Участие тромбоцитов в гемостазе определяется в основном следующими функциями этих клеток:
1) ангиотрофической, а именно способностью поддерживать нормальную структуру и функцию стенок микрососудов;
2) образование в поврежденных сосудах первичной тромбоцитарной пробки (адгезивно-агрегационная функция);
3) поддержание спазма поврежденных сосудов;
4) участие в свертывании крови и влияние на фибринолиз.
В нормальных условиях (без тромбоцитопении) эндотелий поглощает в среднем 35 000 кровяных пластинок из каждого микролитра крови за сутки. Следовательно, на ангиотрофическую функцию расходуется ежедневно около 15% всех циркулирующих в крови тромбоцитов.
Если эндотелиальные клетки лишаются тромбоцитарной «подкормки», то они быстро подвергаются дистрофии и начинают пропускать через свою цитоплазму эритроциты. Проникновение эритроцитов происходит очень быстро – в течение нескольких минут и с большей энергией, о чем можно судить хотя бы по тому, что эритроцит, встретивший на своем пути ядро эндотелиальной клетки, либо отжимает его в сторону, либо ломает надвое. Вышедшие из капилляров эритроциты образуют мелкие кровоизлияния. Часть из них попадает в лимфу и через грудной лимфатический проток возвращается в систему кровообращения. При всех тромбоцитопениях содержание эритроцитов в лимфе грудного протока повышено, причем тем больше, чем значительнее дефицит кровяных пластинок.
Таким образом, кровоточивость при тромбоцитопениях связана как с повышенной ломкостью микрососудов, так и с их повышенной проницаемостью для эритроцитов и других компонентов крови.
Известно, что в кровотоке указанная перестройка тромбоцитов происходит до того, как они достигнут поврежденного участка сосуда, вследствие чего к сосуду они уже доставляются, будучи подготовлены к прилипанию и агрегации. Одновременно с этим в кровотоке интенсивно идет и другой процесс – склеивание тромбоцитов друг с другом, в результате чего образуются конгломераты, состоящие из 3–15–20 клеток, которые приклеиваются к первично адгезировавшим тромбоцитам. В результате гемостатическая пробка быстро увеличивается в объеме и через 1–3 мин полностью заполняет просвет кровоточащего сосуда.
Прилипание и агрегация тромбоцитов – сложная биологическая реакция, требующая участия ряда внешних и внутренних, исходящих из самих тромбоцитов, стимуляторов, энергетических затрат, глубокой перестройки свойств кровяных пластинок. Важнейшим плазменным кофактором адгезии тромбоцитов к коллагену является синтезируемый в эндотелии и циркулирующий в крови гликопротеин – фактор Виллебранда. Тромбоциты способны накапливать этот фактор в своих гранулах и выделять его в окружающую среду при активации (дегрануляция, «реакция освобождения»). Агрегация тромбоцитов реализуется рядом включающихся сопряженно и последовательно стимуляторов (агонистов): коллаген, АДФ, арахидоновая кислота и ее производные, адреналин, тромбин.
В первичном запуске агрегации ведущая роль принадлежит АДФ. Его первые небольшие количества поступают из поврежденной сосудистой стенки и эритроцитов, мацерирующихся в зоне гемостаза. Затем АДФ выделяют в окружающую среду сами первично адгезировавшие и активированные тромбоциты в процессе присущей этим клеткам «реакции освобождения». В результате вышеописанных процессов концентрация АДФ в зоне гемостаза быстро нарастает. И спустя уже 20 с после перерезки артериолы около 50% всего имеющегося в тромбоцитах АТФ превращается в АДФ.
Сопряженно с АДФ из тромбоцитов выделяются содержащиеся в тех же гранулах другие стимуляторы агрегации – адреналин, серотонин. Однако особое значение имеет то, что в лабилизированных тромбоцитах активируются мембранные фосфолипазы, циклооксигеназа и тромбоксан-синтетеза, в результате чего образуются мощные стимуляторы агрегации – арахидоновая кислота и ее производные, в том числе наиболее активный агрегант этой группы – тромбоксан А2.
Аналогичным образом в эндотелии и гладкомышечных клетках стенок кровеносных сосудов активируется образование эндоперекисей простагландинов, но на последнем этапе под влиянием фермента простациклин-синтетазы в них образуется и выделяется в кровь мощный ингибитор агрегации тромбоцитов и вазодилататор – простациклин.
Таким образом, система простагландинов – один из важных регуляторов агрегационной функции тромбоцитов и их взаимодействия с сосудистой стенкой.
