Залог нормального гемостаза состоит в правильном соотношении и противодействии свертывающей и противосвертывающей систем крови. Важнейшим представителем антикоагуляционной системы крови является протеин С, который является важным показателем фибринолитической активности. Его функция состоит в предотвращении избыточного тромбообразования, которое является причиной множества опасных заболеваний, в частности сердечно-сосудистой системы. Для физиологического противодействия свертывающих факторов крови необходимо содержание протеина С в количестве 60-140% , при том, что отклонения от нормы могут привести к серьезным нарушениям в системе гемостаза.
Протеин С представляет собой вещество белковой природы, которое синтезируется в печени при помощи витамина К. В последствии белок поступает в плазму крови, где и обретает свою фибринолитическую активность. Суть противосвертывающего действия указанного белка заключается в воздействии на нерастворимый фибрин, который является так называемым каркасом образующего тромба. При этом протеин С ограничивает размеры самого тромба и препятствует прилипанию клеточных элементом крови к каркасу тромба. Кроме основного фибринолитического действия, протеин С также инактивирует действие некоторых факторов свертываемости, что позволяет предотвратить процесс образования фибринового сгустка в микроциркуляторном русле при патологии мелких капилляров, тем самым предотвращая внутрисосудистое свертывание.
Важно помнить, что антикоагулянт С активируется только при взаимодействии с витамином К, поэтому весьма важно вовремя определить дефицит указанного витамина и предотвратить развитие нежелательных осложнений.
Почему меняется уровень протеина С?
Физиологическое снижение уровня протеина С характерно для новорожденных и детей младшего возраста, так как их печень еще не достаточно сформирована и полноценна для выработки данного белка. Также встречаются случаи врожденной недостаточности описанного фибринолитика, при которой наблюдается патологическое тромбообразование, требующее постоянной диагностики , а также заместительной терапии противосвертывающими лекарственными препаратами. Недостаточная продукция протеина С является весьма опасным симптомом для беременных женщин, так как повышается риск развития таких заболеваний, как тромбоз маточных артерий или сосудов плаценты, который приводит к задержке внутриутробного развития плода. Также дефицит данного антикоагулянта может спровоцировать самопроизвольные прерывания беременности на сроке до 22 недель.
Избыточное количество протеина С или недостаточность свертывающей системы крови, в свою очередь вызывает патологическую кровоточивость, а в тяжелых случаях может привести к массивным кровотечениям даже при незначительных травмах, и, как следствие, состояния, угрожающие жизни.
При постановке женщины на учет и после 30 недели беременности очень важно проводить мониторирование основных показателей гемостаза. Изменение этих показателей в период беременности носит компенсаторно-приспособительный характер и направлено на формирование нормального фето-плацентарного комплекса и на снижение кровопотери при родах. Перечислим эти изменения:
- при беременности наблюдается усиление коагулянтного потенциала (суммарная активность факторов свертывания) - возрастает уровень почти всех факторов свертывания (кроме XI и XIII);
при беременности значительно увеличивается уровень фибриногена и в конце нормально протекающей беременности он возрастает не менее чем в два раза по сравнению с небеременным состоянием.
- в повышении общего коагулянтного потенциала;
в повышении функциональной активности тромбоцитов при некотором снижении их количества;
в снижении фибринолитической активности при увеличении продуктов деградации фибрина (ПДФ);
в снижение активности антитромбина-III (АТ-III) при некотором уменьшении его содержания.
На сегодняшний день существует возможность определять достаточно обширный спектр показателей гемостаза как тканевого, так и плазменного звена. Безусловно, проводить определение всех показателей – не рационально как с клинической, так и с экономической точки зрения. Рядом авторов рекомендуется поэтапный клинико-диагностический алгоритм выявления тромбофилических состояний у беременных:
- на первом - скрининговом - этапе основную информацию о внешнем и внутреннем пути свертывания крови можно получить всего по двум тестам: протромбиновое время - ПВ (выраженное как процент активности по Квику и/или как MHO) и активированное частичное тромбопластиновое время - АЧТВ (выраженное в секундах);
при увеличении ПВ и/или АЧТВ на следующем этапе необходимо провести диагностику антифосфолипидного синдрома (АФС) [ читать об АФС и его диагностике];
при отсутствии АФС, но при увеличении значений ПВ и/или АЧТВ необходимо переходить к следующему этапу – диагностике генетически детерминированных тромбофилий.
В настоящее время известно и хорошо изучено шесть основных генетически обусловленных форм тромбофилий:
- резистентность к активированному протеину С или мутация V фактора (мутация Лейдена);
гипергомоцистеинемия;
дефицит или нарушение структуры АТ-III;
дефицит или нарушение структуры протеина С;
дефицит или нарушение структуры протеина S;
мутация гена протромбина G 20210 А;
к этому списку можно добавить увеличение активности VIII фактора, которое может быть также следствием наследственного заболевания, но, безусловно, чаще всего значительное увеличение активности этого показателя наблюдается при беременности.
Дефицит антитромбина III (АТ-III). АТ-III – естественный антикоагулянт. На его долю приходится 75 - 80% всего коагулянтного потенциала крови. Синтезируется в печени и в эндотелиальных клетках. Частота встречаемости у пациентов с тромбофилиями - 5%. Снижение активности АТ-III менее 60% может указывать на его наследственный дефицит, однако при диагностике необходимо исключить заболевания печени, т. к. нарушения ее функции наряду с септическими заболеваниями и острыми тромбозами являются главными причинами приобретенного и временного дефицита. Также при диагностике AT-III важно использовать хромогенный метод, основанный на способности плазмы инактивировать фактор Х(а).
