Биоорганическая химия. Учебное пособие

Тема 25. Система фибринолиза

кислотных остатков, синтезируется в основном в эндотелии сосу дов, но может синтезироваться в гепатоцитах моноцитами, фибро бластами, клетками меланомы и ГМК; значительное количество ИАП 1 содержится в α гранулах тромбоцитов и секретируется при их активации, что создает высокую локальную концентрацию ИАП 1, что важно в стабилизации фибриновой матрицы тромба. В плазме активная форма ИАП 1 связывается с витронектином, ста билизирующим активную конформацию ИАП 1 и обеспечиваю щим связывание ИАП 1 с внеклеточным матриксом. Взаимодей ствие ИАП 1 с активаторами протекает в две стадии: первоначально быстро образуется обратимый комплекс, в котором происходит рас щепление связи Arg346–Met347 реактивного центра с высвобожде нием С концевого пептида ингибитора с образованием ковалентно го комплекса ТАП ИАП 1, который может связываться с фибрином

ибыть конкурентным ингибитором взаимодействия тАП с фибри ном. Повышение активности ИАП 1 — наиболее частая причина снижения фибринолитической активности крови. Повышение ИАП 1 может приводить к патологическому тромбообразованию. Гетерозиготная форма врожденного дефицита ИАП 1 протекает бессимптомно, у гомозигот наблюдается медленное заживление ран и повышенная кровоточивость. Активность ИАП 1 в плазме подвержена циркадным изменениям в течение дня с максимумом в утренние часы и в течение года; максимально в зимние меся цы ИАП 1 определяет утреннюю гиперкоагуляцию. ИАП 1 яв ляется одним из наиболее быстродействующих белков острой фа зы; синтез его стимулируется эндотоксином, цитокинами, факто рами роста, тромбином, тАП, ангиотензином II. Повышение активности ИАП 1 и/или снижение активности тАП увеличивает риск развития инфаркта миокарда у больных с нестабильной сте нокардией, повторного инфаркта миокарда в молодом возрасте

ирестеноза после ангиопластики. Уровень ИАП 1 в плазме нахо дится в тесной взаимосвязи с концентрацией инсулина, индексом массы тела, повышением уровня триглицеридов и снижением со держания липопротеидов высокой плотности. Инсулин и ЛПОНП могут синергично стимулировать синтез ИАП 1. Окисление липо протеинов низкой плотности повышает их способность стимули ровать синтез ИАП 1 эндотелием вен.

271

Тема 26. Гемостаз

Фактор VIII (фФВ) — многомерный белок плазмы, индуци рующий прилипание тромбоцитов к субэндотелиальным структу рам, а также участвующий в образовании тромба и процессах коа гуляции, служит защитным белком для фактора VIII свертывания крови. Ген фФВ расположен в 12 й паре хромосом. фФВ имеет в своей структуре цепочку Arg–Gly–Asp, синтезируется в мегака риоцитах; основное его количество находится в эндотелии, суб эндотелии, тромбоцитах; выделяется в кровоток в месте и в мо мент повреждения эндотелия, участвуя в регуляции гемостаза. фФВ имеет две основные функции — связывает и стабилизирует фактор VIII (защищает фактор VIII от инактивации протеином С и фактором Ха), а также обеспечивает связи между тромбоцита ми и сосудистой стенкой (адгезия тромбоцитов) и тромбоцитами (агрегация).

Стрептокиназа — одноцепочечный белок с молекулярной массой 47 кДж и состоящий из 386 аминокислотных остатков, не имеет собственной ферментативной активности; механизм сти муляции фибринолиза заключается в образовании с высокой ско ростью стехиометрического комплекса СК—Пг, в котором в ре зультате конформационных изменений в Пг формируется активный центр протеазы. Ферментативные свойства комплекса СК—Пг значительно отличаются от ферментативных свойств плазмина: комплекс служит активатором Пг, а плазмин — нет; комплекс СК—Пг не обладает способностью прямо расщеплять фибрин: после образования комплекса СК—Пг в нем происходит расщепление Пг с образованием Lys—Пг и плазмина, а также уко роченных форм СК. Эти комплексы обладают способностью ак тивировать Пг.

