Факторы каскада свертывания

ФАКТОРЫ КАСКАДА СВЕРТЫВАНИЯ
Плазменное звено системы свёртывания – это группа зимогенных форм протеаз и их белковых
кофакторов, которые функционально взаимосвязаны. Каскадная активация системы свёртывания прежде
всего направлена на активацию тромбина, а в конечном счёте на формирование фибринового сгустка,
составляющего основу гемостатического тромба.
Номер
Название
фактора
Основные функции активной формы
Время
Концентрация,
полужизни,
мкг/мл плазмы
ч
FI
Фибриноген
Материал для фибринового сгустка
2000-4000
72-120
FII
Протромбин
FIIа – сериновая протеаза, активирует
фибриноген, FXIII, тромбоциты и др.
100-150
60
FV
Проакцелерин
FVa является кофактором FXa
6,6-10
12-36
FVII
Проконвертин
FVIIa – сериновая протеаза, активирует
0,4-0,6
FХ
FVIII
Антигемофильный
фактор А
Кофактор FIXa. Дефицит FVIII
приводит к гемофилии А типа
~ 0,7 (зависит
от группы
крови)
8-12
FIX
Антигемофильный
фактор В, фактор
Кристмаса
FIXa – сериновая протеаза, активирует
FХ. Дефицит FIX приводит к
гемофилии В типа
3-5
24
FХ
Фактор СтюартаПрауэра
FXa – сериновая протеаза, активирует
FII
8-10
30-50
FXI
Антигемофильный
фактор С, фактор
Розенталя
FXIa – сериновая протеаза, активирует
FIX
3-6
50-80
FXII
Фактор Хагемана
FXIIa – сериновая протеаза, активирует
25-35
FXI
FXIII
Фибринстабилизирую
щий фактор,
Стабилизирует фибриновый сгусток
трансглутаминаза
20-30
4-6
50-70
220-240
Фактор свертывания V (FV); Лейденская мутация Фактора V (LFV)
FV – одноцепочечный гликопротеин с м.м. 330 кДа. FV – это кофактор фактора Xa, участвующий в
протеолитическом превращении протромбина в тромбин. Во время коагуляции за счет ограниченного
протеолиза тромбином FV превращается в активный кофактор FVa. В присутствии ионов кальция и
фосфолипидов на поверхности клеток FVa и FXa формируют протромбиназный комплекс, который
катализирует гидролиз протромбина до тромбина. Тромбин в свою очередь расщепляет фибриноген до
фибрина, который полимеризируется, формируя сгусток. Следует подчеркнуть, образование активной
формы FVa под действием тромбина – один из наиболее важных этапов амплификации системы
свёртывания, поскольку это приводит к формированию эффективной протромбиназы (FVa-FXa). В
комплексе с FVa активность FXa увеличивается по некоторым данным в 350’000 раз. Это ведёт к
значительному увеличению количества активного тромбина по принципу положительной обратной
связи. FVa может быть инактивирован протеином С. Лейденская мутация FV (LFV), замена одной АК в
1
АК-последовательности FV, обусловливает резистентность FVa к расщеплению активированным
протеином C. Следовательно, это приводит к избыточному синтезу тромбина, повышенной коагуляции и
наследственным тромбофилическим заболеваниям. Отметим, что LFV – наиболее распространённый
фактор риска тромботических осложнений у европейцев. Обследование среди пациентов (европейцев) с
тромботическими осложнениями примерно у каждого третьего выявило LFV. Так, распространённость
гетерозиготной LFV в общей популяции оценивается 2-4 % у голландцев, около 7% у шведов, 5% у
американцев европейского происхождения, причём у афроамериканцев и американцев азиатского
происхождения LFV практически не выявлялась. Считается, что гетерозиготная мутация увеличивает
риск тромбоза в 4-8 раз, а гомозиготная в 80 раз по сравнению с общей популяцией. Тяжелый дефицит
FV, падение уровня ниже 15-10% от нормы, связан развитием геморрагического диатеза от умеренно
выраженного
до
тяжёлого.