Дефицит протеина С. Протеин С (PC) – естественный антикоагулянт, витамин К-зависимый гликопротеин, синтезируется в печени в неактивной форме. Частота встречаемости у пациентов с тромбофилиями - 4%. PC переходит в активную форму (АРС) путем взаимодействия с комплексом тромбин-тромбомодулин. Дефицит PC ведет к снижению концентрации aРС, что приводит к замедлению инактивации факторов Va и VIII(a). Различают два типа дефицитных состояний: тип I - количественный дефицит протеина С (снижен синтез или снижено время жизни белка) и тип II - нарушение структуры белка. Описаны нарушения структуры белка, приводящие к нарушению взаимодействия с фосфолипидами, тромбомодулином, факторами V/VIII и другими веществами. Протеин С можно определять различными методами: хромогенными, клоттинговыми и иммуно-химическими. Оптимальные для клинической интерпретации результаты получаются при использовании хромогенного метода.
Дефицит протеина S. Протеин S (PS) – неэнзиматический кофактор протеина С, участвует в инактивации V и VIII факторов, обладает своей, независимой от протеина С, антикоагулянтной активностью. PS – витамин К-зависимый гликопротеин, синтезируется в печени. Существует в двух формах: свободный протеин S и связанный с С4 (протеин комплимента). В норме 60 - 70% находится в связанном виде. Уровень связывания PS с С4 определяет его активность, т.к. активна только свободная форма. В норме уровень PS 80 - 120%, при беременности его уровень падает и составляет 60 - 80%. Частота встречаемости наследственного дефицита у пациентов с тромбофлиями - 4%. Наиболее точно определение концентрации свободного PS осуществляют
иммунологическим методом.
Мутация гена протромбина G 20210 А. Вследствие данной мутации увеличивается синтез протромбина. Частота встречаемости среди пациентов с тромбофилией - 1%. Диагностика - молекулярно-генетический метод.
Гипергомоцистеинемия (ГГЦ) определяется у пациентов с тромбофилией с частотой 13 - 27%. ГГЦ может быть следствием дефекта фермента или дефицита фолиевой кислоты и витаминов В12 и В6. Молекулярные механизмы, которые вызывают тромбогенные воздействия, не идентифицированы до сих пор. Определение гомоцистеина проводится методом ИФА (иммуно-ферментный анализ).
Повышенная активность VIII фактора. Постоянное повышение активности VIII фактора более 150% без одновременного повышения концентрации С-реактивного белка как показателя реакции острой фазы, отмечается примерно у 20% пациентов с тромбофилией. Наследственная причина повышения уровня VIII фактора в плазме до сих пор не идентифицирована. Определение активности VIII фактора наиболее целесообразно проводить с помощью хромогенного метода.
Протеин S, как и его кофактор, протеин С, является антикоагулянтным фактором свертывания крови. Эти два протеина взаимно усиливают и дополняют друг друга.
Норма протеина S в крови зависит от наличия в организме витамина К и контролирует процессы свертывания крови. Это чрезвычайно важно для предотвращения массивной кровопотери в случае травмы или хирургического вмешательства. Однако, если кровь будет свертываться излишне активно, это приведет к образованию сгустков крови в венах и артериях (возникновению тромбоза), что также может быть чрезвычайно опасно для жизни человека. Вот поэтому в крови содержатся как коагулянты, так и антикоагулянты. Коагулянты способствуют свертыванию, в то время как антикоагулянты следят за тем, чтобы кровь оставалась жидкой и не свертывалась без необходимости. Протеин S относится к антикоагулянтам. Дефицит этого протеина приводит к повышенному риску образования тромбов.
Норма протеина S в крови. Расшифровка результата (таблица)
Анализ крови на протеин S проводится если у пациента имеются тромбы непонятной природы, возникающие без видимой причины или же тромбозы являются в данной семье наследственной патологией.
Также тестирование крови на уровень протеина S может понадобиться для скринингового обследования родственников пациента имеющего дефицит данного белка или для выяснения причины привычных выкидышей. Как правило, анализ крови на протеин S делается одновременно с анализом крови на уровень протеина С и, возможно, иных факторов свертывания крови.
Забор материала для анализа производится из вены.
Норма протеина S в крови обычных людей и беременных женщин.
Если протеин S повышен, что это значит?
Повышение уровня протеина S в крови пациента не представляет клинического интереса и не используется в диагностике. Однако нужно понимать, что высокие показатели протеина С могут привести к возникновению трудноостанавливаемых кровотечений. Уровень протеина S увеличивается с возрастом, но это не вызывает каких-либо проблем со здоровьем.
Если протеин S понижен, что это значит?
Дефицит протеина S может привести к избыточной свертываемости крови. при этом тромбы имеют тенденцию к образованию в венах, а не в артериях.
Дефицит протеина S может быть приобретенным, а может быть наследственным. Снижение уровня протеина S наблюдается при беременности, а также вследствие некоторых заболеваний, а именно:
- синдром ДВС,
- заболевания печени,
- СПИД.
К дефициту протеина S может привести также использование некоторых медицинских препаратов, например, антибиотиков пролонгированного действия или Варфарина.
Д.Х. ХИЗРОЕВА, И.А. МИХАЙЛИДИ, Н.С. СТУЛЁВА
Первый Московский государственный университет имени И.М. Сеченова,119991, г. Москва, ул. Трубецкая, д. 8, стр. 2
Хизроева Джамиля Хизриевна 1
Стулёва Надежда Сергеевна - кандидат медицинских наук, ассистент кафедры акушерства и гинекологии медико-профилактического факультета, тел. +7-915-361-90-73, e-mail: 1
Михайлиди Ирина Архимедовна - аспирант кафедры акушерства и гинекологии медикопрофилактического факультета, тел. +7-903-798-08-97, e-mail: 1
Активированный протеин С (АРС), взаимодействуя с эндотелиальным рецептором протеина С (EPCR ), рецепторами, активируемыми протеазами (PAR ), рецептором аполипопротина Е2 и интегринами, оказывает различные эффекты на систему гемостаза (антикоагулянтный эффект) и иммунную систему организма (цитопротекторный эффект). Значение системы протеина С лучше всего демонстрируется протромботическими и воспалительными осложнениями, обусловленными дефицитом протеина С или нарушением его функции, которые в клинической практике проявляются в виде ишемического инсульта, воспалительного заболевания, атеросклероза, сосудистых осложнений и акушерских проблем. Изучение и понимание биологической функции АРС позволяет осуществлять контроль над свертыванием и воспалением и найти применение препаратам протеина С в качестве антикоагулянта и цитопротектора в клинической практике врача.