Тема 26. ГЕМОСТАЗ

1. Понятие гемостаза, компоненты гемостаза. Гемостаз — оста новка кровотечения из травматически поврежденных сосудов с по следующим восстановлением их целостности и проходимости для циркулирующей в сосудах крови. В гемостазе принято различать

272

Тема 26. Гемостаз

сосудистое, тромбоцитарное, коагуляционное и фибринолитиче ское звенья. Процесс гемостаза условно разделяют на 5 взаимосвя занных между собой этапов: локальная вазоконстрикция; адгезия тромбоцитов к поврежденному участку стенки сосудов; агрегация тромбоцитов и образование тромбоцитарного тромба; свертыва ние крови, укрепление тромбоцитарного тромба фибрином, об разование окончательного гемостатического тромба и его ретрак ция; восстановление кровотока в тромбированном сосуде.

273

Тема 26. Гемостаз

Несмотря на то, что циркулирующая кровь содержит все факто ры, необходимые для свертывания, ее состояние жидкое, так как условия для активации процесса свертывания в ней отсутствуют; коа гуляционные факторы находятся в неактивном состоянии или за ключены в интактные тромбоциты. Для взаимодействия факторов свертывания необходимы фосфолипиды поврежденных тромбоци тов и тканевого тромбопластина, на поверхности которых и соз даются оптимальные стерические отношения факторов. Жидкое состояние крови зависит от антитромбогенных свойств и целост ности эндотелия (к неповрежденному эндотелию в физиологиче ских условиях тромбоциты не адгезируют), физиологических анти коагулянтов. Процесс свертывания состоит из 4 последовательных фаз: образование протромбиназы, образование тромбина, образова ние фибрина (тромба), ретракция кровяного сгустка. Наиболее сложной и многокомпонентной фазой является фаза образования протромбиназы, в которой принимают участие 12 из 15 факторов свертывания крови, включая прекалликреин и высокомолекуляр ный кининоген. Действует концепция ферментативного каскада, согласно которой неактивные факторы — проферменты превра щаются в активную форму последовательно в результате фермент субстратных взаимодействий.

2. Процесс свертывания крови. Процесс свертывания крови может начаться с повреждения эндотелия (внутренний механизм образования протромбиназы) или в результате контакта крови с тканевым тромбопластином при повреждении сосуда (внешний механизм образования протромбиназы). Во внешнем механизме источником фосфолипидов, на поверхности которых фиксируются факторы свертывания, служит тканевый фосфолипид; во внут реннем — кровь и ее форменные элементы.

Тромбоциты. Участие тромбоцитов в гемостазе обусловлено их ангиотрофической функцией (поддержание нормальной структу ры, резистентности и непроницаемости для эритроцитов стенок капилляров), адгезивно агрегационной функцией, набором гемо статических факторов и выделением их в кровь у места поврежде ния сосудов, участием в свертывании крови, транспортной (до

274

Тема 26. Гемостаз

ставка к месту повреждения стенки сосуда, освобождение и акти вация собственных или адсорбированных из плазмы факторов ге мостаза и других физиологически активных веществ), способно стью вызывать спазм поврежденных сосудов микроциркуляции. Тромбоциты содержат следующие факторы, принимающие уча стие в гемостазе:

1)фактор 1 аналогичен по действию плазменному фактору V, ускоряет процесс превращения протромбина в тромбин, связы ваясь с поверхностью тромбоцитов, выступает в качестве рецеп тора для фактора Ха при образовании протромбиназы и ускоряет образование тромбина у места повреждения стенки сосудов;

2)фактор 2 ускоряет превращение фибриногена в фибрин, являясь акселератором тромбина;

3)фактор 3 — тромбоцитарный тромбопластин, содержащий фосфолипиды, участвует в образовании кровяной протромбина зы, являясь матрицей, на поверхности которой происходит взаи модействие факторов, образующих протромбиназу и фермента тивные реакции;

4)фактор 4 инактивирует гепарансульфат эндотелиальных клеток. Гепарансульфат катализирует нейтрализацию тромбина антитромбином III на поверхности эндотелия, что препятствует превращению фибриногена в фибрин. В результате образования комплекса фактор 4—гепарансульфат у места повреждения стен ки сосуда создаются оптимальные условия для свертывания кро ви и тромбообразования;

5)фактор 5 — тромбоцитарный фибриноген играет роль в аг регации тромбоцитов и образовании фибрина в процессе форми рования первичного тромбоцитарного тромба;

