Hæmostase betyder blødningsstandsning
Hæmostase betyder blødningsstandsning
Hæmostase betyder blødningsstandsning
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
Den normalfysiologiske hæmostase<br />
v. Eigil Vejergang<br />
1. Den normalfysiologiske hæmostase............................................................................2<br />
1.1 Karfunktioner............................................................................................................3<br />
1. 2 Trombocytfunktioner...............................................................................................5<br />
1. 2. 1 Adhæsion og aktivering ...................................................................................7<br />
1. 2. 2 Release og aggregation ...................................................................................9<br />
1. 3 Koagulationssystemet...........................................................................................12<br />
1. 3. 1 Koagulationsfaktorer, generelt ......................................................................13<br />
1. 3. 2 Internt system (FXII,FXI,FIX) ..........................................................................15<br />
1. 3. 3 Internt system (FIX,FVIII,FX) ..........................................................................16<br />
1. 3. 4 Externt system (FVII,TF,FX) ...........................................................................17<br />
1. 3. 5 Ex- og internt system (TF,FVII,FIX,FX) ..........................................................18<br />
1. 3. 6 Fællessystemet (FX,FV,FII,FI) ........................................................................19<br />
1. 4 Antikoagulationssystemet ....................................................................................21<br />
1. 4. 1 Serpiner ...........................................................................................................21<br />
1. 4. 3 TFPI ..................................................................................................................23<br />
1. 4. 2 Protein C, trombomodulin..............................................................................24<br />
1. 5. Det fibrinolytiske system .....................................................................................25<br />
1. 5. 1 Intern aktivering ..............................................................................................28<br />
1. 5. 2. Extern aktivering............................................................................................29<br />
1. 5. 3 Exogen aktivering ...........................................................................................30<br />
1. 5. 4 Fibrin(ogen)nedbrydning ...............................................................................30
Den normalfysiologiske hæmostase CVU Øresund,<br />
Bioanalytikeruddannelsen samt<br />
Efter- og Videreuddannelsen<br />
Web-udskrift 2<br />
1. Den normalfysiologiske hæmostase<br />
<strong>Hæmostase</strong> <strong>betyder</strong> <strong>blødningsstandsning</strong>. Ved den normale fysiologiske hæmostase forstås et<br />
system af naturlige, lokalt fortløbende processer ved og i læderede blodkar, som fører til dannelse<br />
af en midlertidig læsionsdækkende prop, kaldet en trombe. Herved hindres udstrømning af blod<br />
fra læsionsstedet indtil et andet system, kaldet vævsheling, har repareret blodkarret ved nydannelse<br />
af væv. I takt med vævshelingen rydder hæmostasesystemet selv op ved at fjerne den dannede<br />
trombe. (figur 1)<br />
Set med naturens øjne er de største konstruktionsmæssige udfordringer ved hæmostasesystemet,<br />
dels at de hæmostatiske processer kun må forløbe ved karbeskadigelse og ikke, når karrene er<br />
intakte og fungerer normalt, dels at processerne som først danner og senere igen fjerner tromben<br />
må forblive lokaliserede til læsionsstedet og ikke spredes til resten af karsystemet.<br />
Naturen har mødt denne udfordring ved at udvikle et sindrigt samarbejde mellem strukturer og<br />
celler i karvæggen, trombocytter i blodet samt et væld af proteiner i blod og ekstracellulærmatrix.<br />
Med dette samarbejde er der udviklet initieringsmekanismer, som på molekylært plan kan "sanse"<br />
en karbeskadigelse og starte hæmostaseprocesserne, ligesom der er udviklet mekanismer til sikring<br />
af læsionslokaliseret dannelse og fjernelse af tromben.<br />
Det hæmostatiske system opdeles traditionelt i fire undersystemer:<br />
Karfunktioner,<br />
som bl.a. består i sammentrækning af tilstødende blodkar, hvorved tilstrømningen af blod til<br />
læsionsstedet nedsættes. (figur 1)<br />
Trombocytfunktioner,<br />
hvorved der dannes en primær trombe. Denne består af en ikke særlig robust sammenklumpning<br />
af trombocytter, som er tilhæftet læsionsstedet. (figur 1)<br />
Koagulationssystemet,<br />
hvorved den primære trombe forstærkes ved indsyning og tilhæftning med meget stærke<br />
tråde af fibrin. Koagulationssystemet fremstiller i forbindelse med denne proces selv den<br />
benyttede tråd ved en række enzymkatalyserede proteinspaltende reaktioner. Den forstærkede<br />
robuste trombe kaldes også en sekundær trombe. (figur 1)
Den normalfysiologiske hæmostase CVU Øresund,<br />
Bioanalytikeruddannelsen samt<br />
Efter- og Videreuddannelsen<br />
Web-udskrift 3<br />
Det fibrinolytiske system,<br />
hvorved den sekundære trombe ved hjælp af enzymkatalyserede proteinspaltende reaktioner<br />
nedbrydes i takt med gendannelse af karvæggen. (figur 1)<br />
Ofte er grænserne mellem ovenstående undersystemer ikke skarpe og opdelingen af hæmostasesystemet<br />
er først og fremmest foretaget for at lette overskueligheden.<br />
Udover hæmostasesystemet vil også andre systemer aktiveres ved en karlæsion. Det drejer sig<br />
om immunsystemet med tilhørende komplementsystem. Dette system aktiveres resulterende i inflammation,<br />
dels for at bekæmpe eventuelt indtrængende mikroorganismer, dels for at fjerne de<br />
affaldsprodukter, der opstår ved læsionen og de efterfølgende reparationer. Endvidere skal som<br />
før nævnt også vævshelingen aktiveres.<br />
Disse systemer vil blive nævnt men ikke beskrevet i dette materiale, men der findes mange mekanismer,<br />
som sikrer et koordineret samarbejdet mellem hæmostasen og disse andre systemer.<br />
Resten af dette tema vil beskrive de fire undersystemer i hæmostasen detaljeret. Koagulationssystemet<br />
og det fibrinolytiske system er opbygget omkring nogle inaktive faktorforstadier, kaldet profaktorer.<br />
Disse er i koagulationssystemet symboliseret som ansigter med runde hjørner, og i det<br />
fibrinolytiske system som ansigter med skarpe hjørner.<br />
(figur 1)<br />
1. 1 Karfunktioner<br />
Karsystemet består af arterier, arterioler, kapillærer, venoler og vener. Ved kapillærerne, som er de<br />
mindste blodkar, foregår udvekslingen af luftarter samt nærings- og affaldsstoffer mellem blod og<br />
vævsceller. Arterier og arterioler - nævnt efter faldende størrelse - transporterer blod fra hjerte til<br />
kapillærer. Venoler og vener - nævnt efter stigende størrelse - returnerer blodet til hjertet. (figur 2)<br />
Generelt er blodkar opbygget af tre lag. Inderst eller luminalt haves intima, der består af et enkelt<br />
lag endothelceller omkranset af en basalmembran og et lag bindevæv, kaldet subendothelet, hvis<br />
tykkelse forøges med alderen, men ellers aftager med faldende kardiameter. Herefter følger media,<br />
hvis opbygning varierer med blodkarrenes størrelse og type. I elastiske og muskulære arterier<br />
samt arterioler består media af et faldende antal lag af elastisk bindevæv og glat muskelvæv, i vener<br />
kun af et tyndt lag glat muskelvæv. Yderst ligger adventitia, som består af fibrøst bindevæv<br />
indeholdende tilstødende kapillærer, lymfekar og nerver. Kapillærer består oftest kun af et lag endothelceller<br />
støttet af basalmembranen. (figur 2)
Den normalfysiologiske hæmostase CVU Øresund,<br />
Bioanalytikeruddannelsen samt<br />
Efter- og Videreuddannelsen<br />
Web-udskrift 4<br />
Blodkarrenes funktioner i forbindelse med hæmostase kan opdeles i hæmostasebeskyttende<br />
(antitrombotiske) og hæmostaseprovokerende (trombotiske) funktioner.<br />
<strong>Hæmostase</strong>beskyttende (antitrombotiske) funktioner.<br />
Disse funktioner varetages af endothelcellerne og sikrer, at hæmostasen ikke aktiveres<br />
unødigt i normalt fungerende kar.<br />
Frastødning. Indbygget i den luminale side af endothelcellers cellemembran er<br />
bl.a. et negativt ladet heteropolysaccharid (glucosaminglycan, proteoglycan), kaldet<br />
heparansulfat . Da trombocytter samt koagulations- og fibrinolyseaktive proteiner<br />
ligeledes er negativt ladede, vil disse derfor frastødes af endothelcellerne. (figur 2)<br />
Inhibitorer. Til endothelcellernes heparansulfat er der endvidere bundet en række<br />
inhibitorer for aktive faktorer i koagulations- og fibrinolysesystemet. Det drejer sig<br />
bl.a. om antitrombin (AT), trombomodulin (TM) og alfa2-makroglobulin (α2MG).<br />
Disse inhibitorer beskrives indgående under antikoagulationen her og her. (figur 2)<br />
Mediatorer. Endelig fremstiller og udskiller endothelceller de hormonlignende stoffer<br />
nitrogenoxid (NO) og prostacyklin (prostaglandin I2, PGI2). NO er et uorganisk<br />
stof, der effektivt hæmmer trombocytternes adhæsion. Begge dannes i og udskilles<br />
fra endothelceller, begge samarbejder om at hæmme trombocytternes aktivering og<br />
begge virker afslappende på karrenes muskulatur (kardilaterende). Prostacyklin tilhører<br />
en stofgruppe, der benævnes prostaglandiner og dannes i endothelceller ved<br />
en række enzymatiske reaktioner ud fra fedtsyren arachidonsyre, som endothelcellen<br />
fremskaffer ved cytoplasmatisk frisætning fra cellemembranens phospholipider.<br />
Det hastighedsbegrænsende trin i prostacyklinsyntesen er den første omdannelse<br />
af arachidonsyre, som i endothelcellen katalyseres af to isoenzymformer af enzymet<br />
cyklooxygenase (COX), en konstitutiv form kaldet COX-1 og en inducerbar form<br />
kaldet COX-2. Prostacyklin kan også dannes i endothelceller ud fra et mellemprodukt,<br />
der stammer fra trombocytter.<br />
Skønt den primære funktion af intakt endothel således er antitrombotisk ved at beskytte<br />
mod uhensigtsmæssig og irrelevant trombedannelse i kredsløbet, kan intakt endothel ved<br />
betændelsestilstande (inflammation) dog provokeres til at reagere trombotisk, idet endothelceller<br />
via inflamationsfremkaldende stoffer fra bl.a. makrofager på overfladen kan<br />
udtrykke vævsfaktor (tissue factor – TF).
