Ugrás a tartalomhoz

Az orvosi élettan tankönyve

Attila, Fonyó (2011)

Medicina Könyvkiadó Zrt.

27. fejezet - Vérzéscsillapodás (haemostasis)

27. fejezet - Vérzéscsillapodás (haemostasis)

A szervezet érrendszerét különböző sérülések érhetik. Mechanikai hatások − ütés, vágás, harapás −megnyithatják az ereket, és vérzést okozhatnak. Az élőlény ezeket a traumákat csak abban az esetben élheti túl, ha az érsérülést követő vérzést csillapítani képes. A felsorolt rendkívüli eseteken túl a kisebb ereket a mozgásokkal kapcsolatos mindennapos traumák is érik. A keletkező mikrosérülések mindaddig nem okoznak észlelhető vérzést, amíg a vérzéscsillapító mechanizmusok, a haemostasishibátlanul működik. Ha a vérzéscsillapító mechanizmus elégtelen, akkor kisebb, látszólag „spontán” bőr alatti vérzések (petechiák, suffusiók) jelentkeznek.

A vérzéscsillapító mechanizmus pontos működése alapvetően fontos a szervezet életben maradásához. Mind a vérzéscsillapodás hiánya, mind túlműködése veszélyezteti az életet. A rendszer működésének alapkövetelményei:

  • az ereket ért trauma után késedelem nélküli aktiválódás,

  • a folyamat korlátozása az érsérülés helyére,

  • ne aktiválódjék, ha nincs érsérülés,

  • az aktivált rendszer működésének felfüggesztése, amikor a vérzéscsillapítás elérte célját, az érsérülés elzáródott.

Az evolúció során kialakult vérzéscsillapító rendszer ezeknek a feltételeknek eleget tesz: egészséges egyénekben gyorsan működésbe lép, csak érsérülést követően aktiválódik, a sérülés helyére korlátozódik és a vérzéscsillapodás után inaktiválódik. A rendszert biztonságossá teszik a párhuzamosan működő, funkcióban egymást kiegészítő elemek (redundancia), a pozitív és negatív visszacsatolású szabályozás és a beépített inaktiváló mechanizmusok. Az eredetileg nagyon pontosan kiegyensúlyozott rendszer kiegyensúlyozatlanná válása azonban súlyos következményekkel járhat: az elégtelen működés vérzékenységet okoz, míg kóros túlműködés esetén éren belüli alvadás, thrombosislép fel. Az emberi patológiában mindkét hibás működés gyakori.

A haemostasis sok tényezője köszönheti felfedezését genetikai eredetű, vérzékenységgel járó betegségek vizsgálatának (ezek közül a legrégebben és legjobban a különböző hemofíliákat ismerjük). A betegekben a genetikai kód hibája következtében valamely fontos tényező hiányzik vagy funkcióképtelen. Ezen állapotok laboratóriumi elemzése vezetett a haemostasisban fiziológiásan szereplő tényezk azonosításához, és elhelyezésükhöz a haemostasis folyamatában.

A sérülést követően első lépésként helyi érszűkület (vasoconstrictio) jön létre, amely a sérült érfalsimaizmok közvetlen reakciójára, a helyben felszabadult érszűkítő anyagok (tromboxán A2, szerotonin, adrenalin) megjelenésére és érszűkítő reflexekre vezethető vissza. A sérülést követő érszűkület azonban átmeneti, és csak a valóban hatásos és tartós vérzéscsillapító mechanizmusok megindulására ad időt (27-1. ábra).

A vérzéscsillapodás második szakasza a vérlemezkék (thrombocyták) kitapadása (adhézió), aktiválódása és összecsapzódása (aggregálódás). Az aggregált thrombocytákból alakul ki az érsérülés helyéhez tapadó thrombocytadugó, más néven fehér thrombus. Ezzel párhuzamosan indul meg a haemostasis harmadik szakasza, a véralvadás(koaguláció), de az alvadási folyamat csak a thrombocytadugó kialakulása után válik teljessé. Az alvadás végeredményeként a vérplazma oldott fibrinogénje a sérülés helyén oldhatatlan fibrinné alakul át, és ez zárja el az érsérülés helyét. A vérsejtek és a fibrinhálózat együttesen képezik a sérült eret biztonságosan és tartósan záró alvadékot (vörös thrombus, koagulum).

A haemostasis folyamatának egyik jellegzetessége, hogy a felsorolt három szakasz több ponton kapcsolódik egymáshoz, és egymást erősíti(pozitív visszacsatolás). A második szakasz thrombocytaaktiválódása elősegíti a vasoconstrictiót: az aktivált thrombocytákból érszűkítő anyagok szabadulnak fel. Az alvadási folyamathoz szükség van az aktivált thrombocyták felületére, a véralvadás során keletkező trombin pedig maga is részt vesz a thrombocyták aktiválásában (reciprok aktiválás).

A folyamatsorok egy további jellegzetessége, hogy egyes prokoaguláns reakciók (így pl. a trombin keletkezése)megindítják az antikoaguláns folyamatot(negatív visszacsatolás, az alvadási folyamat beépített korlátozása).

A szorosan vett haemostasis néhány percen belül lezajlik. A helyreállító folyamatok, bár az alvadással párhuzamosan kezdődnek, csak több órás vagy több napos késés után válnak észlelhetővé. A fibrinolíziseltávolítja az alvadékot. Ezzel párhuzamosan a sejtproliferációs folyamatok helyreállítják az endothelium folyamatosságát, és ez a folyamat kedvező esetben az érlumen ismételt megnyílásához, az ér rekanalizációjához vezethet.

27-1. ábra . A vérzéscsillapodás folyamatainak vázlata

A thrombocyták működése

A thrombocyták (vérlemezkék) discoid alakú testecskék, méretük nagyjából 0,5 μm × 3,0 μm. A csontvelői megakaryocyták protoplazmanyúlványainak lefűződéséből származnak (l. a 25. fejezetet); sejtmagot nem tartalmaznak, és fehérjeszintézisre csak korlátozott mértékben képesek. A thrombocytákat plazmamembrán veszi körül, amely felszíni adhéziós glikoproteineket és a thrombocyta aktiválásában szereplő receptorokat tartalmaz. A felszíni receptorokhoz csatlakoznak az 5. fejezetben ismertetett jelátviteli mechanizmusok közvetítő elemei. A thrombocytafelszínt jelentősen megnöveli a thrombocyta belsejébe mélyen behúzódó nyitott csatornarendszer. A thrombocyták különleges sejtorganellumokat tartalmaznak. A sötét (denz) tubulusrendszer megfelel az endoplasma-reticulumnak, a thrombocyták mobilizálható kalciumraktára. A tubulusok membránjában IP3-érzékeny Ca2+-csatornák (IP3-receptorok, l. az 5. fejezetet) és Ca2+-pumpa-molekulák vannak. A sötét (denz) granulumokban raktározódnak a környező thrombocyták aktiválását elősegítő molekulák. Az α-granulumokban főként egyes alvadási fehérjék (faktorok) találhatók, amelyek az aktiválás alatt elhagyják a thrombocytákat.

A thrombocyták száma a keringő vér egy mikroliterében 150 000–300 000 között van. Ha ez a szám 50 000 alá csökken (thrombocytopenia), akkor a betegen észre nem vett mikrotraumák hatására látszólag „spontán” jelentkező vérzések keletkeznek. Ezek a bőrön pontszerű elszíneződések, petechiák formájában észlelhetők.

Az emberi thrombocytafunkcióról a vérzési idő mérése tájékoztat. Ez az az időtartam, amely alatt a bőrön ejtett standard mélységű és nagyságú sebzésből megszűnik a vérzés; egészséges egyénben 3–4 perc körül van. Ennél hosszabb vérzési idő esetén vagy a thrombocyták száma csökkent, vagy a thrombocyták nem működnek megfelelően.

Az érfal sérülését követően a keringő vér thrombocytái az endotheliumsérülés helyéhez tapadnak (kitapadás, primer adhézió). A kitapadt thrombocyták aktiválódnak, alakjuk megváltozik, és megindul a szekréció. A sérülés helyén kitapadt és aktivált thrombocyták a keringő vérből további thrombocytákat aktiválnak, és a sérülés helyéhez rögzítenek (összecsapzódás, aggregálódás): ezzel kialakul a thrombocytadugó (27-2. ábra).