Существует
предположение,
что
решающую
роль
в
развитии
геморрагического диатеза играет не плазменный FV, а его тромбоцитарная форма.
Фактор IX (FIX) – зимогенная форма сериновой протеазы с м.м. 55 кДа, синтезируется
гепатоцитами в виде одноцепочечного полипептида. После отщепления сигнального пептида (46 АК) от
профактора, FIX проходит посттрансляционную модификацию – гликозилирование, витамин Кзависимое карбоксилирование и отщепление пропептида, в таком виде пептид секретируется в кровоток.
В процессе коагуляции крови FIX трансформируется в активную форму – FIXа (сериновую протеазу) под
действием коагуляционного FXIa или FVIIа. Для данного процесса необходимыми компонентами
являются также коагуляционый FVIIIa (активированный гемолитический фактор), фосфолипиды и ионы
кальция. FIXa в свою очередь трансформирует коагуляционный FX в активную форму. Мутация в Xхромосоме может быть причиной нарушения функциональной активности FIXа. На настоящий момент
известно более сотни мутаций в гене, отвечающим за синтез FIX, причём часть мутаций никак не
проявляется, часть отражается снижением активности FIXa, что в случае тяжёлого дефицита приводит к
развитию гемофилии группы B (гемофилия Кристмаса). Наконец, в редких случаях, мутации
проявляются повышением активности FIX в плазме, что является независимым фактором риска венозной
тромбоэмболии. Впервые превышение нормальной активности FIX в 5-10 раз описано в 2009 г., эта
мутация FIX получила название Падуанской (mutation Factor IX Padua).
Фактор X (FX) и активность фактора Xa (FXа) – это сериновая протеаза проферментов плазмы
крови, участвующая в каскаде реакций свертывания крови. FX выделенный из плазмы крови,
представляет собой белок, состоящий из двух цепей: тяжелой – 45 кДа и легкой – 17 кДа. Тяжелая цепь
FX при активации системы свёртывания расщепляется либо теназой внешнего пути (TF-FVIIa), либо
теназой внутреннего пути (FVIIIa-FIXa), что приводит к образованию активной формы FXa.
Активирующей способностью в отношении FX также обладают протеазы: фермент из яда гадюки
Рассела (RVV) и трипсин. Образующийся Фактор Xa – активатор протромбина, считается центральным
звеном системы свёртывания, связывающим два пути активации. Скорость образования активного
тромбина значительно возрастает при формировании эффективной протромбиназы (FVa-FXa), которая
собирается на отрицательно заряженной фосфолипидной поверхности в присутствии ионов Ca2+, в
таком случае активность фактора Xa увеличивается по некоторым данным в 350 000 раз.
2
Фактор XI (FXI), именуемый также предшественник тромбопластина плазмы, важный участник
активации внутреннего пути. FXI, циркулирует в плазме в зимогенной форме и представляет собой
гомодимер, где каждая цепь имеет размер 607 АК и характеризуется м.м. 80 кДа. Нормальная
концентрация фактора XI в кровотоке попадает в диапазон 4-6 мкг/мл. FXI активируется, не только по
так называемой классической схеме внутреннего пути через фактор XIIa, но также по внешнему пути
через активный тромбин. Дефицит FXI в общей популяции встречается редко: 1 : 100 000. Однако среди
евреев-ашкенази этот дефицит является достаточно распространенным: 1 : 200. При инфузии FXI
пациентам дефицитным по данному фактору время полужизни составляет 52 часа. В ряде работ было
показано, что низкий уровень FXI ассоциирован со снижением риска тромбоза и ишемического
инсульта, напротив, повышенные значения этого фактора коррелируют с высоким риском инсульта,
артериального и венозного тромбоза.
Фактор XII (FXII), или фактор Хагемана – это зимогенная форма сериновой протеазы плазмы
крови.
