3 курс / Патологическая физиология / Патофизиология_крови,_Фред_Дж_Шиффман

190 ____________________________________________________ Глава 5.

Тромбоцить

Harker L. A. Hemostasis Manual. Philadelphia : FA Davis; 1974.

Давно изданное, но по-прежнему прекрасное руководство, дающее краткий и превосходный обзор кинетики мегакариоцитопоэза и продукции тромбоцитов.

Kelton J. G., Smith J. W., Warkentin T. E., Hayward С P. M., Denomme G. A Horsewood P. Immunoglobulin G from patients with heparin induced thrombocytopenia binds to a complex of heparin and platelet factor 4. Blood, 1994; 83:3232-3239.

Описана возможная антигенная мишень для патологических антител у пациент с гепарининдуцированной тромбоцитопенией.

Kuter D.J., BeelerD. L., Rosenberg R. D. The purufication of megapoietin: a physiological regulator of megakaryocyte growth and platelet production. Proc. Nat. Acad. Sd USA, 1994; 91: 11104-11108.

Отчет нескольких научных групп, добившихся успеха в клонировании тромбопоэтия (в оригинале — мегапоэтин). Авторы предполагают, что состояние тромбопоз-тической регуляторной системы зависит от концентрации свободного тромбе-поэтина (не связанного с соответствующими рецепторами тромбоцитов и ш-гакариоцитов).

Mazur E. M. Megakaryocytes and megakaryocytopoiesis. In: Loscalzo J., Schafer A. I. (eds). Thrombosis and Hemorrhage. Cambridge, Mass.: Blackwell Scientific1 Publishing; 1994: 161-194.

Обзор сведений о мегакариоцитах и мегакариоцитопоэзе с точки зрения биохимип цитологии. Обсуждение процесса регуляции мегакарицитопоэза частично уст рело в связи с последними достижениями в области клонирования тромбопоэтит,

Metcalf D. Thrombopoietin - at last. Nature, 1994; 369: 519-520.

Краткое описание предпосылок, трудностей, успешного открытия и клонированш тромбопоэтина.

Picozzi V. J., Roeske W. R., Creger W. P. Fate of therapy failures in adult idiopathit thrombocytopenic purpura. Am. J. Med., 1980; 69: 690-694.

Ретроспективное описание ошибок при первичном лечении пациентов с ИТП. Примечательно, тем не менее, что спустя несколько лет большинство пациентов чувствовали себя прекрасно.

Souyri M., Vigon I., Penciolelli J. F., Heard J. M., Tambourin P., Wendling F. A putative truncated receptor gene transduced by the myeloproliferative leukemia virus immortalizes hematopoietic progenitors. Cell, 1990; 63:1137-1147.

В работе освещена история идентификации онкогена миелолейкоза, приведшей к открытию тромбопоэтинового рецептора и к успешному клонированию тромбом-этина.

Stoll D. В., Blum S., Pasquale D., Murphy S. Thrombocytopenia with decreased megakaryocytes. Evaluation and prognosis. Лия. Intern. Med., 1981; 94: 170-175.

Ретроспективное описание клинической сущности амегакариоцитарной тромбоци-топении.

Zuker-Franklin D., Cao Y. Megakaryocytes of human immunodeficiency virus-infected individuals express viral RNA. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1989; 86: 5595-5599.

Первая экспериментальная демонстрация прямого поражающего воздействия ВИЧ на мегакариоциты при использовании метода гибридизации in situ. Это открытие объясняет причину подавления продукции тромбоцитов, наблюдаемого у ВИЧ-инфицированных пациентов. Впрочем, результаты данной работы оспа риваются.

