Koagulasjonsfaktoren trombin dannes fra det inaktive proteinet protrombin i en biosyntese prosess. Trombiner omdanner fibrinogener til fibrin, og realiserer dermed det siste trinnet i koagulasjonskaskaden. I genetiske protrombinmutasjoner, økt protrombin konsentrasjon i plasma fører til trombose tendens.
Hva er trombin?
Trombin forekommer som et protein i blod plasma og er involvert i plasmatisk koagulering av blod. Forløperen er kjent som faktor II av blod koagulering. Trombin produseres i leveren, der den slippes permanent ut i blod. For å forhindre at blodet koagulerer sunt fartøy, produserer kroppen sine egne antitrombiner, som har en hemmende effekt på koagulering. Åpen sår og vevsskader produseres trombin direkte på skadestedet. Derfor er hovedsakelig dens inaktive forløper protrombin til stede i plasmaet, mens den faktiske trombin bare er tilstede i små mengder i plasmaet. Enzymet ble først beskrevet av Schmidt, som nevnte det i sin bok om blodvitenskap på slutten av 19-tallet. Med heparin og lignende stoffer, har farmasøytisk industri utviklet en rekke midler for å hemme trombin og redusere blodpropp under medisinske prosedyrer som f.eks dialyse. Disse antitrombinene er modellert på kroppens egne antitrombiner.
Anatomi og struktur
Endogen trombin er et protein. Den dannes i leveren som en del av en biosyntese fra den inaktive formen protrombin. For mennesker, på genetisk basis, F2 gen spesielt på kromosom 11 spiller en rolle i denne prosessen og dannelsen av protrombin. Dette gen strekker seg over mer enn 20,000 basepar og utgjør hele 14 eksoner. Etter transkripsjon blir 1,997 base mRNA oversatt til protein bestående av 622 aminosyrer. Via modifikasjoner resulterer produktet i denne oversettelsen i protrombin og dermed forløperen til trombin, som omfatter 579 aminosyrer. Denne forløperen til trombin er inaktiv til den omdannes til trombin i biosyntese. Denne konverteringen skjer gjennom enzymatisk spaltning av protrombiner. Det enzymatiske protrombinasekomplekset spiller hovedrollen i denne prosessen. Konverteringen av inaktive protrombiner til aktive trombiner er vitamin K-avhengig og er et skritt i den såkalte koagulasjonskaskaden.
Funksjon og oppgaver
Trombin katalyserer det siste trinnet i koagulasjonskaskaden. Denne kaskaden beskytter kroppen mot alvorlig blodtap og lukker såret for å beskytte mot infeksjon. Koagulasjonskaskaden er systematisk aktivering av de enkelte koagulasjonsfaktorene. Som en såkalt serinprotease, initierer trombin omdannelsen av fibrinogen inn i fibrin. For dette formål hydrolyserer trombin en såkalt arginylglycinbinding i a- og β-kjedene til fibrinogenene og spalter fire polypeptider. Dette reduserer molekylvekten fra 340,000 270,000 for fibrinogener til ca. XNUMX XNUMX dalton for fibrin. Polymerisering skjer som et resultat av fibrin. I prosessen dannes ikke-kovalente bindinger. Gjennom koagulasjonsfaktor XIII dannes de kovalente peptidbindinger til slutt fra disse bindingene, og koagulasjonen er fullført. I forenklede termer klyver trombin peptidrester fra fibrinogen. Følgelig foregår omdannelsen proteolytisk, dvs. ved nedbrytning av proteiner. I løpet av denne prosessen dannes fibrintråder fra fibrinogenene. Blodet endrer konsistensen på denne måten. I stedet for å være i flytende form, er det i form av gelé på grunn av trådene, som til slutt behandles av koagulasjonsfaktor XIII til et nettverk av fibriner. Fibrinogener er også kjent som koagulasjonsfaktor I på grunn av deres relevans i koagulasjonskaskaden. Trombin fungerer som deres katalysator i dette systemet, og utfører dermed koaguleringsfunksjoner bak kulissene, for å si det slik, ved å hjelpe til med å endre blodkonsistensen i tilfelle skade.
Sykdommer
En av de viktigste sykdommene som involverer trombin er den såkalte protrombinmutasjonen eller faktor II-mutasjonen. Pasienter med dette blodproppsforstyrrelse har økt risiko for å utvikle en blodpropp. Sammenlignet med blodet fra friske mennesker, koagulerer blodet deres raskere. Dette er forårsaket av en endring i den genetiske informasjonen til protrombin. Denne genetiske anomali er en punktmutasjon av protrombin gen. På grunn av feil genetisk informasjon er det betydelig større mengder protrombin i pasientenes blod, og blodet deres har derfor en tendens til å danne blodpropp. Som en konsekvens, trombose eller enda emboli kan oppstå hvis tromben bæres bort. Hjerte angrep og slag eller nyre infarkt kan være resultatet. I kombinasjon med risikofaktorer slik som røyking eller tar prevensjonspillen, forekommer vaskulære okklusjoner og infarkter enda oftere for de som er rammet av protrombinmutasjonen. Mutasjonen rammer omtrent to av 100 personer i Tyskland og kan påvises ved genetisk analyse. Behandling med antitrombiner kan redusere risikoen for alvorlige konsekvenser betydelig. Mangel på protrombiner i blodet kan også være medfødt. De som er rammet av en slik mangel lider av en tendens til å blø. I tillegg til arvelige koagulasjonsforstyrrelser, kan ervervede blødningstendenser også være til stede, for eksempel i tilfelle skade på leveren. Koagulering forstyrres også noen ganger i tilfelle mangelsymptomer. Trombiner produseres med forbruk av vitamin K, så en mangel på dette vitaminet spesielt kan manifestere seg i en mangel i koagulasjonskaskaden.
