1.3.4.4. Интегрины – рецепторы адгезивных белков

Интегрин aIIb/b3 (ГП IIb/IIIа) – катионзависимый гетеродимерный комплекс, состоит из двух мембранных гликопротеинов типа I – субединиц aIIb и b3. Субединица aIIb содержит тяжелую (GPIIba –125 kDa) и легкую цепи (GPIIbb-25 kDa), соединенные дисульфидной связью. Трансмембранный домен и короткий цитоплазматический домен локализованы в легкой цепи aIIb. Первичная структура aIIb включает четыре внеклеточных мотива, связывающих двухвалентные катионы и цитоплазматический мотив GFFKR , которые важны для регуляции связывания лиганда. Субединица b3 (95 kDa) состоит из большого (692 ао) внеклеточного домена, коротких трансмембранного (25ао) и цитоплазматического (45ао) доменов. Цитоплазматический домен b3 содержит два мотива NXXY и четыре сайта расщепления кальпаином, примыкающие к этим мотивам. Стабильная ассоциация между субединицами aIIb и b3 обеспечивается взаимодействием их N- концевых участков.

Семейство интегринов обеспечивает связывание клеток с адгезивными белками сосудистой стенки – фактором фон Виллебранда, коллагеном, фибронектином, ламинином, тромбоспондином и фибриногеном плазмы крови (табл. 1-3). Из всех адгезивных белков только фактор фон Виллебранда, связывая ГПIb в комплексе ГП Ib/IX/V, обеспечивает начальное прикрепление тромбоцитов к поврежденному субэндотелию в сосудах с высокой скоростью сдвига. Интегрины работают как рецепторные белки и регулируют клеточные функции.

Таблица 1- 3

Адгезивные белки, их рецепторы и лиганды в образовании

тромбоцитарных тромбов

Адгезивные белки и субстраты	Рецепторы	Лиганды адгезивных белков
Фактор фон Виллебранда	ГП Ib IIb/3	фактор VIII коллаген (I-VI типы) фибрин гликозаминогликаны
Коллаген	ГП VI 21	фактор фон Виллебранда фибриноген фибронектин тромбоспондин
Фибриноген/Фибрин	IIb/3 v1 v2 v3	тромбин фактор XIII плазминоген t-PA фибронектин коллаген гепарин
Фибронектин	IIb/3 51	коллаген фибрин фактор XIII гепарин актин тромбоспондин

Вслед за адгезией тромбоцитов к поврежденному сосуду с помощью мостика – фактора фон Виллебранда, происходит прямое взаимодействие тромбоцитов с коллагеном субэндотелия сначала через рецептор ГП VI, а затем через интегрин a2b1, что обеспечивает устойчивую адгезию, активацию и агрегацию клеток (рис. 1-5). Коллаген взаимодействует с рецептором ГП VI тромбоцита, который фосфорилируется src семейством тирозинкиназ. Передача сигнала внутрь клетки ведет к активации фосфолипазы Сg (ФЛСg), освобождению внутриклеточного посредника – внутриклеточного кальция ([Са²⁺]_i), и агониста агрегации – АДФ. В результате активации рецептора ГП VI происходит конформационная перестройка второго рецептора коллагена – интегрина a2b1 (ГП Ia-IIa) в состояние высокого сродства к коллагену. Эта реакция обеспечивает стабилизацию адгезии, распластывание тромбоцитов, их активацию и последующее экспонирование на поверхность тромбоцита интегрина aIIb/b3 (рис. 1-5). Интегрин aIIb/b3 связывает фибриноген и через этот мостик рекрутирует еще не адгезированные, но активированные тромбоциты. Фибриноген служит агонистом рецептора - интегрина aIIb/b3 и индуцирует активацию клеток по механизму снаружи - внутрь.

Таким образом, на начальной стадии адгезии тромбоцитов к субэндотелию имеет место связывание фон Виллебранда фактора с ГП Ib комплекса ГП Ib/IX/V на тромбоцитах, активация клеток. Коллаген субэндотелия предоставляет не только участок узнавания и прикрепления фон Виллебранда фактора к субэндотелию, но и активно взаимодействует со своими рецепторами на тромбоцитах – ГП VI и интегрином a2b1 , и активирует адгезию и агрегацию клеток. На стадии распластывания происходит взаимодействие домена фон Виллебранда фактора, содержащего пептид RGD, с интегрином aIIb/b3 . В последнюю стадию включаются только активированные тромбоциты, так как только после активации клеток происходит экспонирование интегрина aIIb/b3 на мембрану клетки и его связывание с адгезивными белками.