Глава 6

Гемостаз и тромбоз

Анджелина К. А. Карвальхо

Нормальный гемостаз

Гемостатический процесс начинается с травмы или разрыва сосуда, а заканчивается образованием тромбоцито-фибриновой сетки (гемостатическая пробка). Она служит механическим затвором, предотвращающим дальнейшую кровопотерю, и очагом для восстановления тканей. Функция гемостатического механизма включает взаимодействие между стенкой сосуда, тромбоцитами, коагуляционными белками крови и фибринолитической системой (рис. 6-15). Нарушения гемостаза ведут к серьезным клиническим последствиям. Дисбаланс в одном направлении может сопровождаться чрезмерным кровотечением, в другом — образованием тромба.

Сосудистый эндотелий

Потеря крови из интактных сосудов предотвращается сосудистой стенкой. Ее структурная и функциональная целостность зависит от свойств образующих ее клеточных компонентов и внеклеточного матрикса, который синтезируют клетки. Тромбоциты также оказывают трофическое влияние на эндотелий. Все компоненты сосудистой стенки (эндотелий, субэндотелий, средняя и наружная оболочки) участвуют в реакции на травму. Эндотелий заслуживает особого внимания вследствиеегоактивнойроливгемостазе.

Монослойэндотелиальныхклетоквыстилаетбазальнуюмембрануисоставляет первый защитный барьер против различных процессов, включая гемостаз и тромбоз (рис. 6-1). ЭК поставляют в субэндотелий ряд веществ: компоненты ба-зальной мембраны, коллаген, эластин, ламилин, протеазы и их ингибиторы, тром-боспондин, мукополисахариды, витронектин, фибронектин и фактор Виллебран-да (ФВ). Эти белки имеют большое значение для межклеточного взаимодействия и образования диффузионного барьера, который предотвращает попадание крови из внутрисосудистого пространства во внесосудистое. Кроме того, эндотелиальные клетки выполняют различные физиологические функции, включая регулирование реактивности тромбоцитов, контроль за направленной миграцией лейкоцитов, регулирование активности фактора роста, регулирование текучести крови. Эндотелиальные клетки также продуцируют вещества, которые секретируются в просвет сосуда и способствуют текучести крови. К этим веществам относятся: гликозаминогликаны, комплексы гепарин (гепарин-сульфат)-антитромбин III,

Чтобы в результате процесса свертывания крови был достигнут гемостаз, не-1 обходимо сосредоточение циркулирующих факторов свертывания крови в месте! повреждения. Это осуществляется за счет реакций свертывания крови, происхо-| дящих на обнаженном коллагене, тканевом факторе и клеточных мембранах,! включая фосфолипиды тромбоцитарной мембраны. Амплификация местной!

Рис. 6-2. Активация системы свертывания крови. Система положительной обратной связи (амплификация) вызывает усиление начальных реакций. Система отрицательной обратной связи (ингиби-рование), напротив, ограничивает коагуляцию. Стрелки в виде мелкого пунктира и знака "+" показывают облегчение процесса; стрелки в виде тире и знака "-" указывают на ингибирование процесса (сокращения см. в тексте)

свертывающей реакции является мощным механизмом, необходимым для образования тромбина. Подсчитано, что одна молекула активированного фактора XII может генерировать 1 млн молекул тромбина. Основная функция тромбина — превращать фибриноген в фибрин. Фибрин удерживает агрегаты тромбоцитов в месте сосудистой травмы и изменяет нестабильную тромбоцитарную пробку (первичную) в стабильную гемостатическую.

Пути активации свертывания крови

Механизмы активации свертывания крови подразделяют на внешние и внутренние. Такое деление искусственно, поскольку оно не имеет места in vivo, но данный подход облегчает интерпретацию лабораторных тестов in vitro.

лярный кининоген(фактор

Вильямса, фактор Фложекаили факторФитцже-

ральда)

Полупериодсуществования.