27-2. ábra . A thrombocyták kitapadása és aggregálódása

A thrombocyták kitapadása a sérült érfalhoz

Az érendothelium sérülését követően szabaddá válik az alatta lévő kötőszöveti rost rendszer, a subendothelialis mátrix. A fehér thrombus kialakulásának első lépéseként a még aktiválatlan thrombocyták felszíni glikoproteinjeik (GP) segítségével a szabaddá vált subendothelium meghatározott fehérjéihez tapadnak.

A thrombocyták első rétegének kitapadásában két párhuzamos mechanizmus, egy közvetlen és egy közvetett kölcsönhatás szerepel (27-3. ábra). Mindkettőben a thrombocyták egy-egy specifikus felszíni glikoproteinkomplexe kötődik a subendothelium fehérjéihez.

A közvetlen kölcsönhatásban a thrombocytamembrán egyes glikoproteinjei (kollagénreceptorok) közvetítő molekula nélkül kapcsolódnak a fedetlenné vált kollagénrostokhoz. A glikoproteinek közül a legfontosabbak a GP Ia-IIa komplex és a GP VI. A közvetlen kölcsönhatások meglehetősen lassúak, ezért főleg alacsony áramlási sebesség mellett jelentősek. A felszini glikoproteinek kollagénnal való kölcsönhatása az időben legelső tényezője a thrombocytaaktiválódásnak.

A kollagén és a thrombocyták közötti közvetett reakcióban a thrombocyták GP Ib-IX-V komplexe és az adapterfehérjeként működő szöveti von Willebrand-faktor (vWF) szerepel. A vWF az endothelsejtek által mind a vérbe, mind a subendotheliumba elválasztott multimer fehérje. A vWF-nak a subendothelialis mátrixfehérjé(k)hez, elsősorban a kollagénhez való adszorpciója megváltoztatja konformációs állapotát, és ezzel lehetővé válik, hogy a vWF a thrombocyták GP Ib-IX-V komplexéhez kötődjön. A thrombocyták ezáltal is rögzülnek a subendotheliumhoz. A közvetett mechanizmus különösen nagy véráramlási sebességek mellett fontos, minthogy a vWF és a glikoproteinek közötti reakció gyors.

27-3. ábra . Az adhézióban és az aggregálódásban szereplő membránglikoproteinek . A: primer adhézió: az ábrán két nyugvó állapotú thrombocyta egy-egy membránrészlete látható. A GP Ia-IIa és a GP VI glikoproteinek közvetlenül, míg a GP Ib-IX-V glikoprotein a szöveti von Willebrand-faktor (vWF) közvetítésével rögzül a kollagénhez. B: az aktivált thrombocyták aggregálódása: az aktiválás és alakváltozás következtében exponálódott GP IIb-IIIa glikoprotein köti a fibrinogénmolekula α-alegységein lévő RGD-szekvenciákat; a fibrinogén a két thrombocyta között hidat képez

A vérplazmában jelen lévő natív vWF konformációja nem teszi lehetővé a faktor kötődését a keringésben lévő thrombocytákhoz. Az érsérülés helyén azonban a vWF a vérplazmából kijut a subendotheliumba, ahol konformációváltozást szenved, és így már részt vehet a thrombocyták kitapadásában. A keringésben lévő natív vWF az aktivált thrombocyták összetapadásában és aggregálódásában vesz részt, továbbá szállítófehérjéje a véralvadás VIII. faktorának.

Genetikai okból előfordul, hogy a felsorolt fehérjék valamelyike hibás (azaz funkcionális értelemben hiányzik). Ennek mérsékelt vagy súlyos vérzékenység a következménye. Erich von Willebrand finn orvos ismerte fel a később róla elnevezett betegséget, a megbetegedésben hiányzó fehérjét, a vWF-t csak sokkal később azonosították. Hibás szerkezetű lehet a GP Ib-IX-V komplex (Bernard−Soulier-szindróma). A GP Ia-IIa defektusa nagyon ritka. A GP VI hiánya esetén súlyos vérzések léphetnek fel.

A thrombocyták aktiválódása

Aktiválódáson párhuzamos folyamatok összességét értjük, amelyek a sejtfelszíni receptorok ligandkötésével indulnak meg, a cytoskeleton átrendeződésével, a thrombocyta alakváltozásával és szekrécióval (exocytosissal) folytatódnak, és végső soron a thrombocyták aggregálódását eredményezik (l. a 27-3. ábrát)

A kitapadás a thrombocyták aktiválásához vezető folyamatok első lépése. Az aktiválódás megindító tényezője a kollagén érintkezése a kitapadt thrombocyták felszínén lévő kollagénreceptorokkal. A kollagén kötődése a GP VI-hoz tirozinfoszforilációs kaszkádot indít meg. A GP Ib–IX–V komplex vWF közvetítésével létrejövő kollagénkötése is megindítja a sejten belüli jelátvitelt, a protein-tirozinkináz kaszkád hozzájárul a thrombocyták aktiválódásához.

A kitapadt thrombocyták aktiválódásának megindulását a thrombocytareakciók robbanásszerű gyorsulása követi (amplifikáció), mert az aktivált kitapadt thrombocytákból mediátormolekulák szabadulnak fel (szekréció, ezt követő intercelluláris jelátvitel), amelyek részt vesznek a környező nyugvó állapotú thrombocyták aktiválásában (27-1. táblázat). A thrombocytaaktiválás kiterjesztésében jelentős szerepe van a foszfolipáz A2(PLA2) működésének: ez az enzim a membránlipidekből arachidonsavat hasít le. A ciklooxigenáz az arachidonsavat endoperoxidokká (prosztanoid vegyületekké) alakítja. A keletkező prosztaglandin H (PGH), de főként a tromboxán A2 (TXA2) elhagyja a thrombocytát, és a környezetben lévő többi thrombocytát – azok TXA2-receptorain keresztül – aktiválja (27-4. ábra).

8.2. táblázat - 27-1. táblázat . A thrombocytákat aktiváló anyagok és eredetük

Aktivátor

Eredet

Kollagén

a sérült erek subendotheliuma

TXA2

aktivált thrombocyták

5-HT

aktivált thrombocyták

Adrenalin

aktivált thrombocyták, keringő vér

ADP

aktivált thrombocyták

Trombin

a megindult alvadási folyamat


27-4. ábra . A thrombocyták aktiválódását elősegítő és gátló reakciók . 5-HT: 5-hidroxitriptamin; Adr: adrenalin; PGI2: prosztacikiln; PLA2: foszfolipáz A2; TXA2: tromboxán A2

Az acetilszalicilsav (aszpirin) acetilálja, ezzel irreverzíbilisen gátolja a ciklooxigenázt. A gyógyszert kis adagban (100 mg/nap) a thrombocyták inadekvát aktiválódását követő thrombosis megelőzésére alkalmazzák. A prevencióra használt adagban az aszpirin alig hosszabbítja meg a vérzési időt, ha azonban a thrombocytaaktiválás valamelyik másik útja is gátolt, a vérzési idő jelentősen meghosszabbodik, és komoly vérzés is létrejöhet.

További gyorsító és kiterjesztő tényezőt jelentenek a thrombocyták granulumaiból az aktiválódás során exocytosissal kikerülő faktorok. A sötét granulumokból leadott ADP, szerotonin (5-HT) és adrenalin a környező thrombocyták megfelelő receptoraihoz kötődnek, és azokban is megindítják vagy elősegítik az aktiváló folyamatokat.

Az aktiválódásban azonban nemcsak thrombocytaeredetű, hanem más molekulák is szerepelnek; ezek közül az egyik leghatásosabb aktivátor a trombin. A trombin a párhuzamosan meginduló véralvadási folyamat során helyben keletkezik. A trombin proteolitikus enzim; a thrombocyták membránján lévő trombinreceptorhoz kötődve abban egy peptidkötést hasít el (proteázaktivált receptor, PAR). A hasítást követően a receptor konformációváltozása indítja meg a jelátvitelt.