6)фактор 6 (антифибринолитический фактор) — тромбоци тарный антиплазмин, инактивирует действие плазмина;

7)фактор 7 — тромбостенин — комплекс контрактильных белков, влияющих на изменение формы тромбоцитов при их ак тивации и на реакцию высвобождения и ретракцию кровяного сгустка;

8)фибринстабилизирующий фактор сходен с плазменным фактором XIII, принимая участие в превращении фибрина S в фиб рин I;

275

Тема 26. Гемостаз

9)серотонин — вызывает вазоконстрикцию, тем самым при нимая участие в первичной остановке кровотечения; повышает проницаемость сосудистой стенки, является индуктором агрега ции тромбоцитов;

10)активатор фибринолиза — повышает фибринолитиче скую активность крови;

11)фактор Виллебранда — участвует в адгезии тромбоцитов;

12)тромбоцитарный фибронектин, как и фибронектин сосу дистой стенки, обеспечивает плотность соединения клеток с меж клеточным веществом;

13)β тромбоглобулин — препятствует синтезу простацикли на сосудистой стенкой, снижая ее антиагрегационное действие, создавая благоприятные условия для агрегации тромбоцитов

ироста тромба;

14)фактор роста — у места повреждения стенки артерии ини циирует пролиферацию и миграцию гладкомышечных клеток в интиму.

Структура и функция рецепторов тромбоцитов

Рецепторы тромбоцитов являются гликопротеинами мембра ны, это гетеродимерные молекулы — интегрины, которые участ вуют в адгезии тромбоцитов: гликопротеин Ia/IIa — основной рецептор для коллагена, гликопротеин Ic/IIa — для фибронекти на. Последний рецептор может узнавать и другие лиганды: фиб риноген, фФВ, связующиеся с рецептором IIb/IIIa. Кроме инте гринов, в адгезии тромбоцитов принимают участие гликопротеин IV — рецептор для коллагена и тромбоспондина, гликопротеин Ib, связывающий фФВ. Основной рецептор, распознающий наи большее количество лигандов (фибриноген, фибронектин, фФВ, витронектин) и участвующий в процессе агрегации, — гликопро теин IIb/IIIa поверхностной мембраны тромбоцитов.

IIb/IIIa рецептор тромбоцитов является представителем ин тегринов. Гликопротеин IIb имеет молекулярную массу 36 кДж, состоит из тяжелой и легкой цепей. Легкая цепь имеет короткий цитоплазматический хвост, трансмембранную часть и короткий внеклеточный домен. Тяжелая цепь расположена снаружи клет ки. Гликопротеин IIIа имеет молекулярную массу 92 кДж, со стоит из единственного полипептида — 762 аминокислот — с ко

276

Тема 26. Гемостаз

ротким цитоплазматическим хвостом, трансмембранной частью и большим внеклеточным доменом. Субъединицы нековалентно связаны друг с другом, для сохранения гетеродимерной структуры необходим кальций.

Механизм действия IIb/IIIa рецептора заключается в его спо собности узнавать 2 характерные аминокислотные последова тельности. Первая состоит из аминокислот Arg–Gly–Asp, кото рая обнаружена в фибронектине, фФВ, витронектине, α цепях молекул фибриногена; вторая — из Lys–Gln–Ala–Gly–Asp–Val, находящаяся в карбоксильном конце γ цепей фибриногена.

На тромбоциты оказывают разнонаправленное действие ко нечные продукты метаболизма арахидоновой кислоты — тром боксан А2 и простациклин. Арахидоновая кислота является пред шественником всех простагландинов (PG), она синтезируется из фосфолипидов под влиянием фосфолипазы. Основной источник арахидоновой кислоты — ненасыщенные жирные кислоты. Пре вращение арахидоновой кислоты в организме происходит под действием двух ферментов — липооксигеназы и циклооксигена зы. Под действием последней из арахидоновой кислоты образуют ся циклические эндоперекиси PGG2 и Н2, которые в дальнейшем превращаются в тромбоксан и простациклин, PGD2, Е2, F2α. Тромбоксан А2 образуется под влиянием фермента тромбоксан синтетазы и является нестабильным соединением, быстро пре вращается в стабильный продукт тромбоксан В2. Тромбоксан А2 образуется в тромбоцитах, небольшое количество его образуется в эндотелии внутренней оболочки аорты, фибробластах легочной ткани, микросомах радужной оболочки глаза, плаценте, является мощным проагрегантом и вазоконстриктором.

