Transcript скачать
ФИЗИОЛОГИЯ ГЕМОСТАЗА Струкова Светлана Михайловна 2. Вторичный гемостаз. 2.1. Особенности и фазы процесса свертывания крови Классическая ферментативная теория свертывания крови А.А. Шмидта 1.Зимопластические субстанции Са2+ Активная форма клеток и тканей ( тромбокиназа) 2 . Протромбин Фибринопластическая субстанция (тромбин) 3.Фибриноген Фибрин Александр Шмидт (1831-1894) 1964г КАСКАД СВЕРТЫВАНИЯ Earl Davie (University of Washington) Серия реакций протеолиза профермента в фермент, идущих с ускорением ОСНОВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ПРОЦЕССА СВЕРТЫВАНИЯ КРОВИ 1. Ограниченный протеолиз факторов свертывания. 2. Локализация процесса свертывания на поверхности активированных клеток крови и стенки сосуда. 3. Необходимость кофакторов свертывания, рецепторов, ингибиторов 4. Aктивация механизмов отрицательной и положительной обратной связи,регулирующей образование тромбина. КИНЕТИКА ТРОМБООБРАЗОВАНИЯ Прижизненный имидж развития тромба в участке механического повреждения артериолы мыши с помощью флуорес.-меченых АВ к :ТФ(зел); Трц (кГПIIв)(крас); фибр(гол);Тц-ТФ (жел) ; ТФ-Фр (бирюз);Тц-Фр (малин); Тц-Фр – ТФ(бел) и видео визуализации флуор.конфокал. микроскопией Локализация Tissue factorсвертывания (TF) is the main крови trigger на мембране of the coagulation клеток и микрочастиц TF– основной триггер процесса CD40L ИНДУКЦИЯ провоспалительными и др. агонистами ЭКСПРЕССИИ РАЗНЫХ ФОРМ ТКАНЕВОГО ФАКТОРА (TF)TF-связанный с клетками, TF- ассоциированный с микрочастицами( лейкоцитов, тромбоцитов, EC,VSMC) и образуемый альтернативным сплайсингом (asTF) растворимый TF Тканевой фактор (TF)-кофактор FVIIa/FVII и рецептор Легкая цепь X-ray crystal structure of the complex sTF and i (inhibited)VIIa Гидролиз одной связи Arg152/Ile153 в протеазном домене (тяжелая цепь) FVII ведет к образованию F VIIa. СТРУКТУРА ФАКТОРОВ СВЕРТЫВАНИЯ КРОВИ Arg152/Ile153 Свойства 4 групп факторов свертывания крови 1. Факторы протромбинового комплекса БЕЛКИ ГЕН /размер (т.п.о) t1/2жизни Конц(нМ)в плазме/ Mr (kDa) 1400 / 72 ПРОТРОМБИН (фактор II) 11p11-q12/21 2.5 ФАКТОР VII 13q34 / 12.8 0.25 10 / 50 ФАКТОР IX Xq26/34 1.0 90 / 57 ФАКТОР X 13q34 / ПРОТЕИН С 2q13-q14 / 11 0.25 60 / 62 ПРОТЕИН S 3p11-q11/80 1.75 300 / 69 ПРОТЕИН Z 13q3/ 2,5 2.5 47 / 62 27 1.25 170 / 58,5 ФУНКЦИИ ПРОФЕРМЕНТ ПРОФЕРМЕНТ ПРОФЕРМЕНТ ПРОФЕРМЕНТ ПРОФЕРМЕНТ КОФАКТОР ПРОТЕИНА С КОФАКТОР ингибитора Xa - ZPI Домены ПроферментовФакторов Свертывания Крови и Участки ограниченного Протеолиза активаторами Цикл витамина К и его функция как кофактора γглутамилкарбоксилазы γ 3 3 Вит Вит т Варфарин Варфарин 1.КО –витамин КО(эпоксид)-редуктазачувствительная к варфарину 2.К- витамин К-редуктаза-устойчивая к варфарину 3.