Fiziológiás körülmények között a thrombocyták csak a leírt alkalmakkor, érsérülést követően aktiválódnak. Különösen kedvezőtlen áramlási körülmények között jelentékeny nyíróerők léphetnek fel, és mechanikai hatásuk önmagában képes a thrombocyták aktiválását megindítani. Ilyen folyamat indulhat meg beszűkült lumenű erekben vagy beszűkült szívbillentyűk környékén, ahol a vér lineáris sebessége megnő, és az áramlás turbulenssé válik (l. a 9. fejezetet). Ezekben az esetekben thrombusok keletkezhetnek, és tovább szűkíthetik vagy el is zárhatják a lument.

A Ca2+-ok szerepe

A plazmamembrán-receptorok egy része (TXA2-R, ADP-R, 5-HT-R, a trombin által aktivált PAR) G-fehérjéhez kapcsolódik, és aktiválja a foszfolipáz Cβ (PLCß) enzimet.Néhány más membránreceptor (pl. kollagénreceptor) protein-tirozinkináz jelközvetítést indít meg, és ennek nyomán a PLCγ izoenzim aktiválódik. Mindkét típusú PLC aktiválódása IP3és DAGkeletkezéséhez vezet. Az IP3 hatására a denz tubulusrendszerből Ca2+ szabadul fel, amely meghatározó tényezője a thrombocyták további reakcióinak. A sejten belüli raktár csak az egyik forrása a Ca2+-szint emelkedésnek. Ca2+-ok a plazmamembrán Ca2+-csatornáin keresztül az extracelluláris térből is beáramlanak a thrombocytákba.

Az intracelluláris Ca2+-koncentráció emelkedése szükséges mind az exocytosis megindulásához, mind a PLA2 enzim aktiválásához, mind a sejtek alakváltozásában megnyilvánuló cytoskeletonátrendeződéshez.

Az aktiválást gátló tényezők

A thrombocyták biztonságos működéséhez az aktiváló tényezők mellett thrombocytagátló mechanizmusok kiegyensúlyozó szerepe is szükséges. A kiegyensúlyozásban kulcsszerepe van a thrombocytákon belüli ciklikus nukleotidok, a cAMP és a cGMP szintjének. Mindkét nukleotid fokozza a Ca2+ eltávolítását a sejtplazmából, ezzel az aktiváló tényezők nem képesek az aktiváláshoz szükséges szintre emelni a sejten belüli Ca2+-koncentrációt.

Az aktiválás korlátozásának legfontosabb tényezője az ép endothelsejt (27-2. táblázat). Az endothelsejtekben szintetizált prosztaciklin (PGI2) receptorán keresztül a cAMP, az ugyancsak endothelsejt-eredetű NO pedig az intracelluláris guanilát-cikláz aktiválásával a cGMP koncentrációját növeli.

A thrombocytán belüli cAMP-szint antagonista szabályozás alatt áll: az α2-receptorokhoz csatlakozó Gi-fehérje az adenilát-cikláz gátlásával a cAMP-szintet csökkenti, a thrombocytát aktiválja, míg az IP-receptorhoz (prosztaciklinreceptor) csatlakozó Gs-fehérje a cAMP-szintet növeli, az aktiválást gátolja.

8.3. táblázat - 27-2. táblázat . Az endothelsejtek szerepe a vérzéscsillapodásban

Folyamat

Funkció

PGI2-szintézis

thrombocytaaggregálódás gátlása

NO-szintézis

thrombocytaaggregálódás gátlása

Trombomodulinszintézis

alvadási folyamat befejezése

Kollagén elfedése

thrombocytaaktiválás megelőzése

von Willebrand-faktor-szintézis

subendothelialis thrombocytaadhézió, aktiválás

Plazminogénaktivátor-szintézis

fibrinolízis megindítása

Plazminogénaktivátor-inhibitor szintézise

fibrinolízis korlátozása


A thrombocyták alakváltozása és aggregációja

A thrombocyták két alakban fordulhatnak elő. A nyugvó (azaz nem aktivált) thrombocyta kisméretű discoid testecske; ezt az alakot a spektrinvázhoz és a plazmamembrán glikoproteinjeihez rögzülő, mereven keresztkötött aktinfilamentumok (sejtváz) tartják fent. Aktiválást követően az aktinváz átrendeződik, és a thrombocyta meglehetősen gyorsan felveszi kinyúló filopodiumokkal és lamellipodiumokkal jellemzett „aktivált” alakját. A kollagénhez tapadó thrombocyták a szétterülés jelenségét mutatják: ezzel felületük megnő, és erősebben rögzülnek a subendothelialis mátrixhoz. Az alakváltozás kezdetben reverzíbilis, azonban az aktiválódás előrehaladtával egy ponton irreverzíbilissé válik.

A thrombocytákban a Ca2+-koncentráció emelkedése aktiválja a miozin könnyű lánc kinázt: ezzel a thrombocytamiozin reakcióba léphet az aktinnal. Az aktomiozin képződés a thrombocyta granulumainak áthelyeződésével jár, amit a granulumok exocytosisa, tartalmuk szekréciója követ. A thrombocytán kívülre került molekulák a környezetükben lévő intakt thrombocytákat aktiválják (amplifikáló hatás). Az elválasztott TXA2, szerotonin és adrenalin egyúttal hatásos lokális érszűkítők.

A cytoskeleton változásai mélyrehatóan átrendezik a plazmamembránt. Egyes membránfehérjék konformációváltozása addig rejtett doméneket hoz felszínre. Ez az aggregálódás bevezető lépése. Átrendeződik a thrombocytamembrán lipid kettõs rétege is; egyes, a nyugvó thrombocyta belső rétegében helyet foglaló negatív töltésű foszfolipidek a külső felszín felől is hozzáférhetővé válnak. Ez utóbbi változások a továbbiakban az alvadási folyamatot gyorsítják.

Az aktivált thrombocyta membránjának átrendeződése során jelentősen megváltozik az integrinek családjába tartozó GP IIb-IIIa glikoprotein komplex konformációja. A konformációváltozás következtében a GP IIb-IIIa komplex addig „rejtett” doménje a felszínre kerül, ezzel hozzáférhetővé válik a plazmában keringő, több RGD-szekvenciát tartalmazó fehérjék – polivalens ligandok – számára. (Az RGD-fehérjék -arginil-glicil-aszparaginsav- szekvenciát tartalmaznak, az egybetűs kód alapján összefoglalóan “RGD-fehérjék”.) A plazmában lévő fibrinogén, natív vWF és vitronektin keresztkötéseket („hidakat”) képeznek az aktivált thrombocyták között.

Azok a rövid, szintetikus peptidek, amelyek lánca egyetlen RGD-szekvenciát tartalmaz (azaz monovalens ligandok), az aktivált thrombocyták felszínén megjelenő GP IIb-IIIa komplexhez kötődnek. Ezzel megakadályozzák a természetes ligandok megkötését, és az aktivált thrombocyták aggregációját.

A thrombocyták exponált GP IIb-IIIa komplexeinek kölcsönhatása a plazmában lévő fibrinogén-, valamint vWF-molekulákkal az aktivált thrombocytákat a subendotheliumhoz kitapadt thrombocyták rétegéhez, valamint egymáshoz rögzíti (l. a 27-3. ábrát). Ezzel bekövetkezik a thrombocyták összecsapzódása, a thrombocytaaggregálódás. Az érfalat a sérülés helyén a subendotheliumhoz tapadó thrombocytadugó zárja el. A thrombocytadugó önmagában azonban csak időleges zárást biztosít: tartós, hatékony zárást az alvadék hoz létre.

Egy ritkán előforduló, súlyos vérzékenységgel járó örökletes betegségben, a Glanzmann-féle thrombastheniában megváltozott a GP IIb-IIIa komplex szerkezete. A hibás komplex nem kötődik az RGD-fehérjékhez, a thrombocyták nem aggregálódnak.

A véralvadás (koaguláció)

Valószínűleg ősidők óta ismert, hogy a sebzés után kifolyó vér megalvad, a szervezeten kívül félszilárd kocsonyát képez. Alvadás következik be a sebzett (vágott, roncsolt, megharapott) felületen is. A későbbi mikroszkópos vizsgálatok kimutatták, hogy maga az alvadék az alvadás során kialakult fibrinhálózatból, valamint a fibrinszálak közé bezárt vérsejtekből áll.