Den normalfysiologiske hæmostase CVU Øresund,<br />
Bioanalytikeruddannelsen samt<br />
Efter- og Videreuddannelsen<br />
Web-udskrift 5<br />
<strong>Hæmostase</strong>provokerende (trombotiske) funktioner.<br />
Disse funktioner varetages af subendothelet samt underliggende strukturer og kan yderligere<br />
opdeles i:<br />
Reflektorisk kontraktion af arterier og arterioler ved hjælp af muskelvævet i media.<br />
Den reflektoriske del af kontraktionen varer kun ca. et halvt minut, men kontraktionen<br />
fortsætter ved hjælp af lokalt virkende hormoner, f.eks. tromboxan, der udskilles<br />
fra aktiverede trombocytter.<br />
Læsionsfremkaldt blotlæggelse af specifikke subendotheliale proteiner. Disse<br />
strukturer er normalt afskærmet fra blodet, og kommer i kontakt med dette ved læsion<br />
af endothellaget. De vigtigste hæmostasestimulerende strukturer er kollagen,<br />
von Willebrand faktor (vWF) og vævsfaktor ("tissue factor" forkortet TF). (figur 2)<br />
Der kendes i dag flere forskellige typer af kollagen. Til de typer af kollagen, der findes<br />
i karvæggen, eksisterer der opløselige proteiner i plasma, som specifikt bindes<br />
hertil, hvorved koagulationssystemet forstærkes.<br />
I trombocytternes cellemembraner er indbygget receptorer, som specifikt binder sig<br />
til kollagen, vWF og andre subendotheliale proteiner.<br />
TF er et protein, som udtrykkes på overfladen af og gennemtrænger cellemembranen<br />
hos celler i subendothel, media og adventitia, herunder fibroblast- og nerveceller.<br />
TF, der er nødvendig for aktivering og funktion af koagulationsfaktor VII (FVII),<br />
findes ikke normalt på overfladen af endothelceller. (figur 2)<br />
1. 2 Trombocytfunktioner<br />
Trombocytter dannes ved cytoplasmaafsnøringer fra megakaryocytter i det hæmopoietiske væv i<br />
knoglemarven. Megakaryocytterne er udviklet via megakaryoblaster ved at disses kerner har delt<br />
sig 4-8 gange uden celledeling. Megakaryocytterne er således multinukleære. Fra hver megakaryocyt<br />
afsnøres under normale forhold mellem 300 og 500 trombocytter, som fra knoglemarven<br />
frigives direkte til cirkulation i kredsløbet. Modningsprocessen tager ca. fire døgn og stimuleres<br />
bl.a. af hormonerne platelet derived growth factor (PDGF) og trombopoietin (TPO).<br />
Efter afsnøring fra megakaryocytter cirkulerer 70 - 80% af trombocytterne i blodet, medens resten<br />
hovedsaglig deponeres i milten. Ikke-aktiverede trombocytter har normalt en levetid på 9 - 10<br />
døgn, hvorefter de destrueres ved fagocytose i det reticuloendotheliale system (RES), specielt i<br />
milten.
Den normalfysiologiske hæmostase CVU Øresund,<br />
Bioanalytikeruddannelsen samt<br />
Efter- og Videreuddannelsen<br />
Web-udskrift 6<br />
Cirkulerende trombocytter er diskoide (skiveformede) i ikke-aktiveret tilstand. I plasmamembranen<br />
er indbygget en række glycoproteiner (forkortet GP), som enten er permanent samlede, eller som<br />
kan samles til receptorer med betydning for hæmostasen. Glycoproteinerne er oprindeligt opdelt i<br />
tre grupper (GPI, GPII og GPIII) baseret på elektroforetisk vandring. I takt med forbedringen af de<br />
elektroforetiske teknikker er disse grupper yderligere blevet underopdelt i enkelte proteiner (f.eks.<br />
GPIa, GPIb, GPIIb, GPIIIa) ligesom andre proteiner har fået deres egne numre (f.eks. GPIV, GPV,<br />
GPIX). I takt med udforskningen af den normale kontakt mellem celler indbyrdes og mellem celler<br />
og extracellulære strukturer, har det vist sig, at de hæmostaserelevante trombocytreceptorer for<br />
manges vedkommende blot er en del af det uhyre komplekst samspillende register af receptorer,<br />
som formidler normal kontakt og kommunikation mellem celler enten direkte eller via ekstracellulære<br />
proteiner. Som beskrevet mere detaljeret her er en interessant receptorgruppe i denne sammenhæng<br />
de såkaldte integriner, som er opbygget af en α-kæde og en ß-kæde. (figur 3)<br />
Under trombocytmembranen ligger bundter af mikrotubuli, som er af betydning for opretholdelse af<br />
cellens form. Cytoplasmaet indeholder sammentrækkelige aktin/myosin-filamenter samt granula<br />
med forskelligt indhold. Det drejer sig om dels dense-granula og α-granula, dels glykogengranula,<br />
der indeholder glykogen til energikrævende processer.<br />
Trombocytternes væsentligste funktion er ved karlæsion hurtigt og lokalt at danne en primær trombe,<br />
som består af til- og sammenhæftede trombocytter, hvorved læsionsstedet midlertidigt tildækkes.<br />
Denne funktion kan yderligere opdeles i følgende delfunktioner:<br />
Adhæsion og trombocytaktivering.<br />
Ved hjælp af især to receptorkomplekser, benævnt GPIa-IIa (α2ß1) og GPIb-V-IX,<br />
adhærerer trombocytter til henholdsvis blotlagt kollagen og vWF. Binding af receptorkomplekserne<br />
til disse proteiner medfører, at trombocytten aktiveres. Intracellulært<br />
aktiveres en række enzymer, som foranlediger, at trombocytten ændrer form<br />
ved pseudopodiedannelse, at trombocytten ud fra fedtsyren arachidonsyre danner<br />
det trombocytaktiverende hormon, tromboxan A2 (TxA2), samt at trombocytten ved<br />
exocytose frigiver indholdet af dense- og α-granula, en proces benævnt release.<br />
Release.<br />
Dense- og α-granula indeholder en række stoffer af betydning for den fortsatte aktivering<br />
af trombocytter samt for koagulations- og fibrinolysesystemet.<br />
Aggregation.<br />
Ved hjælp af især receptorkomplekset GPIIb-IIIa (aIIbß3) på trombocytoverfladen
Den normalfysiologiske hæmostase CVU Øresund,<br />
Bioanalytikeruddannelsen samt<br />
Efter- og Videreuddannelsen<br />
Web-udskrift 7<br />
binder trombocytterne sig til hinanden med primært fibrinogen som sammenkittende<br />
protein. Denne sammenbinding forstærkes af receptorproteinet GPIV, som har bundet<br />
sig til proteinet trombospondin (TSP).<br />
Retraktion.<br />
Ved kontraktion af aktin/myosin-filamenter i de aggregerede trombocytters cytoplasma<br />
sker der en sammentrækning af den primære trombe. Aggregationen er<br />
hermed blevet irreversibel.<br />
1. 2. 1 Adhæsion og aktivering<br />
Ved trombocytadhæsion forstås specifik binding af trombocytter til karvægsproteiner, som blotlægges<br />
ved læsion af det luminale lag endothelceller.<br />
Ved den efterfølgende trombocytaktivering muliggøres formændring og via release aktivering af<br />
ikke-adhærerede trombocytter samt aggregation af disse.<br />
Den specifikke trombocytadhæsion formidles af receptorkomplekser på trombocytternes overflade,<br />
som er i stand til at genkende og binde sig til ekstracellulære, adhæsive proteiner, kaldet<br />
ligander, dels i karvæggens basalmembran, subendothel, media og adventitia, dels i bagvedliggende<br />
strukturer. (figur 4)<br />
Receptorkomplekser og receptorer.<br />
Tabel 3 viser en oversigt over nogle hæmostaserelevante trombocytreceptorer.<br />
Nogle receptorer er opbygget som komplekser bestående af to proteinkæder, en αkæde<br />
og en ß-kæde. Disse receptorer benævnes integriner. Der kendes 12 forskellige<br />
α-kæder og 7 forskellige ß-kæder, og en given aß-kombination giver teoretisk<br />
set en receptor med en given specificitet. I praksis kendes der dog langt færre<br />
receptorer end det teoretisk maximale antal (7*12=84). De fleste integriner udtrykkes<br />
også på overfladen af andre celler, hvor de deltager i den normale kontakt mellem<br />
celler og ekstracellulære strukturer. Det sandsynligvis vigtigste integrin i forbindelse<br />
med trombocytternes adhæsion er GPIa-IIa, der består af en α2- og en ß1kæde<br />
(α2ß1), og som binder sig til subendothelialt kollagen.<br />
En anden vigtig receptor på overfladen af ikke aktiverede trombocytter er GPIb-V-<br />
IX, som binder sig til von Willebrand faktor, et ekstracellulært protein, som er associeret<br />
til kollagen. GPIb-V-IX er ikke et integrin. Ud over at binde sig til von Willebrand<br />
faktor tjener GPV i komplekset som receptor for trombin. Ved binding af<br />
trombin til receptorkomplekset, vil trombin spalte GPV, hvorved trombin bliver i
Den normalfysiologiske hæmostase CVU Øresund,<br />
Bioanalytikeruddannelsen samt<br />
Efter- og Videreuddannelsen<br />
Web-udskrift 8<br />
stand til at aktivere såkaldte proteaseaktiverbare receptorer (PARs), hvorved trombocytten<br />
aktiveres.<br />
Ud over ovenstående eksempler på trombocytreceptorer for subendotheliale matrixproteiner<br />
bærer trombocytterne også receptorer for mange mediatorer og signalstoffer.<br />
F.eks. bærer trombocytterne receptorer for prostacyklin, benævnt hIP, der<br />
udskilles til blodet af intakte endothelceller og hæmmer trombocytternes aktivering,<br />
og for ADP og tromboxan A2, der begge frigøres ved release fra aktiverede trombocytter.<br />
Der er foreløbigt fundet to udgaver af ADP-receptoren, som betegnes P2Y(1)<br />
og P2Y(12), og trombocytternes receptor for tromboxan A2 betegne TP-receptor.<br />
Ved ligandbinding til begge receptorer, aktiveres trombocytterne adhæsionsuafhængigt.<br />
Ligander.<br />
Tabel 4 viser en oversigt over nogle ekstracellulære proteiner, som via receptorer<br />
kan bindes til bl.a. trombocytter.<br />
Alle proteinerne, som på nær fibrinogen normalt er tilstede i basalmembranen og<br />
underliggende strukturer, hvor de dels deltager i opbygningen af disse strukturer og<br />
dels heri er medansvarlige for tilhæftning og indlejring af celler, synes at kunne deltage<br />
ved trombocytadhæsionen.<br />
Trombocytters α-granula indeholder fibronectin, vWF, vitronectin, fibrinogen og<br />
trombospondin (TSP), så ved trombocytternes release, vil koncentrationen af disse<br />
proteiner lokalt øges, når trombocytter aktiveres. Endvidere indeholder plasma fibronectin,<br />
vitronectin og fibrinogen.<br />
De kvantitativt vigtigste proteiner for en fuldgod trombocytadhæsion synes at være<br />
kollagen og von Willebrand faktor.<br />
von Willebrand faktor dannes i endothelceller, hvorfra en del transporteres til basalmembran<br />
og subendothel, samt i megacaryocytter, hvorfor det findes i trombocytters<br />
α-granula. Såvel i endothelceller som i megacaryocytter laves von Willebrand<br />
faktor som et dimert molekyle, der samles til usædvanligt store multimere<br />
(vWF). Disse store multimere findes i subendothelet og α-granula og er excellente til<br />
at forankre trombocytter. I plasma findes von Willebrand faktor i mindre udgaver<br />
(klinisk biokemisk betegnelse: FVIII:vW), der er mindre gode til at adhærere. Disse<br />
mindre multimere menes bl.a. at fremkomme ved, at de store multimere fra en
Den normalfysiologiske hæmostase CVU Øresund,<br />
Bioanalytikeruddannelsen samt<br />
Efter- og Videreuddannelsen<br />
Web-udskrift 9<br />
dothelcellerne spaltes af såkaldte ADAMTS-13 metalloproteaser. De små mutemeres<br />
funktion i plasma er at transportere den koagulationsaktive del af faktor VIII, kaldet<br />
FVIII:C.<br />
Trombocytaktiveringen starter, når receptorer binder sig til ligander. (figur 4) Trombocytternes re-<br />
ceptorproteiner penetrerer plasmamembranen, og på indersiden er de i kontakt med såkaldte Gproteiner<br />
og enzymer, som kan aktiveres eller hæmmes, når receptorerne stimuleres. I hvile er<br />
enzymet, adenylat cyclase, der katalyserer omdannelse af ATP til cyklisk AMP (cAMP) aktivt, hvilket<br />
bl.a. styres af receptorer for prostacyclin. cAMP er en intracellulær budbringer, og høj koncentration<br />
af denne i cellen medfører bl.a., at Ca 2+ pumpes ind i nogle vesikler. Koncentrationen af<br />
Ca 2+ i cytoplasma er således lav.<br />
Ved stimulering af receptorer for kollagen, vWF, trombin eller andre aktiverende molekyler hæmmes<br />
adenylat cyclase. I stedet aktiveres enzymerne phosphodiesterase og phospholipase C.<br />
Førstnævnte katalyserer spaltning af cAMP til AMP, hvorved cytoplasmakoncentrationen af cAMP<br />
falder. Sidstnævnte enzym katalyserer hydrolyse af et phospholipid i membranen kaldet phosphotidylinositol-bis-phosphat<br />
(PIP2) til to sekundære budbringere kaldet diacylglycerol (DAG) og inositoltriphosphat<br />
(IP3). Fald i intracellulær koncentration af cAMP og stigning af DAG og IP3 medfører<br />
direkte eller indirekte bl.a. :<br />
Ca 2+ forlader de intracellulære vesikler og cytoplasmakoncentrationen af Ca 2+ stiger.<br />
Dette stimulerer kontraktion af actin/myosin-filamenter, som igen har betydning for<br />
trombocyttens formændring og udtømning af granula (release). (figur 4)<br />
Aktivering af enzymerne phospholipase A2 og cyclooxygenase. Førstnævnte katalyserer<br />
intracellulær frisætning af fedtsyren arachidonsyre fra cellemembranens<br />
phospholipider. Sidstnævnte katalyserer det første reaktionstrin i prostaglandinsyntesen<br />
af det lokalt virkende hormon, tromboxan A2 (TxA2), som virker karkontraherende,<br />
og som adhæsionsuafhængigt kan aktivere andre trombocytter. (figur 4)<br />
1. 2. 2 Release og aggregation<br />
Ved release fra trombocytter forstås frigivelse af stoffer indeholdt i trombocytternes granula og cytoplasma<br />
enten til omgivelserne eller som en vedhæftet del af trombocytoverfladen. Ved trombocytternes<br />
aktivering og release vil der i udpræget grad forekomme cytoplasmaafsnøringer fra trombocytterne<br />
i form af små mikropartikler (PMP - pladederiverede mikropartikler). Overfladen af disse<br />
mikropartikler vil have samme beskaffenhed som de hele aktiverede trombocytter.
