2 курс / Нормальная физиология / Основы_физиологии_гемостаза_Струкова_С_М_
.pdfантикоагулянтной |
и |
фибринолитической |
систем |
(ТМ |
и |
tPA,соответственно).
4.6.Интеграция протеолитических систем крови при воспалении.
Взаимосвязь воспаления и свертывания крови |
помогает объяснить |
||
протромботические тенденции в |
клинических состояниях |
при которых |
|
воспаление, не только острое, но и хроническое, |
сдвигает |
||
гемостатический баланс в прокоагулянтное |
состояние |
благодаря |
|
способности провоспалительных |
медиаторов |
активировать систему |
|
свертывания крови и, в то же время, подавлять |
антикоагулянтную и |
||
фибринолитическую активности. Существует много доказательств тесной связи воспаления, свертывания и фибринолиза, как составной части гемостаза.
Активация клеток иммунной системы, в частности моноцитов и нейтрофилов, не только вызывает экспрессию ТФ и активацию каскада свертывания крови, но также подавление функций физиологических антикоагулянтов и компонентов фибринолитической системы.
4.4.1. Участие антикоагулянтных и фибринолитической систем в
регуляции воспаления
Снижение активности антикоагулянтных систем, в том числе системы протеина С, а также фибринолиза, и развитие протромботического состояния является характерной особенностью воспаления (рис. 4-51.)
171
РИС 4-51
Влияние воспаления на свертывающую, антикоагулянтную и фибринолитическую системы
Целый ряд процессов, индуцируемых воспалением, отвечает за снижение активности антикоагулянтной и фибринолитической систем и последующую активацию свертывания и тромбообразования .
Дисфункция эндотелия при воспалении приводит к снижению.
экспрессии протеина S - кофактора TFPI , и провоцирует не регулируемую активацию факторов X и VII, которые, в ассоциации с тканевым фактором, запускают образование тромбина.
Повышается образование острофазного белка - α1-антитрипсина ( α1AT) , основного ингибитора АРС. Снижение активности АРС приводит к ускорению генерации тромбина и свертывания крови.
Ингибитор пути тканевого фактора ( TFPI), эндотелиальный рецептор протеина С ( EPCR) и тромбомодулин (ТМ) при воспалении отщепляются
172
от мембраны клеток эндотелия и в значительной степени теряют свою ингибиторную и антикоагулянтную активности.
Следствием потери активности ТМ – |
рецептора тромбина, |
необходимого для образования АРС, является |
снижение активности и |
содержания в крови основного компонента системы протеина С - APC.
Снижается экспрессия гликозаминогликанов (ГАГ) эндотелия и
,соответственно, падает активность антитромбина (AT), прогрессивного ингибитора фактора Xa и тромбина, который эффективно ингибирует ферменты только в присутствии ГАГ ( см главу 3).
Нарушается функция |
системы фибринолиза, поскольку |
при воспалении |
|
в крови |
повышается |
уровнь острофазных белков, |
среди которых |
основной |
ингибитор |
тканевого активатора плазминогена (tPA) - PAI- |
|
1. |
|
|
|
Ряд компонентов антикоагулянтной системы протеина С и фибринолиза наряду с участием в регуляции процессов свертывания крови проявляют противовоспалительные и цитопротекторные свойства .
Антикоагулянт - АРС, связываясь со своим рецептором EPCR и
активируя |
рецептор тромбина |
PAR-1, |
подавляет |
освобождение |
цитокинов |
активированными |
воспалением клетками |
и блокирует |
|
апоптоз клеток ( см.главу 3). |
|
|
|
|
АРС расщепляет гистоны H3 и H4, которые , как и алармин - HMGB1,
служат медиаторами клеточной смерти при экспериментальной эндотоксинемии у мышей, и блокирует их сильную цитотоксическую и прокоагулянтную активности.
Тромбомодулин - рецептор тромбина и его ингибитор, наряду со способностью в комплексе с тромбином активировать протеин С в АРС,
также служит негативным регулятором (HMGB1), ядерного белка,
освобождаемого погибающими лейкоцитами при NETозе и способного вызывать бурное высвобождение цитокинов.
Тромбомодулин подавляет функции системы комплемента по крайней мере двумя путями: 1) ускоряет инактивацию компонента комплемента
173
C3b и 2) ускоряет активацию тромбином ингибитора фибринолиза -
TAFI (ингибитор фибринолиза, активируемый тромбином) в TAFIа-
карбоксипептидазу В, которая удаляет C-концевые остатки Arg от компонентов комплемента С5а и C3a, тем самым инактивируют эти два анафилотоксина .