A fibrinhálózat képződése egy többlépcsős reakciósorozat végeredménye. A legtöbb odavezető lépésben egy-egy proenzim alakul át aktív enzimmé. Az egyes enzimek – egyetlen kivétellel – szerin-proteázok. Valamennyi proteáznak szűk a szubsztrátspecificitása, csak meghatározott fehérjék meghatározott peptidkötéseit hasítja (limitált proteolízis). Az aktivált proteáz a következő lépésben egy további proenzimben hasít peptidkötés(eke)t, ezzel alakítja ki a következő aktív enzimet. A folyamatsort „véralvadási kaszkád”-ként ismerjük (kaszkád = vízesés).

A kaszkád lassan indul, de lépésről-lépésre egyre jobban felgyorsul. A gyorsulás egyik oka az egymás után aktivált proenzimek egyre növekvő koncentrációja a plazmában, minden egymást követő lépésben egyre több aktív enzim lesz jelen. A gyorsulás egy másik oka a kaszkádban később aktiválódó enzimek pozitív visszahatása a megelőző reakciókra.

Az alvadási kaszkád egy másik sajátossága, hogy – talán az endotheliumot érő mikrotraumák következtében – néhány proenzim ugyan nagyon lassan, de spontán is aktiválódik. Aktív alvadási faktorok nagyon kis koncentrációban normálisan is kimutathatók a vérplazmában. Helyi aktiválás nélkül azonban nem indul meg éren belüli (intravasalis) alvadás. Valamely érsérülés helyén azonban a keringésben jelen lévő aktív proteázok nélkülözhetetlenek a proenzimek aktiválási sorozatának megindításában.

Az alvadást megindító folyamatokkal együtt antikoaguláns és fibrinolitikus folyamatok is megindulnak, amelyek a fibrinképződést időben és térben korlátozzák. Antikoaguláns mechanizmusok hiányában az alvadék a szükségesnél nagyobb méretű lehet. Az antikoaguláns aktivitás – éppen úgy mint az alvadás – a sérülés helyére korlátozódik. A prokoaguláns és az antikoaguláns aktivitás egészséges körülmények között pontosan kiegyensúlyozott. Hiányos alvadási aktivitás vagy túlzott antikoaguláns aktivitás esetén vérzékenység jön létre, míg az antikoaguláns mechanizmusok hiánya thrombosiskészséghez vezet.

Az alvadási rendszer állapotáról első megközelítésben az „alvadási idő” mérése tájékoztat. Ez a diagnosztikai fogalom azt az időtartamot jelenti, amely alatt az üvegedénybe frissen levett vérben megjelenik az első fibrinszál. Az alvadási idő normális értéke 5-6 perc. Egyes súlyos alvadási rendellenességekben azonban előfordulhat, hogy az első fibrinszál normális időben jelenik meg, de nem keletkezik olyan szilárd alvadék, amely biztosan zárná a sérült eret.

Az alvadási folyamat számos lépéséhez nélkülözhetetlenek a Ca2+-ok, amelyek hídként kötik össze az alvadás negatív töltésű résztvevőit, emellett egyes fehérjék konformációját is megváltoztatják, ezzel elősegítve a fehérjék közötti interakciókat. A Ca2+-ok in vitro Na-citráttal vagy Na-etilén-diamin-tetraacetáttal (Na-EDTA) való megkötése, vagy kicsapása Na-oxaláttal megakadályozza, míg a rekalcinálás megindítja az alvadást. In vivo azonban soha nem alakul ki olyan mértékű Ca2+-hiányos állapot, ami az alvadást akadályozná.

Az alvadási faktorok szintézise; a Gla-fehérjék

Az alvadásban szereplő fehérjék (“véralvadási faktorok”) nagy részét a máj szintetizálja; a folyamatos de novo szintézis elengedhetetlen a normális haemostasishoz.

Négy prokoaguláns és néhány antikoaguláns fehérje polipeptidlánca a transzlációt követően utólagosan módosul. Módosított prokoaguláns fehérje a protrombin (II. faktor), a VII., IX. és X. faktorok, antikoaguláns fehérjék a protein C és a protein S. A keletkezett fehérjék polipeptidlánca glutaminsavban gazdag régiót tartalmaz; a glutaminsav oldalláncok a polipeptidlánc kialakulása után γ-pozícióban karboxileződnek (poszttranszlációs módosítás). A γ-karboxi-glutaminsav szokásos rövidítése Gla, ezeket a fehérjéket Gla-fehérjékként említjük.

A Gla-fehérjék a Gla-n keresztül Ca2+-okat kötnek meg, amelyek a Gla-fehérjét negatív töltésű foszfolipidfelülethez vagy más fehérjéhez rögzítik. A reagáló fehérjék felülethez való rögzítése teremti meg az enzimreakció gyors végbemeneteléhez szükséges térbeli feltételeket, és egyben mind a prokoaguláns, mind az antikoaguláns működést a sérülés helyére korlátozza.

Az utólagos karboxileződéshez szükség van egy naftokinonszármazékra, a K-vitaminra. K-vitamin-hiányos állapotban a fehérjék nem tartalmaznak Gla-t, funkcionálisan inaktívak. K-vitamin-hiányban alvadási zavar következik be. A K-vitamin zsírban oldódó vitamin, a bélből való felszívásához epesavas sók szükségesek: K-vitamin-hiány jön létre az epetermelés vagy az epeelvezetés zavarában (l. a 22. fejezetet). Az epevezeték elzáródása véralvadási zavarral társul.

A K-vitamin néhány szerkezeti analógja megakadályozza a májban a K-vitamin hatását, ezzel a poszttranszlációs karboxilezést. Ezeket a vegyületeket (dikumarinszármazékok, warfarin) – a protrombin plazmaszintjének rendszeres ellenőrzése mellett! – thrombosis megelőzésre használják.

Az alvadási faktorok nevezéktana

Egyes alvadási faktorok felismerése mintegy százéves múltra tekint vissza. Az elsőként felfedezett faktorok, a fibrinogén/fibrin és a protrombin/trombin elnevezése általánosan elfogadottá vált. A későbbiekben felismert faktorokat azonban az egyes kutatók gyakran eltérő néven említették. (Néhány faktort arról a betegről neveztek el, akinek a vérében elsőként felismerték az érintett faktor hiányát.) Az elnevezéseket később egységesítették: az addig megismert faktorokat római számokkal, az aktivált faktort a számhoz tett „a” betűvel (aktivált) jelölték.

Ebben a rendszerben a fibrinogén az I., a protrombin a II. (a trombin a IIa), a Ca2+ a IV. faktor nevet kapta. Ezen faktorok esetében a továbbiakban is az eredeti neveket használjuk. A protrombin eredetileg egységes anyagként feltételezett aktivátorát (III. faktor) a német irodalom mint „Thrombokinase”-t (magyarul trombokináz), az angol nyelvű irodalom mint „thromboplastin”-t említette. A protrombin aktiválásához vezető tényezők megismerése a III. faktor elnevezést átértékelte. Ma a „szöveti faktor” (tissue factor, TF) szinonimájaként használják, de egyes szerzők megtartották a “thromboplastin” nevet.

Az V., VII., VIII., IX., X., XI., XII. és XIII. faktort római számmal jelöljük. (A tévedésen alapuló VI. faktort törölték a listáról.) Néhány alvadási tényezőt a számozás bevezetése után fedeztek fel, így ezek nem kaptak számot: közéjük tartozik a „szöveti faktor”, a prekallikrein/kallikrein, a nagy molekulatömegű kininogén (HMWK), továbbá az alvadáskorlátozás tényezői, a protein C, a protein S és az antitrombin. Az egyes alvadási tényezők nevét a 27-3. táblázat sorolja fel.

8.4. táblázat - 27-3. táblázat . A. Az alvadási faktorok elnevezése . A I. S. Wright által ajánlott rendszert az Egészségügyi Világszervezet (WHO) illetékes bizottsága elfogadta.Az Egészségügyi Világszervezet által számmal jelölt faktorok

WHO elnevezés

Előző név (nevek)

Hiányállapot

(vérzésekkel járó betegség)

I.

fibrinogén *

afibrinogenaemia

II.

protrombin *

protrombinhiány

(III.)

