Faktor strjevanja krvi trombin nastane iz neaktivnega proteina protrombina v procesu biosinteze. Trombini pretvorijo fibrinogene v fibrin in tako uresničijo zadnji korak koagulacijske kaskade. Pri genskih mutacijah protrombina povečan protrombin koncentracija v plazmi vodi do tromboza težnja.
Kaj je trombin?
Trombin se pojavlja kot beljakovina v kri plazmi in sodeluje pri plazemski koagulaciji krvi. Njegov predhodnik je znan kot faktor II kri strjevanje. Trombin se proizvaja v jetra, od koder se trajno spusti v kri. Da preprečimo strjevanje krvi pri zdravih plovila, telo proizvaja lastne antitrombine, ki zavirajo koagulacijo. Odprto rane in poškodbe tkiva trombin nastaja neposredno na mestu poškodbe. Zato je v plazmi prisoten predvsem njegov neaktivni predhodnik protrombin, medtem ko je dejanski trombin v plazmi prisoten le v majhnih količinah. Encim je prvi opisal Schmidt, ki ga je konec 19. stoletja omenil v svoji knjigi o krvoslovju. S heparin in podobne snovi je farmacevtska industrija razvila številna sredstva za zaviranje trombina in zmanjšanje strjevanja krvi med medicinskimi postopki, kot so dializo. Ti antitrombini so oblikovani po vzoru lastnih antitrombinov v telesu.
Anatomija in zgradba
Endogeni trombin je beljakovina. Nastane v jetra kot del biosinteze iz neaktivne oblike protrombina. Za ljudi na genetski osnovi F2 gen na 11. kromosomu ima vlogo pri tem procesu in tvorbi protrombina. To gen se razteza na več kot 20,000 baznih parov in predstavlja polnih 14 eksonov. Po transkripciji se 1,997 baznih mRNA pretvori v beljakovine, sestavljene iz 622 aminokisline. S spremembami produkt tega prevoda povzroči protrombin in s tem predhodnik trombina, ki obsega 579 aminokisline. Ta predhodnik trombina je neaktiven, dokler se pri biosintezi ne pretvori v trombin. Do te pretvorbe pride z encimskim cepljenjem protrombinov. V tem procesu igra glavno vlogo encimski protrombinazni kompleks. Pretvorba neaktivnih protrombinov v aktivne trombine je vitamin K-odvisno in je korak v tako imenovani koagulacijski kaskadi.
Funkcija in naloge
Trombin katalizira zadnji korak koagulacijske kaskade. Ta kaskada ščiti telo pred večjo izgubo krvi in zapira rano, da se zaščiti pred okužbo. Koagulacijska kaskada je sistematična aktivacija posameznih koagulacijskih faktorjev. Kot tako imenovana serinska proteaza trombin sproži pretvorbo fibrinogen v fibrin. V ta namen trombin hidrolizira tako imenovano arginilglicinsko vez v α- in β-verigah fibrinogenov in cepi štiri polipeptide. To zmanjša molekulsko maso s 340,000 za fibrinogene na približno 270,000 daltonov za fibrin. Polimerizacija poteka kot posledica fibrina. V tem procesu nastanejo nekovalentne vezi. S koagulacijskim faktorjem XIII se iz teh vezi dokončno tvorijo kovalentne peptidne vezi in koagulacija je končana. Poenostavljeno povedano trombin odcepi peptidne ostanke iz fibrinogen. Posledično pretvorba poteka proteolitično, torej z razgradnjo beljakovin. V tem procesu se iz fibrinogenov tvorijo fibrinske niti. Kri na ta način spremeni svojo konsistenco. Namesto v tekoči obliki je zaradi niti v obliki želeja, ki ga koagulacijski faktor XIII končno predela v mrežo fibrin. Fibrinogeni so znani tudi kot faktor koagulacije I zaradi njihove pomembnosti v koagulacijski kaskadi. Trombin je njihov katalizator v tem sistemu in tako v zakulisju tako rekoč izvaja funkcije strjevanja krvi, tako da pomaga pri spremembi konsistence krvi v primeru poškodbe.
Bolezni
Ena najpomembnejših bolezni, ki vključuje trombin, je tako imenovana mutacija protrombina ali mutacija faktorja II. Bolniki s tem motnja strjevanja krvi imajo večje tveganje za razvoj a krvni strdek. V primerjavi s krvjo zdravih ljudi se njihova kri hitreje strdi. To je posledica spremembe genetskih informacij protrombina. Ta genetska anomalija je točkovna mutacija protrombina gen. Zaradi napačnih genetskih podatkov so v krvi bolnikov prisotne bistveno večje količine protrombina, zato njihova kri ponavadi tvori strdke. Kot posledica, tromboza ali celo embolija lahko pride, če se tromb odnese. Srce napadi in kapi oz ledvice posledica so lahko infarkti. V kombinaciji z dejavniki tveganja kot kajenje ali če jemljete kontracepcijske tablete, se pogosteje pojavijo vaskularne okluzije in infarkti pri tistih, ki jih prizadene mutacija protrombina. Mutacija prizadene približno dva od 100 ljudi v Nemčiji in jo je mogoče odkriti z genetsko analizo. Zdravljenje z antitrombinami lahko znatno zmanjša tveganje za resne posledice. Pomanjkanje protrombinov v krvi je lahko tudi prirojeno. Tisti, ki jih taka pomanjkljivost prizadene, trpijo zaradi nagnjenosti k krvavitvi. Poleg dednih koagulacijskih motenj so lahko prisotne tudi nagnjene krvavitve, na primer v primeru poškodbe jetra. Strjevanje je včasih moteno tudi v primeru simptomov pomanjkanja. Trombini se proizvajajo s porabo vitamin K, zato se lahko pomanjkanje tega vitamina kaže v pomanjkanju koagulacijske kaskade.
