиплазмины |
I |
ряда |
||
|
|
|
|||
■ |
5 |
Ингибиторы |
II |
ряда |
|
Плазмин |
|||||
|
|
|
Схема 3.2 Фибринолитическая система
Fibrinolysis (schem atic) |
ABCD |
Схема 3.3 Fibrinolysis (schematic)
Методы определения фибринолитической активности, как правило, достаточно длительны по времени исполнения. Эксп ресс-метод, занимающий менее 30 минут работы (НПО «РЕ НАМ 2 ») позволяет определить: ХП-зависимый фибринолиз. Проводится на эуглобулиновой фракции, не содержащей инги биторов.
Разрушение фибрина осуществляется под действием двух цепочечного протеолитического фермента — плазмина, кото рый происходит из циркулирующего в плазме одноцепочеч ного предшественника плазминогена. У последнего имеется N -терминальный остаток глутаминовой кислоты (Gfu-инзимино- ген). При образовании плазмин расщепляет Glu-плазминоген, оголяя N -терминальный остаток лизина и образует Lys-плаз- миноген, который имеет большое сродство к фибрину. Присое динение к фибрину медиируется через пять, так называемых Kringe loop структур в N -окончании. Транэксамовая и амино капроновая кислота и частично а2-антиплазмин конкурируют с фибрином за этот участок, который составляет часть тяже лой цепи плазмина при активации плазминогена.
Основные типы активаторов плазминогена: ♦урокиназа, которая вырабатывается эндотелием и в поч
ках в виде одноцепочечного предшественника;
♦тканевой активатор плазминогена (tP A ) вырабатывается эндотелием, является не только основным активатором, но и имеет большое значение в данном обсуждении.
Тканевой активатор плазминогена секретируется в виде одной цепи, которая расщепляется плазминогеном на двухце почечную молекулу.
В присутствии фибрина tP A -катализируемая активация плазминогена заметно повышается. Следовательно, образова ние фибрина в просвете сосуда не только стимулирует высво бождение тканевого активатора плазминогена, но и ускоряет образование трехкомпонентного комплекса с плазминогеном. Высвобождение тканевого активатора плазминогена может сти мулироваться физической нагрузкой, венозной окклюзией, а также инфузией адреналина или вазопрессина, или его ана логов.
У пациентов с тромбоэмболией может отмечаться на рушенная реакция тканевого активатора плазминогена на эти стимулы.
Основным ингибитором плазмина является а2-антиплаз- мин. Плазмин, связанный с фибрином, защищает от актива ции, однако а2-антиплазмин быстро инактивирует свободный плазмин. Кроме того, имеются важные ингибиторы актива
103
ции плазминогена. Активатор плазминогена тип I (P A I-I) вы рабатывается сосудистым эндотелием так же, как и другими клетками. Предположительно, он опосредствует свое действие через тканевой активатор плазминогена при регуляции фибринолиза. Активатор плазминогена I типа является острофа зовым реагентом и индуцируется в эндотелиальных клетках интерлейкином-1, липополисахаридом и тромбином и, таким образом, может принимать участие в воспалительном отло жении фибрина. Уровень активности P A I-I подтвержден су точными колебаниями (высокий его уровень отмечается в ут ренние часы). Другие ингибиторы активатора пл&зминогена имеются в плаценте и лейкоцитах (тип П), а также в мочетип III. Эндотелиальными клетками синтезируются так назы ваемые низкомолекулярные пептиды-эндотелины. К настоя щему времени идентифицированы 3 изоформы 21-аминоацид- пептида, которые принадлежат к семейству эндотелинов (БТ, ЕТ-1-3). Эндотелин-1 является главной изоформой, которая вырабатывается только клетками эндотелия сосудов и явля ется’ наиболее важной формой в физиологии и патофизиоло гии сердечно-сосудистой системы. Эндотелин-2 и 3-продуци- руется другими тканями и их биологическая роль еще не оп ределена.
Образование эндотелина-1 осуществляется при помощи «эн- дотелин-конвертирующего фермента», который превращает предшественник препроэндотелина в большой эндотелии, транс формируемый в зрелый ЕТ-1.