Eredetileg trombokináz, tromboplasztin**, ma a legtöbb helyen a “szöveti faktort” (TF) értik alatta

(IV.)

Kalcium

V.

proakcelerin, Owren-faktor

parahemofília, V. faktor hiány

VII.

szérum protrombin konverzió akcelerátor (SPCA),

prokonvertin

VII. faktor hiány (SPCA hiány)

VIII.

antihemofíliás faktor A

hemofília A

IX.

Christmas-faktor,

antihemofíliás faktor B,

plazmatromboplasztin komponens (PTC)

hemofília B

(Christmas-betegség)

X.

Stuart–Prower-faktor

X. faktor hiány, (Stuart-faktor-betegség)

XI.

Plazmatromboplasztin antecedens (PTA), antihemofíliás faktor C

hemofília C

XII.

Hageman-faktor

(nincs véralvadási zavar)

XIII.

fibrinstabilizáló faktor,

transzglutamináz Laki-Lóránt faktor

XIII. faktor hiány


* A római számok helyett továbbra is a régi elnevezés használatos (félkövér szedés)

* * A német nyelvű irodalomban trombokináz, az angol nyelvűben tromboplasztin a régebbi alvadási sémákban a mai protrombinaktivátort jelentette

A VI. faktort törölték a listáról

8.5. táblázat - 27-3. táblázat. B. Nem szerepelnek a WHO számokkal jelölt listáján

Név

Hiányállapot (vérzésekkel járó betegség)

Prekallikrein

(nincs véralvadási zavar)

Nagy molekulatömegű kininogén (HMWK)

(nincs véralvadási zavar)

Szöveti faktor (TF)

(egyes könyvek III. faktor néven említik)

szöveti faktor hiány (TF-hiány)


TF: szöveti faktor (tissue factor, TF)

A fiziológiás alvadási folyamat megindulása

Véralvadás következik be sebzések után a sérült felületen (in vivo alvadás), de a vér a szervezeten kívül, üvegedényben is megalvad (in vitro alvadás). Hosszú ideig tartott annak felismerése, hogy a két folyamatban a kezdeti lépések különböznek, a további lépések viszont azonosak. Az in vivo alvadást elindító folyamatsor a „külső indítású”, „extrinsic út” nevet kapta, minthogy első lépésében egy olyan anyag (szöveti faktor) szerepel, amely nincs jelen a keringő vérben. Az üvegedényben lezajló folyamatsor a „belső indítású”, „intrinsic út” néven ismert, minthogy megindulásához nincs szükség hozzáadott külső alvadási faktorra. Történetileg az intrinsic út lépéseit tisztázták előbb, és ebben ismerték fel a véralvadási folyamat kaszkád (“vízesés”) jellegét. A későbbiekben a vérből izolált, majd a rekombináns technológiával nyert faktorok segítségével mind az intrinsic, mind az extrinsic út lépéseit in vitro rekonstruálták. Az alvadáshoz vezető folyamatokat, az extrinsic és az intrinsic utat a 27-5. ábra tünteti fel. A két út között több érintkezési pont van.

Természetes körülmények között a véralvadás az extrinsic út faktoraival indul meg; ez a folyamat vezet a korai fibrinkeletkezéshez. Az intrinsic út folyamatsora később lép be, felerősíti az alvadási kaszkádot, és szilárdabbá teszi (stabilizálja) az alvadékot; a normális véralvadáshoz ez az út is nélkülözhetetlen. A 27-5. ábra vázlatát megtekintve első pillanatra úgy tűnik, mintha az alvadási folyamat redundáns lenne. Az emberi véralvadási hibák azonban azt mutatják, hogy minden egyes faktornak megvan a maga fiziológiás szerepe, és ha csak egyetlen alvadási tényező is hiányzik vagy hibás, annek súlyos vagy könnyebb vérzékenység lehet a következménye.

Hosszú idővel az intrinsic és extrinsic utak felfedezése után derült csak ki, hogy neveik megválasztása – valójában csak véletlenül – milyen szerencsés volt. Az intrinsic úttal a már megjelent alvadék belsejében keletkezik trombin. Az extrinsic út a sebzési felületen hat, és a keletkező trombin a felszínen nagyobbítja az alvadékot.

27-5. ábra . Az in vivo véralvadási folyamat vázlata: az extrinsic és az intrinsic kaszkád

Extrinsic út

A sérülés helyén a vér érintkezésbe kerül a szabaddá váló adventitiasejtek membránjával. Az extrinsic út megértéséhez szükséges tudnunk, hogy a szöveti faktorként ismert integráns membránfehérjét nagyon sok sejt expresszálja, de ez a fehérje fiziológiásan nem található meg a vérrel közvetlenül érintkező sejtek (endothelsejtek, fehérvérsejtek, vörösvérsejtek) membránjában. Ezért a vérben található VII. faktor – ill. a VIIa, l. alább – csak az endothelsérülés helyén találkozik a szöveti faktorral: ez a találkozás indítja meg az alvadás extrinsic útját.

A vérplazma VII. faktorának csak igen kis mennyisége (1–2%) van jelen aktivált állapotban; ez a VIIa sem aktív érsérülés nélkül – vagy csak minimális mértékben –, minthogy aktív centruma nem hozzáférhető. A sérülés helyén kötődik a VIIa az exponált szöveti faktorhoz, és ezzel rendkívül aktív proteázzá válik.

A szöveti faktor–VIIa komplexnek legalább 3 jelentős hatása van: 1. az áramló vérplazmával odakerülő további VII. faktor molekulákat nagy sebességgel alakítja át VIIa-vá; 2. a X. faktort közvetlenül – azaz minden egyéb tényezőtől függetlenül, egyetlen lépésben – Xa-vá aktiválja (ezt „extrinsic tenase” néven említik, az angol ten-ase jelentése X. faktort hasító); 3. a XIa-val együtt hozzájárul a IX. faktor aktiválásához IXa-vá (ez utóbbi már az intrinsic úthoz kapcsolja az extrinsic utat).

Az extrinsic út folyamatsor viszonylag rövid idő alatt megszűnik, minthogy a Xa egy további faktort aktivál, amelyet szöveti faktor út inhibitorként ismerünk (negatív visszacsatolású szabályozás). Ezzel a Xa keletkezése az extrinsic tenase reakció során csak rövid ideig tart, és az alvadék nagysága nem haladja meg az érsérülés elzárásához éppen szükségest A Xa (és ennek következtében a trombin) nagyobb része az intrinsic út faktorainak közreműködésével keletkezik.

A VII. faktor nélkülözhetetlen az alvadás megindulásához. Teljes hiánya súlyos alvadási zavarhoz, vérzékenységhez vezet. A géntechnológiai eljárással előállított VIIa faktort nemcsak a faktor genetikai hiányában bekövetkező állapot kezelésére alkalmazzák, hanem azokban a hemofíliás esetekben is, amelyekben a VIII. faktorral szembeni autoantitestek megjelenése okozza a vérzékenységet.

Disszeminált intravascularis koaguláció (DIC)

Egyes fertőzésekben, kiterjedt szövetkárosodás esetén – pl. méhen belüli magzatelhalás –, nagyobb traumákat követően a szöveti faktor kiterjedten érintkezik a vérrel, és ennek következtében kiterjedten megindul az alvadás extrinsic útja, trombin keletkezik és intravascularisan az erek belfelületén fibrin válik ki. Ez az intravascularis alvadás rontja a szervek perfúzióját, de ezen túl elfogyasztja az alvadás tényezőit, a különböző prokoaguláns faktorokat és a fibrinogént, tehát egy bizonyos ponton túl hiányos alvadást, spontán vérzéseket okoz. Az állapot kialakulásában szerepet játszanak a fertőzések, traumák és gyulladások kialakulásakor felszabaduló citokinek is.

Az intrinsic út

A véralvadás intrinsic útjának szereplőit az extrinsic út felfedezését megelőzően ismerték meg, és az in vitro tisztázott mechanizmus egyes részleteit tévesen illesztették be a véralvadási a kaszkád egészébe; az ún. “kontakt fázisra” a továbbiakban térünk ki.

