Участие моноцитов в свертывании крови

Уникальными свойствами обладают моноци-ты. Это единственные клетки, способные созда­вать на своей поверхности условия для сборки и успешного функционирования всех ферментатив-ных комплексов системы свертывания крови. Стимулированные моноциты экспрессируют око­ло 16 000 сайтов связывания протромбиназного комплекса. Эффективность синтеза тромбина на их поверхности сопоставима с эффективностью синтеза тромбина на поверхности активирован­ных тромбоцитов.

Синтез и экспрессия тканевого фактора, эф­фективно связывающего ф.VIIа, происходит на моноцитах под воздействием различных физио­логических и патологических стимулов, в том числе бактериальных липополисахаридов, факто­ра некроза опухоли, интерлейкина-1, С-реактив-ного белка, иммунных комплексов. Сборка теназ-ного комплекса на моноцитарной мембране -ключевой момент в развитии процесса коагуля­ции. Комплекс тканевой фактор - ф.VIIа подав­ляется ингибитором пути тканевого фактора (ин­гибитором внутреннего пути - ИВП), также син­тезируемым и экспрессируемым моноцитами.

Реакции свертывания крови, протекающие на моноцитарной мембране, усиливаются специфи­ческими для моноцитов механизмами. Фиксиро­ванные на поверхности моноцитов эластаза и ка-тепсин G активируют ф.V до ф.Vа, поэтому ф.V не поступает в кровоток, а остается тут же на мем­бране моноцитов и формирует протромбиназный

комплекс с ф.Ха. Причем этот комплекс защищен от протеолиза активированным протеином С (АПС), поэтому активность протромбиназы на моноцитарной мембране длительно сохраняется на высоком уровне. Помимо ф.Vа, катепсин G активирует ф.Х. В отличие от катепсина G дей­ствие эластазы дозозависимо. В малых концент­рациях она активирует ф.V, а в больших - рас­щепляет ф.Vа. Эластаза, видимо, не обладает спо­собностью инактивировать ф.Ха. Однако воздей­ствие ее высоких концентраций на ф.Х изменяет последний так, что его в дальнейшем невозмож­но активировать.

Другим альтернативным путем, специфич­ным для моноцитов, является активация ф.Х пос­ле его соединения с мембранным рецептором Мас-1 (CDllb/CD18). Связавшись с Мас-1, ф.Ха частично активирует моноциты и вызывает экс­прессию специфического моноцитарного рецеп­тора EPR-1. Комплекс ф.Ха-EPR-l способен эф­фективно активировать протромбин в присут­ствии Са²⁺ без участия ф.Уа. Таким образом, на поверхности моноцита может собираться полно­ценный протромбиназный комплекс.

Прокоагулянтная активность моноцитов зави­сит от их микроокружения. Коллагены I и IV ти­пов, фибронектин - активные субстраты для ад­гезии моноцитов в отличие от ламинина. Послед­ний адгезирует моноциты в 6-10 раз хуже. Од­нако именно на моноцитах, адгезированных к ламинину, процессы коагуляции развиваются

Роль лейкоцитов в гемостазе

в 3-5 раз быстрее, чем на мембранах моноцитов, адгезировавшихся на других субстратах.

Помимо катализа гуморальных реакций свертывания крови, моноциты обладают про-агрегантной активностью. Катепсин G облада­ет свойством вызывать агрегацию тромбоци­тов, изменение их формы, мобилизацию каль­ция, экзоцитоз α-гранул и плотных гранул, уси-

ление адгезии тромбоцитов к лейкоцитам. Часть этих реакций катализируется моноцитар-ной эластазой.

В отличие от моноцитов нейтрофилы и лим­фоциты не экспрессируют PAR-1, однако иссле­дования показали, что на изолированных попу­ляциях этих клеток происходит сборка протром-биназных комплексов.

