Коагулационна каскада

Това е кръвоносен съд, който е изграден от тези ендотелни клетки, като всички други кръвоносни съдове. Да кажем, че този кръвоносен съд се е сбил с някой и в резултат на това е пострадал леко. Стената е пробита и клетките ѝ вече не изолират кръвоносния съд от околните тъкани. Когато това се случи, не искаме цялата кръв от този съд да се излее навън, защото ще загубим много кръв. Тялото има начин да спре изтичането на кръвта. Първото нещо, което ще се случи, е, че малките тромбоцити, които циркулират в кръвта, ще пристигнат, ще се натрупат на мястото и формират първоначална запушалка. Тези малки нещица на схемата са тромбоцити. Тази импровизирана тапа не е достатъчно солидна и тялото има нужда от втори механизъм за заздравяването ѝ. Този механизъм ще е темата, за която главно ще говорим в това видео. Рисувам този механизъм тук. Рисувам тези малки нишки от фибрин, които се появяват и формират мрежа, която да държи тромбоцитите заедно, образувайки здрава тапа. Как изглеждат тези нишки от фибрин? Те са съставени от по-малки фибринови частици. За тях говорим, когато казваме фибринови молекули или белтъци. Тези молекули изпитват силно привличане помежду си. Лесно се намират и свързват една с друга, като образуват полимер. Свързват се поред една след друга и образуват нишка фибрин. Въпросът, който изниква, е: как да бъдем сигурни, че тези частички фибрин се свързват заедно и образуват нишки точно на мястото на повредата? Примерно, имаме група малки молекули фибрин в този край. Как ще ги спрем да се свързват заедно? Отговорът е, че не можем. Заради това в кръвта не циркулира фибрин. Всъщност имаме нещо друго, ще го нарисувам ето тук. Това нещо е фибрин, но с допълнителна част. Тази допълнителна част покрива една от активните зони на фибрина и така му пречи да се свързва с други молекули фибрин. Името на това нещо е фибриноген, вероятно защото образува фибрин, и оттам фибриноген. Ген (от лат. генезис) означава създавам. Само след като фибриногенът се превърне във фибрин, тези части могат да се свържат и да образуват нишка. Да повторя – нямаме фибрин, циркулиращ в кръвта, а фибриноген. Въпросът ми сега е как тялото ти знае да превърне фибриногена във фибрин точно на мястото на повредата? Отговорът е, че при нараняване на ендотела тук кръвта влиза в контакт с нови белтъци. Вероятно и твоите ендотелни клетки ще освободят някакви белтъци, защото са разкъсани. Главното е, че има нови белтъци, които са липсвали досега. Тези белтъци евентуално ще са причината фибриногенът да се превърне във фибрин. И докато еволюцията ни е усъвършенствала, вероятно си е казала, нека да използвам тези малки жълти приятелчета, да конвертирам фибриноген във фибрин. Това би свършило работа, но не е най-ефективният начин да го правим. Представи си, че ти и няколко твои приятели имате да свършите огромно количество работа. Примерно да превърнете един милион фибриногена във фибрин. Дали е най-добрият начин да седнете и да го правите сами? Или ще е по-ефективно всеки от вас да покани петима свои приятели да помагат? А всеки от тези приятели да покани още петима нови помощници. После и те да доведат по още пет нови. Е, така очевидно ще свършите работата много по-бързо, ако имаш толкова приятели. Това прави и тялото ти. Не използва тези жълти приятелчета, за да превръща фибриногена във фибрин. Имаме друг участник, който прави това. Той е доста важен. Затова ще го нарисувам, ето така. Нарича се тромбин. Тромбинът, подобно на фибриногена, се активира от неактивна форма, която наричаме протромбин. Протромбинът също има малка частичка на края си, която му пречи да работи. Записвам го тук. Протромбин. Това парче се маха, когато искаме той да започне работа. Дали протромбинът се активира от тези малки жълти приятелчета? Той също не се активира, защото веригата на активиране е по-дълга и сложна. За да нарисуваш подробна коагулационна каскада, трябва първо да я видиш и да потренираш. Има и малко по-лесен начин да се нарисува. Инактивираните коагулационни фактори се означават с римски цифри. Броим обратно от фактор XII. Обикновено започваме от XII. Отиваме на XI. Отиваме на X, и после на IX. Но да речем, че не сме много добри в броенето. Започваме с XII. Отиваме до XI. Допускаме малка грешка, отиваме до IX. Сещаме се, че сме забравили X, и отиваме до него. Добре е, че се сетихме за фактор X, защото Х е много важен и ще ни помогне за създаване на тромбин. Тромбинът е известен и като фактор II. Знаем вече, че тромбинът ни помага за образуване на фибрин, който е известен като фактор I, защото фибринът е най-важният. Той е крайната цел, а тромбинът е главен помощник за достигането ѝ. Затова е номер II. За съжаление не е толкова просто. X харесват V, защото са кратни на пет и работят заедно. Фактор IX харесва VIII, защото са близо и също работят заедно. Това е първата част от нашата коагулационната каскада. Наричаме тази поредица от стъпки "вътрешен път". Ще обясня това малко по-късно. Засега ще запиша само името. Вътрешен път. Най-важното нещо за изясняване е, че на тази схема XII не се превръща в XI, и XI не се превръща в IX. Това, което се случва, когато се активира XII, е катализатор за конвертиране на XI от неговата неактивна форма в активна, която записваме като XIa. ("а" след римската цифра означава активиран). След като XI се активира, от своя страна, служи за катализатор на IX да мине от неактивна в активна форма. Тези стрелки показват пътя на катализиране. Както казах това е амплификационна каскада, и искам да добавя малко