Az extrinsic út elegendő trombint biztosít a fibrinogén → fibrin átalakulás megindulásához, és megindítja az alvadás intrinsic útját. A teljes intenzitású alvadási folyamathoz azonban a járulékos intrinsic útra is szükség van.

A véralvadás során az extrinsic útnál később meginduló intrinsic út első, biztosan azonosított tényezője a vérplazmában található XI. faktor, amelyet az addig aktivált proteázok alakítanak XIa-vá. (In vitro a kezdeti aktiválás mechanizmusa más.) A XIa proteáz indítja meg a IXIXa átalakulást.

A IXa faktor a X–Xa átalakulás alternatív enzime, amely azonban csak további tényezők részvételével képes a X. faktort átalakítani. A szereplők aktivátor komplexet képeznek (amelyet angolból átvett kifejezéssel intrinsic tenase-nak neveznek) (27-4. táblázat). A komplexben a szubsztrát a X. faktor, az aktív enzim a IXa; a kettő együttesen Ca2+-ok jelenlétében negatív töltésű foszfolipidfelülethez kötődik – ez utóbbi fiziológiás körülmények között az aktivált thrombocyták átrendezett membránja. Mind a IXa faktor, mind a X. faktor Gla-protein, amelyek Ca2+ jelenlétében negatív töltésű membránfelülethez kötődnek. (Gyulladásos körülmények között a monocyták membránja is szolgáltathatja a felületet.) A IXa és a X. faktor közötti gyors reakció előfeltétele egy szabályozófehérje, a VIII. faktor aktivált formájának, a VIIIa-nak a jelenléte (az aktiválásra visszatérünk). A VIIIa biztosítja az enzim és szubsztrátja megfelelő térbeli elhelyezését, ezzel több nagyságrenddel meggyorsítja a reakciót. Az intrinsic út tehát lényegében egy pozitív visszacsatolású hurok, ami stabilizálja az alvadékot, és korlátozza az idő előtti fibrinolízist.

8.6. táblázat - 27-4. táblázat . Az aktivátor komplexek összehasonlítása

A szereplő tényező funkciója

X. Xa. átalakulás

(„intrinsic tenase” komplex)

Protrombin trombin átalakulás

(protrombináz komplex)

Szubsztrát (proenzim)

X. faktor

protrombin

Aktiváló enzim

IXa

Xa

Szabályozó fehérje

VIIIa

Va

Aktiváló felület

aktivált thrombocyták foszfolipidjei

aktivált thrombocyták foszfolipidjei

Aktiváló ion

Ca2+

Ca2+


* Az angol tenase kifejezés a X. faktor (Factor ten) hasításának kifejező szemléltetése

A VIII. és a IX. faktor esszenciális a hatékony alvadás létrejöttéhez. Az egyik legsúlyosabb és egyben leggyakoribb véralvadási zavar, a hemofilia A a VIII. faktor, a ritkább hemofília B a IX. faktor genetikai hibájának következtében jön létre. (A hemofilia B az angol nyelvű irodalomban Christmas-betegség néven is ismert, annak a betegnek a nevéről, akiben az alvadási zavart elkülönítették a hemofilia A-tól.)

A két különböző reakcióban, különböző enzimek közreműködésével létrejött Xa molekulák azonosak. Az intrinsic út több Xa molekulát – és ezért több trombint – generál. Az intrinsic úton a trombin keletkezése a kialakuló alvadék belsejében még tart, amikor az extrinsic úton a trombingenerálás – az említett szöveti faktor út inhibitor aktiválása miatt – már megszünt. Az alvadék belsejében kialakuló magas trombinszint megelőzi a fibrinolízist, és stabilizálja az alvadékot (l. alább). A hemofíliában szenvedő betegekben nem a kezdeti fibrinkeletkezés jelenti a fő alvadási problémát, hanem az instabil alvadék: ez okozza az elhúzódó vérzéseket minden olyan helyen, ahol aktív fibrinolízis van.

A hemofilia VIII. faktor szubsztitúcióval kezelhető: régebben emberi vérplazmából származó koncentrátumot adtak rendszeresen a betegeknek, de ezzel fertőzéseket is átvithettek (hepatitis, HIV-fertőzés). Jelenleg a veszélytelen, géntechnológiai eljárással előállított preparátum adagolása az elfogadott. (A VIIa faktor alkalmazását az előzőekben említettük.)

A véralvadás “közös szakasza”: a protrombináz reakció

A Xa legfontosabb funkciója a protrombin trombinná alakítása. Minthogy a Xa mindkét úton keletkezik, elterjedt a kaszkád ezen részét mint „közös utat” említeni.

A protrombin trombin átalakulás résztvevői ugyancsak aktivátor komplexet alakítanak ki (l. a 27-4. táblázatot). A komplexben (amely protrombináz néven is ismert) a Xa az aktív enzim, a protrombin a szubsztrát és az Va faktor szabályozó fehérje, amely biztosítja az enzim és szubsztrátja megfelelő térbeli elrendezését (ez utóbbi aktiválását alább ismertetjük). Az aktivátor komplex Ca2+ jelenlétében, foszfolipid felületen alakulhat ki, amelyet az aktivált thrombocyták biztosítanak.

Az Va faktor a protrombináz komplex része, míg a VIIIa faktor hasonló szerepet játszik az intrinsic tenase-ban. A két szabályozó fehérje jelentős homológiát mutat, és mindkettő csak előzetes aktiválást követően vesz részt a megfelelő aktivátor komplex kialakításában. Mindkettő aktiválásában nagyobb részben a trombin, kisebb mértékben a Xa szerepel (27-6. ábra). A kezdeti átalakítást a vérplazmában nyomnyi mennyiségben jelen lévő trombin végzi, a továbbiakban az alvadási folyamatban keletkezett trombin és Xa faktor folytatja. Ezek a lépések az alvadási kaszkád pozitív visszacsatolási reakciói közé tartoznak.

27-6. ábra . Az V. és VIII. faktor aktiválása és inaktiválása

Az V. faktor – nagyon ritkán előforduló – genetikai hibája súlyos vérzékenységet okoz, amelyet korábban parahemofíliának neveztek.

A fiziológiás alvadási folyamat során az V. faktor egyaránt származik a vérplazmából és az aktivált thrombocyták granulumaiból. Némely V. faktor hiányállapotban a defektus a thrombocytákra korlátozódik, de ez a részleges hiány is okozhat vérzékenységet.

A stabil fibrinháló kialakulása

A fibrinogén erősen elnyújtott, aszimmetrikus, több alegységből (α2β2γ2) álló molekula. A molekula felszínén elhelyezkedő ionizáló csoportok elektrosztatikus taszításukkal akadályozzák a fibrinogénmolekulák asszociálódását.

A fibrinhálózatot a fibrinogén limitált proteolízise, fehérje-fehérje kölcsönhatások és kovalens módosítás alakítják ki. Az alvadás helyén képződött trombin a fibrinogénből kisebb peptideket hasít le: fibrin és fibrinopeptidek keletkeznek. A fibrinopeptidek tartalmazzák azokat a negatív töltésű aminosavhalmazokat, amelyek felelősek voltak a taszító hatásért. A fibrinmonomérek elektrosztatikus (só-) kötésekkel és hidrofób kölcsönhatásokkal asszociálódnak, a molekulák mind hosszirányban, „vég a véghez”, mind harántirányban, „oldal az oldalhoz” csatlakoznak a szomszédaikhoz (27-7. ábra).

A csak gyenge kölcsönhatásokkal rögzített fibrinhálózat nem képes a keringésben fellépő mechanikai erőknek ellenállni. A stabilitást kovalens kötések alakítják ki. A trombin proteolízissel aktiválja a XIII. faktort, és azt aktív transzglutaminázzá (XIIIa) alakítja. (A XIIIa az alvadás egyetlen nem szerin-proteáz enzime.) A XIIIa az egyes fibrinmolekulák glutamin és lizin oldalláncai között transzamidációt katalizál, közben ammónia válik szabaddá. A kovalens kötések stabilizálják a fibrinhálózatot. A XIII. faktor genetikai hibájában nem alakul ki stabil fibrinhálózat, és vérzékenység lép fel.

