Лабораторная диагностика нарушений гемостаза (стр. 15 )

Плазменные белки гемостаза

Рис. 44. Формирование фибрин-мономеров из фибри­ногена. Тромбин отщепляет фибринопептиды ФПА и ФПВ от молекулы фибриногена, тем самым образуются раство­римые мономеры фибрина, которые способны полимери-зоваться до линейного полимера, или «растворимого фиб­рина»

створимые мономеры фибрина. В дальнейшем происходит спонтанное соединение комплимен­тарных участков фибрин-мономеров. Сначала образуются димеры, далее олигомеры и в ко­нечном итоге собираются мононити полимери-зованного фибрина. Таким образом, фибрино-вая цепь формируется спонтанной, конец в ко­нец полимеризацией фибрин-мономеров, при которой концевая часть одного мономера вза­имодействует с центральной частью другого мо­номера в месте отщепления ФПА. Результатом такой полимеризации является линейный поли­мер шириной в 2 молекулы (рис. 44). На этом этапе фибрин легко растворим в 5-молярной

мочевине, поэтому он получил название раство­римого фибрина.

Соединяясь с фибриногеном, тромбин не толь­ко отщепляет фибринопептиды. но и активирует связанный с ним фактор XIII. Фактор ХIIIа обра­зует ковалентные связи между γ-цепями (D-доме-нами) нитей растворимого фибрина (рис. 45), ко­торые соединяются за счет образования пептид­ных мостиков между боковыми радикалами ли­зина и глютамина. Сшитые между собой моно­нити фибрина образуют прочную сеть, менее под­верженную фибринолизу и более устойчивую к механическим воздействиям. В такой форме фиб­рин не растворяется в 5-молярной мочевине и на­зывается нерастворимым фибрином.

Рис. 46. Организованный тромб, в котором в фибрино-вую сеть включены клетки крови

Образовавшийся фибриновый сгусток - трех­мерная молекулярная сеть, в которую включены тромбоциты, эритроциты и лейкоциты (рис. 46). Активированные тромбоциты, связанные с нитями фибрина через рецепторы GPIIb-IIIa, сокращают-

Рис. 45. Образование нерастворимого фибрина под влиянием фактора ХIIIа

Плазменные белки гемостаза

ся под действием тромбостенина (тромбоцитарно-го актомиозина) вследствие присущих им контрак-тильных свойств (см. главу «Тромбоциты»). Про­исходит ретракция сгустка крови. Сгусток уплот­няется, из него выдавливается часть сыворотки. Формирование окончательного тромба наступает на 10-15-й минуте после полимеризации фибрина.

Если тромбоциты отсутствуют или имеют дефект GPIIb-IIIa, то ретракции кровяного сгуст­ка не происходит и он быстро лизируется в про­цессе фибринолиза. При отсутствии ретракции тромба в сосудистом русле возможен отрыв тром-ботических масс и эмболия удаленных сосудов (тромбоэмболия).

Роль кофакторов и микроокружения в процессе свертывания крови

Плазменные ферменты и ингибиторы системы гемостаза эффективно функционируют только в определенном микроокружении. Эффективность функционирования факторов IX, X, протеина С, антитромбина III в присутствии своих кофакто­ров (факторы VIII, V, протеин S, гепарансульфат соответственно) возрастает в десятки тысяч раз. Большинство реакций протеолитической актива­ции предшественников ферментов эффективно протекают только на «твердой фазе», роль кото­рой играют отрицательно заряженные фосфоли-пиды. Для всех реакций, протекающих на поверх­ностях, необходимы ионы кальция. На рис. 47 по­казана степень активации тромбина фактором Ха в различных условиях микроокружения. Комплекс фактора Ха, фактора Va, фосфолипидов и Са2+ (протромбиназный комплекс) значительно эффек­тивнее активирует тромбин, нежели один фактор Ха, причем в комплексе с кофакторами фактор Ха за­щищен от деградации антитромбином.

Рис. 47. Влияние условий микроокружения на образо­вание тромбина фактором Ха. Комплекс фактора Ха, фактора Va, фосфолипидов и Са2+ (протромбиназный ком­плекс) значительно эффективнее активирует тромбин, не­жели фактор Ха один или в комбинации только с фосфо-липидами и/или Са2+

Роль кальция в гемостатических реакциях

Роль кальция в гемостазе огромна. Большин­ство белков гемостаза имеют сайты связывания кальция. При удалении кальция из плазмы (на­пример, при смешивании крови с цитратом на­трия) активировать гемостатические реакции практически невозможно. Наиболее важные из известных функций кальция в гемостазе:

•  Участие в образовании связей витамин-К-за-
висимых факторов (II, VII, IX, X, протеин С,
протеин S) с фосфолипидной поверхностью.

•  Участие в активации фактора XIII.

•  Участие в образовании связи ф. VII и ткане­
вого фактора.

•  Ускорение процесса роста фибринового сгу­
стка, участие в стабилизации фибринового
сгустка, ограничение протеолиза фибрина и
фибриногена плазмином, защита фибриноге-

на и фибрина от температурной и щелочной денатурации.

•  Стабилизация структуры многих белков ге­
мостаза и опосредование взаимодействия
между ними.