Для клиницистов знакомство с этими механизмами имеет существенное значение, поскольку с нарушением образования аденилатциклазы или с ее блокадой связан ряд наследственных («аспириноподобный синдром») и приобретенных, в том числе лекарственных, тромбоцитопатий. Препараты, ингибирующие эту систему, используются в антитромботической терапии, хотя целесообразность применения некоторых из них весьма проблематична, поскольку они в равной степени подавляют как агрегацию тромбоцитов, так и образование в эндотелии антитромботического агента – простациклина.
Тромбин – чрезвычайно сильный агрегирующий агент, завершающий «реакцию освобождения» внутрипластиночных факторов, укрепление фибрином тромбоцитарной пробки. Важно, что агрегацию он вызывает в дозах, значительно меньше тех, какие необходимы для свертывания крови. Формирование тромбоцитарной пробки опережает свертывание, хотя отдельные волокна фибрина все же обнаруживаются в ней и на ранних этапах агрегации.
Взаимодействуя с мембранным гликопротеином V, тромбин формирует на тромбоцитах рецепторы к активированным плазменным факторам свертывания X и V. Закрепляясь на тромбоците, фактор Ха получает защиту от антикоагулянтного действия антитромбина III и гепарина, что играет важную роль в реализации локального свертывания крови в зоне тромбирования сосудов.
В механизме тромбоцитарного гемостаза важным и вместе с тем очень уязвимым звеном является «реакция освобождения» гранул и содержащихся в них агентов, необходимых как для осуществления гемостаза, так и для репарации поврежденной сосудистой стенки. Без «реакции освобождения» процесс агрегации обрывается на начальном этапе и не завершается формированием полноценной тромбоцитарной пробки. Это нарушение часто наблюдается как при наследственных, так и при вторичных (симптоматических) тромбоцитопатиях.
«Реакция освобождения» реализуется в 3 этапа:
1) подготовительный, характеризующийся смещением содержащихся в тромбоците плотных гранул в центр клетки и расширением проникающих вглубь тромбоцита каналов;
2) ранняя «реакция освобождения» с выходом из клетки (секрецией) гранул I и II типа;
3) поздняя «реакция освобождения» – секреция гранул III и IV типа.
В тромбоцитах различают 4 типа секретируемых гранул высокой электронно-оптической плотности.
I тип – гранулы, с которыми секретируются важные для гемостаза небелковые компоненты: АТФ, АДФ, серотонин, пирофосфат, адреналин, кальций.
II тип – гранулы, содержащие низкомолекулярные белки, фактор Виллебранда и фибриноген; наиболее важны в этих гранулах 2 разновидности пластиночного антигепаринового фактора (фактор 4 тромбоцитов, ПФ-4), β-тромбоглобулин, ростовой (митогенный) фактор, стимулирующий синтез ДНК и деление клеток, фактор Виллебранда.
III и IV тип гранул содержат ферменты, в основном кислые гидролазы; они секретируются позже и только под влиянием тромбина и коллагена, но не АДФ и адреналина.
Агрегация тромбоцитов, особенно под влиянием АДФ, адреналина и тромбоксана, нуждается в ряде небелковых (ионы кальция и магния, фосфолипидный фактор) и белковых плазменных кофакторов. К последним относятся альбумин, термостабильный и термолабильный белковые кофакторы, фибриноген, некоторые компоненты глобулиновой фракции плазмы. Фибриноген необходим для агрегации в очень небольших количествах (немногим более 0,02 г/л), в связи с чем нарушения агрегации, связанные собственно с гипофибриногенемией, встречаются крайне редко.
Все эти белки образуют вокруг тромбоцитов «плазматическую атмосферу», необходимую для полноценного функционирования этих клеток.
Вместе с тем продукты ферментного расщепления белков (в частности, обусловленного плазмином расщепления фибриногена и фибрина) резко ингибируют агрегацию тромбоцитов.
Таким же свойством обладают некоторые парапротеины и криоглобулины.
Взаимодействие стимуляторов агрегации и ряда их плазменных кофакторов с кровяными пластинками происходит на мембране этих клеток – на предсуществующих или «открывающихся» в процессе активации рецепторах, в большинстве принадлежащих гликопротеинам (ГП). Многие виды патологии тромбоцитов, в том числе такие важные их формы, как тромбастения Гланцмана, макроцитарная тромбоцитодистрофия Бернара – Сулье, синдром Мей – Хегглина, обусловлены отсутствием или аномалией мембранных гликопротеиновых рецепторов.