Ключевые слова : активированный протеин С, эндотелиальный рецептор протеина С, мутация фактора V Лейден, АРС-резистентность, тромбозы.
D .Kh . KHIZROEVA , I .A . MIKHAYLIDI , N .S . STULEVA
I.M. Sechenov First Moscow State Medical University, 8-2 Trubetskaya St. , Moscow, Russian Federation 119991
Significance of protein C determination in obstetric practice
Khizroeva D.Kh. - Candidate of Medical Science, assistant of the Department of Obstetrics and Gynecology of Public Health Faculty, +7-915-361-90-73, e-mail:
Stuleva N.S. -Candidate of Medical Science, assistant of the Department of Obstetrics and Gynecology of Public Health Faculty, +7-915-361-90-73, e-mail: 1
Mikhaylidi I.A. - postgraduate student of the Department of Obstetrics and Gynecology of Public Health Faculty, +7-915-361-90-73, e-mail: 1
Activated protein C (APC), interacting with the endothelial protein C receptor (EPCR), receptors, activated by proteases (PAR), apolipoprotina E2 receptor and integrins, has various effects on the hemostatic system (anticoagulant effect) and the immune system (cytoprotective effect).Value of protein C is best demonstrated with prothrombotic and inflammatory complications caused by protein C deficiency or violation of its functions, which in clinical practice appear as ischemic stroke, inflammatory disease, atherosclerosis, vascular complications and obstetric problems. Learning and understanding the biological function of APC provides control over coagulation and inflammation and understanding the use of drugs with protein C as anticoagulant and cytoprotector in clinical practice of a physician.
Key words : activated protein С, endothelial protein C receptor, factor V Leiden mutation, АРС resistance, thromboses.
Внедрение в клиническую практику знаний по теоретической и клинической гемостазиологии существенно углубило наши представления о патогенезе различных осложнений в акушерской практике. Одним из важных компонентов системы гемостаза, регулирующих как гемостаз, так и иммунную систему человека в ответ на сосудистое или воспалительное повреждение, является система протеина С.
Система протеина С является естественной антикоагулянтной системой организма, обеспечивающей регуляцию свертывания, поддержание текучего состояния крови, предупреждение тромбоза, предотвращая, таким образом, сосудистое повреждение и стресс. Ключевой протеазой системы протеина С является активированный протеин С (АРС). Впервые протеин С был выделен в 1975 году доктором JohanStenflо, профессором кафедры клинической биохимии Лундского Университета (Швеция). До этого, в 1960 году, протеин С был открыт профессором Seegers, который и дал первое название протеину С - аутопротромбин IIа, или фактор свертывания XIV. Позже профессор Stenflo, изучая протромбиновый профиль, выделил методом хромотографии несколько субстанций и третьим по счету протеином (пик С) был новый витамин К-зависимый белок, который, соответственно, и был назван протеином С. Дальнейшее изучение протеина С Stenflo продолжил уже в лаборатории д-ра JohnSuttie в Мэдисоне (Висконсин), где работал вместе с постдокторантом CharlesEsmon, который конвертировал путем протеолиза трипсином (но не тромбином или фактором Xa) исходный неактивный протеин С в его активную форму. Дальнейшие попытки определить свойства нового белка и его роль в реакциях свертывания и агрегации тромбоцитов привели группу ученых из Сиэттла (Kisiel, Ericsson и Davie) к выводу, что трипсин-активированный протеин С не повышает формирования тромбина или агрегацию тромбоцитов, а, напротив, проявляет довольно ощутимый антикоагулянтный эффект .
Кроме антикоагулянтной активности, активированный протеин С оказывает цитопротективный и противовоспалительный эффекты на сосудистые эндотелиальные клетки, нейрональные клетки и различные клетки иммунной системы человека. Данные плейотропные эффекты системы протеина С на систему гемостаза и воспаления дали толчок новым исследованиям и привели к созданию рекомбинантного АРС, который нашел в применении в лечении тяжелого сепсиса (PROWESStrial).
Ген протеина С человека кодируется на 2-й хромосоме . Протеин C (гликопротеин с молекулярным весом 62000 дальтон, предшественник сериновой протеазы) синтезируется в виде единой полипептидной цепи, содержащей легкую цепь с молекулярным весом 21000 дальтон и тяжелую цепь с молекулярным весом 41000 дальтон, соединенных дисульфидной связью. По аминокислотной последовательности и структуре он высокогомологичен с тромбином и другими витамин К-зависимыми коагуляционными факторами - FVII, FIX, FX. Минимальная его концентрация в плазме крови здоровых людей составляет примерно 3 мг/мл, что эквивалентно 60 нмоль/л.
Протеин С синтезируется в печени и состоит из легкой и тяжелой цепей, молекулярная масса - 62000 Да. Физиологическая протеолитическая активация протеина С тромбином осуществляется на поверхности эндотелиальных клеток с участием трипсина и двух мембранных рецепторов, тромбомодулина и эндотелиального рецептора протеина С (EPCR). Тромбомодулин является высокоаффинным рецептором тромбина. Связанный с тромбомодулином тромбин в результате изменения конформации активного центра, меняет направленность своего действия. Тромбин приобретает повышенную чувствительность в отношении инактивации его антитромбином III и полностью теряет способность взаимодействовать с фибриногеном и активировать тромбоциты. В комплексе с тромбином тромбомодулин функционирует в качестве кофактора, ускоряя активацию протеина С. EPCR является ключевым рецептором протеина С в регулировании различных действий активированного протеина С (АРС). Связывание тромбина с тромбомодулином способствует активации протеина С. Эта реакция усиливается при локализации протеина С на поверхности эндотелия в соединении с EPCR (рис. 1). К примеру, активация протеина С комплексом тромбин-тромбомодулин в 1000 раз выше, чем активация просто тромбином в отсутствие ТМ, и она усиливается еще в 10-20 раз больше, если протеин С соединен со своим рецептором EPCR .