Внешний путь. Основным путем активации свертывания крови in vivo считается внешний путь (рис. 6-3). Компоненты этого пути следующие: тканевый фактор, (ТФ, ФШ), его ингибитор (ингибитор превращения тканевого фактора, ИГ1ТФ; рис. 6-12) и плазменный фактор VII (ФУП). ТФ представляет собой внутренний, мембранный гликопротеин, имеющийся во многих клетках, которые находятся Г в контакте с кровью; он не поступает в кровь до тех пор, пока не образуются проте-азы или не произойдет повреждение клетки iv vivo. ТФ функционирует в качестве кофактора/рецептора, который в присутствии ионов кальция активирует фактор | VII. Фактор VII представляет собой одноцепочечный гликопротеин (Мг 50 00 образуемый гепатоцитами; в крови циркулирует в виде профермента. Он содер-1 жит 10 остатков у-карбоксиглутаминовой кислоты (Gla-домен), для биосинтеза | которых требуется витамин К.

Активация фактора VII приводит к открытию (обнажению) его активного | серинового центра. Это вызвано прежде всего связыванием ФУ11 с ТФ/Са2*. Фактор VII может также активироваться за счет незначительного протеолитичес-кого действия других сериновых протеаз свертывания (тромбина, ФХПа, Ф1Ха и ФХа), а также за счет самоактивации, однако самоактивация in vivo идет незна-! чительно. Комплекс ТФ/ФУПа/Са2+ действует на два субстрата: ФХ и Ф1Х,-вследствие чего образуется тромбин.

Внутренний путь. Внутренний путь активации свертывания крови определяется как коагуляция, инициируемая компонентами, полностью находящимися в пределах сосудистой системы. In vivo этот путь существует совместно с внешним. Компоненты внутренней системы: факторы XII, XI, IX, VIII, кофакторы — высокомолекулярный кининоген (ВМК) и прекалликреин (ПК), а также их ингибиторы

(рис. 6-4).

Инициация активации ФХП начинается, когда обнажается отрицательно заряженная поверхность (например, коллаген) в пределах сосудистой стенки; в ре-

Рис. 6-3. Фактор Vila облегчает активацию Ф1ХвсистемевнутреннегопутииФХ— в общем пути. ФУШа и Ca2t необходимы также для осуществления активации ФХ

зультате самоактивация ФХП приводит к конформационным изменениям молекулы с раскрытием его активного серинового центра (ФХНа). Наличие небольшого количества ФХПа вызывает активацию его субстратов: ПК, ВМК и ФХ1 (рис. 6-4). ПКиФХ1 связываютсясактивирующейповерхностьюпосредством ВМК. Без ВМК активации обоих проферментов не происходит. Связанный ВМК может расщепляться калликреином (К) или связанным с поверхностью ФХНа и инициировать взаимную активацию систем ПК-ФХП. Поскольку ПК и ФХ1 плазмы существуют в бимолекулярных комплексах с ВМК, это облегчает прямую поставку большого количества ПК и ФХ1 к поверхности для прикрепления к ней, где активируется ФХП. Затем связанный с поверхностью ФХПа расщепляет ФХ1 доФХ1аипрекалликреиндокалликреина. МеханизмвзаимнойактивацииФХПи прекалликреина отличается большей быстротой по сравнению с механизмом самоактивации ФХП, что обеспечивает многократное усиление системы активации ФХП. Образовавшийся калликреин превращает ВМК в ВМКа и брадикинин. В результате этих первых контактных реакций комплексы ВМКа/К и ВМКа/ ФХ1а размещаются вблизи ФХПа, где начинается активация процесса свертывания крови, фибринолиз и активация комплемента (рис. 6-4).

Калликреин в комплексе с ВМКа недостаточно тесно связан с поверхностью и выделяется в жидкую фазу, чтобы взаимодействовать с различными субстратами, включая ФХП, плазминоген, проренин и компонент комплемента С1 (рис. 6-4).