Den normalfysiologiske hæmostase CVU Øresund,<br />
Bioanalytikeruddannelsen samt<br />
Efter- og Videreuddannelsen<br />
Web-udskrift 10<br />
Ved trombocytaggregation forstås sammenklæbning af aktiverede trombocytter og mikropartikler.<br />
(figur 5)<br />
Tabel 5 viser en oversigt over de stoffer, som frigives eller vises på trombocytoverfladen ved trom-<br />
bocytternes release.<br />
Nogle af stofferne stimulerer trombocytternes hæmostasefunktioner.<br />
De adhæsive proteiner, von Willebrand faktor, fibronectin og vitronectin fra trombocytternes<br />
α-granula, foranlediger at aktiveringen og forankringen af trombocytter til de underliggende<br />
strukturer forstærkes.<br />
ADP fra dense-granula og tromboxan (TxA2) fra cytoplasmaet kan ved binding til receptorer<br />
på ikke-aktiverede trombocytter aktivere disse adhæsionsuafhængigt. Desuden virker<br />
tromboxan karkontraherende.<br />
Fibrinogen (FI) og trombospondin (TSP) fra α-granula er især vigtige for trombocytternes<br />
aggregation, men desuden er fibrinogen forstadium for koagulationssystemets slutprodukt,<br />
fibrin. (figur 5)<br />
Nogle af stofferne stimulerer koagulationssystemet.<br />
Pladefaktor 3 (PF3 = pladetromboplastin) og koagulationsfaktor V (FV) fra α-granula vises<br />
på trombocytoverfladen og fungerer som ankerpladser for koagulationssystemet. PF3<br />
består af serinholdigt phospholipid, hvortil de vitamin-K-afhængige koagulationsfaktorer kan<br />
binde sig. FV fungerer efter aktivering som receptor for aktiveret koagulationsfaktor X<br />
(FXa).<br />
Højmolekylært kininogen (HMWK) fra α-granula er et protein som deltager i aktiveringen<br />
af koagulationsfaktor XI. Faktisk er der til HMWK fra trombocytterne bundet FXI, og ca.<br />
0,5% af den forekommende FXI stammer fra trombocytterne. Ca 2+ fra dense-granula og<br />
cytoplasma deltager flere steder i koagulationssystemet og pladefaktor 4 (PF4) fra αgranula<br />
stimulerer koagulationen ved at binde sig til heparin og andre heteropolysaccharider,<br />
som katalyserer hæmning af koagulationssystemet via antitrombin. (figur 5)<br />
Nogle af stofferne hæmmer fibrinolysen.<br />
α2-plasmininhibitor (α2-PI) fra dense-granula hæmmer det centrale enzym i fibrinolysen,<br />
plasmin. Vævsplasminogenaktivatorinhibitor (tissue plasminogen activator inhibitor =<br />
tPAI = PAI-1) fra α-granula hæmmer dannelsen af aktivt plasmin ud fra det inaktive enzymforstadium,<br />
plasminogen.
Den normalfysiologiske hæmostase CVU Øresund,<br />
Bioanalytikeruddannelsen samt<br />
Efter- og Videreuddannelsen<br />
Web-udskrift 11<br />
Nogle af stofferne stimulerer immunsystemet.<br />
P-selectin rekrutteres fra α-granula til trombocytoverfladen og til plasma (enten i opløst<br />
form eller på overfladen af pladederiverede mikropartikler - PMP) ved trombocytternes release.<br />
P-selectin er en receptor for liganderne PSGL-1 og GPIbα. PSGL-1 (P-selectin glycoprotein<br />
ligand) er et homodimert glycoprotein, som konstitutivt udtrykkes på overfladen af<br />
leukocytter og leukocyt- (monocyt-) deriverede mikropartikler (MMP). GPIbα er en del af<br />
GPIb-V-IX, trombocytternes receptor for vWF. P-selectins funktioner menes at være tilhæftning<br />
af leukocytter til hæmostaseaktive eller inflammatoriske lokalisationer og forstærkning<br />
af trombocytternes aggregation.<br />
Til stimulering af immunsystemet releaser aktiverede trombocytter også adskillige såkaldte<br />
chemokiner fra deres α-granula. Chemokiner virker tiltrækkende på andre celler, og trombocytternes<br />
chemokiner tiltrækker især leukocytter. De længst kendte chemokiner fra trombocytter<br />
er PF4 og β-tromboglobuliner. Disse to chemokiner siges at tilhøre CXC-klassen,<br />
der indeholder 4 konserverede cysteinrester, hvor de to nærmest den N-terminale ende er<br />
adskilt med en aminosyre. I dag kendes flere chemokiner, f.eks. interleukin 8 (IL8), RAN-<br />
TES og GRO-α.<br />
Endelig virker hormonet serotonin fra dense-granula ligesom tromboxan karkontraherende og<br />
stimulerer adhæsionsuafhængig trombocytaktivering, og PDGF fra α-granula stimulerer dels<br />
knoglemarvens produktion af trombocytter, dels cellevækst i det beskadigede område.<br />
Ved trombocytternes aggregation deltager receptorerne GPIIb-IIIa (integrin - aIIbß3) og GPIV i<br />
trombocytmembranen samt de sammenkittende proteiner, fibrinogen og trombospondin. (figur<br />
5)<br />
Integrinet GPIIb-IIIa er med sikkerhed i stand til at binde sig til fibrinogen, fibronectin, von Willebrand<br />
faktor og vitronectin, og menes ved langsom blodstrømningshastighed i vener og venoler at<br />
spille en ikke ubetydelig rolle ved trombocytternes adhæsion. GPIIb-IIIa, som består af en aIIb- og<br />
en ß3-peptidkæde, bliver først aktiv som receptor, når trombocytten aktiveres. α- og ß-kæderne<br />
samles til en aktiv receptor i forbindelse med trombocytaktiveringen, og receptoren transporteres<br />
fra indersiden af α-granula til cellemembranen i forbindelse med trombocyttens release. Der findes<br />
ca. 50000 kopier af GPIIb-IIIa per aktiv trombocyt, hvilket er mange, og via binding til fibrinogen<br />
kan to receptorer på hver sin trombocyt hæfte disse sammen. Sammenhæftningen er ikke robust,<br />
men kræver en forstærkning. Dette formidles af receptoren GPIV, som ikke er et integrin, og som<br />
kan binde sig til trombospondin. GPIV-trombospondin-komplekset danner med GPIIb-IIIafibrinogen-komplekset<br />
et stabilt sammenhæftningskompleks. (figur 5)
Den normalfysiologiske hæmostase CVU Øresund,<br />
Bioanalytikeruddannelsen samt<br />
Efter- og Videreuddannelsen<br />
Web-udskrift 12<br />
1. 3 Koagulationssystemet<br />
Formålet med koagulationssystemet er hurtigt at danne tråde af polymeriseret fibrin, der lokalt væves<br />
ind i den primære trombe for at forstærke denne.<br />
Kravene til systemet er således hurtighed og præcision.<br />
Kravet om hurtighed er opfyldt ved at lade fibrindannelsen forløbe som et kaskadearrangement af<br />
enzymaktiveringer med indbygget selvforstærkning (positiv feed back). (figur 6a og figur 6b)<br />
Ved kravet om præcision forstås dels, at fibrindannelsen kun må foregå ved karlæsion og dels, at<br />
den her skal forblive lokaliseret til den primære trombe. Dette krav opfyldes normalt<br />
- ved at initieringen af koagulationssystemet er gjort afhængig af kontakt med et specifikt cellebundet<br />
protein i subendothelet - vævsfaktor (tissue factor - TF),<br />
- ved at nogle af faktorerne i koagulationssystemet kun er i stand til at blive aktiveret på overfladen<br />
af aktiverede trombocytter samt celler, der udtrykker vævsfaktor (FII, FVII, FIX of FX)<br />
- ved hjælp af et sindrigt system af inhibitorer, der regulerer kaskadearrangementet. Denne regulering<br />
kaldes antikoagulationen.<br />
Enzymaktivering.<br />
Alle koagulationsfaktorer er proteiner, og består som sådanne af aminosyrer, der via peptidbindinger<br />
er polymeriserede til peptidkæder. De fleste koagulationsfaktorer er proenzymer for proteinspaltende<br />
enzymer (proteaser). Ved et proenzym forstås et inaktivt enzymforstadium, som for at<br />
blive aktivt, skal have fjernet et stykke af sin peptidkæde elller brudt peptidkæden. Herved frisættes<br />
enzymets aktive sæde. Inaktive koagulationsfaktorer navngives hyppigst med et F (for faktor) efterfulgt<br />
af et romertal (f.eks. FIX). Aktiverede koagulationsfaktorer (ikke vist på figur 6) navngives<br />
ved addition af et lille a (f.eks. FIXa).<br />
Kaskadearrangement.<br />
Når en inaktiv protease i koagulationssystemet ved hydrolyse bliver aktiveret og får fritstillet det<br />
aktive sæde, bliver den som aktiv protease selv i stand til at katalysere hydrolysen af en peptidbinding.<br />
Hvilken peptidbinding, det drejer sig om (kaldet specificiteten), afgøres af det aktive sædes<br />
form samt aminosyrerækkefølgen omkring bindingen, der skal hydrolyseres. Formerne af de aktive<br />
sæder i koagulationssystemets proteaser er fra naturens side ordnet således, at proteaserne fortløbende<br />
kan aktivere hinanden, og herved opstår kaskadearrangementet.<br />
Som illustration af arrangementets hurtighed kan man f.eks. forestille sig, at hver protease per sekund<br />
kan aktivere 100 eksemplarer af en inaktiv protease. Et molekyle FXIa giver således per se
Den normalfysiologiske hæmostase CVU Øresund,<br />
Bioanalytikeruddannelsen samt<br />
Efter- og Videreuddannelsen<br />
Web-udskrift 13<br />
kund 100 molekyler FIXa. Hver af disse vil give 100 molekyler FXa, ialt 10000 molekyler FIXa.<br />
Hver af disse vil give 100 molekyler FIIa, i alt 1000000 molekyler FXa o.s.v..<br />
Den sidste reaktion er FIIa's (trombin's) aktivering af FI (fibrinogen) til FIa (fibrin). Fibrinogen er<br />
ikke et proenzym, men et langstrakt protein. Ved trombins aktivering, bliver fibrinmolekyler i stand<br />
til at binde sig til hinanden i længderetningen, hvorved lange fibrintråde (fibrinpolymere) opstår. Ud<br />
fra ganske få aktiverede molekyler i starten af koagulationssystemet foranlediger kaskadearrangementet<br />
således en nærmest eksplosionsagtig dannelse af fibrin.<br />
In vitro (uden for kroppen) kan kaskadereaktionerne initieres ved at FXII/prækallikrein udsættes for<br />
unormale omgivelser f.eks. kollagen, glas eller fedtsyrer. Den første initiering medfører efterfølgende<br />
aktivering af FXII, prækallikrein, FXI, FIX og FVIII, en reaktionsrækkefølge som traditionelt<br />
benævnes det interne system (figur 6a). In vivo (i kroppen) initieres koagulationssystemet ved at<br />
FVII kontakter vævsfaktor. FVII's aktivering ved kontakt med vævsfaktor benævnes det externe<br />