Рисунок 1.
Составные компоненты и эффекты системы протеина C. Три основные реакции протеина C, изображенные слева направо, это активация протеина C, антикоагулянтный путь протеина C и цитопротекторный путь протеина C. Слева - активация протеина C. Физиологическая активация протеина C (Pc) с помощью комплекса тромбина (Iia)-тромбомодулина (TM) на поверхности эндотелиальных клеток способствуется EPCR. Посередине - антикоагулянтный путь протеина C. APC оказывает свои антикоагулянтные действия методом протеолитической инактивации Fva and Fviiia, с помощью Ps на негативно заряженных фосфолипидных мембранах. Справа - цитопротекторный путь протеина C. АPC, соединенный с EPCR, расщепляет Par1 для инициирования внутриклеточных сигнальных путей с развитием цитопротекторного действия, которое включает противовоспалительную и антиапоптозную активность, нарушение профиля генной экспрессии и барьерно-протекторных действий.
Разъединение АРС с EPCR приводит к его высвобождению в плазму, где АРС инактивируется плазменными ингибиторами сериновых протеаз (серпинами), включающими ингибитор протеиназы а1 (a1-PI), ингибитор активатора плазминогена I (PAI-I), ингибитор протеина С (PCI) и др. PCI-опосредованное ингибирование АРС усиливается действием гепарина, тогда как формирование комплекса АРС-PAI-I ускоряется под влиянием витронектина. PCI может также подавлять связывание тромбина с ТМ. Обнаружение ингибитора протеина С PCI в участках повреждения мозга у больных склерозом привело ученых к изучению потенциальной эффективности АРС у мышей при склерозе и склерозоподобных заболеваниях.
Нейтрализация PAI-I в комплексе с АРС увеличивает фибринолитический потенциал. Терапевтическое введение высоких доз АРС ассоциируется со стимуляцией фибринолиза. Другой механизм усиления процесса фибринолиза активированным протеином С связан с антикоагулянтным эффектом АРС на формирование тромбина, что приводит к снижению активации TAFI (тромбин-активируемый ингибитор фибринолиза) комплексом тромбин-ТМ.
Антикоагулянтная активность протеинаС
Как антикоагулянтный фермент АРС путем протеолитического протеолиза инактивирует факторы Va (FVa) и VIIIa (FVIIIa). Циркулирующий неактивный фактор V потенциально может проявлять прокоагулянтную или антикоагулянтную активность в зависимости от модификации про- или антикоагулянтными энзимами. Под воздействием тромбина образуется активный фактор V, обладающий прокоагулянтной активностью. После протеолитической инактивации активированным протеином С FVa превращается в неактивный фактор FVi. Расщепление FVa активированным протеином С начинается в сайте Arg 506, после чего FVa утрачивает способность взаимодействовать с FXa. Полная инактивация FVa происходит после расщепления в позиции Arg 306. Поскольку FVa усиливает выработку протромбинaзы в ~10 000 раз, то инактивация FVa с помощью APC эффективно снижает образование тромбина. Инактивация факторов FVa и FVIIIa на отрицательно заряженных фосфолипидных мембранах осуществляется с помощью кофакторов - протеина S и фактора V (Fvac). Важность протеина S подтверждается тем фактом, что недостаточность его в крови человека сопровождается тромбоэмболическими осложнениями. FVac образуется при активации фактора V активированным протеином С и обладает антикоагулянтной активностью. При этом образуется и кофактор активированного протеина С, участвующий вместе с протеином S в инактивации FVIIIa. Для возникновения АПС-кофакторной активности расщепление в сайте Arg 506 также принципиально важно. Фактор FVac под воздействием тромбина превращается в неактивный фактор FVi .
Соответственно FV, FVIIIa является важным кофактором для тиназного комплекса, который усиливает образование фактора Xa (FXa) приблизительно в 200 000 раз. Соответственно FVa, инактивация FVIIIa с помощью APC происходит после расщепления при Arg336 и Arg562. В отличие от FVa, расщепление FVIIIa на каком-либо месте приводит к полной потере активности. PS и FVас, но не FVa, обеспечивают усиливают APC-медиированную инактивацию FVIIIa.
