HOMEOSTÁZA
Dokonalá rovnováha několika systémů:
• endotel cévní stěny
• kolagen ležící pod endotelem
• tonus cév
• počet a kvalita krevních destiček
• srážlivé a fibrinolytické systémy
• charakter proudění v cévě
brání jak krvácení, tak intravaskulárnímu srážení krve
HEMOSTÁZA (zástava krvácení)
= soubor mechanismů, které na jedné straně brání
vzniku krvácení, na straně druhé staví krvácení již
vzniklé
• Reakce cév v místě poranění
•Reakce tkáně v místě poranění – zvýšený tlak tkáně
• Činnost krevních destiček
• Srážení krve
REAKCE CÉV
Vasokonstrikce.
Stupeň vasokonstrikce závisí na stupni poškození cévy.
Serotonin a tromboxan A2 z destičkových granul.
Adrenalin.
Trombin – stimulace endotelu a sekrece endotelinu-1.
Funkce destiček
• Ochrana organismu před ztrátou krve
• Udržování integrity cévní stěny a hojení poranění cév
(destičkový růstový faktor z a-granul)
• Zánětlivé reakce, změny permeability kapilár,
odstraňování cizorodých látek, virů, bakterií, odvržení
transplantátu…
• Nosič pro různé látky absorbované na povrch destiček
KREVNÍ DESTIČKY (TROMBOCYTY)
Bezjaderné, bezbarvé, granulované, nejmenší formované
elementy krevní.
Vznik: megakaryocyty kostní dřeně pod vlivem kolonie
stimulujících faktorů – interleukinů (IL-1, IL-3, IL-6) a
granulocyty a makrofágy stimulujícího faktoru (GM-CSF)
Počet: 200 000 – 500 000 v ml, z toho třetina ve slezině a
dvě třetiny v cirkulaci
Žádné věkové ani pohlavní rozdíly v počtu.
Trombocytoza – po splenektomii.
Velikost: 2 – 4 mm průměr, 0,5 – 1 mm tloušťka, 4 – 8 fl
objem
Tvar: hladké, okrouhlé disky
Tvar udržován cytoskeletem - prstenec mikrotubulů kolem
periferie, silně invaginovaná membrána, kanalikulární
systém spojený s extracelulárním prostorem.
Membrána: obsahuje receptory pro přilnutí na vhodné
povrchy, např. kolagen, von Willebrandův faktor, fibrinogen
Cytoplasma: obsahuje aktin, myosin, glykogen, lysozomy a
Granula:
denzní granula (neproteinové substance – serotonin, ADP,
adenonukleotidy) a a granula (proteinový obsah: faktory
srážení, destičkový růstový faktor – PDGF)
Glykokalyx: 10 – 50 nm, směs bílkovin a
mukopolysacharidů (faktory systému srážení, ionty, AMK,
histamin, léky…)
Stavba trombocytů
ZÁSTAVA KRVÁCENÍ I. – bílý trombus
Adheze
- Negativní náboj na povrchu trombocytů a endotelu (proteoglykany,
heparan sulfát)
- Obnažení cévní stěny – kolagen a proteiny extracelulární matrix
- Receptory pro kolagen a další na trombocytu (integriny)
- von Willebrandův faktor (endotel, megakaryocyty, trombocyty) a jeho
sekrece pod vlivem cytokinů a hypoxie - vazba na GP Ib/Ia
- Kolagen – Gp Ia/Iia
- Fibronektin, laminin – Gp Ic/IIa
Ligandy a receptory zapojené do
adheze trombocytů
Aktivace a změna tvaru, degranulace
- Vazba ligandů (kolagen, ADP, trombin) na příslušné receptory
- Iniciace signálních kaskád a buněčné odpovědi – aktivace
trombocytů
- Následná degranulace trombocytů (exocytóza)
- Denzní granula - ATP, ADP, serotonin, Ca2+
 a granula – vWF, faktor V, fibrinogen
- Aktivace COX a uvolnění tromboxanu A2
- Změny cytoskeletu a tvaru trombocytů
ADP
Ca++
Serotonin
Vasokonstrikce
Noradrenalin
Denzní granula Alfa granula
Fibrinogen
PDGF aterosklerosavWF
V XIII
vWF
Kolagen
Endotel
Tromboxan A2
AA
COX-1
PGH2
Aspirin
Vasokonstrikce
Aktivace
Inhibice
Ticlopidine
Ib/IX
Agregace
- Amplifikace odpovědi po vazbě ligandů – nábor dalších
trombocytů
- ADP (P2Y12 receptory), serotonin, tromboxan A2
- Uvolněný vWF se váže na příslušné receptory – nábor dalích
trombocytů a „vazba“ mezi trombocyty
- Konformační změna receptoru Gp IIb/IIIa – vazba fibrinogenu
- Formace trombu
- Závěrečná fáze - obnažení a uvolnění fosfolipidů (serotonin, TXA2)
a za přítomnosti vápenatých iontů (uvolněných z trombocytů)
dochází k aktivaci koagulační kaskády
Inhibice
Fibrinogen
Receptor IIb/IIIa
Abciximab
vWF
AGREGACE
Ligandy a receptory trombocytů
spřažené s G prot.
