Контактная система активации

В системе контактной активации или CAS три белка крови: фактор XII (FXII), прекалликреин (PK) и высокомолекулярный кининоген (HK) связываются с поверхностью и вызывают свертывание крови и воспаление . FXII и PK представляют собой протеазы , а HK является неферментативным кофактором. CAS может активировать кинин-калликреиновую систему и свертывание крови благодаря своей способности активировать несколько нижестоящих белков. CAS инициируется, когда FXII связывается с поверхностью и происходит реципрокная активация FXII и PK, образуя FXIIa и PKa. FXIIa может инициировать каскад свертывания крови путем расщепления и активации фактора XI (FXI), что приводит к образованию тромба. Кроме того, CAS может активировать систему кинин-калликреин, когда PKa расщепляет HK с образованием CHK, высвобождая пептид, известный как брадикинин (BK). BK и его производные связываются с рецепторами брадикинина B1 и B2, опосредуя воспаление . ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]}^{[ 3 ]}

Поверхности и активация

Искусственные отрицательно заряженные вещества, активирующие FXII, включают L- гомоцистеин , гепарансульфаты , хондроитинсульфаты , дерматансульфат , мочевой кислоты кристаллы , липопротеины , ферритин и порфирины . Однако физиологические вещества или поверхности, активирующие FXII, все еще обсуждаются. Они могут включать белки, такие как gC1q-R, агрегированные белки, амилоид , коллаген , нуклеиновые кислоты и полифосфаты . ^{[ 4 ]}^{[ 5 ]}^{[ 6 ]} Способность FXII связываться с отрицательно заряженными поверхностями и активировать коагуляцию лежит в основе теста АЧТВ , в котором искусственные материалы выступают в качестве поверхности для контактной активации. Этот тест используется для измерения пути контактной активации (внутреннего пути) и общего пути свертывания крови. ^{[ 7 ]} FXII является зимогеном , а это означает, что он требует обработки для достижения каталитической протеазной активности. При связывании с поверхностями FXII меняет свою конформацию, что придает ему низкий уровень протеазной активности. Это изменение конформации также способствует его расщеплению с помощью PKa и самому расщеплению с помощью FXIIa. FXIIa может расщеплять PK с образованием PKa, создавая положительную обратную связь для активации обоих ферментов. ГК связывается с ПК и необходим для локализации ПК на поверхности для активации FXII. ^{[ 8 ]}

цинк Сообщается, что играет решающую роль в индукции конформационных изменений как в FXII, так и в HK, поскольку он необходим для сборки связанного FXII и HK PK на некоторых отрицательно заряженных поверхностях. Предполагается, что цинк опосредует связывание FXII и HK с отрицательно заряженными поверхностями, включая gC1q-R и полифосфаты. ^{[ 9 ]}^{[ 10 ]}^{[ 11 ]}

Контактные факторы, связывающие бактерии и вирусы

Хотя сообщалось, что контактные факторы FXII и связанная с HK PK взаимодействуют с эндотелиальными клетками (через gC1q-R), тромбоцитами (через полифосфат) и лейкоцитами ; бактерии ( Streptococcus pyogenes , Salmonella и Escherichia coli ) и вирусы ( Hantavirus и Herpes simplex 1) связываются с контактными факторами. вирус Также было продемонстрировано, что ^{[ 12 ]} Отрицательно заряженный липополисахарид (ЛПС) или связанные с поверхностью отрицательно заряженные тейхоевые кислоты из S. aureus. ^{[ 13 ]} длинноцепочечный полифосфат Было показано, что индуцирует контактную активацию и высвобождение брадикинина , тем самым способствуя реакциям защиты хозяина. ^{[ 14 ]} активируя каскад комплемента . ^{[ 15 ]}

Физиологические роли

Хотя контактная система может активировать FXI и последующий каскад свертывания крови, и обычно наблюдается активация коагуляции в присутствии медицинских устройств, ^{[ 16 ]} реальная роль контактной системы в нормальном физиологическом свертывании крови остается спорной. Это связано, прежде всего, с тем, что дефицит белков контактной системы FXII, PK и HK не приводит к нарушениям свертываемости крови. ^{[ 17 ]}

Физиологическая роль системы контактной активации в кинин-калликреиновой системе более ясна. Здесь после активации PK в PKa с помощью FXIIa PKa расщепляет HK. При этом образуется расщепленный ГК (ХК), высвобождающий небольшой пептид, известный как брадикинин. Этот пептид связывается с рецептором брадикинина B2, а его производное Des-Arg9-брадикинин связывается с рецептором брадикинина B1. При связывании лиганда эти рецепторы опосредуют воспалительные реакции. ^{[ 18 ]}

