Тромбін

У біосинтезі неактивний білок протромбін стає фактором згортання Тромбін освічений. Тромбіни перетворюють фібриногени у фібрин і тим самим реалізують останній крок в каскаді згортання. У разі генетичних мутацій протромбіну підвищена концентрація протромбіну в плазмі крові призводить до схильності до тромбозу.

Що таке тромбін

Тромбін зустрічається як білок у плазмі крові та бере участь у плазматичній коагуляції крові. Його попередник відомий як фактор II у згортанні крові. Тромбін виробляється в печінці, звідки він постійно потрапляє в кров. Щоб кров не згорталася в здорових судинах, організм виробляє власні антитромбіни, які надають гальмівну дію на згортання. При відкритих ранах і травмах в тканини тромбін утворюється безпосередньо на місці травми.

Отже, його неактивний попередник протромбін присутній у плазмі, тоді як власне тромбін міститься лише у невеликій кількості у плазмі. Фермент був вперше описаний Шмідтом, який згадував про це у своїй книзі з теорії крові наприкінці 19 століття. За допомогою гепарину та подібних речовин фармацевтична промисловість розробила численні засоби для інгібування тромбіну, які знижують згортання крові під час таких медичних процедур, як діаліз. Ці антитромбіни моделюються на власних антитромбінах організму.

Анатомія та структура

Власний тромбін організму - це білок. Він утворюється в печінці як частина біосинтезу з неактивного протромбіну. Для людини на генетичній основі в цьому процесі та розвитку протромбіну відіграє ген F2 на хромосомі 11. Цей ген охоплює понад 20 000 пар основ і складає 14 екзонів. МРНК, яка досягає 1,997 основи, після транскрипції переводиться в білок 622 амінокислот.

Через модифікації продукт цього перекладу призводить до отримання протромбіну і, таким чином, попередника тромбіну, який включає 579 амінокислот. Цей попередник тромбіну неактивний, поки він не перетвориться на тромбін у біосинтезі. Ця конверсія відбувається за рахунок ферментативного розщеплення протромбіну. Ензиматичний комплекс протромбінази відіграє головну роль у цьому процесі. Перетворення неактивних протромбінів в активні тромбіни відбувається в залежності від вітаміну К і є етапом у так званому каскадному згортанні.

Функція та завдання

Тромбін каталізує останній етап у каскаді згортання. Цей каскад захищає організм від великих втрат крові і закриває рану для захисту від інфекції. Каскад згортання - це систематична активація окремих факторів згортання. Як так звана серинова протеаза, тромбін ініціює перетворення фібриногену у фібрин. Для цього тромбін гідролізує так званий аргінілгліциновий зв’язок у α і β-ланцюгах фібриногенів і розщеплює чотири поліпептиди.

Молекулярна маса 340000 фібриногенів знижується до приблизно 270 000 дальтонів для фібрину. Полімеризація відбувається через фібрин. У процесі утворюються нековалентні зв’язки. Завдяки фактору згортання XIII з цих зв'язків остаточно утворюються ковалентні пептидні зв’язки, і коагуляція завершена. Простіше кажучи, тромбін відщеплює кожен пептидний залишок від фібриногену. Перетворення відбувається протеолітично, тобто через розпад білків. Під час цього процесу з фібриногену утворюються фібринові нитки.

Кров змінює свою консистенцію таким чином. Замість того, щоб бути в рідкій формі, нитки представляють його у вигляді желе, яке, нарешті, обробляється фактором згортання XIII в мережу фібринів. Фібриногени також називають фактором згортання I через їх актуальність у каскаді згортання. У цій системі тромбін виступає його каталізатором і, так би мовити, бере на себе функції згортання за лаштунками, допомагаючи змінювати консистенцію крові у разі травми.

Ви можете знайти свої ліки тут

Хвороби

Одним з найважливіших захворювань із залученням тромбіну є так звана мутація протромбіну або мутація фактора II. Люди з цими порушеннями кровотечі мають підвищений ризик розвитку тромбу. Порівняно з кров’ю здорових людей, їх кров згортається швидше. Причиною цього є зміна генетичної інформації протромбіну. Ця генетична аномалія є точковою мутацією в гені протромбіну.

Через неправильну генетичну інформацію в крові пацієнта присутні значно більші кількості протромбінів. В результаті їх кров має тенденцію до згортання. В результаті тромбози мають тенденцію до зародження, а якщо тромб поширюється, навіть емболії. Результатом можуть бути інфаркти та інсульти або напади нирок. У поєднанні з такими факторами ризику, як куріння або прийом протизаплідних таблеток, судинні оклюзії та інфаркти ще частіше зустрічаються для тих, хто постраждав від мутації протромбіну. Мутація вражає близько двох із 100 людей у ​​Німеччині і може бути виявлена ​​генетичним аналізом.

Лікування антитромбіном може значно знизити ризик серйозних наслідків. Дефіцит протромбіну в крові також може бути вродженим. При такому дефіциті постраждалі страждають від схильності до кровотеч. Окрім спадкових порушень згортання крові, також може спостерігатися набута тенденція до кровотечі, наприклад, якщо пошкоджена печінка. Навіть при симптомах дефіциту коагуляція іноді порушується. Тромбін виробляється при споживанні вітаміну К, тому дефіцит цього вітаміну, зокрема, може проявлятися у недостатності в каскадному згортанні.