Fasi della coagulazione e cascata coagulativa

AMPLIFICAZIONE

Le piastrine attivate possono legarsi tra loro grazie all’esposizione del complesso

glicoproteico GPIIB/IIIA, appartenente sempre alla famiglia delle integrine.

Nelle piastrine, in condizione di riposo, il complesso glicoproteico GPIIb/GPIIIa è presente

in forma inattiva in quanto le due glicoproteine IIb e IIIa sono separate; in seguito al

legame con il proprio recettore degli agonisti ed in presenza di ioni calcio, viene esposto

sulla superficie l’eterodimero GPIIb/IIIa (la conformazione funzionale del complesso)

Il legame della glicoproteina eterodimerica GPIIb/GPIIIa con il fibrinogeno:

-attiva il fibrinogeno che forma una rete di fibrina dotata di punti di ancoraggio per le

piastrine a cui queste man mano si legheranno stabilizzando il coagulo

-il legame induce una modificazione della conformazione dell’integrina GPIIb/IIIa, la quale

espone un sito di aggancio legame-indotto, diventando attiva. A questo punto è possibile

l’interazione piastrina piastrina (solo se fibrina è attiva)

Tromboastenia di Glanzmann: alterazione del recettore IIB/IIIA che non sono in grado di

legare il fibrinogeno e per tanto non aggregano

La ciclossigenasi (cox) trasforma l’acido arachidonico in tromboxano A2, fattore pro-

aggregante e vasocostrittore molto instabile e che si denatura facilmente, per questo ha

effetto paracrino ovvero funziona in ambiente molto ristretto.

L’acido arachidonico è un acido grasso essenziale perché non siamo in grado di

sintetizzarlo se non a partire da acido linoleico, ma va anch’esso introdotto con la dieta.

Questo perché è un omega 6 ovvero presenta il primo doppio legame (insaturazione) dopo

6 carboni a partire dall’ultimo, poi ogni 3 ( e noi non abbiamo gli enzimi per introdurre un

instaurazione in posizione delta 9).

Ha 20 carboni ed è il precursore di tutti gli eicosanodi (eicos=20), ovvero le prostacicline

(mediano il dolore), trombossani e leucotrieni.

Prostaciclina I2 viene prodotta dal tessuto endoteliale dei vasi e ha funzione

anticoagulante

Ciclossigenasi ciclica e ossida l’acido arachidonico di partenza.

Esistono varie cox (se gli enzimi a monte sono gli stessi perché il precursore è sempre lo

stesso, enzimi a valle sono diversi perché fanno modifiche diverse)

Ciclossigenasi è il bersaglio dell’aspirina (inibita tramite trasferimento di un acetile su una

serina del sito attivo).

-effetto anti-piretico (abbassa la febbre) perché bersaglia tutti i derivati dell’acido

arachidonico, in questo caso inibita produzione prostaglandine

-effetto anti-coagulante poiché viene inibita produzione tromboxano A2, quindi

coagulazione sarà più lenta

Truttura modulare della trombina: 4 domini

———

1 dominio all’N-terminale > dominio del gamma-carbossi-glutammato o GLA

2 domini Kringles ———

1 dominio al C-terminale > dominio contenente l’attività serin-proteasica che

attiverà il fibrinogeno in fibrina

2+

Il GLA della protrombina lega il Ca e questo legame permette allo ziomogeno di legarsi

alla membrana fosfolipidica delle piastrine attivate. Ciò è molto importante per portare la

trombina in prossimità delle protesi (XA+VA) che lo attiveranno

Il fattore XA+VA attivano assieme la protrombina tramite scissione proteolitica di legami tra

arginina 274 e treonina 275 e arginina 323 e isoleucina 324. In seguito avviene il rilascio

del frammento compreso tra i due siti di scissione mentre il primo frammento ( contenente

2 domini kringle + 1 gla) e il terzo tramite ponte disolfuro intramolcolare

Il dominio di legame del calcio (l’N-terminale della protrombina) viene rimosso durante

l’attivazione, la trombina viene rilasciata in modo da poter attivare altre proteine

Fibrinogeno è una proteina grande e fibrosa di forma allungata. E’ un dimero formato da 6

subunità disposte in maniera simmetrica rispetto alla asse centrale: Aα, Bβ, γ e Aα2, Bβ2,

γ2

E’ costituito da tre regioni globulari: due laterali e una centrale unite tra loro da due regioni a

bastoncino (filamentose)

I tre domini globulari si originano dall’incontro di coppie di subunità uguali mentre le regioni a

bastonciono sono formate da 3 regioni ad α elicha superavate a formare una tripla elica.

Nella zona centrale troviamo una serie di ponti disolfuro che mantengono uniti i due dimessi

Attivazione a fibrina: tagli da parte della trombina, a livello dell’ N-terminale, dei fibrinopeptidi che

impediscono l’aggregazione. Ovvero vengono rimossi i peptidi A e B dalle catene Aα, Bβ e Aβ2,

Bβ2. A questo punto la molecola di fibrinogeno priva dei fibrinopeptidi è definita monomero di

fibrina.

Una volta attivate per taglio proteolitico le subunità senza A e B sono solo α e β espongono

delle nuove sequenze terminali:

-sequenze terminali della subunità α gly-prp-arg che vanno a legare altre subunità γ di altri

monomeri di fibrina

-sequenze terminali della subunità β gly-his-arg che vanno a legare altre subunità β di altri

monomeri di fibrina

Si tratta comunque di interazioni deboli che non sono sufficienti per stabilizzare il coagulo, per

cui perché si formi il coagulo duro sono necessari i legami cross-link covalenti tra fibrine

catalizzate da fattore XIIIA, anch’esso attivato dalla trombina

fattore XIIIA o transglutamminasi, ha attività transglutammidasica attivata da trombina che

stabilizza il coagulo (formazione legami amidici tra residui di lisina e glutammica di monomeri

diversi)

Il fattore XIIIa esiste in una forma solubile e una forma piastrinica.