Цитопротекторные свойства АРС обусловлены его способностью ингибировать экспрессию провоспалительных цитокинов, адгезивных молекул, предотвращать адгезию лейкоцитов. Функции активированного протеина C (АРС), как модулятора воспаления, реализуются через его рецепторы - эндотелиальный рецептор EPCR и рецептор, активируемый протеазой 1 (PAR1) на клетках эндотелия, моноцитах и других клетках. АРС ингибирует апоптоз и блокирует воспаление, изменяя профиль экспрессии генов в эндотелиальных клетках, снижает образование провоспалительных цитокинов активированными моноцитами, осуществляет защиту эндотелиальной барьерной функции . APC индуцирует протективные гены, активируя либо EPCR, либо каскад рецепторов EPCR-PAR1 . APC-медиированное цитопротекторное сигнализирование требует coвместной локализации PAR1 и EPCR в липидных скоплениях, обогащенных кавеолином-1, или кавеолах, возможно появляющихся в результате заполнения EPCR и инициирующихся в то время, когда APC, связанный с EPCR, активирует PAR1 . В дополнение ко многим исследованиям, свидетельствующим о том, что PAR1 и EPCR требуются для реализации протекторных эффектов APC на клетки, другие рецепторы, такие как сфингозин-1-фосфатный рецептор 1 (S1P1), рецептор 2 аполипопротеина E (ApoER2), гликопротеина Ib, CD11b/CD18 (αMβ2; Mac-1; CR3), PAR-3 и Tie2 также могут, как по одиночке, так и совместно, способствовать APC-инициированному сигнализированию на эндотелиальных и других клетках . Известно около 20 генов, экспрессию которых АРС повышает и 20 генов, экспрессию которых АРС подавляет. К первым относятся гены с противовоспалительной и антиапоптозной активностью, к последним - с провоспалительной и проапоптозной. АРС оказывает противовоспалительный эффект на эндотелиальные клетки и лейкоциты. Влияние на клетки эндотелия осуществляется путем ингибирования высвобождения провоспалительных медиаторов и снижения молекул адгезии сосудистого эндотелия. Это уменьшает адгезию лейкоцитов, инфильтрацию в тканях и ограничивает очаг разрушения подлежащих тканей. АРС поддерживает барьерную функцию эндотелия и снижает хемотаксис. АРС ингибирует высвобождение медиаторов воспалительного ответа в лейкоцитах, так же как и в эндотелиальных клетках, снижая ответ цитокинов и уменьшая системный воспалительный ответ, как это наблюдается при сепсисе. АРС оказывает нейпропротективный эффект. Антиапоптозное действие АРС было поводом для назначения препаратов рекомбинатного АРС в схему лечения сепсиса, так как снижение степени апопотоза коррелировало с более высокой выживаемостью септических пациентов. АРС защищает эндотелиальный барьер. Известно, что нарушение эндотелиального барьера и соответствующее повышение проницаемости эндотелия ассоциируется с отеками, гипотензией, воспалением, которые сопутствуют сепсису.
Значение системы протеина С лучше всего иллюстрируется протромботическими и провоспалительными осложнениями, обусловленными дефицитом протеина С или нарушением его функции при таких состояних как ишемический инсульт, воспалительные заболевания, атеросклероз, акушерские проблемы и др. Дефицит протеина С может быть генетическим или приобретенным.
Наследственный дефицит протеина С является аутосомно-доминантым и повышает риск тромбозов, степень которого зависит от гомозиготного или гетерозиготного носительства мутации. В настоящее время известно около 200 различных мутаций гена протеина С. Некоторые из них приводят к почти полной потере функции гена и развитию неонатальной фульминантной пурпуры, другие незначительно влияют на функцию белка и несколько повышают риск развития тромбофилии. Экспрессия мутаций гена протеина С, по-видимому, в значительной степени зависит от наличия других, в том числе наследственных, факторов риска, поскольку одни и те же мутации в различных семьях могут повышать риск тромбообразования в гетеро- или только гомозиготном состоянии. Гомозиготное носительство дефицита протеина С встречается достаточно редко и способствует развитию неонатальной фульминантной пурпуры или ДВС-синдрома в младенческом возрасте. С высоким уровнем смертности при отсутствии замещающей терапии протеином С. Гетерозиготные носители склонны к венозному тромбоэмболизму . Кроме того, у лиц с гетерозиготой варфарин может вызывать подобный феномен вследствие резкого снижения уровня протеина С. И, несмотря на антикоагулянтную функцию варфарина, в этой ситуации он провоцирует прокоагулянтный статус и способствует тромбообразованию в мелких сосудах кожи.
Различают два типа дефицита протеина С: I тип (истинный, количественный) встречается наиболее часто и характеризуется снижением уровня иммунологической и функциональной активности протеина С; тип II (дисфункциональный) - нормальная иммунологическая и сниженная функциональная активность протеина С.
Гетерозиготный дефицит протеина С встречается у 3,7% лиц с тромбозами глубоких вен нижних конечностей и 0,2-0,4% общей популяции. Дефицит протеина С повышает риск тромбообразования в 5-8 раз .
Протеин С - витамин К-зависимый гликопротеин. Дефицит протеина С ассоциируется с повышенным риском некроза кожи у пациентов, принимающих варфарин. Протеин С обладает коротким времени полужизни и составляет 6ч по сравнению с другими витамин К-зависимыми факторами. Риск варфаринового некроза кожи не зависит от характера основного заболевания и дозы непрямого коагулянта. Это осложнение чаще всего обусловлено дефицитом протеина С. Поскольку Т1/2 протеина С значительно короче по сравнению с Т1/2 факторов свертывания, а варфарин подавляет синтез всех витамин-К-зависимых факторов, то у лиц с наследственным дефицитом протеина С варфарин вызывает прежде всего резкое снижение концентрации протеина С. Это приводит к временному повышению свертываемости крови и тромбоз сосудов кожи с последующим инфарктом кожи.
Как описывалось выше, протеин С активируется тромбином, связанный с тромбомодулином на поверхности эндотелиальных клеток. Рецептор эндотелиального протеина С/активированного протеина С (EPCR) представляет собой гликопротеин, экспрессируемый на мембране эндотелиальных клеток сосудов, который специфически и с высоким сродством связывается с протеином С и АРС. Для функционирования EPCR должен быть связан с фосфолипидной мембраной, которая стабилизирует его трехмерную структуру. Связывание протеина С с EPCR усиливает его активацию под действием комплекса тромбин-ТМ. EPCR обнаруживается, в основном, на мембране крупных сосудов. Кроме того, он интенсивно экпрессируется синцитиотрофобластом, что предупреждает развитие тромбоза и играет определенную роль в сохранении беременности. В плазме некоторых людей присутствует растворимая форма EPCR (sEPCR), который отличается от обычного EPCR отсутствием трансмембранного домена и цитоплазматического «хвоста». sEPCR связывает протеин С и АРС с таким же сродством, как и EPCR, однако это связывание с АРС подавляет антикоагулянтную активность протеина С из-за блокирования соединения АРС с фосфолипидной поверхностью, что делает АРС неспособным инактивировать фактор Va. В отличие от мембран-ассоциированной формы EPCR, протеин С, связанный sEPCR не приводит к усилению активации протиена С комплексом тромбин-ТМ. sEPCR-зависимая активация протеина С, напротив, является тромбогенной. Нарушение функции EPCR может быть обусловлено наличием мутаций/полиморфизмов, приводящих к снижению количества мембранного EPCR (такого рода точечные мутации встречаются очень редко) и мутаций/полиморфизмов в гене EPCR, приводящих к повышенному содержанию в крови растворимой формы EPCR (sEPCR). Известно около 13 полиморфизмов в гене EPCR. Полиморфизм в гене 6936 A/G в гене EPCR ассоциируется с повышенным риском тромбозов, инфаркта миокаррда, невынашиванием беременности. Также было отмечено, что полиморфизм гена может играть роль в развитии малярийной инфекции и ассоциируется с большим риском онкологических заболеваний .