 

КАФЕДРА

клд

ЦИКЛЫ УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ

КАФЕДРЫ КЛИНИЧЕСКОЙ

ЛАБОРАТОРНОЙ ДИАГНОСТИКИ

РМАПО (Москва)

 

1.	Клиническая лабораторная диагностика (врачи и биологи, стажировка, профессиональная переподготовка, общее усовершенствование)	Очное, ПП	В течение 4 месяцев
2.	Лабораторная цитология (цитологи)	Очное СУ, выездной	Месячный
3.	Контроль качества лабораторных исследований (зав. КДЛ и врачи клинич. лаб. диагностики)	Очное ТУ	2 недели
4.	Клинико-лабораторное исследование эякулята (зав. КДЛ и врачи клинич. лаб. диагностики)	Очное ТУ	2 недели
5.	Методы исследования системы гемостаза (зав. КДЛ и врачи клинич. лаб. диагностики)	Очное ТУ	2 недели
6.	Лабораторная диагностика урогенитальных инфекций (врачи клинич. лаб. диагностики)	Очное ТУ	2 недели
7.	Иммуноферментный анализ в КДЛ (зав. КДЛ и врачи клинич. лаб. диагностики)	Очное ТУ	2 недели
8.	Изоиммунологические методы исследований (врачи станций переливания крови)	Очное ОУ	Месячный
9.	Клиническая лабораторная диагностика. Гематолог, и общеклинич. иссле­дования (зав. КДЛ и врачи клинич. лаб. диагностики)	Очное ОУ	Месячный
10.	ПЦР в КДЛ (врачи и биологи клинич. лаб. диагностики)	Очное ТУ	2 недели
11.	Определение алкоголя в биологических жидкостях	Очное ТУ	2 недели
12.	Лабораторная диагностика лимфопролиферативных заболеваний	Очное ТУ	2 недели

Все циклы длительностью 1 месяц и более дают право сдавать сертификационный экзамен. По окончании более коротких циклов выдаются свидетельства о повышении квалификации государ­ственного образца.

Заявки для участия в циклах усовершенствования принимаются:

• по почте: 125424, Москва, а/я 32 (кафедра КЛД)

• по факсу [phone] или телефону [phone]

• по электронной почте: [e-mail]

Плазменные белки гемостаза

ПЛАЗМЕННЫЕ БЕЛКИ ГЕМОСТАЗА

Плазменные белки гемостаза образуют 2 фер­ментативные системы крови, имеющие своей целью поддержание гемостатического баланса (рис. 31):

1. Система свертывания плазмы. Система со­
стоит из ферментов, неферментативных бел­
ковых катализаторов (кофакторов) и инги­
биторов свертывания. Конечной целью этой
системы является образование важнейшего
фермента тромбина, а в конечном итоге -
фибринового сгустка, составляющего осно­
ву гемостатического тромба.

2. Система фибринолиза. Конечной целью этой
системы является образование главного фер­
мента фибринолиза плазмина и лизис фибри­
нового сгустка. Эту систему составляют плаз-
миноген и его активаторы и ингибиторы.
Обе эти системы имеют сходные черты:

• В обеих системах происходит много­этапный ферментативный процесс актива-

ции, в котором участвует ряд белков - про-теаз.

• По крайней мере, in vitro имеется несколько
путей запуска каждого процесса, а в итоге об­
разуется один конечный продукт.

• Многие реакции нуждаются в наличии спе­
цифической поверхности и ионов кальция.
In vivo твердой фазой для фиксации реаги­
рующих белков служат кислые фосфолипи-
ды клеточных мембран, в частности мемб­
ран тромбоцитов, фибробластов, возможно
лейкоцитов.

Кроме каскадных систем свертывания плаз­мы и фибринолиза, к плазменным белкам гемо­стаза относятся многочисленные ингибиторы и активаторы, эффекты которых проявляются как действие антикоагулянтов или прокоагулянтов и соответственно ингибиторов или активаторов фибринолиза.