После
контакта
с
отрицательно
заряженными
искусственными
или
биологическими
поверхностями, FXII аутоактивируется и переходит в активную форму (FXIIa). Активная форма FXIIa в
свою очередь выполняет несколько важных биологических функций: инициирует фибринолиз и
внутренний путь коагуляции, а также активирует калликреин-кининовую систему через расщепление
прекалликреина и систему комплемента через С1-компонент. Таким образом, FXII является основным
связующим звеном между процессами свёртывания и воспаления. FXII синтезируется в виде протеинпредшественника 615 АК с м.м. 80 кДа, в результате отщепления сигнального пептида формируется
зрелая форма FXII из 596 АК (76 кДа). Концентрация FXII в плазме крови составляет 29-40 мкг/мл. FXII
– многодоменный белок, структурно сходен с EGF, доменами урокиназы (uPA) и активатора тканевого
плазминогена (tPA).
В
каскаде
системы
свёртывания
FXIIа,
являясь
сериновой
протеазой,
участвует
во
взаимоактивации с прекалликреином и самоактивации, расщепляя неактивный FXII, но при этом
важнейшим субстратом для продолжения активации по внутреннему пути является фактор XI. Причём в
присутствии анионных поверхностей и ВМК все ферментативные реакции с участием FXII ускоряются
многократно. Основным естественным ингибитором, регулирующим активность FXIIa, является С1ингибитор. При этом С1-ингибитор с практически одинаковой эффективностью ингибирует FXIIа,
расщепляющий прекалликреин и фактор XI, но концентрация прекалликреина в плазме в 18 выше.
Известно также, что FXIIa может активировать плазминовую систему через ограниченный протеолиз
плазминогена. Хотя скорость активации плазминогена фактором XIIa в сравнении с эквимолярным
количеством tPA в 10 раз ниже, исходная концентрация FXII в 5 000 - 6 000 выше, поэтому нельзя не
учитывать вклад фактора XIIa в активацию плазминовой системы.
3
Подпись к иллюстрации: Во внутрисосудистом пространстве FXII связывается с uPA-рецептором (uPAR) на эндотелиальных
клетках, цитокератином 1, а также с рецептором комплемента (gC1qR). При дефиците или блокаде FXII отмечают низкий риск
церебральной ишемии без явных геморрагических проявлений. Для пациентов с инсультом FXII может стать новой
терапевтической мишенью при проведении антикоагулянтной терапии. Ингибирование FXII практически не сопряжено с риском
кровотечения в качестве побочного эффекта (Schmaier A.H. The elusive physiologic role of Factor XII. Published in Volume 118, Issue
9, J Clin Invest. 2008; 118 (9): 3006-9, doi:10.1172/JCI36617).
Комплекс тромбин-антитромбин III (TAT), образующийся при ковалентном связывании
тромбина c антитромбином III (AT-III), рассматривается как косвенный реактивный маркер образования
тромбина и потребления AT-III, характеризуется временем полужизни в плазме от 10 до 15 минут.
Образование TAT значительно усиливается в присутствии гепарина и других гликозоаминогликанов.
При гепарино- и фибринолитической терапии концентрация TAT возрастает. Предполагается, что
высокий уровень TAT в плазме изменяет активацию системы гемостаза при Аргентинской
геморрагической лихорадке, у пациентов на диализе, при токсикозе во время беременности.
Повышенные значения TAT могут быть ассоциированы с сепсисом, ДВС, множественной травмой,
острым панкреатитом, острой и хронической лейкемией, острыми и хроническими заболеваниями
печени. При этом необходимо учитывать, что пределы нормальных значений TAT становятся выше при
беременности, а также с возрастом.
Повышенные уровни ТАТ часто ассоциированы с увеличением значений других маркёров:
фрагмент протромбина F1+2, фибринопептида А, фибрина, фибриногена, ПДФ и D-димера. Хотя
прогностическая ценность TAT уступает ценности D-димера, однако комплексное использование TAT с
D-димером может расширять возможности мониторинга тромбоза. Например, нормальный уровень TAT
на фоне повышенной концентрации D-димера свидетельствует о давно резвившемся тромбозе. Также
определение TAT совместно с D-димером может использоваться для оценки риска морфологических
изменений при хроническом расслоении аорты.