Гликопротеин I состоит из двух дисульфидносвязанных субъединиц – 1а или гликокалицина (молекулярная масса 130 000–160 000) и b (молекулярная масса 22 000). Первая является рецептором фактора Виллебранда; она необходима для прилипания тромбоцитов к субэндотелию (коллагену) и отчасти – для тромбинагрегации. Ее содержание в мембране тромбоцитов резко снижено при аномалии Бернара – Сулье.
Гликопротеин II состоит из субъединиц IIа (молекулярная масса 110 000–130 000) и lib (молекулярная масса 23 000), необходим для всех видов агрегации тромбоцитов. Содержание резко снижено при тромбастении Гланцмана.
Гликопротеин III, возможно, является вариантной формой гликопротеина II (молекулярная масса 114 000). Содержание в мембране снижено при тромбастении Гланцмана.
Гликопротеин IV (молекулярная масса 85 000–100 000) отличается от других гликопротеинов резистентностью к трипсину и химотрипсину. Функция нуждается в уточнении.
Гликопротеин V (молекулярная масса 68 000–89 000) является субстратом тромбина, которым селективно гидролизуется. Важен для реализации тромбин-агрегации.
Тромбоцитарный гемостаз сам по себе вполне достаточен для полной остановки кровотечения в зоне микроциркуляции. Однако в более крупных сосудах с высоким кровяным давлением тромбоцитарная пробка, не укрепленная фибрином (без последующего свертывания крови), в лучшем случае лишь временно останавливает кровотечение, а затем часто не удерживается на месте, что ведет к его возобновлению.
Плазма не только окружает тромбоциты снаружи, но омывает их изнутри, проникая вглубь клеток через ветвящиеся каналы. Они расширяются при активации кровяных пластинок. Многие факторы, участвующие в гемостазе и свертывании крови, сорбируются и концентрируются на поверхности тромбоцитов, другие накапливаются внутри клеток (в гранулах) и выделяются в процессе «реакции освобождения». Наконец, есть и такие компоненты, которые определяются в тромбоцитах в виде двух пулов – наружного (на мембране клетки) и внутреннего (чаще всего в гранулах). Следует отметить, что фибриноген, на долю которого приходится 3–4% всего белка плазмы, в тромбоцитах составляет 10–12% белка, причем 1/4 этого количества содержится в плотных гранулах II типа и секретируется при «реакции освобождения», а 3/4 – на оболочках кровяных пластинок. Точно так же фибринстабилизирующий фактор (фактор XIII) и фактор Виллебранда обнаруживаются в разных молекулярных формах как внутри тромбоцитов (в органеллах), так и на их наружных мембранах.
Из собственно тромбоцитарных факторов для свертывания крови наибольшее значение имеет фосфолипидный компонент, или 3-й пластиночный фактор (ПФ-3), представляющий собой организованные в микромембраны липидно-белковые комплексы, на которых, как на матрицах, организуется и ускоряется взаимодействие плазменных факторов свертывания. Второе важное свойство ПФ-3 состоит в том, что, фиксируя на себе активированные факторы IX и X, он защищает их от инактивации наиболее мощным физиологическим антикоагулянтом – антитромбином III и комплексом антитромбин III – гепарин. ПФ-3 включается в процесс свертывания (становится доступным) при активации тромбоцитов, сопряженной с «реакцией освобождения». При некоторых формах патологии тромбоцитов этот механизм нарушается.
Сходным с ПФ-3 активирующим действием на свертывание крови обладают мембранные факторы эритроцитов (эритроцитин, эритрофосфатид), активность которых также выявляется в зоне гемостаза. Для исследования свертывающей системы крови используется также тканевый заменитель ПФ-3 – кефалин (вытяжка из ткани мозга, лишенная тромбопластических свойств дополнительным извлечением).
Из других тромбоцитарных факторов наиболее важен фактор 4 (ПФ-4) – 2 низкомолекулярных белка, содержащихся в гранулах II типа, с высокой антигепариновой активностью, а также способностью потенцировать агрегацию кровяных пластинок и эритроцитов. Уровень ПФ-4 в плазме является одним из маркеров внутрисосудистой активации тромбоцитарного гемостаза. Заслуживают упоминания также фибринопластический компонент кровяных пластинок, повышающий чувствительность фибриногена к тромбину, фактор ускорения полимеризации фибрин-мономеров и тромбостенин. С его функцией связаны такие важные феномены, как изменение формы кровяных пластинок, образование ложных ножек, «реакция освобождения», трансформация АТФ в АДФ, фиксация тромбоцитов на субэндотелии, укрепление пластиночного тромба и ретракция кровяного сгустка.