 

Рис. 31. Система свертывания крови и система фибринолиза - каскадные протеолитические ферментативные си­стемы, обеспечивающие гемостатический баланс крови

Плазменные белки гемостаза

Система свертывания плазмы

 

Система свертывания плазмы - фермента­тивная система, осуществляющая каскад протео-литических реакций, в результате которых про­исходит образование фибриновой пробки в мес­те повреждения сосуда. Система свертывания тесно связана с другими протеолитическими си­стемами плазмы, в том числе с системой фибри-нолиза. Белки свертывания плазмы, входящие в каскад свертывания крови, принято называть термином «фактор». В соответствии с международ­ной номенклатурой факторы свертывания плазмы обозначаются римскими цифрами (табл. 6). Актив­ные формы факторов обозначаются теми же римскими цифрами, но с добавлением аббреви­атуры «а».

Практически все факторы системы сверты­вания крови циркулируют в кровотоке в форме неактивных проэнзимов или в форме неактив­ных кофакторов. Исключение составляет фак-

тор VII, примерно 1-2% которого в норме цир­кулируют в активной форме. При запуске свер­тывания крови происходит каскадная актива­ция проэнзимов и кофакторов (рис. 32). Про­цесс активации представляет собой ограничен­ный протеолиз неактивных предшественников до активных энзимов и кофакторов. Активиро­ванные энзимы являются сериновыми протеа-зами (за исключением фактора XIII). Активи­рованные кофакторы, не обладая самостоятель­ной ферментативной активностью, играют роль коферментов.

Сериновыми протеазами являются активиро­ванные факторы II, VII, IX, X, XI, XII, ПК.

Трансглютаминаза - фактор XIII.

Кофакторы - факторы V, VIII, ВМК.

Содержание компонентов гемостаза, в том чис­ле плазменных факторов свертывания, в системе циркуляции существенно больше, чем необходимо

 

Таблица 6

Плазменные факторы свертывания крови

При разработке первой номенклатуры были использованы римские символы факторов от I до XIII. Для обо­значения участия в свертывании плазмы тканевого фактора и ионов кальция им были приданы символы соот­ветственно III и IV. Однако в настоящее время римская нумерация для них не используется, так как они не относятся к плазменным факторам свертывания (тканевой фактор - это тканевой компонент вне сосудистой системы, ионы Са не являются белком). Фактор VI в классификации не употребляется, так этим символом ошибочно был назван фактор Va.

Плазменные белки гемостаза

 

Рис. 32. Протеолитическая активация факторов гемо­стаза. Путем ограниченного протеолиза из неактивного предшественника образуются активный пептид и активиро­ванный фермент

для формирования фибринового сгустка. Процесс свертывания происходит в условиях насыщения субстратами (рис. 33). Вследствие этого образова­ние гемостатического тромба может быть достиг­нуто при значительном диапазоне концентрации и активности конкретного фактора свертывания. Клинические проявления недостаточности компо­нентов свертывания возникают при их существен­ном уменьшении, если обратиться к рис. 33 - то это начальный диапазон, при котором скорость реак­ции зависит от концентрации фактора.

Для эффективного взаимодействия и акти­вации белков свертывания крови необходимо об­разование комплексов этих белков, их кофакто­ров и субстрата (рис. 34). Эти условия не могут возникнуть в жидкой фазе. Поэтому большин­ство процессов активации промежуточных фак­торов свертывания протекают на фосфолипидах клеточных мембран. В месте сборки комплексов происходит концентрация факторов свертыва­ния. Здесь же присутствуют кофакторы, которые существенно ускоряют процесс формирования сгу­стка. В создании активного комплекса участвуют:

• Фермент (активный плазменный фактор -
протеолитический фермент).

• Субстрат (профермент).

• Активированный кофактор.

• Ионы Са (Са²⁺).

• Кислые фосфолипиды и специфические ре­
цепторы на поверхности клеток.

Все белки системы свертывания крови мож­но разделить на две группы. Одни белки для пол­ноценного формирования требуют наличия ви­тамина К (витамин-К-зависимые белки), а дру­гие - нет.