Резистентность к активированному протеину С (АРС-R) означает неспособность протеина С расщеплять и инактивировать факторы Va и/или VIIIa. Разнообразные пусковые факторы могут быть причиной резистентности к протеину С, которая может быть наследственно обусловленной или приобретенной. Наиболее распространенным примером генетически обусловленной АРС-R является мутация фактора V Лейден.
Впервые резистентность к активированному протеину С как причина наследственной тромбофилии была описана в трех разных семьях шведским ученым Dahlbaecketal. в 1993 году . Следствием этой мутации являются нарушения в функционировании системы протеина С, представляющей важнейший естественный антикоагулянтный путь. Как было сказано выше, в условиях нормы АРС ингибирует коагуляцию путем расщепления ограниченного числа пептидных связей как в интактном, так и в активированном факторе V (FV/FVa), а также в VIII факторе (FVIII/FVIIIа). АРС-зависимое расщепление FVa стимулируется протеином S и протеолитически модифицированного FV под действием АРС. Таким образом, в норме фактор V потенциально опосредует две противоположные функции: а) прокоагулянтную - после кливажа тромбином или фактором Ха (FХa) и б) антикоагулянтную - после кливажа активированным протеином С (АРС). Протромботический эффект APC-R при FV-мутации Лейдена имеет по меньшей мере 2 объяснения:
- Нарушение деградации FVa под действием АРС, в то время как прокоагулянтный эффект мутировавшего FVa сохраняется.
- Нарушение в процессе деградации FVIIIa, поскольку нормальный кливаж FV в области Arg506 необходим для осуществления синергичной APC-кофакторной активности FV наряду с протеином S в деградации фактора VIIIa.
Наряду с описанными выше эффектами фактора VLeiden весьма значимы и эффекты этой мутации на фибринолиз. В настоящее время хорошо известны профибринолитические свойства АРС. Нарушение профибринолитического ответа на АРС у пациентов FVLeiden является TAFI-зависимым. Этот феномен представляет один из немаловажных механизмов протромботической тенденции у пациентов с мутацией FVLeiden.
Вскоре после описания АРС-резистентность стала довольно часто (20-60%) обнаруживаться среди пациентов с тромбозами в западном мире. Наоборот, не было слышно о ней в Азии. Причина оказалась в том, что аллель FV:Q506, вызывающий АРС-резистентность, обнаруживался лишь в европейских родословных (белая раса), и отсутствует у местного населения Азии, Африки, Америки и Австралии. Предполагают, что единичная мутация гена, кодирующего фактор V, произошла около 30 000 лет назад, т.е. после миграции населения из Африки 100 000 лет назад и сегрегации азиатов от европейцев. Это объясняет частоту мутации в Европе, и отсутствие ее в Японии и Китае, а также среди местного населения Азии, Африки и Америки .
Риск тромбозов при АРС-резистентности чрезвычайно велик. Среди больных с этим осложнением лейденская мутация составляет 25-40%. При этой мутации риск тромбозов почти в 8 раз выше, чем в отсутствие мутации, а при гомозиготном носительстве почти в 90 раз.
По данным A. Gerhardtetal. (2000), лейденская мутация наблюдалась у 44% женщин из 119 с тромбоэмболическими осложнениями при беременности .
По данным J. Meinardietal. (1999), среди 228 носителей мутации риск прерывания в 2 раза выше, чем в группе женщин с невынашиванием, но не носителей мутации, 80% потерь беременности у носителей мутации были в I триместре и до 16 недель .
В недавнем исследовании Bare S.N. etal. (2000) сообщили, что риск выкидыша и бесплодия в 2,5 раза выше для носителей мутация VLeiden.
Антифосфолипидные антитела (АФА) обладают способностью ингибировать систему протеина С несколькими путями (рис.):
1) ингибируют формирование тромбина, активатора протеина С (тромбиновый парадокс);
2) ингибируют активацию протеина С через влияние на тромбомодулин (антитела к тромбомодулину);
3) ингибируют АРС активность (приобретенная резистентность АРС), что может достигаться: а) через ингибицию сборки протеинов комплекса протеина С на анионных поверхностях фосфолипидных матриц; б) через прямую ингибицию АРС активности; в) через ингибицию кофакторов Va и VIIIa;
4) антитела влияют на уровни протеина С и/или протеина S (приобретенный дефицит).
Так называемый тромбиновый парадокс связан с тем, что тромбин обладает и анти-, и протромботическими свойствами в системе гемостаза. При низких концентрациях тромбина проявляется преимущественно активация естественного антикоагулянта - протеина С. В этот момент тромбин - антитромботический агент. Когда формируется больше тромбина, фибриноген превращается в фибрин, а FVа и FVIIIa активируются: тромбин проявляет протромботические свойства. АФА ингибируют низкие уровни формирования тромбина, которые наблюдаются в норме, и снижает уровни циркулирующего активированного протеина С (АРС). После повреждения сосудистой стенки уровня циркулирующего АРС становится недостаточно для предупреждения неконтролируемого образования тромба, и гемостатический баланс смещается в протромботическую сторону.