информация, за да докажа, че е вярно. Оказва се, че този фактор I или фибрин, в своята неактивна форма, която е фибриноген, е около 3000 микрограма в милилитър кръв. Фактор II (тромбинът) е около 100 микрограма в милилитър кръв. Фактор X е 10 микрограма в милилитър кръв и фактор IX е около 5 милиграма в милилитър кръв. Така ясно се вижда как надолу по пътя се увеличават количествата на факторите в кръвта (амплификация), което се отразява и на увеличаването на броя активни техни форми, когато имаме съсирек. Както казах, това е вътрешният път. Има и още един път, който води до активиране на фактор X. Но този различен път, активиращ Х, е активиран фактор VII, който пък е активиран от фактор III, познат още като тъканен фактор. Ще запиша TF за тъканен фактор. Този втори път, който ще оградя тук, извинявам се за недобрата подредба, е познат като "външен път". Външен път. Каква е разликата между тези два пътя? Оказва се, че външният път е един вид начална искра. Тези фактори се активират от оригиналната травма тук, докато вътрешният път е по-скоро работната сила, осъществяваща повечето от процеса на коагулация. Как работи всичко това? Първо имаме тъканния фактор, което всъщност са тези малки жълти молекули. Този фактор III активира VII, който активира Х. Имаме началната искра, която задвижва процеса по този външен път и активира малко молекули от фактор X. А Х ще активира няколко молекули тромбина, фактор II. Тромбинът, от своя страна, ще задейства вътрешния път. Как тромбинът ще го направи? Тромбинът активира много от тези фактори. За да запомниш по-лесно кои активира, просто взимаш нечетните цифри от пет нагоре. Кои са те? Това са V, VII, IX, XI и XIII. Почти е вярно, но всъщност се оказва, че не е IX, а VIII, защото не може да ни е прекалено лесно. Това са петте фактора, които тромбинът активира. Ще нарисувам пътя на нашата схема. Ще го нарисувам със сини стрелки, защото тромбинът тук е в син цвят. Казахме, че ще активира V. Казахме, че ще активира VII. Казахме, че активира не IX, а VIII, това ще е малко странна стрелка. Ще активира XI и казахме, че ще активира XIII. Къде е фактор XIII? Все още не съм го нарисувал на схемата, и нека обясня набързо за него. Крайната цел на цялата тази каскада е да получим тези молекули фибрин, а от тях, когато се съберат заедно, да образуваме нишки. Оказва се, че има още една стъпка, която е да се свържат тези нишки заедно. Искаме да свържем тези нишки заедно с помощта на тези кръстосани връзки. Тези кръстосани връзки ще ги държат заедно, за да образуват гъста мрежа. Тази стъпка тук е възможна заради фактор XIII. Ще нарисувам последната активност на тромбина, която е да активира фактор XIII. Както виждаш, веднъж като активираш малко тромбин, той ще активира всички необходими фактори по този вътрешен път, за да започнат да работят. Сигурно се чудиш за фактор XII горе, защото тромбинът не го пипа. Оказва се, че дори да махнем фактор XII, кръвта пак ще се съсирва добре. Вижда се, че фактор XII не е абсолютно нужна част от вътрешния път. Да поясня пак за цветовете на стрелките, зелените стрелки са различни от белите, в смисъл, че показват само как фибринът се превръща в нишки фибрин, които пък ще се преплетат и образуват мрежа. Ако само това се случваше, все път когато имаш малка повреда на твоя ендотел, ще предизвикаш външния път да се активира. Ще създадеш малко активиран фактор VII. Ще активираш фактор Х, който ще активира фактор II, който е тромбин, който ще помогне на фибриногена да се превърне във фибрин. Освен това тромбинът ще даде позитивна обратна връзка, която ще доведе до производството на още и още тромбин, който от своя страна ще предизвика производството на още фибрин. И системата ще прегрее и ще излезе извън контрол – ще се превърнеш в голям ходещ съсирек. За да предотвратим това да се случи, има няколко механизма за отрицателна обратна връзка. Както повечето други стъпки на тази схема, те се управляват от тромбина. Едно от нещата, които се случват, е, че тромбинът помага също да се създаде плазмин от плазминоген, по същия начин както фибрин от фибриноген. Този плазмин въздейства директно върху тази мрежа от нишки фибрин и я разгражда. Това е един полезен фактор, но не е пример за обратна връзка, защото не спира масивното умножаване на всички фактори. Друг начин е, че тромбинът стимулира създаването на антитромбин, което е малко нелогично, но си е класическа отрицателна обратна връзка. Антитромбинът, както се досещаш, ще намали количеството тромбин, който се получава от протромбин, и също ще попречи на създаването на активиран фактор Xа от Х. Какво се случва, ако тази система не работи добре? Нямам предвид само обратната връзка, а цялата система на кръвосъсирване. Ако не работи, няма да имаме здрава запушалка тук и ще загубим много кръв, която ще се излее от повредения ендотел. Наричаме затрудненото кръвосъсирване хемофилия. Хемо означава кръв, филия означава любов. Хората с хемофилия обичат да кървят. Поне на латински. Има три различни типа хемофилия. Има А, В и С. Лесно е да се запомнят причините за тях, защото тип А е свързан с фактор VIII. Тип B е свързан с това, което идва след фактор VII – фактор IX. Тип С е свързан с – какво идва след IX? Не позна, не е Х, а XI. Да видим къде да поставим трите типа на схемата ни. Вижда се, че дефицит на фактор VIII води до поява на хемофилия тип А. Дефицит на фактор IX води до хемофилия тип В. А дефицит на фактор XI води до поява на хемофилия тип С. Виждаме, че се случва по вътрешния път на коагулационната каскада.