Рис. 33. Соотношение между концентрацией факторов и скоростью процесса свертывания. В норме скорость коагуляции практически не определяется концентрацией факторов, так как они присутствуют в избытке и процесс идет в состоянии насыщения. Только после значительного истощения фактора его концентрация будет влиять на ско­рость реакции и соответственно на скорость свертывания плазмы

Рис. 34. Модель сборки комплекса факторов сверты­вания крови. На поверхность твердой фазы (фосфолипи­ды фибробластов, макрофагов, активированных тромбо­цитов либо, в патологических ситуациях, мембраны повреж­денных клеток, бактерий и др,) прикрепляется (интернали-зуется) крупный кофакторный белок, который организует место контакта факторов свертывания, те в свою очередь взаимодействуют друг с другом по принципу комплемен­тарности

 

Плазменные белки гемостаза

Витамин-К-зависимые белки

 

 

Витамин-К-зависимыми белками являются ф.II, -VII, -IX, -X, протеины С и S. Эти белки син­тезируются в печени и имеют сходную структуру молекулы (рис. 35). Характерной их особенностью является наличие уникальной аминокислоты -у-карбоксиглутамина. Эта аминокислота образу­ется во время синтеза витамин-К-зависимых бел­ков в печени путем у-карбоксилирования глута-мина ферментом у-карбоксиглутаминпептидазой, в работе которого принимают участие активиро­ванные формы витамина К (рис. 142). у-карбок-сиглутамин дает возможность витамин-К-зависи-мым белкам с помощью ионов Са²⁺ образовывать комплексы с кислыми фосфолипидами.

Рис. 35. Структурная организация некоторых плазмен­ных белков системы гемостаза. Стрелками показаны места протеолитического гидролиза, в результате которо­го происходит переход неактивных проферментов в актив­ные ферменты - сериновые протеазы каскада коагуляции. Двузубцем обозначены витамин-К-зависимые факторы, имеющие в своей структуре карбоксилированную глюта-миновую кислоту

Неферментные активаторы свертывания крови

К неферментным активаторам свертывания крови (коферментам) относятся факторы V и VIII. Оба - высокомолекулярные белки, имеющие сход­ную структуру. Они циркулируют в плазме в неак­тивной форме и активируются тромбином. ф.VIII в плазме связан с фактором Виллебранда (vWF), ко­торый защищает его от преждевременной инакти­вации. Диссоциация фVIII из комплекса с vWF про­исходит под воздействием тромбина (рис. 25).

ф.Va и -Villa образуют на фосфолипидных мембранах комплексы с ф.Ха и -IХа соответствен­но. Специфическая активность ф.Ха и -IХа в ком­плексах с кофакторами в десятки тысяч раз боль­ше, чем изолированных. Основным ингибитором ф.Va и -VIIIa является комплекс протеин С - про­теин S.

Классический коагуляционный каскад активации тромбина

Изучение процесса свертывания крови до на­стоящего времени происходит в основном in vitro в смоделированных условиях. Исследование вза­имодействия плазменных белков гемостаза в от­рыве от других компонентов привело к созданию так называемой «классической» теории коагуля-ционного каскада активации тромбина. В насто-

ящее время эта теория пересмотрена с учетом вновь полученной информации о взаимодействии различных компонентов гемостаза. Однако базо­вые принципы изложенной ниже классической каскадной теории считаются верными до настоя­щего времени. Кроме того, знание классического каскада свертывания крови необходимо для пра-

 

 

Плазменные белки гемостаза

вильнои интерпретации результатов коагулоло-гических тестов.

Активация протромбина - многостадийный процесс, который происходит по механизму про-ферментно-ферментного преобразования. С одной стороны, это обеспечивает нарастание сигнала: активация одной молекулы предшествующего уровня в системе свертывания приводит к акти­вации от нескольких десятков до нескольких со­тен тысяч последующих молекул (рис. 36). С дру­гой стороны, многостадийность позволяет бо­лее гибко регулировать процесс.