γ-глутамилкарбоксилаза Флоппаза отвечает за реакцию флип-флоп в мембране клетки и экспозицию на поверхность отрицательно заряженного фосфолипида- фосфатидилсерина(ФС). ФС через Са 2+ связывает с поверхностью клетки факторы протромбинового комплекса, имеющие Гла –домен на N-конце молекулы Фосфатидилсерин 2 ФАЗА РАСПРОСТРАНЕНИЯ ТКАНЕВОЙ ФАКТОР 1 ФАЗА 2 ФАЗА XI XIa VIIa / VIIa/VII X IX Xa IXa X-аза VIIIa ПРОТРОМБИН nM ТРОМБИН V Va VIII VIIIa PAR1, TM 1 ФАЗА ИНИЦИАЦИИ X Xa Va ПРОТРОМБИН >nM ТРОМБИН Фибриноген ФИБРИН Протромбиназа 2. Кофакторы и рецепторы Белки Ген /размер (т.п.о) t1/2 Конц(нМ)в плазме/ Функции жизни Mr (kDa) Фактор V 1q23/80 0.5 20/330 Кофактор фактора Xa Фактор VIII Xq28/186 0.3-0.5 0.7/ 285 Кофактор фактора IXa Тканевой фактор 1p22-p21/12.4 -/44 Кофактор и рецептор фактора VII Тромбомодулин 20p11.2/ 4 -/100 Кофактор и рецептор тромбина Фаза распространения FVIII Активация факторов V и VIII тромбином СТРУКТУРА FV И FVa ЛОКАЛИЗАЦИЯ ФАКТОРОВ Vа И ФXа на МЕМБРАНЕ Фактор Vа, гетеродимер (А1-А2/А3-С1-С2), состоит из тяжелой(A1-A2) и легкой цепей(A3-C1-C2), стабилизированных Са2+. Участки связывания протромбина и фактора Xa локализованы в тяжелой цепи фактора Va ( А1 и А2), а за связывание с фосфолипидами мембраны клеток отвечают участки легкой цепи.(С1 и С2) Ассамблеи факторов (VIIa,IXa и Xa )с рецепторами (TF) и кофакторами (VIIIa и Va) свертывания крови на поверхности клеток тенназа протромбиназа ТРЕТЬЯ ОСОБЕННОСТЬ ПРОЦЕССА СВЕРТЫВАНИЯнеобходимость КОФАКТОРОВ или РЕЦЕПТОРОВ - ФАКТОРОВ Vа , VIIIа и ТКАНЕВОГО ФАКТОРА (TF) Ассамблея факторов IXa и VIIIa (тенназа), активирующих фактор X на мембране тромбоцита СТРУКТУРА, БИОСИНТЕЗ ПРОТРОМБИНА И ОБРАЗОВАНИЕ ТРОМБИНА Аминокислотная последовательность препротромбина МЕХАНИЗМ АКТИВАЦИИ ПРОТРОМБИНА 3. Факторы контактной фазы Фактор XI 4q35/23 2.53.3 Фактор XII 5q33-qter/12 2-3 Прекалликреин 4q34-q35 / 22 30 / 160 Профермент 375 / 78 Профермент 450 / 82 Профермент Прекалликреин 4. Субстрат и профермент Фибриноген 4q23-q32 / 50 3-5 Фактор XIIIa 6p24-p25 160 9-10 8800 /340 70 / 320 Cтруктурный Белок (фактор I) Профермент Контактная активация свертывания крови инициируется in vitro при контакте плазмы с отрицательно заряженной поверхностью Gailani , Renne,2007 модиф. PRCP- пролилкарбоксипептидаза,ВМК- высокомолекулярный кининоген,УК-урокиназа, Активация каликреин-кининовой системы и фактора XII PRCP PRCP PRCP-пролилкарбоксипептидаза U-PAR-рецептор активатора плазминогена урокиназного типа HMK-высокомолекулярный кининоген gClqR –рецептор q-субъединицы 1компонента комплемента PK-прекалликреин CK1-цитокератин 1 АКТИВАЦИЯ ТРОМБОЦИТОВ И ДВУХ ПУТЕЙ СВЕРТЫВАНИЯ КРОВИ( внутреннего и TF-пути) НА ПЛАТФОРМЕ NETs 3.