system (figur 6b) Den aktiverede faktor VII (FVIIa) kan herefter aktivere både FX of FIX. Begge<br />
systemer medfører aktivering af FX, FV, FII og FI, hvorfor denne procesrække benævnes fællessystemet.<br />
Positiv feed back.<br />
En yderligere hastighedsforøgelse af kaskadearrangementet er frembragt ved at nogle koagulationsfaktorer<br />
aktiveres af efterfølgende faktorer i kaskaden. Det drejer sig om FV og FVIII, der begge<br />
aktiveres af FIIa og FVII, der kan aktiveres af både FIIa og FXa samt FXI, der kan aktiveres af<br />
FIIa.<br />
Kaskadearrangementer med positiv feed back er biokemisk set sjældent forekommende, sandsynligvis<br />
fordi sådanne systemer nemt løber løbsk. Koagulationssystemet er sikret mod dette med<br />
både livrem og seler i form af antikoagulationen. Denne består af tre systemer, og som det vil blive<br />
beskrevet under antikoagulationen, reguleres såvel initieringen som hastigheden af koagulationskaskaden<br />
herved.<br />
1. 3. 1 Koagulationsfaktorer, generelt<br />
Tabel 6 indeholder en oversigt over de kendte og undersøgte faktorer i koagulationssystemet med<br />
tilhørende antikoagulation. Oftest anvendes den internationalt vedtagne terminologi for koagulationsfaktorer,<br />
som bygger på romertal, men undertiden anvendes trivialnavne som fibrinogen, calci
Den normalfysiologiske hæmostase CVU Øresund,<br />
Bioanalytikeruddannelsen samt<br />
Efter- og Videreuddannelsen<br />
Web-udskrift 14<br />
umioner, protrombin, trombin m.v.. Nogle koagulationsfaktorer har, ligesom faktorerne i antikoagulationen<br />
endnu ikke fået tildelt romertal.<br />
Flertallet af koagulationsfaktorer er proenzymer til proteolytiske enzymer, hvilket indebærer, at de<br />
cirkulerer i inaktiv form i blodet. De aktive enzymer hører til gruppen af såkaldte serinproteaser, der<br />
i deres aktive sæde har aminosyren serin indbygget. Serinproteaserne er fylogenetisk (udviklingsmæssigt)<br />
nært beslægtede, og til denne gruppe hører desuden trypsin, chymotrypsin, elastase<br />
samt de fibrinolytiske faktorer og nogle af komplementfaktorerne.<br />
Tre proenzymaktiveringer formidles af store aktiveringskomplekser, som samles på overfladen af<br />
enten aktiverede trombocytter eller celler, der udtrykker vævsfaktor (figur 7b). For at serinproteaserne<br />
kan samles i disse komplekser, skal de under koagulationsprocessen bindes til negativt ladet<br />
fosfolipid (pladefaktor 3 = PF3) på trombocytoverfladen. Bindingen foregår via Ca2+, og for at<br />
den kan foregå, er det nødvendigt, at disse faktorer under dannelsen i leveren forsynes med ekstra<br />
carboxylatgrupper (-COO-). De pågældende proenzymer er FII, FVII, FIX, FX og protein C (PC)<br />
samt hjælpeproteinet (cofaktor) protein S (PS). Ved carboxyleringen indgår vitamin K samt enzymerne<br />
vitamin K-reductase og vitamin K-epoxidreductase. De ekstra carboxylatgrupper bliver påsat<br />
glutaminsyrerester i de pågældende faktorer, og sådanne carboxylerede glutaminsyrerester<br />
benævnes γ-carboxyglutaminsyrerester (gla). De to ovennævnte enzymer hæmmes af såkaldte<br />
vitamin K-antagonister (f.eks. warfarin og dikumarol) ligesom vitamin K-mangel også medfører<br />
nedsat carboxylering (figur 7a).<br />
To af faktorerne, som ikke er proenzymer, er også indbyrdes fylogenetisk beslægtede. Det drejer<br />
sig om FV og FVIII, som er inaktive forstadier til såkaldte cofaktorer. FVIII findes i plasma som et<br />
kompleks bestående af FVIII:C (proteinet, som indeholder katalytisk aktivitet) og FVIII:vW (von<br />
Willebrand-faktoren - også benævnt vWF). FVIII:vW fungerer i plasma som transportprotein for<br />
FVIII:C og fraspaltes ved aktiveringen. Når FVIII:C og FVIII:vW optræder som antigen ved immunokemiske<br />
reaktioner, betegnes de h.h.v. FVIII:C:Ag og FVIII:R:Ag. Såvel FV som FVIII fungerer<br />
efter aktivering som receptorer for dannelse af to aktiveringskomplekser på overfladen af trombocytterne.<br />
FVa kan her sammen med PF3 og Ca2+ binde FXa og protrombin, og dette kompleks -<br />
kaldet protrombinasekomplekset - aktiverer protrombin til trombin. FVIIIa kan på analog måde<br />
sammen med PF3 og Ca2+ binde FIXa og FX under dannelse af aktiveringskomplekset benævnt<br />
tenasekomplekset. Herved aktiveres FX til FXa (figur 7b).
Den normalfysiologiske hæmostase CVU Øresund,<br />
Bioanalytikeruddannelsen samt<br />
Efter- og Videreuddannelsen<br />
Web-udskrift 15<br />
Ud over FV og FVIII indgår der også i koagulationssystemet andre cofaktorer, f.eks. højmolekylært<br />
kininogen (HMWK), PF3, Ca2+, vævsfaktor (FIII, TF) og pladefaktor 4 (antiheparin).<br />
HMWK er et protein, der fungerer som hjælpefaktor ved aktivering af FXII og FXI. Det dannes bl.a.<br />
i endothelceller og megacaryocytter og frigives ved aktiverede trombocytter's release.<br />
PF3 er phosphatidylserin- (kefalin-) holdigt phospholipid, som udtrykkes på overfladen af aktiverede<br />
trombocytter og her lokaliseres dels komplekset bestående af Ca2+, FVIIIa, FIXa og FX, der<br />
aktiverer FX, dels komplekset bestående af Ca2+, FVa, FXa og FII, der aktiverer FII (figur 7b).<br />
TF er som tidligere nævnt et protein, der normalt udtrykkes på overfladen af forskellige celler i karvæggens<br />
underliggende strukturer. Dette protein fungerer både som receptor og analogt med FVa<br />
og FVIIIa, idet det er nødvendigt for samling af det cellelokaliserede aktiveringskompleks til initiering<br />
af koagulationssystemet. Dette kompleks består af Ca2+, TF, FVII og FX og i forbindelse med<br />
dette kompleks aktiveres både FVII og FX (figur 7b).<br />
Pladefaktor 4 frigives fra aktiverede trombocytter og binder sig til heparin og andre heteropolysaccharider,<br />
der katalyserer hæmning af koagulationssystemet via ATIII.<br />
Det vigtigste system til regulering af koagulationskaskaden er antikoagulationen. Denne indeholder<br />
dels nogle serinproteaseinhibitorer (serpiner), som ved binding til aktive serinproteaser, hæmmer<br />
disse. Tre vigtige serpiner er antitrombin (AT - tidligere antitrombin III - ATIII), heparin-cofaktor II<br />
samt protease nexin I. Disse inhibitorer er aktive i nærvær af negativt ladet heteropolysaccharid<br />
(heparansulfat på celleoverflader eller heparin). Endvidere indgår i antikoagulationen protein C,<br />
som aktiveret katalyserer nedbrydning af FVa og FVIIIa, hvorved de to trombocytbundne aktiveringskomplekser<br />
opløses. Ved aktivering af protein C indgår trombin, som har bundet sig til trombomodulin,<br />
og for aktivitet kræves phospholipid (PL), Ca2+ og en cofaktor, protein S. Endelig indeholder<br />
antikoagulationen en speciel hæmmer af initieringskomplekset, der som cofaktor anvender<br />
TF. Hæmmeren hedder tissue factor pathway inhibitor (TFPI). Den danner først kompleks med<br />
FXa, og dette kompleks hæmmer efterfølgende TF-FVIIa-komplekset (initieringskomplekset).<br />
1. 3. 2 Internt system (FXII,FXI,FIX)<br />
Det interne system kaldes traditionelt således, fordi det kan forløbe ved hjælp af faktorer, som man<br />
tidligere mente udelukkende fandtes i blodet. I systemet indgår FXII, prækallikrien, højmolekylært<br />
kininogen, FXI, FIX, FVIII, FX, Ca2+ og pladefaktor 3.
Den normalfysiologiske hæmostase CVU Øresund,<br />
Bioanalytikeruddannelsen samt<br />
Efter- og Videreuddannelsen<br />
Web-udskrift 16<br />
In vitro kan koagulationskaskaden begynde med, at FXII aktiveres til FXIIa. Denne reaktion forløber<br />
i samspil med prækallikrein, som er et proenzym til kallikrein, en serinprotease, og højmolekylært<br />
kininogen (HMWK), et protein, der fungerer som hjælpefaktor (figur 8).<br />
Reaktionen kan startes ved kontakt til fremmed overflade (kollagen, glas, kaolin) og menes indledt<br />
med en konformationsændring af FXII, som herefter går i kompleks med HMWK og FXI, der i<br />
plasma er associeret til hinanden. Dette kompleks aktiverer FXII til FXIIa, der aktiverer prækallikrein<br />
til kallikrein. Kallikrein aktiverer herefter mere FXII til FXIIa samt FXI til FXIa. Kallikrein katalyserer<br />
endvidere fraspaltning af et lille peptid fra HMWK, kaldet bradykinin, der virker smertefremkaldende<br />
og kardilaterende (figur 8).<br />
Udover aktivering af FXII og FXI katalyserer kallikrein også omdannelsen af plasminogen til plasmin<br />
via plasminogenaktivtoren pro-urokinase. Plasmin kan både spalte fibrin-polymer til såkaldte<br />
splitprodukter i fibrinolysen og kan desuden aktivere komplementsystemet på flere niveauer. Her<br />
menes prækallikrein at blive aktiveret af en anden protease på overfladen af bla. endothelceller<br />
uafhængigt af FXII, men afhængig af HMWK.<br />
Aktivering af prækallikrein menes in vivo kun at have betydning for fibrinolysen og komplementsystemet,<br />
idet mangel på FXII, HMWK og/eller prækallikrein ikke giver blødningssymptomer, men<br />
tværtimod tromboserisiko. FXI-mangel giver derimod en ubetydelig nedsat koagulationsevne.<br />
Ud over at kunne aktiveres af FXIIa/kallikrin kan FXI også aktiveres af FIIa (trombin). Denne aktivering<br />
af FXI via FIIa menes in vivo at have betydning for forstærkning af koagulationsprocessen.<br />
FIX kan ligeledes aktiveres på to måder - af FXIa og af FVIIa. Ved nærvær af Ca2+ hydrolyserer<br />
FXIa to peptidbindinger i FIX, som herved aktiveres (figur 8).<br />
1. 3. 3 Internt system (FIX,FVIII,FX)<br />
FIX kan aktiveres dels af FXIa fra det interne system og dels af FVIIa fra det externe system. Aktiveringen<br />
af FIX via det externe system vil blive beskrevet her.<br />
Når FIX er blevet aktiveret, skal der på trombocytoverfladen samles et aktiveringskompleks, for at<br />
FX kan blive aktiveret.
