Die Blutgerinnung ist ein komplexer Prozess, der zur Bildung von Blutgerinnseln führt . Es ist ein wichtiger Teil der Hämostase , wo die beschädigte Wand eines Blutgefäßes mit einer bedeckt ist Fibrin Gerinnsel , die wiederum die stoppen Blutungen . Blutungsstörungen, die zu einem erhöhten Blutungsrisiko führen, werden als Hämophilie bezeichnet . Andere Blutungsstörungen können zu einem höheren Thromboserisiko führen .
Die Gerinnung bleibt von einer Art zur anderen bemerkenswert erhalten: Bei allen Säugetieren beruht sie auf der Bildung eines Blutplättchennagels und auf einer Proteinkomponente der Gerinnung (dies sind die Gerinnungsfaktoren ).
In den 1960er Jahren beschrieben Davie, Ratnoff und Macfarlane das Konzept der Gerinnung als "Wasserfalltheorie" oder "Wasserfalltheorie" . Sie beschreiben das Grundprinzip der Kaskade von Proenzymen, die zur Aktivierung von nachgeschalteten Enzymen führt.
Die Koagulation beginnt fast sofort nach einem Bruch in der Endothelwand der Blutgefäße. Die Exposition von Blut gegenüber Gewebefaktor initiiert Veränderungen der Blutplättchen und des Fibrinogens und initiiert eine serielle Aktivierungssequenz von Gerinnungsfaktoren. Die Blutplättchen bilden sofort einen Nagel, der die Blutung blockiert: Dies ist die primäre Blutstillung. Gleichzeitig beginnt die sekundäre Blutstillung: Plasmaproteine , sogenannte "Gerinnungsfaktoren", reagieren in einer komplexen Kaskade, die Fibrinfasern bildet , die den Blutplättchennagel stärken.
Das Phänomen der Blutgerinnung wird im Allgemeinen mathematisch durch die Smoluchowski-Gleichung (en) modelliert , die es insbesondere ermöglicht, die Bildung von Blutgerinnseln während des Auftretens des Phänomens des Einfrierens zu modellieren .
Die Blutstillung ist eine Reihe von Mechanismen, um Blutungen zu stoppen und Blutungen zu verhindern:
Wenn das Endothel beschädigt ist, wird Kollagen aus dem Interstitialraum, das normalerweise isoliert wird, zirkulierenden Blutplättchen ausgesetzt. Diese binden direkt an Kollagen mit kollagenspezifischen Glykoprotein I a / II a -Rezeptoren . Diese Adhäsion wird durch den von Willebrand-Faktor (vWF) verstärkt, der von Endothelzellen und Blutplättchen freigesetzt wird. Der Von-Willebrand-Faktor bildet zusätzliche Bindungen zwischen Kollagenfasern und den I b / IX / V- Glykoproteinen von Blutplättchen. Diese Adhäsionen aktivieren Blutplättchen.
Aktivierte Blutplättchen geben den Inhalt ihres Granulats an das Plasma ab. Diese Granulate enthalten ADP, Serotonin, Thrombozytenaktivierungsfaktor, von Willebrand-Faktor, Thrombozytenfaktor 4 und Thromboxan A2, das zusätzliche Thrombozyten aktiviert. Der Gehalt des Granulats aktiviert eine Kaskade von G-Protein-gekoppelten Rezeptoren, was zu einer höheren Calciumkonzentration im Thrombozytencytosol führt. Calcium aktiviert die Proteinkinase C, die wiederum die Phospholipase A2 aktiviert. Phospholipase A2 modifiziert das Glykoprotein II b / III a- Integrin und erhöht seine Affinität für Fibrinogen. Aktivierte Blutplättchen verändern ihre Form: von kugelförmig zu stellar, und Fibrinogen kreuz und quer verlaufende Glykoproteine II b / III a fördern die Aggregation benachbarter Blutplättchen (was die primäre Blutstillung ergänzt).