Увеличение уровней ЕТ-1 определяет тяжесть сердечно сосудистых заболеваний при врожденной сердечной недоста точности или снижением функции почек. Большая часть ЕТ- 1 определяется аблюминально, по направлению к гладкомы шечным клеткам сосудов и только небольшая часть секретируется в просвет сосуда. ЕТ-1 реализует свои биологические эффекты через активацию специфических рецепторов. С мо мента их открытия были идентифицированы 3 типа клеточ ных поверхностей 7-трансмембранных G-протеин «вязанных EF-рецепторов. ETA, ЕТВ, и в последствии, обнаруженные в тканях амфибий ЕТс-рецепторы. ЕТА и ЕТВ рецепторы наи более важны для проявления эффекта ЕТ-1, хотя роль ЕТсрецепторов пока полностью не выяснена. Стимуляция ЕТА рецепторов^ которые локализуются только в гладкомыщэчных клетках сосудов, приводит к глубокому и длительному сокращению через кальций-зависимые механизмы и инду цирует пролиферацию, ЕТВ рецепторы также локализуются в гладкомышечных клетках сосудов, но они имеют свои осо бенности по отношению к ЕТА-рецепторам. ЕТВ-рецепторы
104
так же, как и ЕТА-расположены на поверхности эндотели альных клеток, что и обуславливает расслабление при дей ствии N 0 и выделении простациклина. Двойное биологичес кое действие ЕТ-1 является результатом эффекта антагониз ма двух типов рецепторов в различных слоях сосудистой стен ки. Известна up- и down регуляция ЕТ-рецепторов различной локализации и перекрестное взаимодёйствие между подтипа ми рецепторов. Продукция эндотелинов, которые выступают в роли функциональных антагонистов N 0, стимулируется тромбином, ТФР-р, ИЛ-1, ИЛ-6 и ФНО-а. Полагают, что на рушение баланса между синтезом N 0 и эндотелина приводит к нарушению регуляции сосудистого тонуса. Не исключено, что этот процесс лежит в основе увеличения риска развития сосудистых катастроф на фоне микроциркуляторных наруше ний.
В сосудистом эндотелии под действием определенного сдви гающего стресса генерируются быстрые внутриклеточные сиг нальные реакции. В пределах миллисеунд активация калие вых каналов приводит к гиперполяризации. Константа време ни сходна с таковой для высвобождения сложных каскадов вторичного мессенджера. Стимулируется метаболизм инозитол фосфата, что приводит к высвобождению свободного внутри клеточного кальция. Активизируются сигнальные механизмы, включающие активацию протеина G- и множественное фосфолирование других протеинов, которые передают сигналы в цитоплазму. В течение минут в цитозоле активируется фактор транскрипции. Особо примечательным является ядерный фак тор каппа В, который при потере его ингибиторного связываю щего протеина (IKB) перемещается к ядру, где он связывается со специфическими ДНК, обозначенными как элементы, реа гирующие на сдвигающий стресс. При этом они включают эн дотелиальную NO-синтетазу, тканевой активатор плазминоге на, c-fos, межклеточную адгезивную молекулу-1, моноцитарный хемотаксический протеин-1 и трансформирующий фактор роста р. Некоторые аспекты реакций вторичного мессенджера и генной регуляции сходны с осуществляющимся при лигандрецепторном взаимодействии. В случае механической стиму ляции отчетливым конечным результатом является реоргани зация клеточной морфологии. Эндотелиальный монослой под действием направленного потока претерпевает реорганизацию цитоскелета и адгезивных участков, что ведет к выстраиванию клеток в направлении прилагаемых сил. Сигнальные механиз мы являются пусковыми, при которых физическое воздействие сдвигающего стресса трансформируется в биохимическую ре акцию.
105
К О АГУЛЯ Ц И О Н Н Ы Й ГЕМОСТАЗ Повреждение эндотелия сопровождается активизацией не
только сосудисто-тромбоцитарного гемостаза, но и свертыва ния крови. Коагуляционный гемостаз, на определенном участ ке включается после запуска первичного и на значительном отрезке времени они функционируют сопряженно (схема 3.4). Процесс активации коагуляционного (плазменного) гемостаза запускается по внешнему пути (синтез эндотелием тканевого тромбопладтина), так и по внутреннему (последовательная ак тивация X II, X I, Х-факторов свертывания) с образованием протромбиназной активности.