Роль в болезни

Активация CAS связана с наследственным ангионевротическим отеком , заболеванием, характеризующимся эпизодами отека. ^{[ 19 ]} Исследования генетического нокаута на мышиных моделях сердечно-сосудистых заболеваний и исследования генетического сцепления на людях показали, что контактные факторы способствуют развитию различных сердечно-сосудистых заболеваний, процессов включая тромбоз. ^{[ 20 ]}^{[ 21 ]}^{[ 22 ]} и инсульт . ^{[ 23 ]}

Ссылки

^ Шмайер, АХ (май 2014 г.). «Физиологическая деятельность системы контактной активации» . Исследование тромбоза . 133 Приложение 1 (1): S41–4. doi : 10.1016/j.thromres.2014.03.018 . ПМК 4004333 . ПМИД 24759141 .
^ де Маат, С; Терстег, К; Герченик, Э; Маас, К. (июнь 2014 г.). «Отслеживание контактной активации – от коагуляции in vitro до воспаления in vivo» . Международный журнал лабораторной гематологии . 36 (3): 374–81. дои : 10.1111/ijlh.12222 . ПМИД 24750684 .
^ Моника Патак, Бубакарр Джибрил Кайра, Александр Слейтер и Джонас Эмсли (2018). «Взаимодействие клеточных рецепторов и кофакторов системы контактной активации и фактора XI» . Границы в медицине . 5 : 66. doi : 10.3389/fmed.2018.00066 . ПМЦ 5871670 . ПМИД 29619369 . {{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
^ Гебрехивет, Б; Каплан, АП; Джозеф, К; Першке, Э.И. (ноябрь 2016 г.). «Системы активации комплемента и контакта: партнерство в патогенезе помимо ангионевротического отека». Иммунологические обзоры . 274 (1): 281–289. дои : 10.1111/imr.12469 . ПМИД 27782339 . S2CID 2787614 .
^ Ноден, К; Бурильо, Э; Бланкенберг, С; Батлер, Л; Ренне, Т. (ноябрь 2017 г.). «Контактная активация Фактора XII». Семинары по тромбозам и гемостазу . 43 (8): 814–826. дои : 10.1055/s-0036-1598003 . ПМИД 28346966 . S2CID 22844127 .
^ Шмайер, А.Х. (январь 2016 г.). «Контактная активация и калликреин/кининовые системы: патофизиологическая и физиологическая активность» . Журнал тромбозов и гемостаза . 14 (1): 28–39. дои : 10.1111/jth.13194 . ПМИД 26565070 .
^ Ноден, К; Бурильо, Э; Бланкенберг, С; Батлер, Л; Ренне, Т. (ноябрь 2017 г.). «Контактная активация Фактора XII». Семинары по тромбозам и гемостазу . 43 (8): 814–826. дои : 10.1055/s-0036-1598003 . ПМИД 28346966 . S2CID 22844127 .
^ де Маат, С; Терстег, К; Герченик, Э; Маас, К. (июнь 2014 г.). «Отслеживание контактной активации – от коагуляции in vitro до воспаления in vivo» . Международный журнал лабораторной гематологии . 36 (3): 374–81. дои : 10.1111/ijlh.12222 . ПМИД 24750684 .
^ Ройкьер Р., Шусбо I (1997). «Частичная идентификация сайтов связывания Zn2+ в факторе XII и его производных активации» . Европейский журнал биохимии . 247 (2): 491–496. дои : 10.1111/j.1432-1033.1997.00491.x . ПМИД 9266689 .
^ Шусбо I (1993). «Контактная активация в плазме человека запускается модуляцией ионов цинка фактора XII (фактор Хагемана)». Фибринолиз свертывания крови . 4 (5): 671–8. дои : 10.1097/00001721-199310000-00002 . ПМИД 7507361 .