•  Участие в процессах активации тромбоцитов
и других клеток.

•  Кальций необходим для формирования цитос-
келета и возбуждения клетки. Он участвует в
полимеризации актина и миозина и формиро­
вании актин-миозиновых волокон. Без него
невозможны процессы изменения формы ак­
тивированных клеток, их движение, секреция.

•  Кальций участвует в регуляции большинства
внутриклеточных процессов как внутрикле­
точный мессенджер (посредник) перемещения
молекул.

Плазменные белки гемостаза

Ингибиторы системы свертывания плазмы крови

Ингибиторы системы свертывания крови представлены в табл. 7.

Ингибиторы системы свертывания плазмы крови

Таблица 7

Ингибиторы системы свертывания крови условно можно разделить на три группы - ингибиторы ферментов, ингибиторы коферментов и ингибиторы активных комплексов.

Ингибиторы ферментов системы гемостаза

Среди ингибиторов ферментов системы ге­мостаза, в свою очередь, можно условно выде­лить 2 группы - ингибиторы сериновых проте­аз и неспецифические ингибиторы протеаз, к ко­торым относится α2-макроглобулин.

Ингибиторы сериновых протеаз, или серпи-ны. Большинство ферментов каскада свертыва­ния крови составляют сериновые протеазы. Се-риновыми протеазами также являются фермен­ты фибринолитической системы, некоторые ферменты системы комплемента, эластаза, трипсин, химотрипсин и многие другие. Все они имеют гомологичную структуру. Существует группа ингибиторов, специфичных для серино­вых протеаз, - серпины. Механизм их ингиби-рующего действия изучен довольно хорошо. Серпины имеют строение, похожее на строение субстрата сериновых протеаз. Однако, охотно соединяясь с ферментами, серпины не подвер­гаются немедленному расщеплению. Это соеди-

нение блокирует ферментативную активность сериновой протеазы (рис. 48). Различные сер­пины несколько отличаются по строению, мо­гут быть более или менее специфично ингиби-ровать разные ферменты. Кроме того, на актив-

Рис. 48. Ингибирование активных сериновых протеаз серпинами за счет образования стабильного неактивно­го фермент-субстратного комплекса

Плазменные белки гемостаза

ность и специфичность серпинов может влиять микроокружение.

Антитромбин и гепарин

Антитромбин (синоним - антитромбин III, AT) - гликопротеин, состоит из 432 аминокислот и имеет 4 участка гликолизации с разным количе­ством сиаловых кислот. Этот ингибитор формиру­ет стабильный 1:1 комплекс с сериновыми протеа-зами плазменного гемостаза. Кроме того, AT свя­зывается со специфическими сульфатными группа­ми на пентасахаридных структурах гепарина.

AT синтезируется в печени и является наиболее значимым ингибитором системы свертывания кро­ви. Активности находящегося в крови здорового человека антитромбина достаточно, чтобы ингиби-ровать в три раза больше тромбина, чем может об­разоваться из циркулирующего протромбина. Не­смотря на это, уже при снижении активности AT в плазме ниже 60% возрастает риск патологических тромбозов. При изолированном дефиците активно­сти AT риск тромботических проявлений возраста­ет пропорционально степени снижения активнос­ти. Помимо тромбина, AT ингибирует фактор Ха, а также факторы IХа, ХIа, ХIIа и калликреин.

Антитромбин по структуре гомологичен α1 - ан­титрипсину. В его активном центре присутствует специфическая связь Arg-Ser, которая и взаимодей­ствует с сериновыми протеазами.

Рис. 49. Влияние гепарина на активность фактора Ха в плазме. Гепарин существенно усиливает ингибирующий эффект антитромбина на фактор Ха

Активность AT в десятки тысяч раз усилива­ется в присутствии отрицательно заряженных гли-козаминогликанов, таких, как гепарансульфат, вхо­дящих в структуру гликокаликса на поверхности эндотелиальных клеток. Аналогичное потенциру-

ющее действие на AT оказывает гепарин (рис. 49), вырабатываемый тучными клетками. Антикоагу-лянтное действие гепарина связано с его способ­ностью вызывать конформационные изменения AT. Функция гепарина каталитическая. После об­разования эквимолярного 1:1 комплекса тромбин-антитромбин (ТАТ) гепарин может освобождать­ся для организации других комплексов.

Нефракционированный гепарин представляет собой смесь гепаринов различной молекулярной массы. До последнего времени он широко применял­ся в клинической практике как антикоагулянт. В на­стоящее время большее распространение получили препараты низкомолекулярного гепарина (НМГ, английская аббревиатура - LMWH), который полу­чается из гепарина химической или энзиматической обработкой. Гепарин не только значительно усили­вает активность AT, но и модулирует его ингиби-торную активность. Для стабилизации комплекса ТАТ гепарин должен быть представлен структурой, имеющей, по крайней мере, 18 моносахаридных ос­нований. Нефракционированный гепарин связыва­ется одновременно как с ферментом, так и с AT, тог­да как НМГ связывается только с молекулой AT (рис. 50). Нефракционированный гепарин усилива­ет активность AT в отношении всех сериновых про-теаз каскада свертывания крови, тогда как низкомо­лекулярный - в основном в отношении ф. Ха.