На процесс тромбообразования оказывает существенное вли яние выделение значительного количества мощного прокоа- гулянта-тканевого фактора, вырабатываемого пенистыми клет ками. При запуске коагуляционного каскада тканевой тромбопластин взаимодействует с активированным фактором V II (проконвертин). Последний представляет собой протеин (од ноцепочечный), синтез которого в печени сопряжен с витами ном К. Он отражает функциональное состояние печени и име ет короткий период полужизни (около 5-6 часов). Известно, что риск сосудистых осложнений коррелирует с увеличением содержания фактора V II (проконвертина). Активация проконвертина зависит от содержания тканевого фактора, который синтезируется под влиянием интерлейкина-1, окисленных форм липопротеидов низкой плотности и т. д. Образующийся комплекс фактора V II и тканевого фактора может быть инги бирован другим белком, находящимся на поверхности эндоте лия сосудов-ингибитором пути тканевого фактора. Внешний путь более короткий, чем внутренний и ведет к быстрому тромбообразованию. Во внешнем пути принимают также участие ионы кальция. Образующийся тромбин эффективно усиливает агрегацию тромбоцитов и активирует факторы внутреннего пути, но его небольшое количество недостаточно для образова ния фибрина. Внешняя система гемокоагуляции резервная, мо билизуется организмом при чрезвычайных обстоятельствах, свертывание происходит очень быстро — за 15-20 сек. Из по врежденных тканей выделяется так называемый тканевой фак тор (ТФ ), гликопротеин, который является компонентом мем бран. Тканевой фактор образует комплекс с циркулирующим в крови ф-VII, этот комплекс активирует ф.Х, который вместе с активированным ф-V, фосфолипидами, в присутствии ионов кальция превращает неактивный протромбин плазмы крови в активный фермент тромбин, образующий из растворимого плаз менного белка фибриногена (при участии ф .ХІІІ) фибриновый сгусток.
106
107
Внешний путь свертывания принято in vitro моделиро вать тестом протромбинового времени. Протромбиновый тест был предложен в 1935 г. A.Quick с целью определения в систе ме in vitro активности протромбина — ф.П свертывания кро ви. Позднее было установлено, что этим тестом определяется активность нескольких факторов свертывания крови (факто ров протромбинового комплекса): ф.П (протромбина), ф.УП (проконвертина), ф.Х (Стюарта) и ф.У (про&кцелерина). При этом ф.УП является фактором только внешнего пути свертывания, остальные факторы участвуют и во внутреннем пути. Все фак торы протромбинового комплекса являются витамин К зави симыми протеиназами т. к. их активация происходит только при участии витамина К. Для проведения теста Квика ткане вой фактор (Т Ф ) получают из частично очищенных водных экстрактов тканей мозга человека, кроликов, быка, экстрак тов легких или плаценты человека, получивших название тромбопластинов. Следует отметить, что в последнее время в связи с опасностью инфицирования вирусами ВИЧ и гепатита ВОЗ не рекомендуют использовать кадаверный мозг для получения тромбопластина.
Ф.У-гликопротеин с Mw 330.000, ф.УІІ-гликопротеин, ви тамин К зависимая протеиназа, Mw = 50.000, ф.Х-витамин К зависимая протеиназа, Mw =* 58.000.
Внутренний путь активации свертывания определяется как коагуляция, инициируемая компонентами, полностью на ходящимися в пределах сосудистой системы. Он начинается с образования плазменного тромбопластина в результате акти вации X II фактора при контакте с поврежденной сосудистой стенкой или инородной поверхностью. Ускоряется эта «кон тактная фаза» фосфолипидным фактором тромбоцитов (фак тором 3). Внутренний путь протекает по принципу каскадности т. е. последовательной активацией факторов X II, X I, IX , X, V II. Пусковым для активации системы свертывания явля ется активированный X II фактор (фактор Хагемана). Каллекреин (фактор Флетчера) ускоряет взаимодействие между факторами X II и X I, а также активирует фактор V II, функци онируя как мост между внешним и внутренним механизмами свертывания.
Образование тромбина в результате поликаскадных реак ций сопровождается стимуляцией тромбоцитов и влияет на
•превращение фибриногена в фибрин; Эндотелиальное повреж дение временно компенсируется антитромботическим Потен циалом, а активное тромбообразование начинается тогда, когда скорость образования тромбина превышает скорость его рас пада.
108
Роль тромбина в тромбообразовании доказана многочислен ными экспериментальными и клиническими иследованиями. Активность тромбина после повреждения эндотелия определя ется тканевыми факторами и активацией Ха. Комплекс Xa+V+Ca зависит от агрегации и активации тромбоцитов, ко торые осуществляются тромбином (В. И. Волков, О. Б. Запровальная, А. И. Ларный, 2001).