^ Расмус КБЖКЕР и Ингер ШОУСБО (1997). «Поверхностно-зависимый механизм автоактивации фактора XII» . Евро. Дж. Биохим . 243 (1–2): 160–166. дои : 10.1111/j.1432-1033.1997.0160a.x . ПМИД 9030735 .
^ Маттссон Э., Хервальд Х., Крамер Х., Перссон К., Сьёбринг Ю., Бьорк Л. (2001). «Золотой стафилококк индуцирует выброс брадикинина в человеческую плазму» . Инфекция и иммунитет . 69 (6): 3877–3882. дои : 10.1128/IAI.69.6.3877-3882.2001 . ПМК 98413 . ПМИД 11349054 .
^ Кальтер Э.С., ван Дейк В.К., Тиммерман А., Верхуф Дж., Баума Б.Н. (1983). «Активация очищенного прекалликреина плазмы человека, запускаемая фракциями клеточной стенки Escherichia coli и Staphylococcus aureus». Журнал инфекционных болезней . 148 (4): 682–691. дои : 10.1093/infdis/148.4.682 . ПМИД 6355312 .
^ Моррисси Дж. Х., Чой Ш. и Смит С. А. (2012). «Полифосфат: древняя молекула, которая связывает тромбоциты, коагуляцию и воспаление» . Кровь . 119 (25): 5972–5979. doi : 10.1182/blood-2012-03-306605 . ПМК 3383012 . ПМИД 22517894 .
^ Никель, КФ; Ренне, Т. (2012). «Перекрестные помехи системы контакта плазмы с бактериями». Исследование тромбоза . 130 : S78–S83. doi : 10.1016/j.thromres.2012.08.284 . ПМИД 23026673 .
^ Джаффер, Айдахо; Фреденбург, JC; Хирш, Дж; Вайц, Дж.И. (июнь 2015 г.). «Тромбоз, вызванный медицинскими устройствами: что его вызывает и как мы можем его предотвратить?» . Журнал тромбозов и гемостаза . 13 (Приложение 1): S72–81. дои : 10.1111/jth.12961 . ПМИД 26149053 .
^ де Маат, С; Терстег, К; Герченик, Э; Маас, К. (июнь 2014 г.). «Отслеживание контактной активации – от коагуляции in vitro до воспаления in vivo» . Международный журнал лабораторной гематологии . 36 (3): 374–81. дои : 10.1111/ijlh.12222 . ПМИД 24750684 .
^ Шмайер, А.Х. (январь 2016 г.). «Контактная активация и калликреин/кининовые системы: патофизиологическая и физиологическая активность» . Журнал тромбозов и гемостаза . 14 (1): 28–39. дои : 10.1111/jth.13194 . ПМИД 26565070 .
^ Де Маат, С; Хофман, ZLM; Маас, К. (19 июня 2018 г.). «Наследственный ангионевротический отек: плазменная контактная система вышла из-под контроля» . Журнал тромбозов и гемостаза . 16 (9): 1674–1685. дои : 10.1111/jth.14209 . ПМИД 29920929 .
^ Фреденбург Дж.К., Гросс П.Л. и Вайц Дж.И. (2017). «Новые стратегии антикоагулянтов» (PDF) . Кровь . 129 (2): 147–154. дои : 10.1182/blood-2016-09-692996 . ПМИД 27780803 .
^ Пьер-Эммануэль Моранж; и др. (2011). «KNG1 Ile581Thr и предрасположенность к венозному тромбозу» (PDF) . Кровь . 117 (13): 3692–3694. дои : 10.1182/кровь-2010-11-319053 . ПМИД 21270443 . S2CID 39069970 .
^ Ревенко А.С.; и др. (2011). «Селективное истощение плазменного прекалликреина или фактора свертывания крови XII ингибирует тромбоз у мышей без повышенного риска кровотечения» . Кровь . 118 (19): 5302–5311. doi : 10.1182/blood-2011-05-355248 . ПМЦ 4425441 . ПМИД 21821705 .
^ И Ву (2015). «Контактный путь коагуляции и воспаления» . Журнал тромбозов . 13:17 . дои : 10.1186/s12959-015-0048-y . ПМК 4421925 . ПМИД 25949215 .