Низкий уровень TAT в плазме наблюдается при диабете типа 1 (инсулин-зависимом),
неонатальном респираторном дистресс-синдроме и первичном нелеченом раке; также значения TAT
остаются заметно сниженными в течение 24 часов после приёма оральных антикоагулянтов.
4
Протромбин. Тромбин. Фрагмент протромбина F1+2
Протромбин (FII) – зимогенная форма тромбина (ключевого фермента системы гемостаза). При
протеолитическом действии протромбиназы FII (72 кДа) переходит в активную форму – тромбин (аFII,
36 кДа) с высвобождением фрагмента протромбина F1 + 2 (34,6 кДа). Повышенный уровень маркёра F1 +
2 свидетельствует о состоянии гиперкоагуляции. Таким образом, F1 + 2 является прямым маркёром
образования аFII и характеризуется очень коротким временем полужизни, выводится из кровотока всего
через 1 час после активации протромбина.
В свою очередь, аFII – сериновая протеаза, ключевой участник в каскаде коагуляции.
Биологические функции аFII, превращающего растворимый фибриноген в нерастворимый фибрин, а
также катализирующего многие другие реакции каскада коагуляции, не ограничиваются только системой
свёртывания. аFII в форме альфа-тромбина является непосредственным конечным продуктом активации
FII, кроме того, идентифицированы еще две формы аFII, бета- и гамма-тромбин. Это продукты
деградации, которые могут образовываться в результате саморазрушения образовавшегося аFII.
Фибриноген (FBG) – это гомодимер с м.м 340 кДа, состоящий из двух наборов α, β, γ
полипептидных цепей, синтезируется в паренхимальных клетках, гепатоцитах и мегакариоцитах. После
расщепления FBG тромбином образуется фибрин-мономер, который самопроизвольно полимеризуется в
линейные цепи фибрина, получившего название – растворимый (нестабилизированный) фибрин. Эта
бесструктурная сеть фибриновых волокон стабилизируется фактором XIIIa, в результате образуется
нерастворимый фибрин. Сшитые между собой нити фибрина образуют прочную сеть, которая по
сравнению с нестабилизированной формой менее подвержена фибринолизу и устойчива к механическим
воздействиям. FBG играет ключевую роль в коагуляции, его концентрация значительно выше
концентрации других белков системы гемостаза, составляя в норме у взрослых от 2 до 4 г/л; повышение
и снижение уровня FBG имеют большое клиническое значение. Показано, что повышенный уровень FBG
в плазме является независимым фактором риска развития атеросклероза и ИБС. Стоит отметить, что в
норме у беременных уровень FBG может повышаться до 6 г/л. У людей с наследственным отсутствием
FBG, афибриногенемией, время кровотечения увеличено. FBG также связывается с гликопротеиновым
рецептором IIbIIIa тромбоцитов, таким образом, образуя мостики между тромбоцитами, что облегчает их
агрегацию.
5
Фактор XIII (FXIII), фактор Лаки-Лоранда – зимогенная форма трансглутаминазы – FXIIIа,
которая активируется тромбином. FXIII циркулирует в плазме 5-9 суток, нормальная концентрация около
10 мкг/мл. Основной биологической функцией FXIIIa является стабилизация фибринового сгустка. Для
образования нормального стабилизированного сгустка достаточно 1% от нормальной активности FXIIIa.
Наследственный
называется
дефицит
болезнь
(встречаемость 1:5 000 000).
XIII
фактора
Лаки-Лоранда
Приобретенный
дефицит FXIII обусловлен выработкой антител
к FXIII. Наследственный и приобретенный
дефициты
FXIII
свертываемостью
проявляются
крови,
плохой
рецидивными
случаями кровотечений даже в отсутствие
заметных травм. Рутинные коагуляционные
анализы не способны выявить дефицит FXIII.
Для диагностики этого дефицита используются
хромогенный и ИФА методы.