Взаимодействие и активация факторов свертывания как во внешнем так и во внутреннем механизмах осуществлятся на фосфолипидных микромембранах, играющих роль матриц, на которых фиксируются белковые факторы. Роль таких мат риц выполняют мембраны оболочек и гранул тромбоцитов (тромбоцитарный фактор 3) и сходные с ним компоненты из оболо чек друих клеток эритроцитов и др.).
Образование из растворимого фибриногена нерастворимого полимера фибрина представляет собой высокоорганизованную последовательность взаимодействия целого ряда веществ. Ме ханизмы этого процесса пристально изучаются уже более 40 лет, но до настоящего времени не все известно. Было установ лено, что тромбин отщепляет от молекулы фибриногена А и В фибринопептиды, оставшиеся фибрин-мономеры начинают полемеризоваться, образуя сначала димеры, потом тетрамеры, олигомеры и так далее до образования полимера растворимого фибрина. В последней стадии растворимый фибрин стабилизи руется ковалентными связями под действием ф.ХШ, и стано вится нерастворимым.
Фактор I свертывания крови-фибриноген (Mw-340.000) — является гликопротеином и находится в растворенном со стоянии в плазме крови и в тканях всех позвоночных жи вотных.
Молекула фибриногена состоит из 6 полипептидных це пей: Aa2Bb2g2, связанных 29 дисульфидными связями. Фибриноген синтезируется в печени и имеет много функций: принимает участие как в свертывании крови, так и в агрега ции тромбоцитов, определяет вязкость крови и влияет на вза имодействие форменных элементов крови с сосудистой стен кой. Фибриноген-это белок острой фазы, его концентрация увеличивается при острых ситуациях: травме, инфекции, вос палении, операции и т. д. Концентрация фибриногена увели чивается с возрастом, при ожирении, у больных атеросклеро зом, сахарным диабетом, у курящих, при инфаркте миокар да, канцерогенезе, нефрозе. Возрастание в крови содержания фибриногена приводит к риску возникновения атеросклероза коронарных, мозговых и внемозговых артерий и к увеличе нию смертности. Протеолитический фермент тромбин отщеп
109
ляет от молекулы фибриногена два фибринопептида А и фибринопептида В, в результате чего образуется молекула фиб рин-мономера с четырьмя свободными связями. Соединяясь друг с другом, фибрин-мономеры образуют сначала димеры, тетрамеры и более крупные, но растворимые олигомеры. По мере укрупнения фибрин-олигомеры трансформируются в нити фибрина.
Неферментативный процесс полимеризации фибрина тор мозит гепарин. Ингибирование полимеризации фибрина ге парином получило название «неферментативного фибринолиза». Тромбин активизирует также фибриностабилизирую щий фактор X III, который дополнительными связями укреп ляет фибрин-полимеры, делая их более прочными и нераство римыми.
В фибриновом сгустке задерживается много форменных эле ментов крови, которые вызывают уплотнение и ретракцию кровяного сгустка. Особая роль на этом этапе принадлежит тромбоцитам.
Определение АЧТВ-активированного частичного тромбопластинового времени — является одним из самых информа тивных и самых распространенных скрининговых тестов, ко торый отражает изменение активности факторов внутреннего пути свертывания крови: УШ , IX, XI, ХП, прекалликреина (фактора Флетчера) и высокомолекулярного кининогена (фак тора Фицджеральда). Тест чуствителен к дефициту всех фак торов свертывания крови, кроме VII, к гепарину, к специфи ческим и неспецифическим ингибиторам.
Внутренний путь свертывания происходит за несколько минут и осуществляется внутри кровеносных сосудов при по вреждении эндотелия или при появлении чужеродной отри цательно заряженной поверхности. Процесс внутреннего свер тывания начинается с активации «факторов контакта»: фак тора X II (Хагемана), прекалликреина и высокомолекулярно го кининогена, которые связываются с коллагеном или ба зальной мембраной эндотелия или с отрицательно заряжен ной чужеродной поверхностью, образуют комплекс и взаимно активируют друг друга, что выражается в изменении молеку лярной структуры каждого компонента. При этом прекалликреин превращается в калликреин, неактивный фактор ХІІ-в ХПа (активный), каллекреин воздействует на высокомолеку лярный кининоген. Активный фактор Х ІІа в присутствии вы сокомолекулярного кининогена превращает фактор X I в Х1а, который в свою очередь воздействует на фактор IX , переведя его в 1Ха. Фактор 1Ха, вместе с фактором V illa, фосфолипи дами и ионами кальция образуют комплекс, который Ьктиви-
110