Hemostáza O/ zástava krvácení při poranění O/ udržení tekutosti krve při něporušeném cévním řečišti O/ podílejí se všechny látky přítomné v krvi a na vnitřní straně cévy Ä i červené krvinky Ä leukocyty Ä lipidy, bílkoviny, minerály atd. Krev Tekutá část – plazma O/ Voda O/ Organické látky Ä Bílkoviny Ä Sacharidy Ä Tuky Ä Hormony Ä Vitaminy Ä Enzymy O/ Anorganické látky Buňky – krevní tělíska O/ Červené krvinky O/ Bílé krvinky O/ Krevní destičky Poranění = poškození endotelu Poranění = poškození endotelu Poranění = poškození endotelu Poranění = poškození endotelu Hemostáza O/ primární Ä vasokonstrikce ihned Ä adheze trombocytů sekundy Ä agregace trombocytů minuty O/ sekundární (koagulace) Ä aktivace koagul. faktorů sekundy až minuty Ä tvorba fibrinu minuty O/ fibrinolýza Ä aktivace minuty Ä lýza krevní sraženiny hodiny Endotel O/ je aktivní jednovrstevná buněčná výstelka všech cév, kapilár a serózních dutin O/ hraje důležitou aktivní roli v celé řadě fyziologických i patologických procesů O/ procentuální podíl na hmotnosti organizmu je malý - cca 1,5 kg u dospělého člověka Endotel O/ je místem kontaktu látek a buněk kolujících v krvi a látek navázaných na povrch endotelu Ä tyto buď cirkulují v krvi a na endotel se váží nebo Ä jsou endotelem syntetizovány O/ je důležitým zprostředkovatelem a regulátorem látkové výměny mezi krví, lymfou a tkáněmi Endotel Cévní tonus O/ EB kapilár uvolňují látky, které regulují prokrvení orgánů, např. Ä metabolity kyseliny arachidonové, např. prostacyklin PGI[2] - tromboxan A2 Ä NO - endotelin Ä bradykinin (potencuje uvolnění NO) Endotel - hemostáza Význam pro hemostázu O/ EB na jedné straně podporují srážení (vWF) O/ na druhé straně produkují faktory aktivní ve fibrinolýze O/ v klidovém fyziologickém stavu převažují látky působící proti krevnímu srážení Endotel - vlastnosti Antitrombotické O/ vazodilatace O/ modulující zánět O/ potlačující růst O/ prostacyklin - PGI[2 ]O/ NO = EDRF O/ aktivátory plazminogenu O/ proteoglykany (heparan) O/ trombomodulin O/ protein C, S Prokoagulační O/ vazokonstrikce O/ podporující zánět O/ podporující růst O/ tkáňový faktor O/ PAF O/ vWF O/ PAI Poranění = poškození endotelu Krevní destičky Funkce trombocytů při zástavě krvácení je dvojí: O/ tvorba primární krevní zátky, O/ tzv. prokoagulační Ä tj. poskytnutí povrchů = fosfolipidů pro řádný průběh koagulačních dějů - PF3. Trombocyty - aktivace O/ ztrácí diskoidní tvar, začnou se tvořit pseudopódia (výběžky), O/ objeví se přesun granulí k centru buněk a viditelná přeměna složek cytoskeletonu O/ je výsledkem rychlých změn morfologie destičky a sekrece látek z granulí O/ přesun negativně nabitých fosfolipidů na povrch O/ Rozeznáváme: Ä adheze Ä změna tvaru Ä uvolňovací reakce Ä agregace Ä retrakce Granula trombocytů a-granula O/ DF4, bTG– neutralizace GAG O/ vWF – adheze, agregace O/ FV – prokoagulačně O/ PAI-1 – inhibice fibrinolýzy O/ PDGF – růst tkáně, hojení O/ trombospondin – agregace O/ fibrinogen – agregace O/ fibronectin – adheze O/ PS – inhibice koagul. FF denzní granula O/ ATP, ADP - agregace O/ Ca - agregace - vazba koagul. FF - tvar-změna, retrakce O/ serotonin - vasokonstrikce O/ P-selektin - váže leukocyty Adheze O/ přilnutí krevních destiček na jakýkoliv povrch s vyjímkou dalšího trombocytu O/ Vedle trombocytů se na ni podílejí Ä struktury subendotelu, Ä plazmatické proteiny (adhezivní) a Ä hemodynamické změny (smykové rychlosti, množství a viskozita krve, velikost a tvar cév). O/ Adheze je přímo lineárně závislá