В классическом каскаде свертывания крови выделяют 2 пути активации процесса:

Рис. 36. Каскадный принцип усиления сигнала.Каждый предыдущий компонент системы свертывания активирует много последующих

• Активация тканевым фактором (ТФ). Так как
ТФ не относится к плазменным факторам и
контактирует с кровью только при повреж­
дении сосуда, то активация с его участием
обозначается как внешний путь свертывания.

• Активация ф.ХII при контакте с отрицатель­
но заряженной поверхностью твердого тела,
или контактная активация. Поскольку фак­
тор XII в норме присутствует в плазме, акти­
вация с его участием обозначается как внут-

ренний путь свертывания (все факторы при­сутствуют в плазме в норме). Внешний и внутренний пути взаимодействуют между собой, а их разделение достаточно условно. Внешний и внутренний пути сходятся на факто­ре X. Последний со своим кофактором ф.Vа обра­зует протромбиназу - ферментативный комплекс, который активирует протромбин с образованием тромбина. Образовавшийся тромбин поступает в ток крови и активирует фибриноген до фибрин-мо­номеров. Последние спонтанно соединяются, обра­зуя полимеры фибрина. Условно свертывание плаз­мы (крови) делится на 2 основные фазы:

1) многоступенчатый этап, приводящий к акти­
вации протромбина и превращению его в ак­
тивный фермент - тромбин;

Рис. 37. Каскад активации плазменного гемостаза

2) конечный этап, в котором под влиянием тром­
бина из фибриногена образуется фибрин.
Схема коагуляционного каскада плазменно­
го гемостаза представлена на рис. 37.

Внешний путь образования протромбиназы

Внешний путь образования протромбиназы короткий, что ведет к быстрому образованию тромбина.

При контакте ТФ и ф.VIIа формируется комп­лекс, который активирует ф.Х. Фактор Ха при уча­стии фактора Va, в присутствии ионов Са²⁺, на от­рицательно заряженной фосфолипидной поверхно-

сти формирует протромбиназу. В настоящее время полагают, что внешний путь - основной физиоло­гический путь запуска процесса свертывания кро­ви. Подробно его значение будет описано в разделе «Современная теория свертывания крови».

Активность внешнего пути поддерживается за счет механизма положительной обратной свя-

 

Плазменные белки гемостаза

 

зи (рис. 38). Положительная обратная связь вклю­чается на нескольких этапах каскада свертывания. Наиболее существенными являются активация тромбином факторов VII и V.

Рис. 38. Внешний каскад свертывания крови. Начина­ется с контакта крови с тканевым фактором (ТФ), который, взаимодействуя с ф.VIIа, образует комплекс, активирую­щий ф,Х, Усиление активности внешнего каскада сверты­вания крови обеспечивается 2 механизмами положитель­ной обратной связи

 

Внутренний путь образования протромбиназы. Факторы контактной активации

 

Внутренний путь активации свертывания на­чинается с активации контактных факторов коа-гуляционного каскада: ф.ХII, прекалликреина и высокомолекулярного кининогена.

Факторы контактной активации - ф.ХII, пре-калликреин, высокомолекулярный кининоген, С1-ингибитор - синтезируются в печени. In vitro эти белки участвуют в активации внутреннего каскада свертывания.

В лабораторных условиях активация проис­ходит на некоторых небиологических отрицатель­но заряженных поверхностях, например на стек­ле, каолине, кремнии, сульфате декстрана, а так­же в присутствии эллаговой кислоты. Имеются данные, что важным механизмом активации кон­тактных факторов является их взаимодействие с поверхностью, характеризующейся свойствами твердой фазы. В патологических условиях кон­тактная активация, вероятно, происходит на мем­бранах клеток крови и эндотелия, а также при контакте с коллагеном субэндотелия.