A kémcsőben frissen megalvadt vér kezdetben homogén tömeg. Néhány órával később az alvadék sejtekből és fibrinhálózatból álló szívós állományú vörös színű vérlepényre és egy tiszta folyadékra, a vérsavóra (szérum) válik szét. (A nem alvadt vér folyékony fázisa a plazma. A vérsavó és a plazma közötti fő különbség, hogy a vérsavó nem tartalmaz fibrinogént.) A vérlepény és savó különválási folyamata az alvadék retrakciója: a retrakciót az aktivált thrombocyták aktomiozinszálainak folyamatos összehúzódása okozza. Thrombocytopeniában a retrakció későn vagy egyáltalán nem következik be. In vivo a retrakció fontos szerepet játszik a sérült ér széli részeinek összehúzásában, stabilabbá teszi az elzárást.

27-7. ábra . A fibrinpolimer kialakulásának vázlata

A trombin hatásainak összefoglalása

A trombinnak prokoaguláns, antifibrinolitikus és antikoaguláns hatásai egyaránt vannak (27-8. ábra). Prokoaguláns hatásai közül a fibrinogénre való hatása (fibrinogén → fibrin átalakulás) és a fibrinhálózat stabilizálása (XIII. faktor → XIIIa átalakulás) a legfontosabbak. További prokoaguláns hatásai a két szabályozó fehérje (VIII. és V. faktorok) aktiválása, valamint az intrinsic út beindításában (XI. faktor → XIa átalakulás) játszott szerepe. Közvetve a trombin prokoaguláns hatásai közé tartozik a trombocyták aktiválása is.

További prokoaguláns hatás a korai fibrinolízis gátlása. A trombin egy fibrinolízist gátló anyagot (trombinaktivált fibrinolízisinhibitor, l. alább) aktivál. A fibrinolízis gátlásához a trombin magas helyi koncentrációjára van szükség: ilyen magas trombinkoncentrációt csak az alvadás intrinsic útja képes biztosítani. Úgy tűnik, hogy erős és stabil alvadék akkor keletkezhet, ha azt korai fibrinolitikus folyamat nem gyengíti. Az intrinsic út fő funkciója a megfelelő magas trombinkoncentráció kialakítása az alvadék belsejében, ami hatékonyan ellensúlyozza a korai fibrinolízist.

A trombin antikoaguláns hatásában a protein C aktiválásán alapuló negatív visszacsatolás játszik szerepet: ennek szereplői a trombin mellett az endothelsejtek felszíni glikoproteinje, a trombomodulin és egy proenzim, a protein C, valamint az endothelsejten a trombomodulin szomszédságában elhelyezkedő protein C-receptor. (A protein C is Gla-fehérje, és Ca2+-kötő régiójával csatlakozik az endothelsejt membránjához.) Az érsérülés helyén kialakult trombin a trombomodulinhoz kötődik, ezzel a trombin konformációja és szubsztrátspecificitása megváltozik. A módosult trombin a receptorához kötött protein C-t alakítja aktív proteázzá. Aktiválás után a protein C a VIIIa és az Va faktorokat hasítja, ezzel irreverzíbilisen inaktiválja azokat.

27-8. ábra . A trombin hatásai a vérzéscsillapodás során . Az I. keretben a trombinnak a fibrinkiválásban, a II. keretben a trombinképződés gyorsításában, a III. keretben az alvadási folyamat korlátozásában játszott szerepei láthatók. A trombin egy további, nem feltüntetett hatásával aktiválja a trombinnal aktiválható fibrinolízis inhibitort, és ezzel gátolja az idő előtti fibrinolízist.

Ezen negatív szabályozási mechanizmus hibás működése fokozott alvadékonysághoz, thrombosiskészséghez vezet. A fogamzásgátló gyógyszerek elterjedésével gyakorlati fontosságú lett az V. faktor egy mutációja, az ún. Leiden-mutáció, ami érzéketlenné teszi a molekulát a protein C hasítással szemben. Az ilyen személyekben az Va fél életideje jelentősen meghosszabbodik, ami gyorsabb és elnyújtottabb alvadáshoz, végső soron thrombosishoz vezet. A mutációt hordozó nőkben a fogamzásgátló szedésekor a thrombosis kockázata fokozott.

A trombin enzimatikus aktivitása a plazma antitrombinjához kötődését követően szűnik meg (az antitrombin eredetileg antitrombin III. néven szerepelt). Az antitrombinnak lényeges szerepe van a véralvadás fiziológiás negatív szabályozásában. A vérplazma antitrombinszintjének csökkenése növeli a thrombosis veszélyét.

A trombin inaktiválása antitrombinnal önmagában lassú folyamat. A heparán-szulfát és a heparin meggyorsítják a trombin-antitrombin reakciót. Mind a heparán-szulfát, mind a heparin nagy affinitással kötődik az antitrombin- és a trombinmolekulához, és gyorsítja az inaktiválást. A trombin-antitrombin komplex kialakulása után a heparán-szulfát vagy a heparin leválik, és egy következő ciklusba léphet. A heparin és a heparán-szulfát hatása típusosan katalitikus jellegű.

A heparán-szulfát csaknem valamennyi sejttípusban szintetizálódik, és jelen van az endothelsejtek felszínén. Feltételezések szerint helyi antikoaguláns hatása van. A heparin a bazofil granulocytákban és a szöveti hízósejtekben termelődik, és e sejtek degranulációja közben szabadul fel (l. a 26. fejezetet). A heparint gyógyszerként főként a szív- és érsebészetben, továbbá a thrombosisveszély elhárítására és a thrombosisok kezelésére alkalmazzák. Fiziológiás szerepe kevéssé tisztázott.

A véralvadás kontakt fázisa

Az intrinsic út in vitro (pl. kémcsőben) a kontakt fázissal veszi kezdetét (27-9. ábra). A kontakt fázisban egyrészt az üvegfelület, másrészt a vérplazma fehérjéi közül két proenzim (a XII. faktor és egy sokfunkciós proenzim, a prekallikrein) és egy vivőfehérje, a nagy molekulájú kininogén (high molecular weight kininogen, HMWK) szerepelnek. A kontakt fázis során a plazmatényezők a negatív töltésű hidrofil üvegfelületre adszorbeálódnak; ott a XII. faktor autoaktiváláson megy át (XII → XIIa). A XIIa aktiválja az üvegfelületen a kininogénnel együtt adszorbeált prekallikreint, az aktív kallikrein pedig újabb XII. faktor molekulákat alakít át XIIa-vá (kölcsönös kétirányú – reciprok – aktiválás). A XIIa egy további szubsztrátja a XI. faktor, amelyet XIa-vá alakít át; a kémcsőben ez a lépés kapcsolja össze a kontakt fázist az intrinsic véralvadási kaszkáddal.

XII. faktor hiányában kémcsőben nem alvad meg a vér, de in vivo nem jön létre vérzékenység, továbbá sem a prekallikrein, sem a HMWK genetikai hibája/hiánya nem okoz vérzékenységet. Ebből arra következtetünk, hogy a kontakt faktorok nem résztvevői a normális véralvadási folyamatnak. Szerepük van viszont a kóros véralvadásban, továbbá egyes immunfolyamatokban és gyulladásos állapotokban.

27-9. ábra . A kontakt aktiválás: az intrinsic alvadási út in vitro indítása

A fibrinolízis

A sérült erek stabil alvadékkal való elzárását követően – több napos késleltetéssel – megindul az eredeti állapot helyreállítása. Ennek első lépése a fibrin enzimatikus lebontása, a fibrinolízis. A lebontás egyes szövetekben már korán megindul. A korai fibrinolízist az intrinsic alvadási úton keletkező trombin magas szintje ellensúlyozza. A fibrinolízis ugyanolyan pontosan szabályozott folyamat, mint maga a véralvadás, a fibrinolízisben szereplő egyes molekulák hibái ugyancsak a vérzéscsillapodás rendellenességeihez vezetnek.

Nagyobb éren belüli alvadékot a fibrinolitikus mechanizmus többnyire képtelen feloldani, ebben az esetben az alvadék szervül, kötőszövetté alakul át.

