Transcript скачать

ФИЗИОЛОГИЯ ГЕМОСТАЗА
Струкова
Светлана Михайловна
3. Регуляция гемостаза.
3.1. 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
ПОЛИМЕРИЗАЦИЯ ФИБРИНА
АКТИВАЦИЯ ФАКТОРА XIII В ТРАНСГЛУТАМИНАЗУ,
которая стабилизирует фибрин
ПОЛИФУНКЦИОНАЛЬНОСТЬ ТРОМБИНА
ТРОМБИН АКТИВИРУЕТ
КЛЕТКИ
свертывающей,
иммунной,
сердечнососудистой,
нервной и др систем
MC
MC
THROMBIN
MC- тучные клетки,
SMCгладкомышечные
клетки,
СМ- кардиомиоциты
Ruf (2003) в
модификации
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
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
PAR-зависимые СОСУДИСТЫЕ И ВНЕСОСУДИСТЫЕ ЭФФЕКТЫ Протеиназ Гемостаза
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)
3.2. ИНГИБИТОРЫ СВЕРТЫВАНИЯКУНИНЫ И СЕРПИНЫ
Гемостатический
баланс
Ответ на повреждение
антикоагулянты
TFPI,PS
прокоагулянты
ТКАНЕВОЙ ФАКТОР( TF) -ИНИЦИАТОР ОБРАЗОВАНИЯ ТРОМБИНА
TFPI -ингибитор пути тканевого фактора
TFPI –основной
физиологический
ингибитор
TF/FVIIa /FXa
Фактор Xa
TFPI
1
2
Фактор VIIa
Тканевой фактор
ХАРАКТЕРИСТИКА ОСНОВНЫХ ИНГИБИТОРОВ
СВЕРТЫВАНИЯ
Ингибирование трипсина серпином - α1- Антитрипсином (α1- ИРингибитором протеиназ)
ТРИПСИН
S -стрессированная
форма,
RCL
R
S
RCL-реактивная
центральная петля
серпина;
α1- ИР
Расщепляемая связь
P’ Ser(359)
Триада активного центра трипсина
R-релаксированная
форма;
Met358-Serрасщепляемая
связь в молекуле
α1- ИР.
ATIII CТРУКТУРА и МЕХАНИЗМ ИНГИБИРОВАНИЯ СЕРПИНОМ (A).
Mechanism of thrombin inhibition by ATIII
ТРОМБИН
ATIII
РАСЩЕПЛЯЕМАЯ
СВЯЗЬ
Патологическая конформация
ATIII (RCL встраивается в sheet ( складч.структуру) .
Arg 393 - Ser 394
ATIII + Тромбин инакт.
B. Аномалия молекулы АТIII
Изменение
стрессированной
(метастабильной)
формы
серпина
Carrell24 et al.2001 в
релаксированное состояние сопровождается переходом в гиперстабильную
форму
молекулы, неактивную латентную форму. При этом
происходит
необратимое ингибирование протеиназы.
Локализация реактивного участка АТ в связывающих участках
активного центра Тромбина
Инактивация тромбина АТ III, связанным с гликозаминогликанами
эндотелия (HSPG-гепарансульфат протеогликан)
Структура пентасахарида
гепарина, кофактора АТIII
СТРУКТУРА ГЕПАРАН СУЛЬФАТА(HS) И ЕГО ЛОКАЛИЗАЦИЯ
НА СТЕНКЕ КРОВЕНОСНОГО СОСУДА
HS в структуре HSPGs (HS протеогликанов): синдекана, глипикана плазматической
мембраны эндотелиоцита или перликана базальной мембраны
УНИКАЛЬНЫЙ ПЕНТАСАХАРИД С 3-О-СУЛЬФАТИРОВАННЫМ
ГЛИКОЗАМИНОМ В ТРЕТЬЕМ ОСТАТКЕ - ОСНОВА ВЫСОКОГО СРОДСТВА
СВЯЗЫВАНИЯ ГЕПАРИНА С АТIII
Гепарин- гликозаминогликан (ГАГ) (Мr 5-20Дa), синтезируется в тучных
клетках как сополимер гексозамина и глюкуроновой кислоты.На последней
стадии синтеза остатки глюкозамина деацетилируются и N-сульфатируются,
а остатки глюкуроновой кислоты эпимеризуются в стериоизомеридуроновую кислоту, имеющую ассимметричный атом углерода. Кроме
того идуроновая кислота сульфатируется. Около 1/3 молекул гепарина
содержат пентасахарид с 3-о-сульфатированным гликозамином в третьем
Схема инактивации тромбина АТIII в комплексе с гепарином
Участки
связывания
гепарина в
N- конце
АТIII
К114,К125,R47
ГЕПАРИН
ATIII
Диссоциированный
ГЕПАРИН
Гп + ATIII
ТРОМБИН
Тройной
неактивный
комплекс
комплекс
Участок связывания ТР
R393
СВЯЗЫВАНИЕ
АТ III С ГЕПАРИНОМ
ГЕПАРИН- полианион
связываясь с
остатками ЛизинаLys114, Lys125, Lys11
, Аргинина -Arg 129,
Arg47, Arg46), и
Триптофана -W49
N-концевого домена
АТIII,
повышает
скорость
ИНГИБИРОВАНИЯ
ТРОМБИНА
АТIII
в 1000раз
МОДЕЛЬ ИНГИБИРОВАНИЯ AНТИТРОМБИНОМ
ТРОМБИНА И Фактора Xа в присутствии гепарина (не
фракционированного)
ТУЧНЫЕ КЛЕТКИ ЛОКАЛИЗОВАНЫ ВДОЛЬ
СОСУДОВ
ТК подкожной
клетчатки интактной
крысы(1)
ТК подкожной
клетчатки крысы
после 30-мин
иммобилизации(2)
окраска толуидиновым
синим.ув 400
ТУЧНЫЕ КЛЕТКИ ПОДКОЖНОЙ
КЛЕТЧАТКИ ЧЕЛОВЕКА(А) И
ПОДСЛИЗИСТОЙ ДУОДЕНУМА(Б)
1
А
2
Тучные клетки из
перитонеальной полости крысы
1-тк интактной крысы 2- тк крысы с
эксперим атеросклерозом
Б
ИНГИБИРОВАНИЕ ТРОМБИНА(TH) КОФАКТОРОМ II
ГЕПАРИНА(HIICof)
HIICof
+ домен
-
домен
ГАГ
ABE1
ГАГ-связывающий участок
TH
L-Leu444 реактивной петли HIICof
Модель ингибирования фактора Xa комплексом
ZPI(ингибитор, зависимый от протеина Z)-PZ
ZPI ингибирует Ф Xa в
присутствии
фосфолипидов , Са2+ и
PZ повышает скорость
реакции в 1000 раз.
Комплекс РZ- ZPI
взаимодействует с
фосфо-липидной
поверхностью
активированных клеток
через Гла-домен РZ .
ZPI, связанный с
поверхностью через PZ
взаимодействует с
фактором Xa и
ингибирует его
активность.
СЕРПИНЫ РЕГУЛИРУЮТ ПРОТЕОЛИТИЧЕСКУЮ АКТИВНОСТЬ
СЕРИНОВЫХ ПРОТЕАЗ
Серпины
регулируют
свертывание крови,
фибринолиз,
воспаление,
активацию системы
комплемента,
метастазирование и
ремоделирование
внеклеточного
матрикса.