Схематично взаимодействие белков при контактной активации показано на рис. 39. Ви­димо, в «подходящих условиях» происходит аутоактивация и взаимоактивация ф.ХII, ПК до активных ферментов. In vitro активация контакт­ной системы приводит к активации ф.ХI, кото­рый в свою очередь активирует ф.IХ, образую­щий с ф.VIII теназный комплекс. Теназный ком­плекс (название комплекса происходит от анг­лийского слова ten - десять) активирует ф.Х, а далее процесс свертывания идет по уже описан-

ному пути. Поскольку сборка теназного комп­лекса происходит на фосфолипидной поверхно­сти, для нее необходимо присутствие ионов каль­ция. Контактная фаза активации поддерживает­ся положительной обратной связью. Тромбин активирует ф.VIII и -XI.

Физиологическое значение контактной акти­вации, роль факторов контактной активации в процессе свертывания крови, физиологические активаторы и условия активации этих факторов в организме требуют дальнейшего изучения.

Рис. 39. Контактная фаза активации плазменных фак­торов. Контакт с поверхностью твердого тела вызывает ак­тивацию фактора XII, который запускает каскад свертыва­ния плазмы, каскад активации фибринолиза, активацию калликреин-кининовой системы (положительная обратная связь) и активацию системы комплемента (отрицательная обратная связь)

Плазменные белки гемостаза

Классическая теория свертывания крови ос­тавляла слишком много вопросов и противоре­чила клиническим данным. Например, с одной стороны, было неясно, какая поверхность в фи­зиологических условиях является активатором, с другой стороны, почему дефицит факторов внутреннего пути (ф.VIII, -IX, -XI) приводит к выраженной кровоточивости при нормальной активности факторов внешнего пути, а глубокий дефицит факторов контактной активации, как правило, не сопровождается геморрагическим синдромом. В современной каскадно-матричной теории гемостаза эти противоречия разрешены.

С современной точки зрения, контактная ак­тивация играет большую роль во взаимодействии системы свертывания крови с другими протеоли-тическими системами крови (фибринолитичес-кой, ангиотензин-рениновой, калликреин-кини-новой, системой комплемента и др.).

В настоящее время изучены следующие функ­ции белков контактной активации:

1. Брадикинин стимулирует повышение внутри­
клеточной концентрации цАМФ и приводит к:

• Вазодилатации и снижению артериально­
го давления.

• Активации системы фибринолиза путем
стимуляции секреции тканевого актива­
тора плазминогена.

• Ингибированию активации тромбоцитов.

• Стимуляции репарации и росту гладкомы-
шечной ткани в поврежденных сосудах.

 

2. Прямое ингибирование тромбин-индуциро-
ванной активации тромбоцитов.

3. Активация фибринолиза.

 

• Непосредственная активация плазмино­
гена калликреином и ф.ХIIа. Однако оба
этих белка значительно менее активны,
чем тканевой активатор и урокиназа.

• Активация калликреином проурокиназы
до активной сериновой протеазы - двух-
цепочечной урокиназы.

 

4. Блокада клеточной адгезии.

5. Антиангиогенное действие.

6. По-видимому, контактная активация играет
важную роль в активации свертывания кро­
ви при взаимодействии крови с нефизиоло­
гическими поверхностями, в частности при
установке искусственных протезов или искус­
ственных клапанов сердца.

Внутренний путь образования протромбиназы (рис. 40) включает активирующее действие ф.ХПа на ф.Х1, который в свою очередь активирует ф.1Х. Поскольку значение контактной активации в про­цессе свертывания крови переосмыслено, физиоло­гическая роль ф.Х1 изучается. Видимо, в физиоло­гических условиях ф.Х1 в основном активируется тромбином. ф.Х1 довольно устойчив к инактива­ции ингибиторами и имеет длительный период по­лувыведения. Образовавшись в достаточном коли­честве, ф.Х1 увеличивает количество активного ф.1Х, за счет чего соответственно значительно воз­растает концентрация тромбина, который в свою очередь активирует по механизму положительной обратной связи ф.1Х, -VIII и -V. В то же время из­быток тромбина тормозит начало процесса фибри-