4.4.2. Разнонаправленное действие тромбина и активированного
протеина С (АРС) в реакциях свертывания и воспаления
Множество клеток, белков и компонентов, участвующих в реакциях врожденного иммунного ответа и воспаления, взаимодействуют или находятся под контролем свертывающей системы крови, которая также активно вовлекается в регуляцию процессов воспаления.
Прокоагулянт - тромбин, расщепляя свой основной рецептор PAR-1 на клетках, вовлекаемых как в иммунные, воспалительные и репаративные процессы , оказывает провоспалительное действие ( см главу.2), тогда как антикоагулянт АРС, взаимодействуя с EPCR и вызывая ограниченный протеолиз того же рецептора - PAR-1, проявляет противовоспалительные и цитопротекторные свойства, которые лежат в основе использования рекомбинантного АРС в лечении тяжелого сепсиса
(Таблица 4- 8).
Таблица 4- 8 .
Разнонаправленное действие тромбина и активированного протеина С в реакциях свертывания и воспаления.
174
Взаимодействие тромбина с рецепторами семейства PAR, экспрессия которых повышается в клетках, вовлекаемых в иммунные ответы и воспаление, стимулирует активацию рада транскрипционных факторов,
в том числе - NFkB, вследствие фосфорилирования IkBα, деградации ингибитора в протеасоме. Далее следует транслокация NFkB
субъединиц -NF kB p65/p50 в ядро клеток и связывание с регуляторными участками промоторов ряда генов, которые регулируют экспрессию целого ряда белков, в том числе адгезивных белков- Р- и Е- селектинов,
ICAM-1, VCAM, MCP-1, а также экспрессию тканевого фактора,
факторов роста, рецепторов PARs, цитокинов, хемокинов, про- и
антиапоптотичесих факторов и др.. Тромбин стимулирует гибель нейронов при эксайтотоксичности.
Активируя NFkB тромбин стимулируют процессы воспаления и
свертывания крови. Действительно, активация свертывания, экспрессия
175
рецепторов PAR является составной частью воспалительного ответа,
прямо опосредуя ответы провоспалительных цитокинов , таких как интерлейкин-6(IL-6) и TNFα.
Кроме того, тромбин участвует в активации системы комплемента (
рис.4-52) , хотя, по сравнению с другими сериновыми протеиназами системы гемостаза, эффективность его действия в активации компонентов С3 и С5 значительно ниже ( Таблица 4-2)
Таблица 4-9
Активация компонентов системы комплемента протеиназами системы гемостаза
Компоненты системы |
Активация компонентов С3 и С5 протеиназами |
комплемента |
системы гемостаза |
С3 |
ФакторXa > Плазмин > Тромбин>Ф IXa> ФXIa; |
C5 |
Плазмин>ФXa>ФIXa = ФXIa> Тромбин |
|
|
Нет сомнений в том, что именно высокая специфичность тромбина в выборе субстратов, обусловленная присутствием в его молекуле анионсвязывающего экзосайта 1, отвечает за отличие функций тромбина в активации компонентов С3 и С5 системы комплемента от действия других, менее специфичных протеиназ гемостаза.
176
РИС 4-52
Тромбин-регулятор функций гемостаза ( первичного-
тромбоцитарно-сосудистого и вторичногосвертывания крови)
и процессов воспаления и пролиферации
Тромбин (Th ), также как и другие протеиназы гемостаза ( Pl-
плазмин, факторы (F) Xa,IXa , XIa), участвует в активации компонентов системы комплемента.
В отличие |
от тромбина |
активированный протеин С (АРС), в |
дополнение к |
его антикоагулянтной активности (см. главу 3), проявляет |
|
цитопротекторные и противовоспалительные свойства (рис 4-53).
177
РИС 4-53
Антикоагулянтные, антивоспалительные и цитопротекторные функции активированного протеина С (АРС)- эндогенного регулятора функций и выживаемости клеток при физиологических и патофизиологических состояниях.
178
Протеин С (РС), связанный с эндотелиальным рецептором протеина С (EPCR), превращается в активную форму – АРС, при расщеплении тромбином (Thr), связанным с тромбомодулином (ТМ) эндотелия.
АРС гидролизует активные формы факторов Va ( кофактора фактора
Xa свертывания крови) и VIIIa (кофактора фактора IXa свертывания крови) и тем самым блокирует процесс образования тромбина,
проявляя антикоагулянтное действие.
При воспалении ингибируется процесс образования АРС.