ТРОМБИН - РЕГУЛЯТОР ПРОЦЕССОВ СВЕРТЫВАНИЯ, ВОСПАЛЕНИЯ и др. сопряженных процессов ТРОМБИН - РЕГУЛЯТОР СВЕРТЫВАНИЯ и ВОСПАЛЕНИЯ ++ СВЕРТЫВАНИЕ - Активация тромбоцитов, Освобождение PGI2 Факторов V,VIII,XI,XIII Активация Протеина С(PC) Образование фибрина Антикоагулянт Прокоагулянт ТРОМБИН Экспрессия Р,Е-селектинов Экспонирование PAF ЭК Стимуляция пролиферации Стимуляция ангиогенеза Хемотаксис лейкоцитов Ускорение заживления кожных ран Освобождение цитокинов (IL6,IL8) Стимуляция освобождения NO ЭК, тучными клетками и МО Дестабилизация эндотелиального барьера ++ Освобождение факторов роста (PDGF) ЭК и тромбоцитами ВОСПАЛЕНИЕ - СТРУКТУРА ТРОМБИНА В КОМПЛЕКСЕ С ИНГИБИТОРОМ Di Cera, 2008 Тромбин + S195, H57 и D 102- Активный центр тромбина АВЕ I-анионсвязывающий экзосайт 1, (ExositeI)-Arg68,Lys154 ; ABEII- анионсвязывающий экзосайт 2Arg89,Lys174Arg245,Lys247, Lys248, Lys252 Структура молекулы тромбина: активный центр и дополнительные участки связывания рецепторов и субстратов АВЕ I-анионсвязывающий экзосайт 1; ABEII- анионсвязывающий экзосайт 2 АЛЛОСТЕРИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ КОНФОРМАЦИИ МОЛЕКУЛЫ ТРОМБИНА ПРИ СВЯЗЫВАНИИ ИОНОВ Nа ОПРЕДЕЛЯЮТ ЕГО ПРО- ИЛИ АНТИКОАГУЛЯНТНЫЕ ФУНКЦИИ Связывание тромбином Nа+ приводит к изменению конформации молекулы от «медленной» (свободной от Na+) формы к «быстрой» (cвязанной с Na+) и повышению скорости гидролиза фибриногена и др прокоагулянтных специфических субстратов и рецепторов . ПРЕВРАЩЕНИЕ ФИБРИНОГЕНА В ФИБРИН Формула фибриногена (A B γ)2 Домены D-E-D Стадии превращения фибриногена в фибрин 1.Отщепление тромбином Nконцевых фибринопептидов – 2А и 2В от A- и B - цепей фибриногена; 2.Спонтанная полимеризация фибрин-мономеров 3.Стабилизация полимеров изопептидными связями Связывание активированных фибринмономеров ПОЛИМЕРИЗАЦИЯ И СТАБИЛИЗАЦИЯ ФИБРИНА ПРЕВРАЩЕНИЕ ФАКТОРА XIII В АКТИВНУЮ ФОРМУ-ТРАНСГЛУТАМИНАЗУ СТАДИИ АКТИВАЦИИ ФАКТОРА XIII ТРОМБИН АКТИВИРУЕТ КЛЕТКИ свертывающей, иммунной, сердечнососудистой, нервной и др систем MC- тучные клетки, SMCгладкомышечные клетки, MC THROMBIN MC СМ- кардиомиоциты Ruf (2003) АКТИВАЦИЯ PAR РЕЦЕПТОРОВ Агонисты PAR 1 ТРОМБИН , АРС Трипсин, Факторы VIIa/TF/FXa, Гранзим А, Плазмин Агонисты PAR 2 ТРИПСИН, Триптаза ТК, Факторы Xa, TF/VIIa, ММР Агонист PAR 3 Тромбин Агонисты PAR 4 ТРОМБИН Катепсин G, Факторы VIIa/X АГОНИСТЫ PAR АКТИВИРУЮТ ВОСПАЛЕНИЕ,РЕПАРАЦИЮ ТКАНЕЙ … Дугина,Струкова , 2002 Свертывание Протеазы- активаторы ТРОМБИН, Xa, VIIa, АРС Протеазы –ингибиторы Кат С,Плазмин,Эластаза Воспаление Репарация тканей Рецепторы PARs PAR1,PAR3, PAR4 ; PAR2, ? Корецепторы- TF, GP1b, EPR1 , TM, EPCR, ??? Нейрогенное воспаление, выживание клеток, боль АПОПТОЗ, РОСТ И ПОДВИЖНОСТЬ КЛЕТОК, ИММУННЫЕ ОТВЕТЫ, ВОСПАЛЕНИЕ И НЕЙРОВОСПАЛЕНИЕ, РЕПАРАЦИЮ ТКАНЕЙ Функции тромбина и других протеиназ гемостаза в ЦНС FXa Noorbakhsh et al (2003), Kiseleva et al, (2005), Strukova et al(2006), Gorbacheva et al(2007)