Тканевой фактор (TF), CD142, тромбопластин или Фактор III - рецептор и кофактор
Фактора VII, инициирующий активацию внешнего пути системы свертывания. При повреждении
сосудистого эндотелия происходит образование комплекса TF/FVIIa, который активирует Факторы IX и
X, что в итоге приводит к генерации тромбина и образованию фибриновых сгустков. Уровень TF
повышается при стимуляции клеток эндотелия, моноцитов и макрофагов эндотоксинами, цитокинами и
лектинами. Высокая концентрация ТF ассоциирована с риском тромботического риска, в частности, с
развитием ДВС-синдрома.
Ингибитор пути тканевого фактора (TFPI) ингибирует комплекс TF/FVIIa, а также Фактор Xa.
TFPI с высокой степенью аффинности взаимодействует с гепарином, что позволяет эффективно
ингибировать фактор Xa. Однако встречается форма TFPI укороченная в С-концевом фрагменте со
сниженной аффинностью к гепарину, вследствие чего гепариновая терапия не дает должного эффекта.
ИФА-наборы позволяют дифференцировать формы TFPI и определять концентрацию формы TFPI с
укороченным С-фрагментом.
Фибринопептид А (FPA) образуется при ферментативном действии тромбина в результате
отщепления от N-конца Aα-цепи фибриногена. Повышенный уровень фибринопептида А в крови
говорит о гиперактивности тромбина, он наряду с D-димером (см. подраздел «Плазминовая система»)
является маркером ДВС-синдрома и риска развития тромбозов.
6
ИНФОРМАЦИЯ ДЛЯ ЗАКАЗА:
Кат. номер
Фирма производитель
Наименование, количество/упаковка
845
American Diagnostica
Тканевой фактор, 96
846
American Diagnostica
Активность TF, 96
848
BCM Diagnostics
Активность TFPI (хромогенный набор), 100
ET1005-1
BCM Diagnostics
TFPI (ингибитор внешнего пути свёртывания), 96
EF1005-1
BCM Diagnostics
Фактор V, 96
EF1007-1
BCM Diagnostics
Фактор VII, 96
827
BCM Diagnostics
Фактор VIIa, 96
CF2007
BCM Diagnostics
Активность Фактора VIIa (способность FVIIa к активации FXa,
хромогенный метод, 405 нм), 96
CF1007
BCM Diagnostics
Активность Фактора VII (способность комплекса TF-FVIIa к
активации FXa, хромогенный метод, 405 нм), 96
884CON
American Diagnostica
Фактор VIII, 96
5344101
Technoclone
Фактор VIII, определение активности (405 нм), ~80 тестов
EF1009-1
BCM Diagnostics
Фактор IX, 96
EF1010-1
BCM Diagnostics
Фактор X, 96
CF1010
BCM Diagnostics
Активность Фактора Xa (хромогенный, 405 нм), 96
EF1011-1
BCM Diagnostics
Фактор XI, 96
EF1011-7
BCM Diagnostics
Фактор XI (с медународными контролями ВОЗ), 96
EF1012-1
BCM Diagnostics
Фактор XII, 96
EF1013-1
BCM Diagnostics
Фактор XIII, 96
5360100
Technoclone
Фактор XIII (тетрамер А2-В2) (количество), 96
5360110
Technoclone
А-субъединица Фактора XIII в плазме (количественное
определение), 96
5360120
Technoclone
В-субъединица Фактора XIII в плазме (количественное
определение), 96
EP3022-1
BCM Diagnostics
Протромбин, 96
ET4010-1
BCM Diagnostics
Тромбин (в супернатанте клеточных культур), 96
7
ET1020-1
BCM Diagnostics
Комплекс тромбин-антитромбин III (TAT), 96
E90710Hu
BCM Diagnostics
Фрагмент протромбина 1+2, 96
EF1040-1
BCM Diagnostics
Фибриноген, 96
SEA530Hu
BCM Diagnostics
Продукты деградации фибриногена/фибрина (FDP), 96
SEC010Hu
BCM Diagnostics
Протеин Z-зависимый ингибитор протеаз (PZI), 96
635
BCM Diagnostics
Фибринопептид А, 96
2599006
Technoclone
D-димер, 96
SEA530Hu
BCM Diagnostics
Продукты деградации фибриногена/фибрина (ПДФ, FDP), 96
8