La forma solubile è costituita da due subunità α catalitiche e due subunità β che sono

regolatorie.

La forma piastrinica è formata solo dalle due subunità α catalitiche

La Trombina taglia le subunità β facendo diventare la forma solubile in forma piastrinica.

Ciò non significa che la forma solubile sia inattiva, funziona solo di meno.

Cross-link: formazione legami amidici tra residui di lisina e glutammica di monomeri diversi

tramite eliminazione di una molecola di ammoniaca o ione ammonio (unisce il gruppo amminico

della lisina al carbossilico della glutammina formando un legame peptidico)

l’N-terminale della protrombina, rimosso durante l’attivazione, permette di legare il calcio

formando un ponte tra il fosfolipide (negativo) e i residui acidi (glutammato e

aspartato=amminoacido acidi, negativi) ( e in mezzo il calcio, positivo—-> negativo-

positivo-negativo)

Il γ-carbossi-glutammato (Gla) è un amminoacido modificato che non esiste libero, ma è un

acido glutammico che presenta un carbossile in posizione gamma. I glutammati (ultimi 10, in tutto

sono 100 circa) che si trovano nella regione N-terminale della protrombina vengono modificati

post traduzionalmente con un meccanismo di reazione enzimatica ad opera della Vitamina K γ-

carbossilasi. Si tratta del trasferimento della CO2 sul carbonio γ dell' acido glutammico ad opera

di una carbossilasi vitamina K-dipendente (coenzima che attiva carbossilasi)

Il γ-carbossiglutammato è un chelante molto forte dello ione calcio risptto al glutammato che è

un chelante debole del Ca 2+. Come già detto la formazione di complessi tra il calcio e il γ-

carbossiglutammato favorisce il legame di queste proteine alle membrane biologiche.

Questa carbossilasi appena descritta non è in grado di funzionare senza vitamina K, per cui una

carenza di questa vitamina K provoca difetti nella coagulazione (più lenta) poiché viene prodotta

una protrombina anomale incapace di legare il calcio.

La vitamina K presenta un sempre un gruppo naftochinonico (costante) e porta legata un certo

numero che invece è variabile di unità isopreniche.

Per questo esistono due forme:

-la K1 (fillochinone) che può presentare da 1 a 3 unità isopreniche ed prodotta dai vegetali

-la K2 (menachinone) che può presentare da 4 a 11 unità isopreniche ed è il risultato della

modificazione della K1 a carico di microorganismi presenti all' interno del nostro intestino

menadione è artificiale e ad esso vengono in seguito attaccate le unità isopreniche per attivarlo

RDA:0,1-0,2 mg/die. Ne serve poca ma è una vitamina fondamentale perché il processo di

coagulazione funzioni in modo efficiente.

Ciclo della vitamina K

Vitamina k attiva carbossilasi, permette aggiunta di un COOH in posizione gamma su glu

1. RIDUZIONE:vit K viene assunta in forma ossidata, inattiva, ovvero presenta 2 C=O,

ma per funzionare dovrà essere ridotta alla forma alcolica (forma attiva, 2 OH su ex

carbonili leg doppio si sposta)Reazione catalizzata dalla K-epossido-reduttasi

⇒

(VKOR) NADH-dipendente (usa il potere NADH come donatore di elettroni per

ridurre i due carbonili ad -OH)

2. RIOSSIDAZIONE (carbossilazione)vit K attiva (ovvero il naftochinolo, alcolica)

adesso può legarsi al sito attivo della carbossilici e catalizzare la reazione

Glu (deve trovarsi ina particolare sequenza aminacidica e in una particolare

conformzaione, non tutti i glutammati sono carbossilati) + CO (donatore è il

2

carbonile dell’anello) + O → vit K epossido + Gla + H O (reversibile, idrolisi ⇒

2 2

forma chinonica)Reazione catalizzata dalla Carbossilasi epossidasi (γ-

glutamilcarbossilasi, o carbossilasi vit K-dipendente) → trasferisce la CO su Glu

2

(come un -COOH) per dare Gla e i 2 atomi di ossigeno della O → 1 forma

2

l’epossido , l’altro prende elettroni da OH ed esce come H O ritornano i carbonili

⇒

2

La carbossilazione porta alla riossidazione della vitamina K che assume

forma epossidica ( forma un ponte con l’ossigeno) e libera acqua

Per riciclare la carbossilasi devo ridurre di nuovo la vitamina K, e avviene tramite realizzo

e 3 e 4

3. RIDUZIONE Rimozione dell’epossido tramite riduzione (ossigeno viene eliminato

⇒

sottofroma di acqua, i due protoni provengo dalla tioredssina )

̸ ↪

Reazione catalizzata dalla K-epossido reduttasi (= reaz 1) ditiolo-dipendente

Tioredoxina: forte agente riducente, presenta (sito attivo) 2 Cys ridotte che si

ossidano chiedendo 2 H+ e 2 el si forma un ponte disolfuro con la tioredossina

⇒ ⇒

X-(SH) (forma ridotta) esce come X-S (forma ossidata)

2 2

4. RIDUZIONE per riottenere la forma idrochinonica (forma attiva) ≈ reazione inversa

(toiredossina si ossida e ripristina la forma ridotta)

Catalizz: K reduttasi ditiolo-dipendente (entra X(SH) , esce X-S )

2 2

grazie a questo ciclo la vit K viene continuamente riciclata dalle cell deficienza di vit K è<