Рис. 6-4. Самоактивация ФХП и реципрокная активация ФХП и ПК вызывают мощную активацию внутреннего пути свертывания с возникновением многих реакций положительной обратной связи (облегчающие реакции). Конверсия ФХПа в ФХШ'за счет К приводит к остановке связаннойс поверхностью коагуляции(подробностисм. втексте)

Калликреин также воздействует на ФХИа, отщепляя фрагмент ФХН (ФХШ). который сохраняет активный сериновый участок, но утрачивает домен связывания. Подобное регулирование отрицательной обратной связью с помощью кал-ликреина "выключает" поверхностносвязанное свертывание. ФХШ в жидкой фазе может действовать как мощный активатор прекалликреина: превращать ФУП в ФУПа, а С1 - в активированный С1. И наоборот, ФХ1а, связанный с ВМКа, остается тесно прикрепленным к поверхности, где он пространственно приближает проферменты к ФХПа. С другой стороны, ФХ1а расщепляет ВМК, нарушая его кофакторную активность, в результате чего ФХ1а отделяется от зоны i поверхностной активации. ФХ1а превращает Ф1Х в Ф1Ха как в жидкой фазе, так | и на тромбоцитарных мембраносвязанных фосфолипидах (рис. 6-4).

Витамин К необходим для пострибосомального карбоксилирования терми-1 нальных остатков глутаминовой кислоты всех витамин К-зависимых факторов коагуляции, ФХ, Ф1Х, ФУП, ФИ (мнемоник "1972") и двух ингибиторов факторов свертывания (С и S). Это карбоксилирование способствует присоединению ионов кальция, что необходимо для освобождения участка, связывающего фосфо-1 липид, и активации всех зависящих от витамина К белков.

Хотя активация Ф1Х инициируется или ФХ1а, или ФУПа/ТФ (III) (см. [ рис. 6-2), последний считается наиболее важным путем активации свертывания крови in vivo. Активированный Ф1Х требует наличия кальция и кофактора (ФУШ) для прикрепления к тромбоцитарному фосфолипиду и превращения ФХ в ФХа. Фактор VIII действует в качестве мощного ускорителя завершаю-! щей ферментативной реакции.

Фактор VIII, который также называют антигемофильным фактором, является' единственным полипептидом, синтезируемым различными тканями, включая ЭК синусоид печени. Он кодируется большим геном (186 кб), расположенным на конце Х-хромосомы. Анализ кДНК фактора VIII показал наличие двух типов повторяющихся последовательностей в белке, состоящем из доменов: А1-А2-В-АЗ-С1-С2 (рис. 6-5). Активация фактора VIII тромбином приводит к образованию тяжело- и легкоцепочечных фрагментов ФУШ. Домены А локализованы в обоих фрагментах, а домены С — только легкой цепи. Коагулянтная активность ФУШ ассоциируется с доменами А и С, но не В (зона соединения), который не обладает прокоагулянтными свойствами. Молекулярный анализ ФУШ и другого кофактора свертывания крови— ФУ, выявляет сходствоэтих двух молекул. ФУШ и ФУ имеют общую структуру (А1—А2—В-АЗ—С1—С2) с гомологией между доменами А и С, чем и обусловлена коагулянтная активность обоих кофакторов. Зона В различна у факторов VIII и V, но она не связана с их функцией (рис. 6-5).

ФУШциркулирует в крови, будучисвязанным с ФВ— большим гликопроте-ином, продуцируемым ЭК и мегакариоцитами. ФВ служит внутрисосудистым белком-носителем для ФУШ (рис. 6-21). Связывание ФВ с ФУШ (посредством аминокислотных остатков ФУШ с 1649 по 1689) стабилизирует молекулу ФУШ, увеличивает ее период полусуществования внутри сосуда и способствует ее транспорту к месту повреждения. Однако чтобы активированный фактор VIII мог проявить свою кофакторную активность, он должен отсоединиться от ФВ. Воздействие тромбина на комплекс ФУШ/ФВ приводит к отделению ФУШ от несущего протеина и расщеплению на тяжелую и легкую цепи, которые важны для коагулянтноиактивностифактораVIII. ДругаяфизиологическаярольсвязиФУШ/ФВ заключается в способности ФВ повышать концентрацию ФУШ в ме-