Die in vitro beobachtete Gerinnungskaskade besteht aus zwei Wegen, die zur Bildung von Fibrin führen . Dies sind der extrinsische Weg (abhängig vom Gewebefaktor ) und der intrinsische Weg. Es wurde zuvor angenommen, dass diese beiden Wege in der Gerinnungskaskade von gleicher Bedeutung sind. Es ist jetzt bekannt, dass der wichtigste Weg zur Einleitung der Gerinnung der zweite ist. Beide Wege sind eine Reihe von Reaktionen, bei denen ein Serinprotease- Zymogen (Enzymproduzent) und sein Glykoprotein- Cofaktor aktiviert werden, um dann die nächste Reaktion zu katalysieren. Nungsfaktoren werden in der Regel mit römischen Ziffern, mit identifiziert ein Klein die aktive Form zu unterscheiden.
Gerinnungsfaktoren sind üblicherweise Serinproteasen (Enzyme). Es gibt einige Ausnahmen. Beispielsweise sind Faktor VIII und Faktor V Glykoproteine und Faktor XIII ist Transglutaminase . Serinproteasen spalten andere Proteine an bestimmten Serinresten. Gerinnungsfaktoren zirkulieren in Form inaktiver Zymogene. Die Gerinnungskaskade ist herkömmlicherweise in drei Wege unterteilt: Der extrinsische Weg und der intrinsische Weg aktivieren beide den endgültigen gemeinsamen Weg für Faktor X , Thrombin und Fibrin.
Extrinsischer WegDie Hauptaufgabe des extrinsischen Weges besteht darin, sehr schnell eine große Menge Thrombin zu erzeugen. Faktor VIIa zirkuliert in größeren Mengen als jeder andere aktivierte Gerinnungsfaktor.
Die Initiierung dieses Weges erfolgt durch Kontakt des Blutes mit den subendothelialen Strukturen. Dieser Schritt, der als Kontaktphase bezeichnet wird, umfasst Kininogen mit hohem Molekulargewicht (KHPM), Präkallikrein und Faktor XII . Letzteres, aktiviert, aktiviert selbst Faktor XI in Gegenwart von Ca ++ -Ionen. In Gegenwart von XI a wird Faktor IX wiederum in IX a aktiviert . Auf der Oberfläche der Blutplättchenmembran bildet sich dann ein erster Komplex, der das X bis Xa aktivieren kann. Dieser Komplex beinhaltet IX a, Ca ++, Thrombozytenfaktor III und Cofaktor VIII, die durch die ersten Spuren von Thrombin aktiviert werden.
NormalerweiseFaktor X a, der an der Oberfläche von Phospholipiden aus Gewebe und Blutplättchen adsorbiert ist, bildet in Gegenwart von Faktor V a Prothrombinase. Das Va kommt von dem durch Thrombin aktivierten V. Prothrombinase ist daher ein enzymatischer Komplex, an dem X a, V a, Ca ++ und Phospholipide beteiligt sind. So gibt es eine Ähnlichkeit mit dem Aktivator - Komplex X . Prothrombinase ermöglicht die Bildung von Thrombin ( II a) aus Prothrombin ( II ).
Neue Modelle für die KoagulationDie nach der Zwei-Wege-Trennung erläuterte Gerinnungskaskade ist in vitro ein gültiges Verständnis . Die Beobachtung von Patienten mit Faktor XII- Defiziten und dennoch einer Aktivierung der Gerinnungskaskade hat dieses Modell in Frage gestellt. Die Koagulation könnte in vivo realitätsnaher erklärt werden, indem die transversale Aktivierung zwischen den beiden extrinsischen und intrinsischen Pfaden nach mehreren Phasen veranschaulicht wird, deren Dynamik unterschiedlich ist. Daher erscheint es fairer, die Koagulation global durch vier Phasen zu trennen: eine Initiationsphase, eine Amplifikationsphase, eine Ausbreitungsphase und eine Stabilisierungsphase.
