In una biosintesi, la protrombina proteica inattiva diventa il fattore di coagulazione trombina educato. Le trombine convertono i fibrinogeni in fibrina e realizzano così l'ultimo passaggio nella cascata della coagulazione. In caso di mutazioni genetiche della protrombina, l'aumento della concentrazione di protrombina nel plasma porta a una tendenza alla trombosi.
Cos'è la trombina
La trombina si presenta come una proteina nel plasma sanguigno ed è coinvolta nella coagulazione plasmatica del sangue. Il suo precursore è noto come fattore II nella coagulazione del sangue. La trombina viene prodotta nel fegato, da dove viene rilasciata permanentemente nel sangue. Affinché il sangue non si coaguli in vasi sani, il corpo produce le proprie antitrombine, che hanno un effetto inibitorio sulla coagulazione. Con ferite aperte e lesioni nel tessuto, la trombina si forma direttamente nel sito della lesione.
La sua protrombina precursore inattiva, in particolare, è quindi presente nel plasma, mentre la trombina vera e propria si trova solo in piccole quantità nel plasma. L'enzima fu descritto per la prima volta da Schmidt, che lo menzionò nel suo libro sulla teoria del sangue alla fine del XIX secolo. Con l'eparina e sostanze simili, l'industria farmaceutica ha sviluppato numerosi agenti per inibire la trombina, che riducono la coagulazione del sangue durante procedure mediche come la dialisi. Queste antitrombine sono modellate sulle antitrombine proprie del corpo.
Anatomia e struttura
La trombina del corpo è una proteina. Si forma nel fegato come parte di una biosintesi dalla protrombina della forma inattiva. Per l'uomo, su base genetica, il gene F2 sul cromosoma 11 gioca un ruolo in questo processo e nello sviluppo della protrombina. Questo gene si estende su più di 20.000 coppie di basi e costituisce 14 esoni. L'mRNA, che raggiunge 1.997 basi, viene tradotto in proteine di 622 aminoacidi dopo la trascrizione.
Tramite modifiche, il prodotto di questa traduzione si traduce in protrombina e quindi nel precursore della trombina, che comprende 579 aminoacidi. Questo precursore della trombina è inattivo fino a quando non viene convertito in trombina nella biosintesi. Questa conversione avviene attraverso la scissione enzimatica della protrombina. Il complesso enzimatico protrombinasi svolge il ruolo principale in questo processo. La conversione delle protrombine inattive in trombine attive avviene in modo dipendente dalla vitamina K ed è una fase della cosiddetta cascata della coagulazione.
Funzione e compiti
La trombina catalizza l'ultimo passaggio nella cascata della coagulazione. Questa cascata protegge il corpo da una grave perdita di sangue e chiude la ferita per proteggerla dalle infezioni. La cascata della coagulazione è l'attivazione sistematica dei singoli fattori della coagulazione. Come cosiddetta serina proteasi, la trombina avvia la conversione del fibrinogeno in fibrina. Per fare ciò, la trombina idrolizza un cosiddetto legame arginilglicina nelle catene α e β dei fibrinogeni e scinde quattro polipeptidi.
Il peso molecolare di 340.000 per i fibrinogeni è ridotto a circa 270.000 Dalton per la fibrina. La polimerizzazione avviene attraverso la fibrina. Nel processo si formano legami non covalenti. A causa del fattore di coagulazione XIII, i legami peptidici covalenti vengono infine formati da questi legami e la coagulazione è completa. Per dirla semplicemente, la trombina separa ogni residuo di peptide dal fibrinogeno. La conversione avviene proteoliticamente, cioè attraverso la scomposizione delle proteine. Durante questo processo, i fili di fibrina si formano dal fibrinogeno.
Il sangue cambia la sua consistenza in questo modo. Invece di essere in forma liquida, i fili lo presentano sotto forma di gelatina, che viene infine trasformata dal fattore di coagulazione XIII in una rete di fibrine. I fibrinogeni sono anche indicati come fattore I della coagulazione a causa della loro rilevanza nella cascata della coagulazione. In questo sistema, la trombina funge da catalizzatore e, per così dire, assume funzioni di coagulazione dietro le quinte aiutando a modificare la consistenza del sangue in caso di lesioni.
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Una delle malattie più importanti con coinvolgimento della trombina è la cosiddetta mutazione della protrombina o mutazione del fattore II. Le persone con questi disturbi emorragici hanno un rischio maggiore di sviluppare un coagulo di sangue. Rispetto al sangue delle persone sane, il loro sangue coagula più velocemente. La ragione di ciò è un cambiamento nelle informazioni genetiche della protrombina. Questa anomalia genetica è una mutazione puntiforme nel gene della protrombina.
A causa delle informazioni genetiche errate, nel sangue del paziente sono presenti quantità significativamente maggiori di protrombine. Di conseguenza, il loro sangue tende a coagularsi. Di conseguenza, le trombosi tendono a insediarsi o, se il trombo si diffonde, anche a embolie. Il risultato può essere attacchi di cuore e ictus o attacchi renali. In combinazione con fattori di rischio come il fumo o l'assunzione della pillola anticoncezionale, le occlusioni vascolari e gli infarti sono ancora più comuni per le persone affette dalla mutazione della protrombina. La mutazione colpisce circa due persone su 100 in Germania e può essere rilevata mediante analisi genetica.
Il trattamento con antitrombina può ridurre significativamente il rischio di gravi conseguenze. Anche una carenza di protrombina nel sangue può essere congenita. Con una tale carenza, le persone colpite soffrono di una tendenza a sanguinare. Oltre ai disturbi ereditari della coagulazione, può esserci anche una tendenza al sanguinamento acquisita, ad esempio se il fegato è danneggiato. Anche con sintomi di carenza, la coagulazione è talvolta disturbata. Le trombine vengono prodotte con il consumo di vitamina K, quindi una carenza di questa vitamina in particolare può manifestarsi in un'insufficienza nella cascata della coagulazione.