ZÁSTAVA KRVÁCENÍ I. – bílý trombus –
přehled a návaznosti
ZÁSTAVA KRVÁCENÍ II. – červený trombus
V klasickém pojetí se tvorba červeného trombu sestává ze dvou systémů - Vnitřní systém
– vnější systém aktivace faktoru X.
Vnitřní – kontakt krve s negativně nabitým povrchem – povrch trombocytů
Vnější – kontakt s poškozenými buněčnými membránami – membránově vázaný tkáňový faktor
Následuje aktivace faktorů – kaskáda dějů – často zymogeny, aktivované faktory – serinové
proteázy = kontrolovaná proteolýza
Finálními kroky jsou aktivace společného systému, vznik trombinu a polymerního fibrinu.
Protrombin (faktor X) – trombin
- sled enzymových reakcí
- anionické fosfolipidy (membrány trombocytů), vápenaté ionty
Fibrinogen – fibrin monomer – fibrin polymer (stabilizace, faktor III, Ca2+).
Prokoagulační faktory
Proteiny koagulační
kaskády mají typickou
doménovou strukturu.
- Signální peptid
- Propeptid
- EGF-like doména
- Kringle (smyčka)
doména
- Katalytická doména
Propeptidová doména
je bohatá na zbytky
kyseliny glutamové – gkarboxylace
(vitamín
K) a vazba vápenatých
iontů
Vnitřní cesta
Faktor XIIa konvertuje prekallikrein na kallikrein, který zpětně katalyzuje a urychluje konverzi
neaktivního faktoru XII na XIIa – příklad pozitivní zpětné vazby.
- Faktory IXa, Xa a
trombin proteolyticky
štěpí faktor VIII za
vzniku VIIIa, který je
kofaktorem další
reakce.
- VIIIa spolu s Ixa,
vápenatými ionty (z
destiček) a negativně
nabitými fosfolipidy
vytváří trimolekulární
komplex tenázu.
- Tenáza konvertuje
faktor X na Xa.
