Материал: Кленова Н.А. Биохимия патологических состояний

фидных связей в молекуле фибриногена – 29. К доменам молекулы фибриногена относят центральную его часть, включающую N-концевые участки всех шести цепей (димерный домен Е) и две периферические зоны, содержащие фрагменты каждой из трех цепей (мономерные домены Д). Продуктами конечного плазминового расщепления фибриногена являются фрагменты Д и Е. Первичная структура фибриногена определяет его пространственную организацию, возможность связывания с тромбином и отщепление пептидов А и В, спонтанную полимеризацию образующегося мономерного фибрина, стабилизацию его с помощью фактора XIII и, наконец, деструкцию фибринового сгустка плазмином.

Регуляция заключительного этапа самосборки фибриновых волокон – сложный процесс, до конца еще не изученный. Известно, что фрагмент D – периферический домен фибриногена, вычленяющийся при плазминовом или трипсиновом расщеплении фибрина, способен тормозить полимеризацию, конкурируя с доменами D мономерного фибрина за центральный домен [43]. Однако в условиях физиологической нормы участие фрагмента D в регуляции самосборки фибрина проблематично, так как для его высвобождения необходим достаточно глубокий протеолиз молекулы фибриногена, осуществляющийся только при определенных условиях. В плазме крови и тканях человека обнаружен короткоцепочечный пептидный ингибитор, который образует комплексы с мономерным фибрином за счет электростатических и в малой степени гидрофобных взаимодействий, что приводит к снижению скорости полимеризации [43]. Фактор XIII – фермент из подкласса транспептидаз, катализирует образование ковалентных связей (поперечных сшивок) в фибрине, стабилизируя фибриновый сгусток.

Почему при повреждении сосуда весь протромбин не превращается в тромбин и вся кровь не свертывается? Кроме торможения самосборки фибрина существуют, во-первых, механизмы удаления активированных ферментов из каскадной последовательности, во-вторых, имеется ферментная система, растворяющая сгусток крови, – антисвертывающая система.

Центральным звеном противосвертывающей системы крови является фермент фибринолизин (плазмин), который, как и все протеазы крови, существует в двух формах: плазминоген (неактивная форма) и плазмин (активная форма). Активаторы плазминогена относят к протеазам регуляторного типа, обладающим высокой специфичностью. Хорошо изучена активация плазминогена, представляющая собой двухступенчатый процесс протеолитического расщепления одноцепочечной молекулы профермента с образованием двухцепочечной молекулы плазмина, связанной дисульфидными связями.

Активаторы плазминогена представляют собой протеазы, вызывающие расщепление аргинил-валиновых связей в молекуле белка. Первой из

56

протеаз, активирующих фибринолиз, была обнаружена стрептокиназа, фермент агрессии стрептококков. Физиологическими активаторами плазминогена являются урокиназа (впервые обнаружена в моче), тканевой ак-

тиватор, сосудистый активатор, плазменный активатор, Хагеманзависимый активатор, лизокиназозависимый активатор. Плазменные ак-

тиваторы, кроме урокиназы, включают, возможно, четыре вида активаторов, отличающихся как происхождением, так и некоторыми свойствами [1]. Тканевые активаторы прочно связаны со структурными белками мембран клеток, отличаются гомологией при выделении из разных клеток. Тканевой активатор обычно считают сериновой протеазой с М. 60 кДа, обладающей высокой стабильностью в кислой среде и термостабильностью [1,3,16]. Сосудистый активатор имеет более высокую молекулярную массу (до 80 кДа), не обладает протеолитической активностью и имеет оптимум действия при рН 8,5. Урокиназа – протеаза, имеющая как протеолитическую, так и эстеразную активность. Термостабильна, кислотоустойчива. Известно две формы: высокомолекулярная ( 47 кДа) и низкомолекулярная (33,4 кДа). Высокомолекулярная состоит из двух цепей, связанных дисульфидным мостиком, и может каталитически превращаться в низкомолекулярную (ограниченный протеолиз). Схема активации плазминогена представлена на рис. 1.4.