A plazmin és a plazminogén-plazmin átalakulás

A fibrinolízis „végrehajtó” enzime a plazmin, amely a vérkeringésben jelen lévő inaktív proenzimből, a plazminogénből keletkezik.

A katalitikusan inaktív plazminogénnek van egy lizinkötő régiója, amellyel a fibrinszálak hozzáférhető lizin oldalláncaihoz kapcsolódik. A fibrinkötés konformációváltozást hoz létre a proenzimmolekulán, amely azt a plazminogénaktivátorok számára hozzáférhetővé teszi. A keletkezett plazmin egyik funkciója a fibrin lebontása. A proteolízis során a fibrinszálban addig nem exponált lizin oldalláncok válnak hozzáférhetővé, amelyekhez további plazminogénmolekulák képesek kötődni, és ott helyben aktiválódni.

A plazminogén aktiválása hasonlóan limitált proteolitikus lépés, mint az egyes alvadási proenzimeké. Az aktiválást két különböző enzim végzi, amelyek elnevezése (történeti okokból) szöveti típusú, valamint urokináz típusú plazminogénaktivátor. Mindkét aktivátor főként az endothelsejtekből kerül a vérbe. A szöveti típusú aktivátornak már a szekréciót követően is van alapszintű enzimhatása, amelyet a plazmin még tovább fokoz. Az urokináz típusú aktivátor csak plazminnal való aktiválást követően nyer enzimhatást. Ilyen módon a fibrinszálak felszínén kötött plazminogén-plazmin és a plazminogénaktivátorok kölcsönösen aktiválják egymást.

A plazminogén nagy lizinaffinitása lehetőséget ad arra, hogy lizinanalógok, pl. ε-aminokapronsav adásával ellensúlyozzák a plazminogén kötődését a fibrinhez. Ez a beavatkozás kórosan fokozott fibrinolízis esetén válhat szükségessé.

A fibrinolízis szabályozása

A plazminogénaktivátor-inhibitorok a különböző plazminogénaktivátorok hatását gátolják, és ezzel megakadályozzák a plazmin kialakulását. Az egyik ilyen anyagot az endothelsejtek termelik, a thrombocyták felveszik és tárolják. Az inhibitor megtalálható a vérplazmában, és az aktivált thrombocyták α-granulumaiból is felszabadul. E helyi hatás következtében az inhibitor megakadályozza a fibrinolízis idő előtti megindulását.

A plazmininhibitor (régebbi nevén α2-antiplazmin) valószínűleg a fibrinolízis első számú szabályozója. A plazminogén és a plazmininhibitor egyidőben adszorbeálódnak a fibrinszálak felszínére. Ez a kötődés a késleltető mechanizmusa a fibrinolízis megindításának. Ha – nagyon ritka esetekben – örökletesen hiányzik a plazmininhibitor, akkor a betegekben kisebb sérülést is hosszan tartó vérzés követ, minthogy a normálisan kialakult fibrinalvadék azonnal lebomlik.

A vérplazmában keringő szabad plazmininhibitor megköti az aktív plazmint, ezzel azonnal felfüggeszti annak hatását. Ha a plazmininhibitor kötési kapacitása telítődött, akkor a keringésbe került plazmin lebontja a fibrinogént, ezzel súlyos vérzéseket idézhet elő. Ez a probléma a plazminogénaktivátorok terápiás adását követően fordulhat elő. (A plazminogénaktivátorokat az érpályán belül keletkezett trombusok oldására helyileg alkalmazzák, pl. az arteria coronariákban.)

Az idő előtti fibrinolízis megelőzésének egy további szabályozó tényezője a trombinnal aktiválható fibrinolízisinhibitor. Az aktivált inhibitor eltávolítja a fibrinről a lizin oldalláncokat, és ezzel megakadályozza a plazminogén adszorpcióját és aktiválását. Az inhibitor aktiválásához szükséges trombinkoncentráció meghaladja a fibrin keletkezéséhez szükséges koncentrációt. Egy újabb nézet szerint az intrinsic alvadási út fő jelentősége olyan magas trombinkoncentráció biztosítása, amely hatékonyan akadályozza meg a korai fibrinolízist. Ez a szerep különösen fontos azokban a szövetekben, amelyekben eleve magas a fibrinolitikus aktivitás, mint pl. a vizeletlevezető rendszerben, az orr- és szájüregben és a tonsillákban.

Mérföldkövek

A kezdeti megállapítások

1771: W. Hewson felfedezi, hogy a vért folyamatos keveréssel (mai kifejezéssel defibrinálással) folyékony állapotban lehet tartani.

1803: J. Otto leírja a hemofília örökletes természetét, és megfigyeli, hogy azok a nők, akik az állapotot átörökítik, maguk nem betegednek meg.

1845: A. Buchanan felfedezi az alvadás során a fibrinkiválást.

1863: J. Lister (az antiszepszis felfedezője) észreveszi, hogy a kétoldalt lekötött és a szervezetből így eltávolított vena jugularisban a vér nem alvad meg, de az alvadás gyorsan bekövetkezik, ha a vért a vénából egy üvegedénybe engedik.

1890: M. Arthus és C. Pages felfedezi, hogy a kalcium nélkülözhetetlen a vér alvadásához.

1892: A. Schmidt egy véralvadási sémát javasol, amelyet azonban csak 1904 körül fogadtat el P. Morawitz. A séma résztvevői a fibrinogén–fibrin, a protrombin–trombin, a trombokináz (az eredeti német nyelvű közleményben, az angol nyelvben a tromboplastin honosodott meg) és a Ca2+ (a későbbi I-es, II-es, III-as és IV-es faktorok).

1909: J. Mellanby izolálja a protrombint a vérplazmából.

1928: W. H. Howell előállítja a heparint és felfedezi alvadásgátló hatását.

1935: H. Dam felfedezi az “antihemorrhagiás vitamint” (K-vitamin)

Az alvadási faktorok felfedezése

1936: A. J. Patek és F. H. L. Taylor beszámolnak egy vérplazmából előállított anyagról, amely a hemofíliás plazma alvadását meggyorsítja.

1947: K. M. Brinkhous azonosít egy plazmafaktort, amelynek hiánya felelős a hemofíliás vér alvadási hibájáért. A hiányzó faktort antihemofíliás faktor-nak nevezik el (jelenleg VIII. faktor a neve), a betegség neve ettől kezdve hemofília-A.

1947: P. A. Owren közleményében beszámol egy további alvadási faktorról. Ezt a faktort proakcelerinnek, más elnevezéssel V. faktornak nevezi, minthogy addig 4 faktort ismertek.

1948: Laki Kálmán és Loránd László megtalálják a fibrinpolimerizációhoz szükséges enzimet, a későbbi XIII. faktort

1952: Rosemary Biggs, A. S. Douglas, R. G. MacFarlane és munkatársaik egy további hemofíliatípust írnak le. A betegben hiányzó faktort a beteg nevéről Christmas-faktor-nak nevezik el, jelenlegi elnevezése IX. faktor. A faktor hiányában bekövetkező állapot a hemofília B. (Ugyanebben az évben két másik kutatócsoport további hasonló vérzékenységben szenvedő betegekről számol be.)

1955-58: O. Ratnoff munkatársaival felfedezik és izolálják a – betegükről elnevezett – Hageman faktort

1966: W. J. Williams és D. G. Norris azonosítják a VII. Faktort

1970: Y. Nemerson és F. A. Pitlick tisztítják a “szöveti faktor”-t

A szintézis

1962: I. S. Wright egy római számokon alapuló osztályozási rendszert javasol azon alvadási faktorok megjelölésére, amelyeknek a véralvadási rendellenességek kutatói különböző triviális neveket adtak. Az Egészségügyi Világszervezet ad hoc bizottsága elfogadta a javaslatot.

1964: R. G. MacFarlane, valamint tőle függetlenül E. W. Davie és O. D. Ratnoff a véralvadási folyamatot mint enzimkaszkád-ot (kaszkád = vízesés) tekintik, amelyben sorozatosan proenzim–enzim átalakulások követik egymást.

1974: E. W. Davie és munkatársai megtalálják az intrinsic és extrinsic utak konvergenciapontját