Den normalfysiologiske hæmostase CVU Øresund,<br />
Bioanalytikeruddannelsen samt<br />
Efter- og Videreuddannelsen<br />
Web-udskrift 17<br />
Aktiveringskomplekset, kaldet tenasekomplekset, består af negativt ladet phospholipid (PF3),<br />
FVIIIa, Ca2+, FIXa og FX.<br />
(figur 9)<br />
Både FIX og FX er vitamin K-afhængige koagulationsfaktorer og indeholder således negativt ladede<br />
Ca2+-bindende gla-rester. Når Ca2+ har bundet sig til gla-resterne, tjener dette som ankerkæde<br />
for FIXa og FX til trombocytoverfladen, idet gla-bundet Ca2+ kan danne kompleksbindinger til<br />
trombocytternes negativt ladede phospholipid (PF3).<br />
For at orientere FIXa og FX optimalt i forhold til hinanden på trombocytoverfladen kræves endvidere,<br />
at FVIIIa har bundet sig til phospholipidet.<br />
FVIII, der består af FVIII:C (koagulationsaktiv del) og FVIII:vW (transportdel = von Willebrand faktor),<br />
aktiveres af spormængder af trombin (FIIa), som dannes senere i koagulationskaskaden. Ved<br />
aktiveringen dissocierer FVIII:vW fra, når FVIII:C omdannes til FVIIIa, der binder sig til trombocytternes<br />
phospholipid.<br />
Da FVIII:vW udover at være transportprotein for FVIII:C også tjener som adhæsivt protein ved<br />
trombocytternes adhæsion til subendotelet, er det ikke utænkeligt, at der allerede under dannelsen<br />
af den primære trombe er sket en opkoncentrering af FVIII:C ved læsionsstedet. (figur 9)<br />
1. 3. 4 Externt system (FVII,TF,FX)<br />
I det externe system aktiveres FVII til FVIIa, og denne protease kan efterfølgende aktivere FX<br />
og/eller FIX. Her beskrives aktiveringen af FVII og FX. Det externe system kaldes traditionelt således,<br />
fordi det for at forløbe kræver en faktor, som normalt ikke findes i blodet, nemlig vævsfaktor<br />
(TF = FIII). (figur 10)<br />
TF er et transmembrant protein, der konstitutivt findes i phospholipidmembranen (PL) på mange<br />
vævsceller og celler i karrenes media og adventitia, men kun i endotelcellers membraner efter aktivering<br />
af disse. Blodet er således ikke normalt i kontakt med TF, men kommer det ved karlæsion.<br />
TF menes bla. at fungere analogt med FVIIIa og FVa ved at orientere FVIIa optimalt i forhold til FX<br />
eller FIX, som skal aktiveres. Herudover fungerer TF også som en slags receptor, idet aktivering af<br />
TF kan medføre initiering af et signalsystem intracellulært i cellen.
Den normalfysiologiske hæmostase CVU Øresund,<br />
Bioanalytikeruddannelsen samt<br />
Efter- og Videreuddannelsen<br />
Web-udskrift 18<br />
FVII er et proenzym for serinproteasen, FVIIa. FVII er ligesom FIX og FX en vitamin K-afhængig<br />
koagulationsfaktor og binder sig til phospholipid via gla-rester og Ca2+.<br />
FVIIa er i modsætning til de fleste andre aktiverede koagulationsfaktorer rimeligt stabil, og cirkulerende<br />
FVIIa kan opholde sig længe i blodet (halveringstid: ca. 2,5 timer). Der er således til stadighed<br />
spormængder af FVIIa til stede i blodet. (figur 10)<br />
Aktiveringen af FVII til FVIIa menes at foregå via spormængder af FVIIa og/eller FXa og samling af<br />
et aktiveringskompleks, der består af FVIIa, TF, Ca2+, phospholipid (PL) og enten FX eller FIX:<br />
1. Når blod kommer i kontakt med membranbundet TF vil FVII og evt. spormængder<br />
af FVIIa bindes hertil, og danne et lille antal aktiveringskomplekser (ikke-aktiveret<br />
FVII har sammen med TF en ringe katalytisk aktivitet).<br />
2. Nu omdannes få molekyler FX til FXa.<br />
3. Det dannede FXa omdanner herefter alt det TF-bundne FVII til FVIIa, som katalyserer<br />
omdannelse af mere FX til FXa samt FIX til FIXa. (figur 10)<br />
Hvor meget FXa der dannes og hermed hastigheden af koagulationskaskaden afgøres således<br />
primært af mængden af TF, der ved karlæsion og ved aktivering af endothelceller kommer i kontakt<br />
med FVII og FVIIa. Dette er måden, hvorpå koagulationssystemet menes at starte in vivo. Denne<br />
initiering af koagulationssystemet reguleres af et snedigt protein i antikoagulationen, der hedder<br />
tissue factor pathway inhibitor (TFPI). Læs om denne regulering her.<br />
1. 3. 5 Ex- og internt system (TF,FVII,FIX,FX)<br />
Hermed følger en lille opsummering af reaktionerne ved indgangen til fællessystemet.<br />
(figur 11)<br />
Som beskrevet tidligere:<br />
• kan FIX aktiveres af både FXIa fra det interne system og FVIIa fra det externe system. Da<br />
starten på det interne system i dag kun menes in vivo at have betydning for det fibrinolytiske<br />
system, er aktiveringen af FIX via det externe system den vigtigste in vivo. FXI kan aktiveres af<br />
FIIa (trombin) og denne aktivering menes at spille en rolle som forstærkning af fibrindannelsen,<br />
f.eks. på steder, hvor vævsfaktor (TF) ikke udtrykkes så kraftigt.<br />
• kan FX aktiveres af både FVIIa og FIXa (tenasekomplekset). Her er aktiveringen via FVIIa den<br />
vigtigste ved initieringen af koagulationen, medens aktiveringen via FIXa er vigtig for det fort
Den normalfysiologiske hæmostase CVU Øresund,<br />
Bioanalytikeruddannelsen samt<br />
Efter- og Videreuddannelsen<br />
Web-udskrift 19<br />
satte forløb. Sidstnævnte aktivering kan altså betragtes som et forstærkningssystem til dannelse<br />
af FXa og fibrin, ligesom aktiveringen af FXI var det. Forstærkningen af koagulationssystemet<br />
via FIX/FIXa (tenasekomplekset) spiller dog fysiologisk en meget vigtigere rolle end forstærkningen<br />
via FXI/FXIa. Ved arvelige defekter i tenasekomplekset fremkommer de klassiske<br />
blødersygdomme, medens arvelig mangel på FXI kun giver moderat blødningstendens.<br />
Initieringen af koagulationskaskaden in vivo kan herefter sammenfattes (figur 11):<br />
1. Når blod kommer i kontakt med membranbundet TF vil FVII og evt. spormængder<br />
af FVIIa bindes hertil, og danne et lille antal aktiveringskomplekser (ikke-aktiveret<br />
FVII har sammen med TF en ringe katalytisk aktivitet).<br />
2. Nu omdannes få molekyler FX til FXa.<br />
3. Det dannede FXa omdanner herefter alt det TF-bundne FVII til FVIIa, som katalyserer<br />
omdannelse af mere FX til FXa samt FIX til FIXa.<br />
4. Sandsynligvis forbliver det nyaktiverede FXa på den vævsfaktorbærende celle (fibroblastceller<br />
mv.), hvor det på celleoverfladen kan danne kompleks med indfanget<br />
FVa med henblik på at aktivere protrombin til trombin. Denne lokale forøgelse af aktivt<br />
trombin kan aktivere FVIII til FVIIIa. Herved kan tenasekomplekset bestående af<br />
FIXa, FVIIIa og phosphorlipid dannes og således muliggøre aktiveringen af FX på<br />
overfladen af de aktiverede trombocytter. (figur 11)<br />
1. 3. 6 Fællessystemet (FX,FV,FII,FI)<br />
I fællessystemet aktiveres FV, FII (protrombin), FI (fibrinogen) og FXIII.<br />
Den delreaktion i kaskaden, som er studeret mest indgående, er aktiveringen af protrombin til<br />
trombin. (figur 12)<br />
Protrombin aktiveres ligesom FVII og FX af et makromolekylært aktiveringskompleks (protrombinasekomplekset).<br />
Dette samles på trombocytoverfladen og består af FXa, FVa, Ca2+, phospholipid<br />
(PF3) og protrombin.<br />
FV aktiveres af spormængder trombin (og faktor FXa) ved positiv feedback. FVa binder sig herefter<br />
til det negativt ladet phospholipid, hvor det sammen med phospholipidet fungerer som receptor for<br />
det netop fremkomne FXa. Gla-resterne i FXa interagerer via Ca2+ med phospholipidet, og desuden<br />
forekommer en direkte interaktion med FVa. FVa og phospholipid øger aktiveringshastighe
Den normalfysiologiske hæmostase CVU Øresund,<br />
Bioanalytikeruddannelsen samt<br />
Efter- og Videreuddannelsen<br />
Web-udskrift 20<br />
den for protrombin ca. 105 gange, og FVa synes at orientere FXa og protrombin optimalt i forhold<br />
til hinanden, medens det negativt ladede phospholipid tjener til at øge reaktanternes koncentration.<br />
Produktet, trombin, skiller sig ud fra de øvrige vitamin K-afhængige serinproteaser ved at gla-delen<br />
under aktiveringen spaltes fra. Trombin har således ikke affinitet til phospholipid, hvilket trombins<br />
substrat, fibrinogen, heller ikke har. (figur 12)<br />
Trombin har i situationer med forøget tromboseberedskab en række prokoagulante funktioner:<br />
• Trombin kan via receptorer PAR-1 og PAR-2 på trombocytternes overflade aktivere disse adhæsionsuafhængigt,<br />
hvorved trombocytterne releaser en række prokoagulante faktorer. (tabel<br />
5)<br />
• Trombin kan aktivere hjælpefaktorerene FV og FVIII samt zymogenerne FXI og FVII ved positiv<br />
feedback i koagulationssystemet.<br />
• Trombin kan aktivere FXIII, som er proenzym til en transglutaminase (transamidase), der stabiliserer<br />
fibrin-polymere.<br />
• Endelig og vigtigst er trombin enzymet, der katalyserer omdannelsen af fibrinogen til fibrin.<br />
• Trombin kan stimulere endotelceller til på overfladen at vise TF og til at udskille vævsplasminogenaktivator<br />
(tPA), der under fibrindannelsen skal indbygges i den sekundære trombe for på<br />
det rette tidspunkt at kunne aktivere det fibrinolytiske system. (figur 12)<br />
Trombin har i situationer uden forøget tromboseberedskab en række antikoagulante funktioner,<br />
som opstår ved binding til trombomodulin (TM), og som beskrives i forbindelse med antikoagulationen.<br />
Fibrinogenmolekylet er opbygget af 3 par polypeptidkæder, a, ß og ?. Man kan forestille sig molekylet<br />
arrangeret i 2 symmetriske halvdele hver med en α-, en ß- og en g-kæde. Peptidkæderne<br />
synes at være spiraliserede i en tripplespiral, som afsluttes carboxyterminalt med en globulær del i<br />
hver halvdel (D). Halvdelenes aminoterminale ender er med disulfidbroer sammenholdt i et globulært<br />
domæne centralt på molekylet (E). Ud fra det centrale domæne stikker α- og ß-kædernes<br />
aminoterminale ender som fire negativt ladede haler. Ud fra de endestillede domæner stikker αkædernes<br />
carboxyterminale ender som to polære haler.(figur 12)<br />
Ved trombins proteolytiske spaltning af først α-kædernes aminoterminale haler og senere ßkædernes<br />
haler falder disse af som h.h.v. fibrinopeptid A (FPA = et peptid med 16 aminosyrer kal
Den normalfysiologiske hæmostase CVU Øresund,<br />
Bioanalytikeruddannelsen samt<br />
Efter- og Videreuddannelsen<br />
Web-udskrift 21<br />
det A 1-16) og fibrinopeptid B (FPB = et peptid med 14 aminosyrer kaldet Bß 1-14). Herved fremkommer<br />