Рис. 40. Внутренний каскад активации плазменного ге­мостаза. Начинается с взаимной активации контактных факторов системы гемостаза, Фактор XIIа переводит фак­тор XI в ХIа. Фактор ХIа активирует фактор IX. Все после­дующие этапы активации свертывания по внутреннему пути требуют ионов Са²⁺ и зависят от присутствия фосфоли-пидов. Фактор IХа активирует фактор X, но эта реакция не очень эффективная. Однако появившийся тромбин ак­тивирует фактор VIII. Активный фактор Villa вместе с фак­тором IХа, ионами Са²⁺ и фосфолипидами очень эффек­тивно активирует фактор Ха, Обратная связь поддержи­вает развитие процесса за счет активации тромбином ф.VIII, -IX и -V

 

Плазменные белки гемостаза

 

 

нолиза за счет активируемого тромбином ингиби­тора фибринолиза (TAFI).

Ингибитор С1-компонента комплемента (С1-ингибитор) является элементом системы контактной активации. Помимо комплемента, он ингибирует ф.ХIIа (см. раздел «Ингибито­ры системы свертывания крови»).

Другим ингибитором процесса контактной активации в физиологических условиях является апротинин.

Рис. 41. Теназный и протромбиназный комплексы. Об­разование этих комплексов сопровождается резким уве­личением активации соответственно фактора X и протром­бина (фактор II)

Конечный этап свертывания плазмы - образование фибринового сгустка

Конечная стадия каскада свертывания плаз­мы заключается в образовании из растворимого плазменного белка фибриногена нерастворимо­го фибрина под воздействием тромбина и ф.ХIII (рис. 42).

Рис. 42. Последовательные стадии образования нераст­воримого фибрина из растворимого фибриногена

Тромбин

Тромбин - ключевой фермент гемостаза. Тромбин - витамин-К-зависимый белок - явля­ется сериновой протеазой. В печени происходит синтез неактивного предшественника протромби­на, который в дальнейшем циркулирует в плаз­ме. В комплексе ф.Ха-Va-II на фосфолипидной поверхности происходит ограниченный протео-лиз протромбина. Образуется несколько актив­ных структур с уменьшающейся молекулярной массой - мезотромбин, α-тромбин, β - тромбин, γ-тромбин. Наиболее значимым продуктом яв­ляется сериновая протеаза - α-тромбин. На мо-

лекуле тромбина имеется, по крайней мере, 4 сай­та связывания для субстратов, ингибиторов, ко­факторов и иона кальция. Это, а также способ­ность тромбина активно функционировать не только на твердой фазе, но и в токе крови позво­ляет ему выполнять многочисленные функции. Важнейшие функции тромбина в гемостазе:

• Ограниченный протеолиз фибриногена до
фибрин-мономеров (происходит в жидкой
фазе - кровотоке).

• Активация ф.V, -VIII, -VII, -XI.

• Активация тромбоцитов.

• В комплексе с тромбомодулином тромбин
активирует протеин С.

• Активация ф.ХIII.

• Ограниченный протеолиз плазматической
карбоксипептидазы В до активной формы -
активируемого тромбином ингибитора фиб­
ринолиза (TAFI).

• Стимуляция выброса из эндотелиоцитов тка­
невого активатора плазминогена.
Однако роль тромбина в организме не огра­
ничивается вышеперечисленными функциями.
Ключевая роль в процессе свертывания крови,
активация сосудистого эндотелия, клеточный
рост и процессы репарации, активация перифе­
рических клеток крови, активация фибриноли­
за - это наиболее изученные функции тромби­
на. Видимо, со временем этот список значитель­
но увеличится.