Активируют процесс свертывания крови и другие вещества, освобождающиеся при активации тромбоцитов, в частности АДФ и адреналин, которые существенно ускоряют переход факторов XII и XI в активированную форму.
Тромбоциты оказывают также разнонаправленное влияние на фибринолиз, причем в одних условиях они его ингибируют, а в других, наоборот, активируют. Цельные плазменные сгустки растворяются значительно медленнее в присутствии тромбоцитов, чем без них, но при исследовании растворенных сгустков, полученных из разведенной цельной плазмы, выявляется очень выраженное активирующее влияние тромбоцитов на растворение.
Система свертывания крови
Основы ферментной теории свертывания крови были заложены еще в XIX в. профессором Юрьевского университета А. А. Шмидтом (1861 г.; 1895 г.) и уточнены П. Моравитцем в 1905 г. Согласно данной теории образование волокон фибрина, составляющих каркас любого свертка крови, связано с ферментным отщеплением от молекул фибриногена небольших фрагментов (фибринопептидов), после чего остающиеся основные части этих молекул (фибрин-мономеры) соединяются друг с другом в длинные цепи «фибринполимера».
Фермент крови, обеспечивающий отщепление фибрино-пептидов и превращение фибриногена в фибрин, получил название тромбина. Готового тромбина в плазме нет, но в ней имеется его неактивный предшественник – протромбин (фактор II), который в присутствии ионов кальция и под влиянием «тромбокиназы» превращается в тромбин.
Имеется 2 различных механизма активации свертывания крови. Один из них обозначается как «внешний механизм», поскольку запускается поступлением из тканей или из лейкоцитов в плазму тканевого тромбопластического фактора (фактора III), относящегося к липопротеидам. Этот фактор вступает во взаимодействие с фактором VII и при участии ионов кальция быстро образует активатор фактора X, который и является главной составной частью протромбиназы, поскольку трансформирует протромбин (фактор II) в тромбин (IIа). В лабораторных условиях этот путь имитируется протромбиновым тестом Квика: к исследуемой рекальцифицированной плазме добавляется стандартная доза тканевого (мозгового) тромбо-пластина, получается, что процесс искусственно запускается по внешнему механизму.
Второй путь активации свертывания назван внутренним, поскольку осуществляется без добавления извне тканевого тромбопластина, за счет внутренних ресурсов плазмы. В искусственных условиях свертывание по внутреннему механизму наблюдается тогда, когда кровь, извлеченная из сосудистого русла, самопроизвольно свертывается в пробирке. Запуск этого внутреннего механизма начинается с активации фактора XII (фактора Хагемана). Эта активация возникает в разных условиях: вследствие контакта крови с поврежденной сосудистой стенкой (коллагеном и другими структурами), с измененными клеточными мембранами, под влиянием некоторых протеаз и адреналина, а вне организма – вследствие контакта крови или плазмы с чужеродной поверхностью – стеклом, иглами, кюветами и др. Этой контактной активации не препятствует удаление из крови ионов кальция, в связи с чем она происходит и в цитратной (или оксалатной) плазме. Однако в этом случае процесс обрывается на активации фактора IX, для которой уже необходим ионизированный кальций. Вслед за фактором XII последовательно активируются факторы XI, IX и VIII. Последние два фактора образуют продукт, который активирует фактор X, что приводит к формированию протромбиназной активности. Вместе с тем сам по себе активированный фактор X обладает слабой протромбиназной активностью, но она усиливается в 1000 раз акселерирующим фактором – фактором V.
Точно так же действие фактора IX на фактор X усиливается в несколько тысяч раз фактором VIII – антигемофильным глобулином. Этим обосновывается деление плазменных факторов свертывания на 2 группы: ферментную – факторы XII, XI, IX, VII, X и II и неферментную – факторы I, V и VIII. Фактор X последовательно отщепляет от протромбина два фрагмента, в результате чего образуется тромбин-эстераза, отщепляющая от α– и β-цепей фибриногена вначале 2 пептида А, затем – 2 пептида В (всего 4 фибринопептида). Незавершенный фибрин-мономер, от которого отделились лишь пептиды А, обозначается как «дес-А-фибрин», а лишенный пептидов А и В – как «дес-АВ-фибрин». Фибрин-мономеры имеют трехмодулярную структуру, их сборка в полимер проходит этапы формирования димеров, из которых путем дальнейшего продольного и поперечного связывания образуются протофибрилы фибрина. Соединяясь друг с другом, протофибрилы формируют волокна фибрина. Фибринстабилизирующий фактор XIII (плазменная трансглутаминаза) «прошивает» фибрин-полимеры дополнительными перекрестными связями между γ-цепями и тем самым укрепляет фибрин, делает его нерастворимым в мочевине, монохлоруксусной кислоте и других растворителях. Основным активатором фактора XIII является тромбин.