Тромбин, взаимодействуя с рецепторами PAR-1 |
и |
PAR-4, |
|||
стимулирует |
реакции |
воспаления. |
Тромбин |
активирует |
|
транскрипционный фактор NF-κB, ответственный за экспрессию провоспалительных (цитокинов, интерлейкинов и др. факторов) и
проапоптотических факторов в клетках крови и сосудистой стенки, а
также в клетках иммунной (нейтрофилы, тучные клетки и др),
нервной (нейроны) и целом ряде сопряженных систем. APC , в
отличие от тромбина, подавляет экспрессию провоспалительных
цитокинов |
и |
проапоптотических факторов не только в эндотелии, |
|
но также в |
клетках иммунной системы. АРС ингибирует активацию |
||
лейкоцитов, |
регулирует миграцию нейтрофилов и |
их |
|
экстравазацию |
через эндотелий благодаря его способности |
||
стабилизировать барьерные функции эндотелия, нарушаемые при воспалении, например при сепсисе. Более того, АРС блокирует поздние стадии воспаления, в которых принимают участие гистоны,
освобождаемые при NETозе, поскольку расщепляет гистоны и, тем самым, предотвращает развитие нового витка воспаления (рис.4-53).
Кроме того, АРС супрессирует активацию тучных клеток (ТК),
которые секретируют гистамин, цитокины, хемокины и другие медиаторы воспаления, а также протеазы, такие как триптаза ТК, взаимодействующая с PAR2 клеток иммунной системы, и активирующая клетки. АРС стабилизирует тучные клетки, подавляя через PARs провоспалительные ответы ТК и других клеток в очаге воспаления (рис 4-53). АРС оказывает антиульцирогенное действие при экспериментальной язве желудка у крыс.
АРС ингибирует гибель ТК при воспалении.
179
Эти эффекты АРС на тучные клетки, как и другие клетки иммунной
системы. клетки крови и стенки сосудов могут быть |
обусловлены рядом |
||
причин, в основе которых лежит способность |
фермента: 1) |
подавлять |
|
активацию транскрипционного фактора |
NFkB |
и |
экспрессию |
провоспалительных и проапоптотических генов медиаторов воспаления, и , в то же время , усиливать экспрессию генов антивоспалительных и
антиапоптотических факторов ; 2). нейтрализовать поздние стадии
воспаления, вызывая протеолиз ядерных гистонов (одного из аларминов),
освобождаемых |
при |
NETозе |
клеток; |
3). |
стабилизировать |
барьерные |
|||||||
функции эндотелия и |
мембраны тучных |
клеток и, видимо, |
других клеток |
||||||||||
иммунной системы. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Введение |
|
рекомбинантного |
АРС |
(дротрекогина α) снижает |
|||||||||
смертность пациентов от тяжелого сепсиса. |
АРС, связанный с EPCR в |
||||||||||||
липидных рафтах мембран эндотелиальных клеток, |
расщепляет PAR1 и |
||||||||||||
стимулирует |
фосфорилирование |
сфингозина мембраны в сфингозин-1- |
|||||||||||
фосфат(S1P), который через его рецептор |
запускает |
механизм |
|||||||||||
стабилизации |
цитоскелета и снижения |
проницаемости эндотелия. |
АРС |
||||||||||
уменьшает зону инфаркта мозга у |
мышей после |
ишемического инсульта |
|||||||||||
и ингибирует гибель нейронов |
и |
эндотелия сосудов мозга от апоптоза. |
|||||||||||
АРС защищает |
нейроны |
от |
|
вызванной |
тканевым |
активатором |
|||||||
плазминогена |
(tPA) |
нейротоксичности |
и |
кровоточивости |
при |
||||||||
экспериментальной ишемии |
мозга. APС |
можно |
рассматривать |
как |
|||||||||
эндогенный |
клеточный |
регулятор, |
|
способный |
модулировать |
||||||||
выживаемость клеток при патологических состояниях( рис. 4-53). |
|
||||||||||||
Эти функции АРС обусловлены как блокадой провоспалительного действия тромбина на клетки, реализуемого через рецептор PAR1, так и расщеплением PAR1 сериновой протеиназойАРС в комплексе с рецептором EPCR. АРСEPCR комплекс через сигнализацию,
вызванную активацией PAR1, защищает эндотелий от апоптоза и нарушения барьерных функций при инсульте и воспалении, как системном так и локальном .
Хотя в настоящее время АРС принят в терапии тяжелого сепсиса,
существуют предпосылки использования APC для лечения многих
180