Wenn wir durch diese Beschreibungen in vivo der Realität näher kommen , wird mit dem Draht des Wissens das Verständnis der Gerinnung verfeinert. Beispielsweise ist der Mechanismus der Erzeugung von FVIIa Gegenstand der Veröffentlichung im Jahr 2019.
Verschiedene Mechanismen greifen ein, um die Gerinnung zu verlangsamen und umzukehren, wenn das Gerinnsel nicht mehr benötigt wird:
GerinnungshemmerGerinnungshemmer | |
---|---|
Nachname | Funktion |
Antithrombin | hemmt II a, X a |
Protein C. | inaktiv V a und VIII a |
S-Protein | Protein C-Cofaktor |
Tissue Factor Pathway Inhibitor (TFPI) | hemmt den Gewebefaktorkomplex - Faktor VII a und X a. |
Protein Z-abhängiger Inhibitor (ZPI) | hemmt X und XI . |
Protein Z. | ZPI-Cofaktor |
Heparin-Cofaktor II | hemmt II a |
Siehe die Übersicht über physiologische Gerinnungshemmer, andere Antikoagulanzien, einschließlich oraler (Anti-Vitamin K usw .; Verwendungen ...).
FibrinolyseDie Fibrinolyse markiert das Ende des Gerinnungsprozesses und die Rückkehr zum normalen Kreislauf.
Die Fibrinolyse ist der Prozess, bei dem das Fibrin durch das Plasmin abgebaut und so gelöst wird. Plasmin wird aus Plasminogen durch Gewebeplasminogenaktivator (tPA) oder Urokinase aktiviert . Der Hauptweg ist der von tPA. Urokinase wirkt eher als Verstärker des Abbaus von Fibrinogen zu Fibrin und Fibrinabbauprodukt (PDF). Es gibt Inhibitoren des Fibrinolyseprozesses, die PAI-inhibierende tPA- und α2-Antiplasmin-neutralisierende Plasmin sind.
Fibrinolysestörungen, beispielsweise Funktionsstörungen von Aktivatormolekülen oder eine Erhöhung der Inhibitorkonzentration, erzeugen einen hyperkoagulierbaren Zustand, der für das Thromboserisiko verantwortlich ist .
Gerinnungsfaktoren und verwandte Substanzen | ||
---|---|---|
Nein. | Nachname | Funktion |
ich | Fibrinogen | Gerinnsel (Fibrin) |
II | Prothrombin | aktiviert I , V , VIII , XI , XIII , Protein C, Blutplättchen. Vitamin K abhängig |
III | Thromboplastin | Cofaktor VII hat |
IV | Kalzium | |
V. | Proaccelerin | Cofaktor X . |
VI | (Accelerin, früherer Name von Faktor V a) | |
VII | Proconvertin | aktive IX , X . Vitamin K abhängig |
VIII | Anti-Hämophilie-Faktor A. | Cofaktor IX |
IX | Weihnachtsfaktor oder Anti-Hämophilie-B-Faktor | aktiv X . Vitamin K abhängig |
X. | Stuart -Prower- Faktor | aktiv II . Vitamin K abhängig |
XI | Rosenthal-Faktor, Geschichte des Plasma-Thromboplastins | aktiv XII , IX und prekallikrein |
XII | Hageman-Faktor | aktiviert Präkallikrein und Fibrinolyse |
XIII | Fibrinstabilisierender Faktor | retikuliert freies Fibrin |
Von Willebrand-Faktor | bindet VIII , Vermittler der Blutplättchenadhäsion | |
Prekallikrein oder Fletcher-Faktor | aktives XII und Prekallikrein; teilt HMWK | |
Kininogen mit hohem Molekulargewicht (HPMK) | unterstützt die wechselseitige Aktivierung von XII , XI und Prekallikrein | |
Fibronektin | Zelladhäsionsmediator |