fibrinmonomer, hvor det centrale domænes overskud af negative ladninger er blevet mindre.<br />
Polymeriseringssæder fremkommer, hvortil endestillede globulære domæner fra andre fibrinmonomere<br />
kan binde sig. Fjernelsen af fibrinopeptid A medfører polymerisering i fibrinmolekylets<br />
længderetning, medens fjernelse af fibrinopeptid B muliggør forgreninger af polymerisatet.(figur 12)<br />
Med det formål at stabilisere fibrinpolymerisatet med covalente bindinger aktiverer trombin også<br />
FXIII til FXIIIa. FXIIIa er en transglutaminase, som katalyserer dannelse af amidbindinger mellem<br />
lysin-sidekæder og glutaminsidekæder. Under optimale betingelser dannes op til 6 sådanne krydsbindinger<br />
per fibrinmolekyle, og disse krydsbindinger tjener til at gøre tromben mere robust og resistent<br />
mod fibrinolyse.(figur 12)<br />
1. 4 Antikoagulationssystemet<br />
1. 4. 1 Serpiner<br />
Formålet med antikoagulationen er forhindre koagulationskaskaden mod at løbe løbsk, samt at<br />
sikre, at aktiverede koagulationsfaktorer ikke foranlediger systemisk fibrindannelse, hvilket vil sige<br />
fibrindannelse andre steder i karsystemet end ved den primære trombe.<br />
Antikoagulationen består af tre forskellige mekanismer.<br />
1. Den første mekanisme formidles af serpiner, som er bundet til endothelcellernes luminale<br />
overflade, og som her binder allerede aktiverede koagulationsfaktorer, hvorved systemisk koagulation<br />
forhindres.<br />
2. En anden mekanisme, som formidles af tissue factor pathway inhibitor (TFPI), hæmmer aktiveringskomplekset<br />
i det externe system. Denne mekanismes aktivitet afhænger af aktiveret FX<br />
(FXa).<br />
3. Den tredje mekanisme, som er opbygget omkring serinproteasen protein C (PC), hæmmer aktiveringskomplekserne<br />
i det interne system og fællessystemet ved proteolytisk inaktivering af<br />
FVa og FVIIIa. Denne mekanismes aktivitet afhænger af aktiveret trombin (FIIa).<br />
Serpiner.<br />
Proteiner, der binder sig til serinproteaser og hermed hæmmer disse, kaldes serpiner. (figur 13)<br />
Tabel 7 indeholder en oversigt over ti kendte serpiner i plasma. Alle serpiner hæmmer serinproteaser,<br />
men afviger indbyrdes med hensyn til specificitet, d.v.s. med hensyn til hvilke serinproteaser,<br />
de kan hæmme. Nogle serpiner hæmmer primært proteaser i koagulationssystemet, andre i det
Den normalfysiologiske hæmostase CVU Øresund,<br />
Bioanalytikeruddannelsen samt<br />
Efter- og Videreuddannelsen<br />
Web-udskrift 22<br />
fibrinolytiske system og atter andre i komplementsystemet. Der hersker stadig usikkerhed om serpinernes<br />
præcise specifiteter, og der med om i hvor høj grad serpiner, som traditionelt hører<br />
hjemme i koagulationssystemet, også hæmmer proteaser i det fibrinolytiske system og visa versa.<br />
Tre vigtige serpiner i koagulationssystemet er antitrombin (AT) (under navneændring fra antitrombin<br />
III (ATIII)), heparin cofaktor II (HCII) og protease nexin I.<br />
AT dannes i leveren og inaktiverer alle proteaser i koagulationssystemet på nær FVIIa. Endvidere<br />
inaktiverer AT plasmin i det fibrinolytiske system. Inaktiveringen foregår ved, at AT irreversibelt<br />
danner et inaktivt 1:1-kompleks (kompleks bestående af 1 molekyle hæmmer og 1 molekyle enzym).<br />
Komplekset elimineres via R.E.S.. (figur 13)<br />
Bindingen mellem protease og hæmmer øges ca. 103 gange i nærvær af de negativt ladede heteropolysaccharider,<br />
heparansulfat på endotelceller og heparin (jvnf. tabel 1). Disse heteropolysaccharider<br />
fungerer som katalysatorer for AT's hæmning af serinproteaserne.<br />
Bemærk, at ved aktiveringen af trombocytter, secernerer disse bl.a. pladefaktor 4, som hæmmer<br />
heparins katalytiske virkning.<br />
På trods af, at blodet in vivo opfører sig som om det var hepariniseret, kan heparin ikke påvises i<br />
blod. Denne tilsyneladende heparisering kan forklares ved, at endotelcellernes luminale ydre er<br />
foret med bl.a. heparansulfat, der fungerer som cofaktor for AT ved inaktivering af proteaserne.<br />
Omvendt kan den effektive binding mellem heparansulfat og AT sammen med den relativt høje<br />
plasmakoncentration af AT måske give anledning til undren over, at blodet kan koagulere overhovedet.<br />
Forklaringen herpå er, at de aktiverede koagulationsfaktorer er beskyttet mod inaktivering,<br />
når de er bundet i aktiveringskomplekser på overfladen af bl. a. trombocytter og når de er indlejret i<br />
fibrin.<br />
HCII er analog med AT m.h.t. opbygning og funktion, men denne inhibitor hæmmer kun trombin.<br />
(figur 13)<br />
Protease nexin I er ligeledes analog med AT i opbygning og funktion. Dette protein hæmmer trombin,<br />
tPA og urokinase, og dets primære funktion synes at være beskyttelse af extravasculær matrix<br />
mod tPA's nedbrydning af denne. (figur 13)
Den normalfysiologiske hæmostase CVU Øresund,<br />
Bioanalytikeruddannelsen samt<br />
Efter- og Videreuddannelsen<br />
Web-udskrift 23<br />
1. 4. 3 TFPI<br />
En mekanisme i antikoagulationen er centreret omkring tissue factor pathway inhibitor (TFPI), hvis<br />
navn ikke er og nok heller aldrig bliver oversat til dansk. Tidligere har denne inhibitor heddet extrinsic<br />
pathway inhibitor (EPI) og lipid associated coagulations inhibitor (LACI), hvor det sidste navn<br />
fortæller, at en stor del af inhibitoren i plasma er bundet til plasmalipider.<br />
TFPI hæmmer aktiveringskomplekset, der består af phospholipid, Ca2+, TF, FVIIa og FX, d.v.s.<br />
aktiveringskomplekset, der indleder det externe koagulationssystem, og som er ansvarlig for den<br />
vigtige initiering af koagulationssystemet in vivo. (figur 14)<br />
TFPI er et protein, som indeholder to bindingssæder. Til det ene sæde kan FXa binde sig. FX kan<br />
ikke. Når FXa binder sig til det ene sæde, ændres udformningen af TFPI's andet sæde, således at<br />
dette nu bliver i stand til at binde sig til FVIIa, som i forvejen er bundet til vævsfaktor (TF). (figur 14)<br />
TFPI hæmmer således FXa direkte ved at binde sig hertil, men endvidere hæmmer TFPI aktiveringen<br />
af FX, idet TFPI-FXa binder sig til og hæmmer aktiveringskomplekset indeholdende TF-FVIIa.<br />
(figur 14)<br />
Initieringen af koagulationssystemet via vævsfaktor kan nu opsummeres:<br />
1. Når blod kommer i kontakt med membranbundet TF vil FVII og evt. spormængder<br />
af FVIIa bindes hertil, og danne et lille antal aktiveringskomplekser (ikke-aktiveret<br />
FVII har sammen med TF en ringe katalytisk aktivitet).<br />
2. Nu omdannes få molekyler FX til FXa.<br />
3. Det dannede FXa omdanner herefter alt det TF-bundne FVII til FVIIa, som katalyserer<br />
omdannelse af mere FX til FXa samt FIX til FIXa. Sandsynligvis forbliver det<br />
nyaktiverede FXa på den vævsfaktorbærende celle (fibroblastceller mv.), hvor det på<br />
celleoverfladen kan aktivere FV og danne protrombinasekompleks med FVa med<br />
henblik på at aktivere protrombin til trombin. Denne lokale forøgelse af aktivt trombin<br />
kan aktivere FVIII til FVIIIa. Herved kan tenasekomplekset bestående af FIXa, FVIIIa<br />
og phosphorlipid dannes og således muliggøre aktiveringen af FX på overfladen af<br />
de aktiverede trombocytter.<br />
4. Efterhånden som FXa frigøres fra den vævsfaktorbærende celle, vil det indgå i<br />
kompleks med ATIII eller TFPI og inaktiveres. FXa-TFPI-komplekset hæmmer yderligere<br />
FVIIa-vævsfaktorkompleksets aktivering af FX.<br />
Hvis der kun er lidt vævsfaktor til stede, vil kun en ringe mængde FVII, FX og FIX blive<br />
aktiveret til hhv. FVIIa, FXa og FIXa. Antitrombin vil i dette tilfælde indfange og in
Den normalfysiologiske hæmostase CVU Øresund,<br />
Bioanalytikeruddannelsen samt<br />
Efter- og Videreuddannelsen<br />
Web-udskrift 24<br />
aktivere FXa og FIXa, og TFPI forhindrer sammen med det ringe antal aktiverede<br />
trombocytter, at der dannes tilstrækkeligt funktionsdygtige tenase- og protrombinasekomplekser<br />
til et videre forløb af koagulationssystemet.<br />
5. Ved høj koncentration af vævsfaktor, hvilket forekommer ved karlæsion, vil mængden<br />
af FXa overstige koncentrationen i miljøet af antitrombin og TFPI. FXa omdanner<br />
nu på overfladen af den vævsfaktorbærende celle med hjælp fra FVa lidt protrombin<br />
til trombin, der aktiverer FV til FVa og FVIII til FVIIIa. Herved muliggøres dannelse af<br />
FXa via tenasekomplekset og trombin via protrombinasekomplekset. Det ekstra<br />
trombin kan aktivere endnu mere FVIII til FVIIIa. Herved kan yderligere tenasekomplekser<br />
samles og forstærke aktiveringen af FX til FXa med yderligere trombingenerering<br />
til følge. Endelig aktiverer trombin FXI til FXIa, som aktiverer endnu mere FIX<br />
til tenasekomplekset. Eksplosionen udvikler sig.(figur 14)<br />
TFPI findes i karbanen, både frit og associeret til plasmaets lipoproteiner, dels inde i i trombocytterne<br />
(ca. 10%), hvorfra det releases ved stimulering af trombocytter med trombin, og dels bundet<br />
til de negativt ladede heteropolysaccharider (heparansulfat) på endothelcellernes luminale overflade.<br />
Ved infusion af heparin stiger koncentrationen af TFPI 2-10 gange, bla. fordi det slipper endotheloverfladen.<br />
1. 4. 2 Protein C, trombomodulin<br />
Ved trombomodulin - protein C - inhiberingsmekanismen i antikoagulationen hæmmes de to trombocytassocierede<br />
aktiveringskomplekser (tenase- og protrombinasekomplekset) ved proteolytisk<br />
spaltning og inaktivering af FVIIIa og FVa. (figur 15)<br />
Til endotelcellernes heteropolysaccharider er bundet et protein, trombomodulin (TM). Som ordet<br />
antyder, er trombomodulin i stand til at modulere trombins funktioner.<br />
Når trombin binder sig til TM ændres enzymets katalytiske egenskaber. Trombin er nu ikke længere<br />
i stand til at aktivere fibrinogen, FV, FVII, FVIII, FXI og FXIII, ligesom det ikke længere kan aktivere<br />
trombocytter. I stedet bliver trombin i stand til at aktivere protein C (PC) til serinproteasen<br />
protein Ca (PCa eller aktiveret protein C - ACP)). APC katalyserer sammen med en hjælpefaktor,<br />
protein S (PS), proteolytisk spaltning og dermed inaktivering af FVa (FVai) og FVIIIa (FVIIIai).<br />
Trombomodulinbundet trombin aktiverer også et carboxypeptidase-B-lignende enzym, kaldet TAFI,<br />
som via proteolytisk fjernelse af C-terminale lysinrester fra fibrin, hæmmer plasminogens binding til<br />
fibrin og dermed fibrinolysen.