При адгезии тромбоцита через ГП Ib или aIIb/b3 к VWF, иммобилизованному на коллагене субэндотелия генерируются разные кальциевые сигналы, кооперативно регулирующие поведение тромбоцита. Одиночные кальциевые спайки, возникающие при активации ГПIb, вызывают обратимую активацию тромбоцита, экспонирование на поверхность интегрина aIIb/b3 и непрочное прикрепление клетки к субстрату. Последующие устойчивые кальциевые осцилляции, возникающие при активации aIIb/b3 адгезивными белками, обеспечивают прочную адгезию.

Итак, за адгезией клеток следует стадия агрегации активированных тромбоцитов. Склеивание клеток осуществляет фибриноген, рецептором которого на тромбоцитах служит интегрин aIIb/b3. Он образует мостики между клетками. На поверхности каждого активированного тромбоцита может находится от 40000 до 80000 копий рецептора – интегрина aIIb/b3, и, поэтому, образуются очень большие агрегаты клеток в участке активации тромбоцитов. Но агрегаты недостаточно прочны.

В стабилизацию агрегатов вовлекаются другие адгезивные белки: тромбоспондин и фибронектин (рис. 1-5). Тромбоспондин – один из основных белков внеклеточного матрикса. Существует по крайней мере 5 типов (TSP1-5) семейства тромбоспондинов с разными функциями в гемостазе, ангиогенезе, канцерогенезе.

Тромбоспондин-1 освобождается из гранул тромбоцитов. Подобно фактору фон Виллебранда тромбоспондин является модульным гликопротеидом. Молекула его состоит из трех мономеров. В структуре тромбоспондина идентифицированы домены, отвечающие за связывание фибриногена, коллагена, гепарина, фибронектина и клеток посредством реактивного пептида RGD. Основная функция тромбоспондина в гемостазе – стабилизировать связывание клеток с фибриногеном. Тромбоспондин превращает обратимые комплексы в необратимые. Его рецепторы на тромбоцитах – ГП IV (СD36) и интегрин aIIb/b3 (ГП IIb/IIIа). Тромбоспондин связывается с фибриногеном и с рецептором на тромбоцитах.

Фибронектин – основной компонент соединительнотканного матрикса, имеет мультидоменную структуру. Его домены отвечают за связывание с коллагеном, фибрином, фактором XIII свертывания крови, гепарином, актином, тромбоспондином и другими лигандами (табл. 3). Фибронектин относится к третьему типу белков, связывающих клетки, поскольку выполняет роль и структурного матрикса, и белка, связывающего клетки с матриксом. Молекулы фибронектина являются димерами, каждый из которых состоит из функциональных доменов. Аминоконцевой домен, связывающий фибрин, образован из пяти блоков аминокислотной последовательности типа I. Последовательность типа III , содержащая пептид RGD, – основа домена, связывающего фибронектин с клеткой. Синтезируются два варианта фибронектина: в мегакариоцитах, предшественниках тромбоцитов, плазменный фибронектин, лишенный последовательности типа III и свободно циркулирующий в кровотоке; в фибробластах синтезируется фибронектин, содержащий блок типа III, связывающий клетки. Фибронектин легко полимеризуется и образует сеть нерастворимых фибрилл матрикса. На этом матриксе адгезируют клетки, связываясь с реактивным доменом содержащим пептид RGD, аналогично связыванию клеток соответствующим пептидом в структуре фибриногена, фон Виллебранда фактора, ламинина, витронектина и многих других адгезивных белков.

Таким образом, в адгезии и агрегации тромбоцитов участвуют адгезивные белки, имеющие рецепторы-интегрины на клетках и множество лигандов, обеспечивающих связывание клеток с компонентами внеклеточного матрикса стенки сосуда и белками крови. Адгезия тромбоцитов к поврежденному участку сосуда обеспечивается лигандами, взаимодействующими с активированным и экспонированным интегрином aIIb/b3: самим фон Виллебранда фактором, фибриногеном, а также фибронектином, тромбоспондином и другими лигандами, необходимыми для обеспечения стабильных тромбоцитарных агрегатов.