Trombin

V biosintezi neaktivni protrombin proteina postane koagulacijski faktor Trombin izobraženi. Trombini pretvorijo fibrinogene v fibrin in tako realizirajo zadnji korak v koagulacijski kaskadi. V primeru genetskih mutacij protrombina povečana koncentracija protrombina v plazmi vodi k nagnjenju k trombozi.

Kaj je trombin

Trombin se pojavlja kot protein v krvni plazmi in sodeluje pri plazmatski koagulaciji krvi. Njegov predhodnik je znan kot faktor II pri strjevanju krvi. Trombin nastaja v jetrih, od koder se trajno sprosti v kri. Da se kri ne strdi v zdravih žilah, telo proizvaja lastne antitrombine, ki zavirajo učinek na strjevanje. Z odprtimi ranami in poškodbami v tkivu nastane trombin neposredno na mestu poškodbe.

Zlasti njegov neaktivni predhodnik protrombin je torej prisoten v plazmi, dejanski trombin pa je v plazmi le v majhnih količinah. Encim je prvi opisal Schmidt, ki ga je omenil v svoji knjigi o krvni teoriji konec 19. stoletja. Farmacevtska industrija je s heparinom in podobnimi snovmi razvila številna sredstva za zaviranje trombina, ki med zdravstvenimi postopki, kot je dializa, zmanjšajo strjevanje krvi. Ti antitrombini so modelirani na telesu lastnih antitrombin.

Anatomija in struktura

Telesni lastni trombin je beljakovina. V jetrih nastane kot del biosinteze iz neaktivne oblike protrombina. Za človeka ima gen F2 na kromosomu 11 vlogo pri tem procesu in razvoju protrombina. Ta gen obsega več kot 20.000 baznih parov in tvori 14 eksonov. MRNA, ki doseže 1.997 baz, se po prepisu prevede v protein 622 aminokislin.

Rezultat tega prevoda povzroči protrombin in s tem predhodnik trombina, ki vsebuje 579 aminokislin. Ta predhodnik trombina je neaktiven, dokler se v biosintezi ne pretvori v trombin. Ta pretvorba se izvede z encimskim cepitvijo protrombina. V tem procesu igra glavno vlogo encimski protrombinazni kompleks. Pretvorba neaktivnih protrombinov v aktivne trombine poteka na vitamin K odvisen način in je korak v tako imenovani koagulacijski kaskadi.

Funkcija in naloge

Trombin katalizira zadnji korak v koagulacijski kaskadi. Ta kaskada ščiti telo pred večjo izgubo krvi in ​​zapre rano, da se zaščiti pred okužbo. Kaskada koagulacije je sistematična aktivacija posameznih koagulacijskih faktorjev. Kot tako imenovana serinska proteaza trombin sproži pretvorbo fibrinogena v fibrin. V ta namen trombin hidrolizira tako imenovano arginilglicinsko vez v α in β verigah fibrinogenov in odcepi štiri polipeptide.

Molekularna teža 340 000 za fibrinogene se zmanjša na približno 270 000 Daltonov za fibrin. Polimerizacija poteka prek fibrina. V procesu nastajajo nekovalentne vezi. Zaradi koagulacijskega faktorja XIII iz teh vezi končno nastane kovalentna peptidna vez in koagulacija je končana. Preprosto povedano, trombin odcepi vsak peptidni ostanek iz fibrinogena. Pretvorba poteka proteolitično, to je s pomočjo razpada beljakovin. Med tem postopkom se iz fibrinogena tvorijo fibrinske niti.

Kri na ta način spremeni svojo konsistenco. Namesto da so v tekoči obliki, nitke predstavljajo v obliki želeja, ki ga koagulacijski faktor XIII na koncu predela v mrežo fibrinov. Fibrinogene imenujemo tudi faktor koagulacije I zaradi njihove pomembnosti v koagulacijski kaskadi. V tem sistemu trombin služi kot njegov katalizator in, tako rekoč, prevzame koagulacijske funkcije v zakulisju, saj pomaga spremeniti konsistenco krvi v primeru poškodbe.

Tu lahko najdete svoja zdravila

Bolezni

Ena najpomembnejših bolezni, pri kateri sodeluje trombin, je tako imenovana mutacija protrombina ali mutacija faktorja II. Ljudje s temi motnjami krvavitve imajo večje tveganje za nastanek krvnega strdka. V primerjavi s krvjo zdravih ljudi se njihova kri hitreje strdi. Razlog za to je sprememba genetskih informacij o protrombinu. Ta genska nepravilnost je točkovna mutacija gena za protrombin.

Zaradi napačnih genetskih informacij so v bolnikovi krvi prisotne bistveno večje količine protrombinov. Kot rezultat, se njihova krv nagiba k strjevanju. Posledica tega je, da se trombozi vstavijo ali, če se trombus razširi, celo embolije. Posledica so lahko srčni infarkti in kapi ali napadi ledvic. V kombinaciji z dejavniki tveganja, kot sta kajenje ali jemanje kontracepcijske tablete, so žilne okluzije in srčni napadi še pogostejši za tiste, ki jih je prizadela protrombinska mutacija. Mutacija prizadene približno dva od 100 ljudi v Nemčiji in jo lahko odkrijemo z genetsko analizo.

Zdravljenje z antitrombinom lahko znatno zmanjša tveganje za resne posledice. Pomanjkanje protrombina v krvi je lahko tudi prirojeno. S takšnim pomanjkanjem prizadeti trpijo zaradi nagnjenosti k krvavitvam. Poleg dednih motenj strjevanja krvi lahko pride tudi do pridobljene nagnjenosti krvavitve, na primer, če so jetra poškodovana. Tudi pri simptomih pomanjkanja je koagulacija včasih motena. Trombin nastane s porabo vitamina K, zato se lahko pomanjkanje tega vitamina kaže predvsem v pomanjkanju v koagulacijski kaskadi.