Den normalfysiologiske hæmostase CVU Øresund,<br />
Bioanalytikeruddannelsen samt<br />
Efter- og Videreuddannelsen<br />
Web-udskrift 25<br />
Når FVa og FVIIIa inaktiveres falder de trombocytbundne aktiveringskomplekser, der aktiverer<br />
h.h.v. protrombin i protrombinasekomplekset og FX tenasekomplekset, fra hinanden, og koagulationsreaktionerne<br />
stopper. (figur 15)<br />
APC's inaktivering af FVIIIa har vist sig at kunne foregå ved, at APC først inaktiverer den ikkeaktiverede<br />
FV (FVi). FVi forstærker virkningen af protein S, når denne fungerer som hjælpefaktor<br />
ved APC's inaktivering af FVIIIa til FVIIIai.<br />
I større kar findes en specifik protein C receptor (EPCR) på den luminale overflade af endothelet,<br />
som forstærker interaktionen mellem protein C og trombomodulinbundet trombin.<br />
Frit trombin virker således prokoagulant (hæmostaseprovokerende - ved karlæsion), medens<br />
trombomudulin-bundet trombin virker antikoagulant (hæmostasehæmmende - ved intakte kar).<br />
Desuden fungerer trombin også som kontaktskaber mellem koagulationssystemet og såvel immunsystemet<br />
som vævshelingsprocessen, idet trombin virker kemotaktisk (tiltrækkende) på immunokompetente<br />
celler og mitogent (celledelingsfremmende) på mange celler.<br />
Protein S er i plasma bundet til proteinet C4b-bindende protein (C4BP), som også er en vigtig regulator<br />
af komplementsystemet. Sandsynligvis er der her tale om en tæt kobling mellem reguleringen<br />
af koagulationssystemet og komplementsystemet, en kobling som stadig er under udforskning.<br />
Ovenstående inhiberingsmekanisme i antikoagulationen er i sig selv underlagt regulering, idet der i<br />
plasma findes en hæmmer af APC. Denne hæmmer, som tilhører serpinfamilien, benævnes protein<br />
C inhibitor (PCI), og udover at hæmme APC, hæmmer PCI også aktiveringen af det fibrinolytiske<br />
system. (figur 15)<br />
1. 5. Det fibrinolytiske system<br />
Formålet med det fibrinolytiske system er lokalt og i takt med vævshelingen at fjerne den sekundære<br />
trombe ved nedbrydning af fibrinpolymer til såkaldte degradationsprodukter (FDP - FnDP).<br />
(figur 16)<br />
Kravene til systemet er således:<br />
-samstemt regulering af fibrinolyse og vævsheling<br />
-trombelokaliseret fibrinolyse (modsat systemisk fibrinolyse)
Den normalfysiologiske hæmostase CVU Øresund,<br />
Bioanalytikeruddannelsen samt<br />
Efter- og Videreuddannelsen<br />
Web-udskrift 26<br />
Hvorledes det første krav imødegåes er stadig et spørgsmål. Sandsynligvis eksisterer der er række<br />
mekanismer i fibrinolysen, som afhænger af vævshelingen, men mange af disse er stadig uopdagede.<br />
Det andet krav efterkommes bl.a. ved, at mange faktorer, såvel stimulerende som hæmmende, i<br />
det fibrinolytiske system indeholder strukturer, der har affinitet til fibrinpolymer, og disse faktorer<br />
indbygges allerede i tromben, når denne dannes. Endvidere findes der i plasma inhibitorer, som<br />
binder sig til og hæmmer de fibrinolytiske faktorer, der måtte slippe fri i plasma.<br />
Tabel 8 viser en oversigt over fibrinolytiske faktorer.<br />
Det centrale enzym i fibrinolysen er serinproteasen plasmin, som dannes ud fra proenzymet plasminogen.<br />
Plasminogen cirkulerer i plasma, hvor ca. 40% er bundet til proteinet histidinrigt glycoprotein<br />
(HRG), der menes at have betydning for reguleringen af fibrinolysen. Plasminogen har<br />
ikke kun betydning for fibrinolysen, men er også involveret i andre processer, hvor der kræves<br />
proteolytisk aktivitet til reparation, tilvækst og differentiering. Som eksempel kan nævnes, at plasmin<br />
deltager ved fastgørelse af det befrugtede æg til uterus, ved tilvækst af kapillærer samt ved<br />
cancercellers invasion af væv. Plasminogens rolle ved fibrinolysen bør således ses som et delfænomen<br />
i den generelle ombygning/reparation af organer og væv, som til stadighed pågår, og der er<br />
fundet tæt analogi mellem plasminogenbindende receptorer på mange celleoverflader og fibrinpolymer.<br />
(figur 16)<br />
Plasmins specificitet er lav, og enzymet kan katalysere nedbrydning af mange proteiner. Hvis<br />
plasmin slipper fri i plasma, vil det således også nedbryde fibrinogen og fibrinmonomer (systemisk<br />
fibrinolyse).<br />
Ikke-aktiveret plasminogen har som aminoterminal aminosyrerest glutaminsyre (glu-plasminogen).<br />
Ved partiel proteolyse katalyseret af plasmin kan en del af molekylets aminoterminale ende fraspaltes,<br />
hvorved der fremkommer lys-plasminogen. Lys-plasminogen har en højere affinitet til fibrinpolymer<br />
og er mere modtagelig overfor proteolytisk aktivering ved plasminogenaktivatorerne.<br />
Denne præaktivering af plasminogen er således med til at sikre, at fibrinolysen foregår lokaliseret<br />
til tromben.
Den normalfysiologiske hæmostase CVU Øresund,<br />
Bioanalytikeruddannelsen samt<br />
Efter- og Videreuddannelsen<br />
Web-udskrift 27<br />
Plasminogen kan aktiveres til plasmin ved tre forskellige mekanismer, hvoraf de to anses for normalt<br />
forekommende, medens den tredie kun forekommer ved infektion eller ved farmakologisk behandling:<br />
Intern aktivering.<br />
Den interne aktivering af plasminogen formidles af faktorer, som alle er til stede i blodet. I denne<br />
aktivering deltager kallikrein. Ved kontakt med HMWK og negative overflader in vitro aktiveres FXII<br />
til FXIIa, som kan aktivere prækallikrein til kallikrein, som kan virke tilbage og aktivere mere FXII til<br />
FXIIa. FXIIa kan her aktivere FXI.<br />
In vivo kan prækallikrein aktiveres på overfladen af celler, herunder endothelceller. Kallikrein kan<br />
aktivere plasminogen direkte, men menes in vivo at være vigtig for den cellulære fibrinolyse via<br />
aktivering af prourokinase (PRO-UK) (= single-chain urokinase-like plasminogen activity (scuPA))<br />
til urokinase (UK - urokinase-like plasminogen activity (uPA)) , som kan aktivere plasminogen. (figur<br />
16)<br />
Extern aktivering.<br />
Den externe aktivering formidles af serinproteasen, vævsplasminogenaktivator ("tissue plasminogen<br />
activator" = tPA), som frisættes fra karrenes endothelceller ved diverse stimuli. tPA indeholder<br />
ligesom lys-plasminogen strukturer, som giver enzymet affinitet til fibrinpolymer, og det indbygges<br />
ligeledes i tromben, når denne dannes. (figur 16)<br />
Exogen aktivering (farmekologisk aktivering).<br />
Den exogene aktivering, der ikke forekommer normalt, formidles af bakterielle aktivatorer, f.eks.<br />
proteinerne streptokinase (SK) fra hæmolytiske streptococcer og staphylokinase fra Staphylococcus<br />
Aureus. Proteinerne er ikke proteaser. (figur 16)<br />
Det fibrinolytiske system er reguleret og sikret mod systemisk fibrinolyse ved hjælp af inhibitorer.<br />
Disse inhibitorer er serpiner, og nogle hæmmer serinproteaserne, der aktiverer plasminogen<br />
(plasminogenaktivatorinhibitorer = PAI), medens andre hæmmer plasmin (plasmininhibitorer = PI).<br />
(figur 16)<br />
Endvidere har trombomodulin-bundet trombin også en fibrinolysehæmmende effekt via aktivering<br />
af TAFI (trombin-aktiverbar-fibrinolyse-hæmmer)
Den normalfysiologiske hæmostase CVU Øresund,<br />
Bioanalytikeruddannelsen samt<br />
Efter- og Videreuddannelsen<br />
Web-udskrift 28<br />
1. 5. 1 Intern aktivering<br />
Den interne aktivering af plasminogen til plasmin er identisk med starten på det interne koagulationssystem.<br />
Reaktionen kan startes ved kontakt til negativ overflade (glas, kaolin) og menes indledt<br />
med en konformationsændring af FXII, som herefter går i kompleks med HMWK og FXI, hvor FXI i<br />
plasma er associeret til HMWK. Dette kompleks aktiverer FXII til FXIIa, der aktiverer prækallikrein<br />
(PK) til kallikrein (K). Kallikrein aktiverer herefter mere FXII til FXIIa samt FXI til FXIa, men kallikreins<br />
vigtigste fysiologiske funktion synes at være aktiveringen af plasminogen til plasmin. Betydningen<br />
af denne aktivering in vivo er under diskussion. (figur 17)<br />
In vivo kan prækallikrein aktiveres på overfladen af celler, herunder endothelceller, af en membranbundet<br />
cysteinkinase. Aktiveringen synes afhængig af samtidig binding af HMWK og FXII,<br />
hvor aktivering af denne til FXIIa muligvis forstærker prækallikreins aktiveringshastighed. Kallikrein<br />
kan aktivere plasminogen direkte, men menes in vivo at være vigtig for fibrinolysen via aktivering af<br />
prourokinase (scuPA) til urokinase (uPA).<br />
Urokinase er en serinprotease, bestående af to peptidkæder, som først blev fundet i urin. Man<br />
mente tidligere, at urokinase udelukkende blev dannet i og udskilt fra nyrernes epitelceller med det<br />
formål at friholde nyretubuli for fibrinudfældning med efterfølgende tilstopning. At urokinase også<br />
fandtes i blodet ansås for en slags misforstået udskillelse fra nyrecellernes side.<br />
I dag har man imidlertid fundet, at urokinase dannes i monocytter og endotelceller som et enkeltkædet<br />
proenzym, kaldet prourokinase (synonym: "single-chain urokinase-like plasminogen activator"<br />
= scuPA). scuPA udskilles fra ovennævnte celler og findes i blodet, og det har i sig selv en<br />
ringe katalytisk aktivetet. Omdannelsen af prourokinase til urokinase kan formidles af kallikrein og<br />
plasmin. Kallikrein og urokinase menes at være vigtig for den cellulære fibrinollyse og på overfladen<br />
af bla. monocytter og endothelceller er fundet en urokinasereceptor, kaldet uPAR.<br />
Urokinase hæmmes bl.a. af vævsplasminogenaktivatorinhibitor ("tissue plasminogen activator inhibitor"<br />
= tPAI - PAI-2), der tilhører serpingruppen. (figur 17)<br />
Såvel urokinase som prourokinase er i dag fremstillet ved DNA-recombinantteknik (r-uPA, rscuPA).