Рисунок 2.
Влияние антифосфолипидных антител на систему протеина С. Антитела к протромбину и b2-гликопротеину Iнарушают формирование протромбиназного комплекса. Это механизм лежит в основе феномена волчаночного антикоагулянта. Антитифосфолипидные антитела обуславливают формирование резистентности к активированному протеину С за счет нескольких механизмов: нарушение образования тромбина - активатора протеина С (тромбиновый парадокс), инактивация протеинов С и S, нарушении функции тромбомодулина (антитела к тромбомодулину), нарушение сборки АРС на анионной фосфолипидной поверхности.
Состояния, сопровождающиеся низким уровнем протеина С (приобретенный дефицит), включают:
Терапию варфарином;
Заболевания печени (цирроз печени);
Дефицит витамина К;
Свежий тромбоз;
Длительную антибиотикотерапию с недостаточным приемом пищи;
Метастазирующие опухоли;
ДВС-синдром;
Тяжелую бактериальную инфекцию в молодом возрасте.
У взрослых приобретенный дефицит протеина С не всегда ведет к тромбозу, потому что в этих условиях уровень других факторов свертывания также часто понижен. У детей приобретенный дефицит протеина С чаще всего обусловлен бактериальной инфекцией, особенно менингеальной и в таких условиях риск тромбозов достаточно высок.
Уровень протеина С всегда низкий у пациентов, принимающих варфарин. Нет необходимости в определении уровня протеина С у таких пациентов. При необходимости контроля необходимо отменить варфарин за 14 дней до проведения анализа. При сохранении риска тромбоза на время отмены варфарина следует назначить препараты низкомолекулярного гепарина. Так как протеин С вырабатывается в печени, то пациенты с заболеваниями печени также имеют низкий уровень протеина С.
Концентрация протеина С в плазме здоровых новорожденных составляет около 40 МЕ/дл. В крови здоровых взрослых людей уровень протеина С в норме составляет 65-135 МЕ/дл.
Нам представляется, что оценка системы протеина С имеет важное диагностическое и прогностическое значение для множества патологических состояний в акушерско-гинекологической практике. В частности при циркуляции антифосфолипидных антител и в условиях АФС может иметь место образование антител ко всем компонентам сборки системы протеина С (тромбомодулину, протеину S, протеину С); системы протеина С практически всегда повреждается у женщин с гомозиготной или гетерозиготной формой мутации фактора V Лейден, при наследственной и приобретенной форме недостаточности протеина С. Речь идет о таких заболеваниях и осложнениях в акушерстве, как преэклампсия/эклампсия, ПОНРП, привычное невынашивание, преждевременные роды, многоплодная беременность, синдром потери плода, тромбозы, тромбоэмболии, СЗРП, печеночная недостаточность, синдром гиперстимуляции яичников, неудачи ЭКО, септические состояния, септический шок и пр.
К сожалению, до настоящего времени в клинической и акушерской практике далеко не всегда скрининговыми методами оценивается система протеина С, следствием чего является недостаточная информация о функциональном состоянии гемостаза.
Определение протеина С может быть выполнено различными методами:
1) ИФА-определение уровня протеина С (нет оценки функциональной активности).
2) Определение уровня антител к протеину С.
3) Определение функциональной активности протеина С амидолитическими или коагулометрическими методами (глобал тест). Оба функциональных теста основаны на применении активатора протеина С из яда щитомордника Agkistrodon contorix. Под действием активатора протеин С активируется и в присутствии своего кофактора S вызывает протеолиз факторов Va и VIIIа. Поэтому после добавления активатора к нормальной плазме происходит удлинение времени свертывания. При недостаточном количестве протеина С, протеина S или при APC-R удлинение выражено в меньшей степени. На результаты влияют состояния, сопровождающиеся витамин-К недостаточностью (прием непрямых антикоагулянтов, обтурационная желтуха и другие заболевания печени). При недостатке витамина К некарбоксилированные молекулы протеина С теряют антикоагулянтную активность, определяемую коагулометрическим методом, однако сохраняют амидолитическую и антигенную активность.
В клинической практике в случаях недостаточности протеина С появилась возможность заместительной терапии препаратами протеина С (сепротин, дротрекогин альфа), которые обладают как антикоагулянтными и профибринолитическими эффектами (влияние на систему гемостаза), так и противовоспалительными и антиапоптозными эффектами (цитопротективное действие). Однако незначительный опыт свидетельствует о крайне важной необходимости контроля за гемостазом при проведении терапии.
ЛИТЕРАТУРА
1. Weiler H. Multiple receptor-mediated functions of activated protein C. // Hamostaseologie. - 2011. - Vol. 31, № 3 - P. 185-195.
2. Patracchini P., Aiello V., Palazzi P., Calzolari E., Bernardi F. Sublocalization of the human protein C gene on chromosome 2q13-14 // Hum.Genet. - 1989. - Vol. 81. - P. 191-192.
3. Гусина А.А., Гусина Н.Б. Генетические дефекты про- и антикоагулянтных белков как факторы риска венозных тромбозов // Медицинские новости. - 2006. - № 9. - С. 10-14.
4. Горбачева Л.Р. Нейропротективное действие клинических протеиназ гемостаза: автореф. дис. … д-ра биол. наук. - Москва, 2008. - 49 с.
5. Spek C.A., Reitsma P.H. Genetic risk factors for venous thrombosis // Molecular Genetics and Metabolism. - 2000. - Vol. 71, № 1-2. - P. 51-61.
6. Larsen T.B., Lassen J.F., Brandslund I., Byriel L., Petersen G.B., Nørgaard-Pedersen B. The Arg506Gln mutation (FV Leiden) among a cohort of 4188 unselected Danish newborns // Thrombosis Research. - 1998. - Vol. 89, № 5. - P. 211-215.