В условиях патологии процесс полимеризации фибрина легко нарушается либо вследствие плохой трансформации дес-А-фибрина в дес-АВ-фибрин, либо из-за нарушения сборки димеров и протофибрил. В этих случаях фибрин-мономеры (дес-А-фибрин и дес-АВ-фибрин) соединяются с фибриногеном, образуя средне– и крупномолекулярные (от 450 000 до 2 000 000 и более) растворимые фибрин-мономерные комплексы. Фибриноген в этих комплексах блокируется и утрачивает способность свертывания под влиянием тромбина. Этот феномен, имеющий большое диагностическое значение, в литературе обозначается по-разному – «растворимые фибрин-мономерные комплексы» (РФМК), «фибринемия», «несвертывающийся фибрин», «заблокированный, или тромбинрезистентный, фибриноген», «феномен паракоагуляции». Последнее название связано с тем, что не свертывающиеся тромбином РФМК коагулируют или преципитируют под влиянием ряда неферментных воздействий – при добавлении к плазме спирта (этаноловый тест), сульфата протамина (протамин-сульфатный тест) или при охлаждении (криофибриноген).
Биологический смысл и санационное значение образования РФМК заключаются в том, что они способствуют поддержанию жидкого состояния крови при тромбинемии, препятствуют отложению больших масс фибрина в сосудах и уменьшают блокаду зоны микроциркуляции.
Вместе с тем доказано, что РФМК значительно легче и быстрее растворяются плазмином, чем коагулировавший фибрин.
Таким образом, свертывание крови – многоэтапный каскадный ферментный процесс, в котором последовательно активируются проферменты и действуют силы аутокатализа, функционирующие как сверху вниз, так и по механизму обратной связи. Так, первые малые дозы тромбина, чаще всего образующиеся благодаря включению внешнего механизма свертывания под влиянием тканевого тромбопластина, активируют акселераторы – факторы VIII и V, в результате чего интенсифицируется основный внутренний механизм формирования протромбиназной активности и тромбина.
Эти механизмы аутокатализа действуют интенсивно, но кратковременно. Вскоре их сменяют инактивация факторов свертывания и самоторможение системы. Этому способствуют как физиологические антикоагулянты, так и конечные и побочные продукты свертывания, многие с высокой противосвертывающей активностью. Ингибирующим влиянием на свертывание крови и тромбоцитарный гемостаз обладают и продукты фибринолиза.
По всем этим причинам свертывание крови затормаживается и не переходит в обычных условиях из локального процесса во всеобщую коагуляцию циркулирующего фибриногена.
Также в активации начальных этапов свертывания участвуют компоненты калликреин-кининовой системы. Стимуляторами являются фактор ХIIа и его фрагменты, образующиеся в результате расщепления фактора XII калликреином. Комплекс фактор ХIIа – калликреин – высокомолекулярный кининоген (ВМК) ускоряет активацию не только фактора XI, но и фактора VII, реализуя взаимосвязь между внутренним и внешним механизмами свертывания. Еще более важно активирующее влияние тромбопластина и фактора VII на фактор IX, в результате чего даже малые дозы тканевого тромбопластина запускают процесс свертывания крови не только по внешнему, но и по внутреннему пути, через фактор IX. Установлено также, что фактор ХIIа и его фрагменты через калликреин-кининовую систему, а отчасти и непосредственно активируют ряд других плазменных ферментных систем, в том числе фибринолитическую и систему комплемента.
Фактор VIII – многокомпонентная система, состоящая из нескольких субъединиц, участвующих в формировании его коагуляционной активности (VIII : С) и в тромбоцитарно-сосудистом взаимодействии (фактор Виллебранда VIII : FW). Эти субъединицы отличаются разной стабильностью, гетерогенны по генетическому контролю и антигенным свойствам.