na počtu trombocytů. Von Willebrandův faktor O/ je adhezivní protein O/ tvořen v endotelu a megakaryocytech O/ hraje klíčovou roli v primární hemostáze a koagulaci O/ zralý vWF představuje sérii multimerů od 500 kD až přes 10.000 kD, každý s komplexní strukturou O/ cirkulující vWF se váže s FVIII vWF - primární hemostáza multimery o vysoké molekulové hmotnosti O/ adheze trombocytů k subendotelovým strukturám prostřednictvím GP Ib O/ agregace vazbou na aktivovaný GP IIb/IIIa vWF - funkce v koagulaci O/ multimery všech molekul. hmotností O/ váže a stabilizuje FVIII (ochrana před proteolytickou degradací) O/ lokalizuje FVIII v místě poruchy cévní stěny O/ uvolňuje FVIII do oběhu O/ efekt kofaktoru při aktivaci FVIII trombinem Aktivace destiček v důsledku adheze O/ Adheze navodí s aktivací receptorů kaskádu pochodů – aktivace trombocytů O/ Změna tvaru, centralizace granulí O/ Uvolnění působků – sekreční fáze – PDGF, PF4, betaTG, fibrinogenu O/ Aktivované destičky uvolňují ADP, metabolizmem kyseliny arachidonové vzniká TXA2 – obě látky výrazné stimulátory agregace trombocytů O/ Aktivaci receptorů GP IIb/IIIa Agregace O/ je vzájemné spojení destiček mezi sebou O/ probíhá s pomocí specifického komplexu závislém na Ca2+ GP IIb/IIIa a fibrinogenu Ä Fibrinogen slouží jako můstek mezi destičkami; nereaguje s klidovými destičkami O/ za vysokých smykových rychlostí je adheze a agregace trombocytů zprostředkována vazbou vWF na GPIIb/IIIa a to i v nepřítomnosti fibrinogenu O/ primární agregace Ä ADP z porušených buněk a tkání - reverzibilní O/ sekundární agregace Ä ADP a TXA2 z trombocytů – ireverzibilní O/ vznik bílého destičkového trombu Retrakce O/ = smrštění vytvořené krevní zátky O/ Jedná se o destičkovou funkci, která je analogní kontrakci svalů. O/ slouží k podpoře uzavření rány O/ pro retrakci jsou destičky nezbytné O/ Pseudopódia destiček přilnou k fibrinovým vláknům a retrakce kontraktilních bílkovin destiček (tj. „zatažení“ pseudopódií) vyvolá retrakci sraženiny O/ K retrakci koagula a také konstrikci cévní stěny přispívá i vazba fibrinogenu destiček na destičkový aktin prostřednictvím GP IIb/IIIa. Poranění = poškození endotelu Plazmatický koagulační systém Proenzymy O/ serinové proteázy: FII, VII, IX, X, XI, XII, PK PLG, tPA, uPA, PC O/ transglutaminázy: FXIII Kofaktory: O/ plazmatické: FV, VIII, HMWK PS O/ buněčné: TF TM, EPCR Substrát: fibrinogen Regulační proteiny: AT III, HC II, C1inh, a2AP, PAI-1,2,3 PC, TFPI, a2MG Fosfolipidy Ca Hemostáza a tkáňový faktor (TF) O/ Hemostázu zahajuje tvorba komplexu mezi TF a FVIIa O/ Tkáňový faktor není za normálních okolností vystaven působení cirkulující krve O/ Tvorba komplexů TF-FVIIa na povrchu buněk nesoucích TF vede k aktivaci FIX a FX Zahájení (iniciace) hemostázy Zahájení (iniciace) hemostázy Fáze aplifikace hemostázy (priming= narůstání) Zahájení tvorby trombinu O/ Vytvoření iniciálního malého množství trombinu se následně podílí na aktivaci dějů, které zvyšují tvorbu trombinu více než 1000-násobně Ä Pomáhá aktivovat trombocyty v místě poranění a stimuluje je k vytvoření destičkového koagula, jenž je ideálním fosfolipidovým povrchem potřebným pro další aktivaci koagulačních faktorů Ä Aktivuje koagulační faktory V a VIII Ä Aktivuje koagulační faktor XI Propagace (šíření, rozmnožení) hemostázy Propagace (šíření, rozmnožení) hemostázy Množství trombinu je rozhodující pro: Tvorbu dostatečné a pevné fibrinové zátky Aktivaci FXIII, vedoucí ke stabilizaci fibrinové sítě Aktivaci TAFI, zajištující