7. Voetsch B., Loscalzo J. Genetic determinants of arterial thrombosis // Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology - 2004. - Vol. 24, № 2. - P. 216-229.
8. Mosnier L.O., Zlokovic B.V., Griffin J.H. The cytoprotective protein C pathway // Blood. - 2007 Apr 15. - Vol. 109, № 8. - Р. 3161-72.
9. Griffin J.H., Mosnier L.O., Zlokovic B.V. Protein C anticoagulant and cytoprotective pathways // International Journal of Hematology. - 2012 Apr. - Vol. 95, № 4. - Р. 333-45. doi: 10.1007/s12185-012-1059-0. Epub 2012 Apr 5.
10. Chen X.D., Tian L., Li M., Jin W., Zhang H.-K., Zheng C.-F. Relationship between endothelial cell protein C receptor gene 6936A/G polymorphisms and deep venous thrombosis // Chinese Medical Journal. - 2011 Jan. - Vol. 124, № 1. - Р. 72-75.
11. Saposnik B., Reny J.-L., Gaussem P., Emmerich J., Aiach M., Gandrille S. A haplotype of the EPCR gene is associated with increased plasma levels of sEPCR and is a candidate risk factor for thrombosis // Blood February 15. - 2004. - Vol. 103, № 4. - Р. 1311-1318.
12. Макацария А.Д., Бицадзе В.О. Тромбофилии и противотромботическая терапия в акушерской практике. - М.: Триада-Х, 2003.
13. Dahlbäck B., Carlsson M., Svensson P.J. Familial thrombophilia due to a previously unrecognized mechanism characterized by poor anticoagulant response to activated protein C: prediction of a cofactor to activated protein C // Proc Natl Acad Sci U S A. - 1993 February 1. - Vol. 90, № 3. - Р. 1004-1008.
Протеин C - это белок, который образуется в печени и при посильной помощи витаминов группы K, и отвечает за сохранение текучести крови. Как функционирует система протеина C, и каков идеальный показатель этого белка в крови человека при нормальной работе организма?
Что такое протеин C, и какие функции он выполняет
Активность системы протеина C - один из анализов, который сдается при подозрении дефицита на данный белок. Нормальный показатель протеина - 70-130% у взрослого человека. В том, случае, если данный показатель значительно падает, речь идет о дефиците белка. В каких же процессах участвует данный протеин, и за что он отвечает?
Во-первых, главная функция данного компонента крови заключается в разжижении кровяных масс. Именно благодаря этому протеину, жидкость, наполняющая все сосуды, и питающая все органы, сохраняет текучее состояние и не свертывается полностью. Во-вторых, протеин C активно участвует в противовоспалительных процессах, когда это необходимо организму. В-третьих, в случае возникновения риска отмирания клеток, данный белок предотвращает развитие проблемы или хотя бы уменьшает риск быстрого повреждения жизненно важных органов.
Разумеется, из-за огромного значения данного протеина для организма, его дефицит приводит к развитию очень серьезных заболеваний. Сдать анализы на активность системы протеина C человеку стоит в том случае, если у кого-то из его родственников наблюдался дефицит этого компонента в крови. При наличии аномалий в свертывании и разжижении кровяных масс, специалист также может настоять на сдаче данного анализа. И все же, синдром протеина C - не самый популярный анализ для определения проблем в работе кровеносной системы. Обычно специалисты рекомендуют сдать сначала анализ на фибриноген, на АЧТВ и протромбированное время. Лишь после этого, при возникновении серьезных опасений из-за самочувствия человека, могут быть прописаны прочие процедуры.
Человеку также следует помнить, что у каждого лабораторного оборудования свои нормы и показатели. Обычно они прописываются в бланке при сдаче анализа, а врач сам пытается объяснить, нормально ли работает кровеносная система или наблюдаются отклонения.
Дефицит протеина C
Дефицит данного белка в крови - проблема, с которой пациенты сталкиваются довольно редко, но если это происходит, следует бить тревогу. Дело в том, что со снижением уровня протеина C, риск возникновения тромбоза повышается примерно в 10 раз.
При возникновении дефицита данного белка наблюдаются еще и осложнения, касающиеся нормальной свертываемости крови. Жидкость хуже проходит по сосудам, из-за чего страдают все внутренние органы, но в особенности печень и почки.
Данная проблема может стать следствием развития очень серьезных заболеваний, таких как раковые опухоли, СПИД, болезни почек. Также уровень протеина C может значительно понизиться в том случае, если человек недавно пережил сепсис или серьезный анафилактический шок. Из-за заболеваний печени, например, цирроза, также может возникнуть дефицит данного протеина. Все дело в том, протеин C вырабатывается исключительно под действием витамина К, который образуется в печени. Любые нарушения в работе данного органа мгновенно приводят к неполадкам, касающимся количества белка в крови.
Иногда данное заболевание развивает из-за инфекционных заболеваний, но чаще всего, оно все-таки имеет наследственный характер. Если хотя бы одному из родственников ставился диагноз дефицит протеина C, это в итоге обязательно скажется на состоянии здоровья пациента. Обычно ранние признаки дефицита этого белка проявляются еще в детстве, и тогда же следует начинать полноценное лечение.
Алгоритм лечения каждый специалист прописывает отдельно, и обычно направлен он на устранение первопричины возникновения болезни. Если же дефицит протеина C - проблема врожденная, человеку придется придерживаться специальной диеты и регулярно проходить обследование у врача. Это поможет в конечном счете свести признаки болезни на нет, обеспечив нормальное функционирование кровеносной системы.
В том случае, если у человека замечается повышение уровня протеина C в крови, беспокоиться не стоит. Обычно повышение данного показателя не ведет ни к каким серьезным последствиям, не оборачиваясь для человека плачевным диагнозом. Обычно повышенный показатель быстро приходит в норму, и человек обходится без соответствующего лечения.