Vnější cesta
- Zahájena faktory mimo
cévní systém
- Exprese tkáňového
faktoru mimo cévy
- Ten je receptorem pro
plasmatický protein –
faktor VII
- Aktivace – vznik VIIa
- Spolu s vápenatými
ionty vznik
trimolekulárního
komplexu, který se
podobá tenáze
- Proteolytická aktivace
faktoru X
Společná cesta
- Zahájena faktorem Xa
- Následná aktivace
faktoru Va
- Tvorba
trimolekulárního
komplexu (Xa, Va,
vápenaté ionty spolu s
PL) = protrombináza
- Konverze protrombinu
na trombin
- Konverze fibrinogenu
na fibrin
Trombin
- Trombin katalyzuje konverzi proteolýzu fibrinogenu (vznik fibrinopeptidů A a B) – a, b, g
- Monomery fibrinu spontálně polymerizují a tvoří gel – zachycení krevních elementů
- Aktivace faktoru XIII a vznik polymerní sítě
- Trombin katalyzuje vznik dalšího trombinu a Va a VIIIa – pozitivní zpětná vazba
- Parakrinní působení trombinu – endoteliální buňky uvolňují NO, prostaglandin I2, ADP, vWF,
TPA – trombocyty (PAR-1) – spojení trombocytů s koagulační kaskádou
Moderní pojetí
Moderní pojetí – fáze koagulace
1. Iniciační fáze
• = vnější cesta, expozice TF a následká kaskáda
2. Amplifikační fáze
• Akumulace trombinu (pomalá)
• Nábor dalších trombocytů v místě poranění cévy
• Vznik Va a amplifikace protrombinázové aktivity
3. Propagační fáze
• Na povrchu prokoagulačních fosfolipidů – trombocytů
• Kaskáda se vznikem trombinu, fibrinu a jeho polymerizace -
zesíťování
INTRAVASKULÁRNÍ KOAGULACE
Poškození endotelu způsobené:
1) Aterosklerosou (infarkt myokardu, cévní
mozková příhoda)
2) Zánět (žilní trombosa, plicní embolie)
THROMBOSIS
EMBOLISM
damaged endothelium
damaged endothelium
Thrombus
Embolus
Example:
MI
Stroke
Example:
Pulmonary embolism
Mechanismus vedoucí ke vzniku trombů – hypoxická aktivace endotelu a exprese adhezních
proteinů typu P-selektinu. Ten je signální molekulou pro cirkulující monocyty, neutrofily,
trombocyty a mikročástice a indukuje jejich vazbu k povrchu endotelu s následným
uvolněním faktorů (TF, NETs) a iniciací vnější a vnitřní cesty koagulace.
ŘÍZENÍ HEMOKOAGULACE
Hemokoagulace vyvažována protisrážlivými mechanismy:
Nehumorální řízení:
Souvislý neporušený endotel.
Proud krve: omezení zvětšování koagula, zředění a odplavení
faktorů srážení krve.
Vzájemné negativní působení tromboxanu A2 a prostacyklinu.
Humorální řízení:
Fibrin: silně váže trombin – „antitrombin“
Antitrombin III: cirkulující inhibitor proteáz (aktivních forem
faktorů IX, X, XI, XII), vazba na proteázy koagulačního systému
usnadněna heparinem pocházejícím ze žírných buněk
(kofaktor heparinu)
Trombmodulin: trombin vážící protein, produkován
endoteliálními buňkami
Trombin + Trombmodulin = aktivátor proteinu C
Protein C: inaktivace faktorů V a VIII
inhibice inhibitoru aktivátoru tkáňového plasminogenu
(=více plasminu – rozklad fibrinu)
Protein S: kofaktor proteinu C
Plasmin (fibrinolysin): aktivní složka fibrinolytického
systému. Prekurzor: plasminogen, katalýza trombinem a
tkáňovým aktivátorem plasminu (TPA) – využití v terapii
infarktu myokardu!!! Streptokináza.
Inhibitor tkáňového faktoru (TFPI): plazmatický protein
asociovaný s membránou endoteliálních buněk, komplex s
VIIa a vápenatými ionty – inhibice proteázové aktivity VIIa
(„antitrombotický povrch cév“)
- PGI2 – vazodilatace – buňky endotelu
- Tok krve, inhibice aktivace trombocytů
- Oxid dusnatý – endoteliální buňky, inhibice adheze a
agregace trombocytů
Parakrinní antikoagulační faktory
Fibrinolytické faktory
- t-PA – serinová proteáza, hydrolýza plazminogenu a vznik
plazminu (endotel)
- Katecholaminy a bradykinin zvyšují hladiny cirkulujícího t-PA
- u-PA – serinová proteáza urokinázového typu (plasma)
- u-PAR – receptor pro u-PA
- Plasminogen – plasmin (játra)
- PAI-1 – inhibitor aktivátoru plasminogenu, plasma a trombocyty
- PAI-2 – jen těhotenství (placenta) – zvýšený risk trombózy během
těhotenství?