Den normalfysiologiske hæmostase CVU Øresund,<br />
Bioanalytikeruddannelsen samt<br />
Efter- og Videreuddannelsen<br />
Web-udskrift 29<br />
1. 5. 2. Extern aktivering<br />
Den externe aktivering af plasminogen formidles af vævsplasminogenaktivator (tPA), og denne<br />
anses for at være den vigtigste fibrinrelaterede aktiveringsmekanisme af det fibrinolytiske system.<br />
(figur 18)<br />
tPA er en enkeltkædet serinprotease, som dannes i karrenes endotelceller og frisættes herfra i<br />
øget mængde, når cellerne stimuleres af bl.a. trombin, adrenalin, moderat alkoholindtagelse m.m..<br />
tPA dannes og frisættes i modsætning til andre serinproteaser ikke som et inaktivt enzymforstadium,<br />
men som en aktiv protease.<br />
tPA findes i både en enkeltkædet og en dobbeltkædet udgave. Plasmin kan omdanne den enkeltkædede<br />
tPA til den dobbeltkædede udgave, men betydningen heraf er stadig uklar, da begge udgaver<br />
har samme katalytiske egenskaber.<br />
Der er altid tPA til stede i plasma, men når endotelcellerne ikke er blevet stimuleret, vil tPA være<br />
hæmmet især af serpinet vævsplasminogenaktivatorinhibitor (tPAI - PAI-1), der i plasma normalt<br />
findes i en fire gange så høj koncentration som tPA. PAI-1 udskilles også fra endotelcellerne, men<br />
som yderligere er fundet i leverceller, karrenes muskelceller, fedtceller og trombocytternes α-<br />
granula. Koncentrationsstigning stimuleres bla. af Transforming Growth Factor beta (TGF-ß),<br />
PDGF, endotoxin (LPS), Tumor Necrosis Factor alfa (TNF-a) og interleukin 1 (IL-1) og hæmmes af<br />
længere tids motion. (figur 18)<br />
Udover PAI-1 hæmmes tPA også af serpinerne protein C inhibitor (PCI) og protease nexin I.<br />
Da både lys-plasminogen, som er dannet ved plasmins spaltning af glu-plasminogen, tPA og PAI-1<br />
indeholder nogle specielle strukturer (kaldet kringler), som har høj affinitet til fibrin, vil alle tre komponenter<br />
blive indbygget i fibrinet under trombedannelsen. Her må tPA formodes at katalysere en<br />
kontrolleret aktivering af lys-plasminogen til plasmin, og kontrollen må yderligere formodes at være<br />
foretaget af PAI-1. Ved denne trombespecifikke fibrinolyse fremkommer fibrindegradationsprodukter<br />
(FnDP), som kun stammer fra fibrinpolymer. (figur 18)<br />
Hvis tPA slipper løs til plasma, vil det heri blive hæmmet af PAI-1. Kun hvis plasmakoncentrationen<br />
af tPA overstiger koncentrationen PAI-1, er der risiko for systemisk fibrinolyse. I så fald vil FDP<br />
også bestå af fibrinogendegradationsprodukter (FgDP).
Den normalfysiologiske hæmostase CVU Øresund,<br />
Bioanalytikeruddannelsen samt<br />
Efter- og Videreuddannelsen<br />
Web-udskrift 30<br />
I forbindelse med fibrinolysehæmmende (antitrombotisk) behandling, skal nævnes en aminosyr,<br />
kendt fra rottegift, som ved indgift binder sig til lys-plasminogen og herved nedsætter affiniteten til<br />
fibrinpolymer. Den hedder e-aminocapronsyre (EACA) eller tranexamsyre. (figur 18)<br />
tPA er i dag fremstillet ved DNA-recombinantteknik (rtPA).<br />
1. 5. 3 Exogen aktivering<br />
Ved infektion med gruppe-C-ß-hæmolytiske streptococcer, udskiller disse et protein, streptokinase<br />
(SK), som fremkalder systemisk fibrinolyse. (figur 19)<br />
Streptokinase er ikke et proteolytisk enzym, men ved at danne et kompleks med plasminogen, får<br />
plasminogen plasminaktivitet.<br />
SK-plasminogen-komplekset kan ved autokatalyse omdannes til SK-plasmin, ligesom komplekset<br />
kan aktivere andre plasminmolekyler til plasmin, som slutteligt kan nedbryde fibrinogen, fibrinmonomer<br />
og fibrinpolymer til fibrin(ogen)-degradations-produkter (FgDP og FnDP).<br />
Streptokinase har gennem længere tid været brugt til opløsning af tromber ved trombolytisk behandling.<br />
Et af problemerne ved denne behandling har, ligesom for urokinase, været, at streptokinase<br />
ud over at opløse en trombe også fremkalder systemisk fibrinolyse. Et andet problem har<br />
været, at personer som tidligere i deres liv har været udsat for infektion med ß-hæmolytiske streptococcer<br />
ofte har en høj titer af antistof mod streptokinase. (figur 19)<br />
Man undersøger i dag mulighederne for trombolytisk behandling med kemisk modificerede former<br />
af streptokinase. En form, hvor SK-plasminogen kemisk er blevet forsynet med acyl-grupper (AP-<br />
SAC - anisoyleret lys-plasminogen streptokinase aktivator kompleks), synes lovende. Acylgrupperne<br />
blokerer nemlig det aktive sæde i komplekset indtil dette er blevet indsat i fibrinpolymer.<br />
1. 5. 4 Fibrin(ogen)nedbrydning<br />
Plasmin kan katalysere nedbrydning af både fibrinogen og fibrinpolymer.<br />
Førstnævnte nedbrydning sker ved systemisk fibrinolyse (også benævnt primær fibrinolyse), hvor<br />
plasminkoncentrationen i plasma er for høj. Dette kan således betragtes som patologisk fibrinolyse.<br />
(figur 20)
Den normalfysiologiske hæmostase CVU Øresund,<br />
Bioanalytikeruddannelsen samt<br />
Efter- og Videreuddannelsen<br />
Web-udskrift 31<br />
Sidstnævnte nedbrydning sker trombespecifikt som en del af den normale hæmostase (også benævnt<br />
sekundær fibrinolyse).<br />
Ved nedbrydning af både fibrinogen og fibrinpolymer fremkommer nogle degradationsprodukter,<br />
som har antigene determinanter tilfælles. Disse betegnes også fibrinogenrelaterede antigener (FRa).<br />
Andre benyttede betegnelser er splitprodukter eller fibrin(ogen) degradationsprodukter (FDP -<br />
Fn/gDP). FDP må ikke forveksles med fibrinopeptiderne A (Aα 1-16) og B (Bß 1-14), der fremkommer<br />
ved trombins aktivering af fibrinogen.<br />
Ved plasmins nedbrydning af fibrinogen fraspaltes først det polære vedhæng bestående af αkædernes<br />
carboxyterminale haler. Herefter fraspaltes et peptid, som består af ß-kædernes 42 første<br />
aminoterminale ender (Bß 1-42). Det tilbageblevne hedder fragment X. I fragment X spaltes α-,<br />
ß- og g-kæderne nu mellem E- og D-domænet, hvilket efterlader først fragment D og fragment Y.<br />
Fragment Y spaltes endelig til et fragment D mere samt fragment E. (figur 20)<br />
Ved plasmins nedbrydning af fibrinmonomer samt fibrinpolymer, der endnu ikke er stabiliseret ved<br />
FXIIIa's dannelse af covalente bindinger (krydsbindinger), fremkommer de samme fragmenter,<br />
som ved nedbrydning af fibrinogen.<br />
Ved plasmins nedbrydning af krydsbundet fibrinpolymer fremkommer et væld af lav- og højmolekylære<br />
fragmenter.<br />
Et af fragmenterne fremkommer som ovenfor, ved at plasmin spalter en peptidbinding i ß-kæden,<br />
mellem aminosyre nummer 42 og 43. Da trombin ved aktiveringen af fibrinogen allerede har fjernet<br />
de første 14 aminosyrer (Bß 1-14), frembringer plasmin her et peptid, som betegnes Bß 15-42.<br />
Ved brug af monoklonale antistoffer findes har der eksisteret immunkemiske metoder, der kan<br />
skelne mellem Bß 1-42 (systemisk fibrinolyse) og Bß 15-42 (trombespecifik fibrinolyse). (figur 20)<br />
Ved plasmins nedbrydning af krydsbundet fibrin fremkommer desuden fragmenterne D-dimer-E<br />
(D2E) og D-dimer. Der findes nu monoklonale antistoffer, som reagerer med D-dimer uden at<br />
krydsreagere med fibrinogen.<br />
Reguleringen af den trombosespecifikke plasminaktivitet samt beskyttelsen mod systemisk fibrinolyse<br />
foretages bla. af en række serpiner (jvnf. tabel 7). Som tidligere beskrevet reguleres plasminogenaktiveringen<br />
af nogle plasminogenaktivatorinhibitorer, hvoraf PAI-1 anses for den vigtigste.<br />
Plasmins aktivitet reguleres af plasmininhibitorer:
Den normalfysiologiske hæmostase CVU Øresund,<br />
Bioanalytikeruddannelsen samt<br />
Efter- og Videreuddannelsen<br />
Web-udskrift 32<br />
• α2-plasmininhibitor (α2PI), et glycoprotein, der inaktiverer plasmin ved, som de fleste andre<br />
serpiner, at danne et 1:1-kompleks med enzymet. α2-PI har i lighed med PAI-1, tPA og plasmi-<br />
nogen høj affinitet til fibrin og bliver faktisk af FXIIIa krydsbundet til tromben uder dennes dannelse.<br />
Under plasmins nedbrydning af en fibrinpolymerisatet synes plasmin at være beskyttet<br />
mod inaktivering. Plasminaktivitet, som opstår andre steder end på den sekundære trombe,<br />
hæmmes derimod hurtigt af α2-PI, hvilket beskytter mod systemisk fibrinolyse. α2-PI hæmmer<br />
ud over plasmin også andre serinproteaser, f.eks. FXIIa, FXIa, FXa, trombin, kallikrein og urokinase.<br />
(figur 20)<br />
• α2-makroglobulin (α2-MG) er et serpin, som fanger plasmin i sit indre, og når plasmin her<br />
spalter visse peptidbindinger, ændrer α2-makroglobulin konformation, hvorved plasmin fastlå-<br />
ses som i en musefælde. Komplekset elimineres herefter via R.E.S. (figur 20)<br />
• C1-esteraseinhibitor hæmmer aktiviteten af komplementfaktor 1, kallikrein, plasmin, FXIa ,<br />
FXIIa og plasmin.<br />
• ATIII sættes traditionelt i koagulationen. Faktisk hæmmer ATIII også, katalyseret af negativt<br />
ladet heparansulfat og heparin, plasmin.