Тканевой активатор

Тканевые лизокиназы

Сосудистыйактиватор Активный фактор Хагемана

ИНГИБИТОРЫ

ПЛАЗМИН

Рис.1.4. Регуляция образования плазмина [3]

Таким образом, большинство активаторов плазминогена представляют собой протеазы, осуществляющие ограниченный протеолиз плазминогена. Они участвуют во многих нормальных и патологических процессах, в которых необходим экстрацеллюларный протеолиз. Важнейшие биологические свойства активаторов, обеспечивающие выполнение системой фибринолиза физиологической роли, проявляются при наличии в крови

57

фибрина. При образовании фибрина происходят связывание с ним плазминогена через лизин-связывающие участки и одновременная адсорбция активаторов, присутствующих в плазме или высвобождающихся из клеток. Образующийся под их действием плазмин остается связанным с фибрином и поэтому очень медленно инактивируется α2-антиплазмином (ингибитор плазмина). После расщепления фибрина и образования продуктов деградации фибрина (ПДФ) плазмин очень быстро инактивируется ингибитором [39]. Так как от активности активаторов плазминогена зависит фибринолитическая активность крови, их содержание в крови и тканях оказывает влияние на возникновение и течение ряда заболеваний. Нарушенное высвобождение активаторов из клеток рассматривают как фактор риска в развитии тромбоэмболий и атеросклероза [24]. Снижение содержания активаторов плазминогена регистрируется в сосудах, закрытых тромбозом.

Продукты плазминовой деградации фибриногена и фибрина проявляют антикоагуляционную активность, причем у продуктов расщепления фибрина она выражена более слабо. Установлено также ингибирующее влияние ПДФ, в частности фракции Е, на образование тромбопластина [39]. Антикоагуляционное действие ПДФ можно объяснить подавлением полимеризации фибрин-мономера, так так фрагменты белка образуют с фибрин-мономером высокомолекулярные комплексы, что и замедляет полимеризацию. Этот механизм, а также непосредственное включение ПДФ в сетку фибрина приводят к образованию «дефектного» сгустка с пониженной механической прочностью. ПДФ оказывают влияние и на функцию тромбоцитов, снижая их способность к агрегации, адгезии и вязкому метаморфозу [39].

К основным наследственным нарушениям системы свертывания крови относится гемофилический синдром (отсутствие или нарушение фактора VIII (гемофилия А). Болезнь связана с замедлением образования тромбопластина. Наследуется по рецессивному сцепленному с полом типу. Другие (более редкие) заболевания: гемофилия В (недостаток фактора IX); болезнь Провера-Стюарта (недостаток фактора Х); болезнь Хагемана (нарушение ХII фактора); болезнь Розенталя (нарушение фактора ХI) и т.п.

Наследственная а-(гипо)фибриногенемия проявляется умеренной кровоточивостью, удлинением времени кровотечения после травм, носовыми и десневыми кровотечениями, плохим заживлением ран. При дисфибриногенемиях (молекулярные аномалии фибриногена) наблюдаются синяки при малейших ушибах, небольшая кровоточивость при травмах. Часто протекает бессимптомно.

Есть также ряд заболеваний, характеризующихся кровоточивостью, обусловленных тромбоцитарной недостаточностью. Рассмотрим ряд патологий, в основе которых лежит уменьшение числа тромбоцитов или их неполноценность [3]. К группе заболеваний, обозначенных как тромбоцитопении, относят состояния ускоренного разрушения или недостаточного об-

58

разования тромбоцитов, исключая те из них, которые связаны с наследственным дефектом метаболизма, приводящим к тромбоцитопении.