Плазменные белки гемостаза

Косвенным подтверждением важности тром­бина для организма может служить тот факт, что известны лишь единичные описания пациентов с гомозиготным дефектом молекулы тромбина, а пациенты с гипопротромбинемией встречаются чрезвычайно редко.

Важнейшим ингибитором тромбина являет­ся антитромбин III. Несколько меньшую роль играет кофактор гепарина П.

Фактор XIII

Фактор XIII - трансглютаминаза. В плазме большая часть неактивного ф.ХIII связана с фиб­риногеном. Активация ф.ХIII происходит путем ог­раниченного протеолиза неактивного ф.ХIII тром­бином одновременно с отщеплением пептида А от фибриногена. Как и большинство других фермен­тов, он выполняет несколько функций в гемостазе:

• Стабилизирует фибриновый сгусток путем
образования ковалентных связей между у-це-
пями мономеров фибрина.

• Участвует в связывании, α-ингибитора плаз-
мина с фибрином, что способствует предотв­
ращению преждевременного лизиса фибрино-
вого сгустка.

• Значительную роль ф.ХIII играет в процес­
сах полимеризации актина, миозина и других
компонентов цитоскелета тромбоцитов, что
чрезвычайно важно для активации тромбо­
цитов и ретракции образовавшегося фибри-
нового сгустка. Это объясняет наличие ф.ХIII
в цитоплазме тромбоцитов.

• Обнаружены перекрестные реакции ф.ХIII с
ф.V, фон Виллебранд протеином.
Помимо непосредственно реакций гемостаза,

ф.ХIII участвует в процессах образования соеди­нительной ткани, репаративных реакциях:

• Участвует в связывании молекул фибронек-
тина между собой и с молекулами фибрина.
Вероятно, это важно для направленной миг­
рации клеток и процессов репарации.

• Играет роль в биосинтезе коллагена, катали­
зируя образование связей между молекулами
коллагена типов I, II, III и V.

крови и образовывать прочную объемную струк­туру, которая эффективно закрывает поврежде­ние сосуда и предотвращает потерю крови. Кон­центрация фибриногена в крови здорового чело­века значительно выше, чем концентрация дру­гих белков гемостаза, что связано с его уникаль­ной ролью.

Синтез фибриногена происходит в печени и не зависит от витамина К. Некоторое количество фибриногена синтезируется в мегакариоцитах и содержится в тромбоцитах. Этот фибриноген не­сколько отличается от фибриногена, синтезиро­ванного в печени.

Помимо гепатоцитов и мегакариоцитов, ак­тивность гена γ-цепей фибриногена обнаружена в некоторых других тканях - головном мозге, лег­ких, костном мозге, где γ-цепи фибриногена, ви­димо, выступают в роли молекул адгезии.

Фибриноген - большой многокомпонентный белок, который состоит из трех пар полипептид­ных цепей - 2α, 2β, 2γ, связанных между собой дисульфидными мостиками и переплетенных друг относительно друга (рис. 43).

Пространственная структура молекулы фибриногена состоит из центрального Е-доме-на и 2 периферических D-доменов. α- и β-цепи формируют глобулярные структуры - фибрино-пептиды А и В (ФПА и ФПВ), которые закры­вают комплементарные участки в фибриногене и не позволяют этой молекуле полимеризовать-ся. Процесс взаимодействия фибриногена и тром­бина происходит в жидкой фазе - кровотоке. Тромбин соединяется с фибриногеном и отщеп­ляет конечные последовательности от α- и β-це-пей - 2 ФПА и 2 ФПВ (рис. 44). Образуются ра-

 

 

Фибриноген.

Формирование гемостатического тромба

Фибриноген - уникальная молекула, облада­ющая свойством быстро полимеризоваться в токе

Рис. 43. Фибриноген состоит из 3 парных белковых мо­лекул α, β и γ, Фибринопептиды А и В (ФПА и ФПВ) отщеп­ляются тромбином от фибриногена, инициируя тем самым процесс полимеризации и превращение фибриногена в фибрин

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).