Для того чтобы произошла агрегация тромбоцитов, кроме их активации агонистами — индукторами агрегации, необходим ряд следующих условий:

1)внеклеточная жидкость должна содержать ионы Са2+, агре гация не происходит в плазме, богатой тромбоцитами, в которой ионы кальция связаны ЭДТА;

2)плазма крови должна содержать фибриноген;

3)рецепторы тромбоцитов к индукторам агрегации не долж ны быть заблокированы.

277

Тема 26. Гемостаз

Агрегация тромбоцитов связана с внутриклеточным обменом Са2+, циклических нуклеотидов и простагландинов. Наиболее ак тивными регуляторами агрегации тромбоцитов являются эндопе рекиси простагландинов и тромбоксан А2, синтезируемые в тром боцитах, а также простациклин, образующийся в эндотелии, ингибирующий агрегацию тромбоцитов. Регулятором внутри тромбоцитарных реакций является циклический АМФ. Содержа ние Са2+ в цитоплазме тромбоцитов зависит от цАМФ: повышен ный уровень цАМФ индуцирует удаление Са2+ из цитоплазмы, тем самым снижая способность к запуску «арахидонового каскада», ведущего к образованию тромбоксана А2, и ведет к дезагрегации тромбоцитарных агрегатов. Снижение уровня цАМФ ведет к поступ лению в цитоплазму Са2+ и активации реакций, ведущих к агрега ции тромбоцитов. ЦАМФ образуется из аденозинтрифосфата (АТФ) при действии фермента аденилатциклазы. Под действием фермента фосфодиэстеразы цАМФ распадается до АМФ.

Агрегация тромбоцитов протекает по следующему пути: агонист → взаимодействие с рецептором → поступление в тромбо цит сигнала, мобилизующего Са2+ из плотной тубулярной системы в цитоплазму и активирующего фосфолипазу А2 и С → осво бождение арахидоновой кислоты → образование эндоперекисей простагландинов (PGG2, PGH2) под влиянием фермента цикло оксигеназы → образование тромбоксана А2 под влиянием тромбо ксансинтетазы → мобилизация Са2+, повышение его цитоплазмати ческой концентрации и снижение уровня цАМФ в тромбоцитах → индукция и реакции сокращения, обусловленная активацией Са2+ зависимой АТФазы, тромбоцитарного актомиозина или тромбостенина → изменение формы мембраны и характерных особенностей мембраны, которая становится клейкой, изменение формы тромбоцитов. Столкновение активированных тромбоцитов сопровождается их прилипанием друг к другу, что заканчивается об разованием на поврежденной поверхности сосуда, а при генерали зованной внутрисосудистой активации тромбоцитов — в крови тромбоцитарных агрегатов. Тромбоцитарные агрегаты образуются через кальцийзависимые тромбоцитарные связи с фибриногеном. Реакция тромбоцит—тромбоцит находится под влиянием протеи

278

Тема 26. Гемостаз

нов α гранул тромбоцитов (фибронектин, тромбоспондин), кото рые секретируются в процессе активации тромбоцитов. Тромбок сан А2 и АДФ в процессе агрегации тромбоцитов действуют синергично. Агрегация тромбоцитов сопровождается освобожде нием из них биологически активных веществ, оказывающих влияние на агрегацию тромбоцитов (АДФ и тромбоксан А2, серо тонин, тромбоцитарный фактор 4, β тромбоглобулин, фактор роста, фактор фон Виллебранда, фибронектин, лизосомальные ферменты). Распространению агрегации тромбоцитов и тромбо цитарного тромба от места его образования на поврежденной стенке сосудов препятствует простациклин.

279

Тема 26. Гемостаз

Факторы, обеспечивающие антитромботические свойства стенJ ки сосудов

1.Отрицательный заряд внутренней поверхности эндотелия.

2.Гликокаликс.

3.Антиагреганты: простациклин и биологическая субстанция

сММ 55 000.

4.Антикоагулянты:

1)антитромбин III;

2)α2 макроглобулин;

3)протеин С;

4)протеин S.

5. Тромбомодулин.

280