- α2-antiplasmin – játra, ledviny - vazba plasminu (1:1) a jeho
inaktivace
TROMBOLÝZA
UPA, urokinase plasmin activator tPA, tissue plasmin activator
PAI, plasmin acivator inhibitor alpha2PI-Plasmin, complex
ANTIKOAGULACE
Defibrinace: odstranění fibrinu (preparáty z hadích jedů) – in
vitro
Dekalcifikace: vyvázání nebo odstranění vápenatých iontů
(citrát sodný, šťavelan draselný nebo amonný) – in vitro
Heparin: přirozené antikoagulans, žírné buňky, účinné pouze
za přítomnosti antitrombinu III, také in vivo
Kumarinové deriváty (dikumarol, warfarin): inhibice účinků
vitamínu K v játrech – poruchy faktorů II, VII, IX, X, proteinu C,
proteinu S (usnadňuje aktivaci Va a VIIIa pomocí proteinu C)
Hirudin: obsolentní, slinné žlázy pijavek (Hirudo medicinalis)
Pozn. Vitamín K a jeho antagonisté
• Vitamín K
– Podporuje v játrech karboxylaci
glutamátových zbytků v
prekurzorech některých faktorů (II,
VII, IX a X) a některých
antikoagulačních faktorů za vzniku
gama-karboxyglutamátu
– Karboxylové skupiny nutné pro
vazbu na povrch fosfolipidů, která je
zprostředkována vápenatými ionty
• Strukturální analoga vitamínu K = 4hydroxykumariny
= „falešný vitamín
K“
– Fenoprokumon, warfarin
– Nutné hledání optimální dávky pro
každého pacienta zvlášt
– Kontroly, hodnoty INR
– Výhoda = je antidotum (= vitamín K)
Převzato. Babula, P. et al. Noteworthy Secondary Metabolites
Naphthoquinones - their Occurrence, Pharmacological Properties and
Analysis. Current Pharmaceutical Analysis, 5(1), 2009.
Pozn. Heparin a hirudin a jejich
deriváty
• Heparin
– Zdrojem je střevní sliznice vepřů
– Antikoagulační schopnost závisí na
délce řetězců
• Nefrakcionovaný standardní heparin
(4000 – 40000 Da)
• Nízkomolekulární frakcionovaný heparin
(cca 5000 Da, certoparin, dalteparin,
enoxaparin)
• Syntetické deriváty (fondaparinux)
• Aktivace antitrombinu III
– Reverzibilní inaktivace trombinu a dalších
koagulačních faktorů
• Hirudin a jeho deriváty
– Zdrojem jsou sliny pijavice Hirudo
medicinalis
– Blokují aktivní centrum trombinu
– Lepirudin, desirudin
Vyšetření krevní srážlivosti
- aPTT - Aktivovaný parciální tromboplastinový čas (aPTT), 28 – 40 s
- Quick – rychlost přeměny protrombinu na trombin 12 – 15 s; International Normalized
Ratio 0,8 -1,2
- TT – trombinový čas 17 – 24 s
- Pozn. FDP (fibrinové degradační produkty) a D-dimery = markery koagulace s následnou
fibrinolýzou
- Dekalcifikovaná plasma
- kaolin-kefalinový
komplex + přebytek
vápenatých iontů
- Kefalin nutný pro
aktivaci faktoru X
- („náhražka destičkových
fosfolipidů“)
- Dekalcifikovaná
plasma
- Tkáňový
tromboplastin +
přebytek
vápenatých iontů
- Dekalcifikovaná
plasma
- Trombin +
přebytek
vápenatých iontů
STREPTOKINÁZA
- Beta-hemolytický streptokok
- Konverze plasminogenu na aktivní plasmin;
- Terapie tromboembolických stavů
PORUCHY HEMOSTÁZY
Krvácivé stavy = chorobné stavy, u kterých vznikají krvácivé
projevy buď spontánně nebo po neúměrně malém podnětu.
•Vasogenní poruchy krevního srážení
•Trombocytární krvácení:
1)trombocytopenie
2)trombocytopatie
•Koagulopatie – chybění nebo nedostatek plazmatických
koagulačních faktorů:
1)Poruchy syntézy: dědičné (hemofilie), získané (karence
vitamínu K, terapie deriváty kumarinu)
2)Poruchy přeměny:
•konsumpční koagulopatie a hyperfibrinolýza
•mnohočetné transfuze
•imunokoagulopatie
•terapie heparinem
•paraproteinemie