Противосвертывающие механизмы играют ведущую роль в поддержании жидкого состояния крови и в ограничении процесса тромбообразования. Однако они изучены значительно меньше, чем процесс свертывания крови, в связи с чем вопросы функции и физиологической регуляции антикоагулянтного звена системы гемостаза во многом остаются дискуссионными.
Все образующиеся в организме антикоагулянты можно разделить на 2 группы:
1) существующие или синтезируемые самостоятельно, возникающие независимо от свертывания крови, фибринолиза или активации других ферментных систем;
2) образующиеся в процессе протеолиза – свертывания крови, фибринолиза. Химически антикоагулянты относятся к разным группам веществ – белкам, пептидам, липидам, мукополисахаридам.
Из всех предшествующих антикоагулянтов наиболее активен, универсален по действию и важен для поддержания жидкого состояния крови антитромбин III (AT III). Этот белок, содержащийся в плазме в количестве около 0,3–0,42 г/л, или 3,0–4,7 ммоль/л, инактивирует не только тромбин, но и все другие активированные ферментные факторы свертывания: ХIIа, XIa, IXa, Ха. Он же является плазменным кофактором гепарина – без AT III гепарин почти совершенно не оказывает антикоагулянтного действия. Дефицит AT III, наследственный или вторичный (симптоматический), закономерно приводит к развитию тяжелейшего, часто несовместимого с жизнью тромбоэмболического синдрома. Дефицит всех других предшествующих физиологических антикоагулянтов по раздельности либо в совокупности не создает подобных критических ситуаций. Все вышеперечисленные данные закрепили за AT III репутацию главного ингибитора и модулятора системы свертывания крови. Местом синтеза AT III долгое время считали печень, однако исследования последних лет, в том числе выполненные на клеточных культурах иммунологическими методами, показали, что этот антикоагулянт продуцируется сосудистым эндотелием. Все факторы свертывания AT III инактивирует, образуя с ними эквимолярные комплексные соединения. Гепарин, соединяясь с AT III, резко ускоряет это взаимодействие и фиксирует антикоагулянт на поверхности эндотелиальных клеток, чем повышается тромбоустойчивость внутренней стенки сосудов.
Альфа2-макроглобулин является слабым ингибитором тромбина, действие которого становится ощутимым лишь при депрессии AT III. На долю этого антикоагулянта приходится, по разным авторам, от 4 до 21% антитромбиновой активности дефибринированной плазмы. Несколько больше роль α2-макроглобулина в связывании плазмина, но и в этом случае его действие становится ощутимым после удаления быстродействующего антиплазмина. В отличие от AT III он из всех активированных факторов свертывания взаимодействует только с тромбином. Наследственный дефицит α2-макроглобулина не сопровождается ни сколько-нибудь заметной тромбогенностью, ни существенными сдвигами в свертывающей системе крови, что говорит о его весьма ограниченном значении в регуляции гемостатического потенциала крови.
Более выражено ингибирующее действие на тромбин и другие активированные факторы свертывания (IXa, XIa и ХПа) α1-антитрипсина и ингибитора 1 компонента комплемента. Однако и при их дефиците не наблюдается значительных нарушений гемостаза, что, очевидно, связано с одинаково выраженным ослаблением инактивации как свертывания крови, так и фибринолиза, вследствие чего сохраняется динамическое равновесие между этими системами.
Самоторможение наблюдается и на других этапах свертывания. Так, тромбин действует ферментативно на протромбин, отщепляя от него ингибитор фактора Ха; фактор Va после участия в свертывании начинает тормозить превращение протромбина в тромбин, а фактор ХIа после взаимодействия с фактором XII начинает тормозить его дальнейшую активацию. Мощные антикоагулянты, обладающие антитромбиновым и антиполимеразным действием, образуются в процессе фибринолиза.
Все вышеперечисленные данные в очередной раз свидетельствуют о том, что в свертывающей системе крови на всех этапах каскада действуют силы самоограничения процесса, одни и те же факторы могут выступать вначале как коагулянты, а затем – как антикоагулянты.