rezistenci fibrinové zátky k fibrinolýze Protease-activated Receptors O/ Receptory spojené s G-proteinem O/ Jsou schopné přeměnit EC probíhající proteolytické štěpení v transmembránový signál O/ Prototypem skupiny je PAR1 Ä Je aktivován, když trombin odštěpí jeho N-konec Ä Při této aktivaci se objeví nové N-zakončení, které slouží jako liganda – váže se IC na „tělo“ receptoru a slouží jako transmembránový signál PAR Skupina PAR Dosud popsány čtyři O/ PAR1 O/ PAR3 O/ PAR4 O/ PAR2 je aktivován trypsinem, tryptázou, dále FVIIa a Xa Poranění = poškození endotelu Poranění = poškození endotelu Fibrinolýza O/ patří k základním fyziologickým mechanizmům O/ má dvě funkce v procesu hemostázy Ä odstraňuje fibrinová koagula po té, co naplnily svou funkci Ä limituje tvorbu koagula O/ hraje dále roli v procesech zánětu, metastazování nádorů, ateroskleróze, odlučování placenty a embryogenezi Aktivace fibrinolýzy - přeměna plazminogenu na plazmin silné aktivátory tkáňový aktivátor plazminogenu - tPA urokinázový aktivátor plazminogenu - uPA slabé aktivátory kalikrein fXIIa, f XIa Fibrinolýza Vnitřní cesta (krevní) Zevní cesta (tkáňová aktivace) kalikrein, (FXIIa, FXIa) tPA, uPA C1INH, ATIII PAI-1, PAI-2 Plazminogen PLAZMIN Plazminogen a2-antiplazmin,TAFI fibrinogen fibrin FVa,VIIIa FVai,FVIIIai Aktivace fibrinolýzy O/ Fibrinolýza - po formaci fibrinu dojde k navázání jak plg tak t-PA na jeho povrch O/ Následkem této vazby je tvorba komplexu, který výrazně urychluje formaci plazminu O/ Na fibrin navázaný plg je výrazně lepším substrátem pro t-PA než volný plg O/ Navíc – navázaný plazmin je chráněn před inaktivací a2AP Štěpení fibrinogenu plazminem Štěpení fibrinu plazminem Inhibitory fibrinolýzy O/ inhibitory plazminu: Ä alfa[2]-antiplazmin Ä TAFI - trombin activated fibrinolysis inhibitor O/ inhibitory aktivátorů plazminu: Ä PAI-1, PAI-2 Ä PAI-3, proteinase-nexin (jejich úloha v patofyziologii fibrinolýzy je nejasná) Nespecifické inhibitory fibrinolýzy O/ přirozené inhibitory serinových proteáz: Ä svůj inhibiční vliv uplatňují zejména proti plazminu Ä patří sem: a[2] makroglobulin a[1]-proteinase inhibitor (a[1]-antitrypsin) antitrombin, C1- esterase inhibitor Ä jde za fyziologických stavů o slabé inhibitory Jiné mechanismy inhibice fibrinolýzy Ä HRGP o/ vazbou na Fbg a Fbn obsadí vazebná místa pro Plg Ä Trombospondin o/ vazbou na Plg obsadí místa pro tPA Ä Lipoprotein a Lp(a) o/ vazbou na endotelové receptory Plg sníží koncentraci Pln na endotelu TAFI Thrombin-activated fibrinolysis inhibitor O/ Funkce: Ä Odštěpuje z fibrinu lyzinové zbytky o/odstraní tak vazebná místa pro plazminogen a t-PA Ä Uvolňuje PAI-1 z trombocytů O/ Syntetizován v játrech O/ Glykoprotein – mol. hmotnost 55 kDa O/ Metalokarboxypeptidáza - obsahuje zinkové ionty O/ Předpokládá se, že TAFI koluje v plazmě v komplexu s plazminogenem Aktivace TAFI O/ Pouze trombinem – neefektivní – potřebná velká množství IIa Ä V přítomnosti trombomodulinu probíhá reakce 1250x rychleji O/ Aktivace plazminem pomalejší Ä Vyžaduje přítomnost glykoasaminoglykanů endotelu Ä Úloha plazminu v aktivaci TAFI zatím není jasná O/ Fyziologicky IIa předchází plazmin a je účinnější TAFI a trombomodulin O/ TM hraje v koagulaci dvojí roli Ä V komplexu s IIa aktivuje PC na APC - důležitá je přitom koncentrace TM O/ Při nízké koncentraci je stimulována aktivace TAFI na TAFIa (antifibrinolytické působení TM) O/ Při vysoké koncentraci je aktivace potlačována (zvyšována aktivace PC – profibrinolytické působení TM) O/ Navíc je zřejmě důležitá i velikost cév – koncentrace TM na endotelu stoupá směrem ke kapilárám Vztah koagulace a fibrinolýzy Fibrinolýza a koagulace O/ Aktivace TAFI trombinem indikuje důležitost koagulačního systému v regulaci fibrinolýzy O/ Veškeré poruchy generace trombinu mají za následek i zvýšenou rychlost fibrinolýzy O/ Toto bylo jako první potvrzeno pro defekty FXI – krvácení z tkání s bohatou lokální fibrinolýzou O/ Naopak – zvýšená aktivita TAFI Ä buď v důsledku zvýšené aktivity koagulačních faktorů Ä nebo samotného TAFI je považována za trombofilní stav Přirozené inhibitory koagulace O/ serpiny Ä antitrombin (IIa, Xa) Ä HC II (IIa, Xa) Ä a-1-antitrypsinm (Xa, aPC) Ä C-1inhibitor (kalikrein, plazmin) O/ systém proteinu C (Fva, FVIIIa) Ä protein C, S Ä C4bBP Ä TM Ä inhibitor akt.proteinu C Ä EPCR O/ kuniny – TFPI (TF/FVIIa/FXa) O/ nespecifické inhibitory: Ä alfa2 MG (IIa, kalikrein, plazmin) Antitrombin O/ Přirozeně se vyskytující inhibitor proteáz O/ strukturální a funkční podobnost s ostatními proteiny zahrnovanými do skupiny SERPINů O/ Další serpiny: heparin kofaktor II, a[2]-antiplazmin, PAI-1, PAI-2, protein C inhibitor, a[1]-proteinase inhibitor (antitrypsin), a[1]-antichymotrypsin, C1inhibitor O/ Serpiny tvoří s cílovými proteinázami ireversibilní 1:1 komplex Antitrombin O/ Je hlavní fyziologický inhibitor trombinu a faktoru Xa Ä inhibuje i IXa, XIa, XIIa a fragmenty, kalikrein, plazmin, TF-FVIIa O/ přítomnost heparinu a heparinu podobných látek (glykosaminoglykanů - GAG) urychluje tuto reakci 1,000 - 2,000x - vazba na AT je reverzibilní O/ GAG mají úlohu kofaktoru v této reakci Antitrombin O/ Protizánětlivé působení - schopnost AT stimulovat tvorbu prostacyklinu v buňkách endotelu O/ prostacyklin působí Ä vazodilataci Ä inhibičně na destičky Ä inhibičně na aktivaci mononukleárů Ä indukci rezistence na endotoxin O/ Heparin inhibuje tuto funkci AT Systém proteinu C XIIa FVIIa-TF XIa FVIIIi FIX FVIIIa FVIII FX FXa FIXa FVi FVa FV FII FIIa fibrinogen FIBRIN Ca^2+ TM PC APC PS Trombomodulin O/ transmembránový protein O/ v komplexu s trombinem aktivuje PC O/ v komplexu s trombinem aktivuje TAFI (thrombin activatable fibrinolysis inhibitor) O/ urychluje inhibici trombinu antitrombinem O/ homozygotní defekt vede u myší k úmrtí embrya Protein C O/ K-dependentní glykoprotein, serin. proteáza O/ syntetizován v játrech jako jednořetězový polypeptid O/ v plazmě přítomen zralý dvouřetězový protein (těžký řetězec 41kDa, lehký 21 kD) O/ aktivován na endotelu komplexem IIa/TM Protein S O/ K-dependentní protein O/ syntetizován v játrech, cévním endotelu, megakaryocytech a d. O/ uložen v a-granulích trombocytů O/ kofaktor APC při enzymatickém štěpení kofaktorů Va a VIIIa O/ nezávisle na APC přímo inhibuje faktory Va a Xa Protein S O/ koncentrace v plazmě 25 mg/L O/ v plazmě je asi 60% nekovalentně vázáno (komplex 1:1) na C4BP O/ vázaný PS již nemá funkci kofaktoru O/ funkce tohoto komplexu v systému komplementu je neznámá EPCR - receptor endotel. buněk pro PC O/ transmembránový protein typu 1 O/ homologní s HLA 1.třídou/CD1 - buňky zahrnutý v imunitní odpovědi O/ zvyšuje aktivaci PC na endotelu O/ snižuje antikoagulační působení APC O/ zdá se, že je ovlivňován trombinem C4b-BP O/ regulační protein cesty komplementu O/ multimerní protein složený ze 6-7 a řetězců s nebo bez b řetězce O/ forma s b řetězcem (C4b-BP b+) - 80% celkového proteinu O/ pouze forma s b řetězcem váže PS O/ vazba je reverzibilní TFPI Poranění = poškození endotelu