Аутоиммунная тромбоцитопения характеризуется значительным укорочением продолжительности жизни клеток (2-4 часа вместо 7-10 дней)

иускоренным производством в 2-6 раз от нормы. При наследственных формах укорочение продолжительности жизни обусловлено энзимопатией гликолиза или цикла Кребса, при иммунных – появлением антитромбоцитарных или антимегакариоцитарных антител. Основными клиническими проявлениями служат гемотомы на передней поверхности конечностей

итуловища, кровоизлияния в местах инъекций, высыпания. Реже – желу- дочно-кишечные кровотечения, гематурия, длительные кровотечения после травм. Изменения лабораторных показателей выражаются в значительном снижении числа тромбоцитов (иногда полном их отсутствии), увеличении размеров тромбоцитов, появлении мелкозернистых клеток, пойкилоцитозе. Время кровотечения удлинено, уменьшено время ретракции сгустка. Свертываемость крови и показатели аутокоагуляционного теста не изменены (табл. 1.2).

Таблица 1.2

Показатели антикоагуляционного гемостаза [3]

Однако еще большую опасность (так как чаще приобретаются в процессе жизни, а не обусловлены наследственными поломками) представляют процессы гиперкоагуляции, играющие весьма важную роль в генезе заболеваний сердца и сосудов. Факторы, способствующие гиперкоагуляции, это высокое артериальное давление, повышенная иммунизация, атеросклероз, изменения в системе фибринолиза. Обычно наблюдается снижение процессов активации плазминогена (биохимические причины полностью

59

пока невыяснены), уменьшение количества плазмина, что приводит к увеличению содержания фибрина, а его пристеночное отложение внутри сосудов – к формированию бляшек и тромбов.

Наиболее часто наблюдается синдром диссеминированного внутрисосудистого свертывания – ДВС-синдром, который представляет собой об-

щепатологический процесс, вызванный проникновением в кровоток активаторов свертывания крови и агрегации тромбоцитов. Это ведет к тромбинемии, активации и истощению свертывающего, калликреин-кининового, фибринолитического потенциалов, к развитию микротромбозов, геморрагий, сопровождаемых состояниями гипоксии и ацидоза, интоксикации продуктами распада белков и других соединений. Ключевое звено в ДВСсиндроме – тромбинемия различной этиологии. Провокационные факторы разнообразны: инфекция, шок, тяжелые травмы, ожоги, острый внутрисосудистый гемолиз, деструкция тканей, иммунные заболевания и аллергические реакции, лекарства, вызывающие агрегацию и активацию тромбоцитов, антикоагулянты и фибринолитики. Течение процесса может быть острым или затяжным, рецидивирующим, хроническим и латентным.

К белкам собственно плазмы крови относятся также белки системы комплемента, которые подробно рассмотрены выше и система оксидоредуктаз, обеспечивающая необходимый транспорт электронов, нейтрализующая (в какой-то мере) активные формы кислорода. Некоторые из них играют роль аккумуляторов активных двухвалентных катионов. Рассмотрим наиболее важные оксидоредуктазы плазмы крови. Церулоплазмин представляет собой медьсодержащую оксидоредуктазу. Выполняет роль транспортирующего и аккумулирующего медь компонента фракции α-глобулинов. Проявляет оксидазную активность в присутствии некоторых субстратов, например, п-фенилендиамина. Молекулярная масса составляет 151 кДа, содержит 8 атомов меди на одну молекулу, четыре атома в виде Cu+, четыре могут переходить из Cu+ в Cu2+. Чистый белок имеет интенсивно голубую окраску. Церулоплазмин – неспецифическая оксидаза, может окислять различные полиалкоголи, гидрохиноны, катехолы. Оптимум рН составляет 5,6-6,0, ингибируется цианидами и азидами, активируется Fe2+. Биохимическое название фермента – орто-дифенилоксидаза (К.Ф. 1.10.3.1), общая реакция, катализируемая церулоплазмином, выглядит следующим образом:

Ортофенол + О2 → ортохинон + 2Н2О Церулоплазмин

Может окислять монохиноны и аскорбиновую кислоту. Содержание фермента в плазме около 3 мг/л, почти вся медь плазмы аккумулирована в этом белке. Физиологическая роль как фермента остается неясной, так как неизвестны естественные субстраты плазмы и нет доказательств, что

60