Фибринолитическая (плазминовая) система
Ферментная система, обеспечивающая растворение фибрина в кровяном русле, получила название фибринолитической, или плазминовой, системы. Это растворение осуществляется основным компонентом указанной системы – фибринолизином (или плазмином), который в плазме содержится в виде профермента (плазминогена) в концентрации около 20,6 + 3,6 мг%. Как в плазме, так и в тканях плазминоген содержится в виде двух или более молекулярных форм, отличающихся друг от друга способами выделения, особенностями активации и инактивации. Каждая из двух основных форм состоит из нескольких молекулярных подформ:
1) нативный плазминоген с NH2-терминальной глютаминовой кислотой – «глю-плазминоген»;
2) подвергшийся ограниченному протеолизу плазминоген с NH2-терминальным лизином, валином или метионином – «лиз-плазминоген». Лиз-плазминоген в 10–20 раз быстрее трансформируется активаторами в плазмин, имеет значительно более выраженное, чем глю-плазминоген, сродство к фибрину и значительно быстрее последнего метаболизируется – его Т1/2 в циркуляции около 0,8 суток, а глю-плазминогена – 1,24 ± 0,29 суток. По механизму протеолитического действия плазмин наиболее близок к трипсину.
После активации плазминоген быстро исчезает из кровотока – блокируется антиплазминами и удаляется. Вслед за введением больших доз стрептокиназы или урокиназы уровень плазминогена в крови снижается до нуля, но затем в течение 12–28 ч восстанавливается, если прекращена его дальнейшая активация.
Эта способность активаторов фибринолиза быстро истощать запасы плазминогена в крови и на время оставлять больного без ферментативного фибринолиза важна для клиники и должна учитываться при лечении тромбозов и синдрома диссеминированного внутрисосудистого свертывания крови.
Существующие в организме механизмы активации плазминогена весьма разнообразны, но, подобно механизмам свертывания крови, они также могут быть подразделены на две основные группы – с внутренней и внешней активацией.
Ведущий внутренний механизм запускается теми же факторами, какие инициируют свертывание крови, а именно фактором ХIIа, который, взаимодействуя с прекалликреином и высокомолекулярным кининогеном плазмы (ВМК), активирует плазминоген. Такой путь фибринолиза – базисный, обеспечивающий активацию плазминовой системы не вслед за свертыванием крови, а одновременно с ним. Он функционирует по «замкнутому циклу», поскольку образующиеся первые порции калликреина и плазмина вызывают протеолиз фактора XII, отцепляя фрагменты, под действием которых нарастает изменение прекалликреина в калликреин. Такая интенсивная самоактивация приводит к тому, что ХIIа-калликреин-зависимый фибринолиз при интенсивном внутрисосудистом свертывании крови истощается быстро, раньше других механизмов фибринолиза.
Лимитирующими факторами являются в первую очередь ВМК и прекалликреин. Их плазменный резерв быстро истощается, тогда как уровень плазминогена остается в крови еще достаточно высоким. В таких условиях ХIIа-зависимый фибринолиз уже не функционирует, но поддается другим (не калликреиновым) способам активации – стрептокиназой и урокиназой. Лишь вслед за этим возможно истощение запасов плазминогена, что делает неэффективным любые способы активации плазминовой системы. Определенное участие в активации внутреннего механизма фибринолиза принимает, по-видимому, и фактор Виллебранда. В частности, на образцах плазмы с дефицитом ВМК показано, что фактор Виллебранда в 2–3 раза усиливает превращение прекалликреина в калликреин под влиянием фрагментов фактора XII. В присутствии ВМК, обладающего значительно более мощным влиянием на активацию прекалликреина, это действие фактора Виллебранда становится малоощутимым.
Заслуживает внимания то обстоятельство, что если в свертывании крови компонентам калликреин-кининовой системы отводится в определенной мере вспомогательная функция, то в гуморальном механизме фибринолиза это один из ведущих механизмов. Возможно, именно поэтому при генетически обусловленном дефиците плазменного прекалликреина (дефект Флетчера) или ВМК (дефект Фитцжеральда – Вильсона) у больных нет кровоточивости и вместе с тем прослеживается наклонность к тромбозам.
Важнейшими стимуляторами внешнего механизма фибринолиза являются белковые активаторы плазминогена, синтезируемые в сосудистой стенке. Эти активаторы подразделяются на высокомолекулярные и низкомолекулярные фракции, обнаруживают высокое сродство к фибрину. Физиологическая регуляция синтеза и выделения в кровь сосудистых активаторов изучена недостаточно. Тем не менее известно, что их интенсивный выброс происходит при нарушении проходимости сосудов, в том числе и при пережатии сосуда манжетой, а также при физических нагрузках, под влиянием вазоактивных веществ. Определение эуглобулинового лизиса до и после пережатия сосуда (манжеточная проба) используется для оценки резерва сосудистых активаторов плазминогена и функциональной полноценности механизмов их либерации. Депрессия данных механизмов характерна для ряда тромбофилических состояний. Стероидные гормоны анаболического действия повышают синтез в эндотелии активаторов фибринолиза, с чем отчасти связывается их благоприятное влияние на течение флеботромботической болезни.
Мощные активаторы плазминогена содержатся также в клетках крови – эритроцитах, тромбоцитах и особенно лейкоцитах. При внутрисосудистом свертывании крови, тромбообразовании, воздействии эндотоксином, активации системы комплемента, гемолизе эти активаторы освобождаются из клеток в «плазматическую атмосферу» и активируют плазминоген.
Более того, установлено, что гранулоциты секретируют не только активатор плазминогена, но и внутриклеточные протеазы (цитокиназы), которые самостоятельно, без участия плазмина, переваривают фибрин. При этом образуются иные продукты расщепления фибрина, чем при его плазминовом расщеплении.
Следовательно, лейкоциты обеспечивают функционирование самостоятельного (неплазминового) механизма растворения фибрина. Этот альтернативный механизм играет важную роль в ограничении размеров тромбов и в деблокировании микроциркуляторного русла при диссеминированном внутрисосудистом свертывании крови.
Разнообразные активаторы плазминогена (цитокиназы) содержатся и в других тканях и клетках, особенно в эпителиальной, мышечной и мезенхимальной, а также в секретах и экскретах – моче, молоке, желчи, слюне. Некоторые из них поступают в определенных количествах в кровь, участвуя в активации плазминогена. В частности, таким свойством обладает урокиназа – активатор фибринолиза, синтезируемый в почечном эпителии и выделяющийся с мочой. В кровь поступает небольшое количество урокиназы, ответственное приблизительно за 10–15% общей плазминоген-активаторной функции. В настоящее время установлено, что большинство тканевых активаторов плазминоген идентично сосудистому, эндотелиальному.
Фибринолиз ингибируется рядом антиактиваторов и антиплазминов, из которых наиболее важен недавно открытый быстродействующий антиплазмин, относящийся к α2-глобулинам (молекулярная масса 65 000–70 000) и содержащийся в плазме в количестве 70 мг/л. Этого количества достаточно, чтобы нейтрализовать более 2/3 всего плазмина, образующегося при максимальной активации плазминогена. Однако плазмин, связанный с фибрином, хуже комплексируется с антиплазмином, чем при циркуляции в свободном состоянии. Антиплазмин ослабляет процесс связывания плазминогена с фибрином. Присутствие в плазме циркулирующих комплексов плазмин – антиплазмин, как и комплексов тромбин-ATIII, служит признаком интенсивного внутрисосудистого свертывания крови и активации фибринолиза. Выявление этих комплексов облегчается тем, что в них появляются новые антигенные свойства (так называемые неоантигены).
Быстродействующий α2-антиплазмин обладает также антиактиваторным действием, но он не идентичен другому антиактиватору, описанному Hedner (1973, 1977 гг.).
Из других ингибиторов фибринолиза, обладающих значительно более слабым действием, заслуживают упоминания α2-макроглобулин и ингибитор С1-эстеразы. Последний ингибирует фактор ХIIа, калликреин и отчасти плазмин, специфически блокирует внутренний (ХIIа-зависимый) фибринолиз. Вместе с тем имеются данные о том, что α2-макроглобулин не столько препятствует фибринолизу, сколько защищает плазмин от других, более мощных, ингибиторов. В частности, комплекс макроглобулин-плазмин защищен от быстродействующего α2-антиплазмина, благодаря чему при активации плазминовой системы идет лизис не только фибрина и РФМК, но в небольшой степени и фибриногена, хотя в плазме имеется избыток α2-антиплазмина.
Плазминовая система специфически адаптирована к лизису фибрина и растворимых фибрин-мономерных комплексов (РФМК), хотя при ее значительной активации расщеплению подвергаются и другие белки (в том числе факторы свертывания V и VIII).
Механизм преимущественной активации фибринолиза в тромбах и сгустках, резко выраженного преобладания фибринолиза над фибриногенолизом пока не может считаться окончательно выясненным. Твердо доказана лишь способность частично активированного плазминогена (лиз-плазминогена) связываться с фибрином. Установлено также, что растворение идет тем быстрее, чем выше локальная концентрация в сгустках плазминогена. Особенно важно, что сосудистый активатор плазминогена также концентрируется на фибрине. Наконец, установлено, что α2-антиплазмин намного слабее инактивирует связанный с фибрином плазмин, тогда как циркулирующий «свободный» плазмин образует с этим мощным ингибитором плохо диссоциирующие комплексы.