[1] Шмайер, АХ (май 2014 г.). «Физиологическая деятельность системы контактной активации» . Исследование тромбоза . 133 Приложение 1 (1): S41–4. doi : 10.1016/j.thromres.2014.03.018 . ПМК 4004333 . ПМИД 24759141 .

[2] де Маат, С; Терстег, К; Герченик, Э; Маас, К. (июнь 2014 г.). «Отслеживание контактной активации – от коагуляции in vitro до воспаления in vivo» . Международный журнал лабораторной гематологии . 36 (3): 374–81. дои : 10.1111/ijlh.12222 . ПМИД 24750684 .

[3] Моника Патак, Бубакарр Джибрил Кайра, Александр Слейтер и Джонас Эмсли (2018). «Взаимодействие клеточных рецепторов и кофакторов системы контактной активации и фактора XI» . Границы в медицине . 5 : 66. doi : 10.3389/fmed.2018.00066 . ПМЦ 5871670 . ПМИД 29619369 . {{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )

[4] Гебрехивет, Б; Каплан, АП; Джозеф, К; Першке, Э.И. (ноябрь 2016 г.). «Системы активации комплемента и контакта: партнерство в патогенезе помимо ангионевротического отека». Иммунологические обзоры . 274 (1): 281–289. дои : 10.1111/imr.12469 . ПМИД 27782339 . S2CID 2787614 .

[5] Ноден, К; Бурильо, Э; Бланкенберг, С; Батлер, Л; Ренне, Т. (ноябрь 2017 г.). «Контактная активация Фактора XII». Семинары по тромбозам и гемостазу . 43 (8): 814–826. дои : 10.1055/s-0036-1598003 . ПМИД 28346966 . S2CID 22844127 .

[6] Шмайер, А.Х. (январь 2016 г.). «Контактная активация и калликреин/кининовые системы: патофизиологическая и физиологическая активность» . Журнал тромбозов и гемостаза . 14 (1): 28–39. дои : 10.1111/jth.13194 . ПМИД 26565070 .

[7] Ноден, К; Бурильо, Э; Бланкенберг, С; Батлер, Л; Ренне, Т. (ноябрь 2017 г.). «Контактная активация Фактора XII». Семинары по тромбозам и гемостазу . 43 (8): 814–826. дои : 10.1055/s-0036-1598003 . ПМИД 28346966 . S2CID 22844127 .

[8] де Маат, С; Терстег, К; Герченик, Э; Маас, К. (июнь 2014 г.). «Отслеживание контактной активации – от коагуляции in vitro до воспаления in vivo» . Международный журнал лабораторной гематологии . 36 (3): 374–81. дои : 10.1111/ijlh.12222 . ПМИД 24750684 .

[9] Ройкьер Р., Шусбо I (1997). «Частичная идентификация сайтов связывания Zn2+ в факторе XII и его производных активации» . Европейский журнал биохимии . 247 (2): 491–496. дои : 10.1111/j.1432-1033.1997.00491.x . ПМИД 9266689 .

[10] Шусбо I (1993). «Контактная активация в плазме человека запускается модуляцией ионов цинка фактора XII (фактор Хагемана)». Фибринолиз свертывания крови . 4 (5): 671–8. дои : 10.1097/00001721-199310000-00002 . ПМИД 7507361 .

[11] Расмус КБЖКЕР и Ингер ШОУСБО (1997). «Поверхностно-зависимый механизм автоактивации фактора XII» . Евро. Дж. Биохим . 243 (1–2): 160–166. дои : 10.1111/j.1432-1033.1997.0160a.x . ПМИД 9030735 .

[12] Маттссон Э., Хервальд Х., Крамер Х., Перссон К., Сьёбринг Ю., Бьорк Л. (2001). «Золотой стафилококк индуцирует выброс брадикинина в человеческую плазму» . Инфекция и иммунитет . 69 (6): 3877–3882. дои : 10.1128/IAI.69.6.3877-3882.2001 . ПМК 98413 . ПМИД 11349054 .

[13] Кальтер Э.С., ван Дейк В.К., Тиммерман А., Верхуф Дж., Баума Б.Н. (1983). «Активация очищенного прекалликреина плазмы человека, запускаемая фракциями клеточной стенки Escherichia coli и Staphylococcus aureus». Журнал инфекционных болезней . 148 (4): 682–691. дои : 10.1093/infdis/148.4.682 . ПМИД 6355312 .

[14] Моррисси Дж. Х., Чой Ш. и Смит С. А. (2012). «Полифосфат: древняя молекула, которая связывает тромбоциты, коагуляцию и воспаление» . Кровь . 119 (25): 5972–5979. doi : 10.1182/blood-2012-03-306605 . ПМК 3383012 . ПМИД 22517894 .

[15] Никель, КФ; Ренне, Т. (2012). «Перекрестные помехи системы контакта плазмы с бактериями». Исследование тромбоза . 130 : S78–S83. doi : 10.1016/j.thromres.2012.08.284 . ПМИД 23026673 .

[16] Джаффер, Айдахо; Фреденбург, JC; Хирш, Дж; Вайц, Дж.И. (июнь 2015 г.). «Тромбоз, вызванный медицинскими устройствами: что его вызывает и как мы можем его предотвратить?» . Журнал тромбозов и гемостаза . 13 (Приложение 1): S72–81. дои : 10.1111/jth.12961 . ПМИД 26149053 .

[17] де Маат, С; Терстег, К; Герченик, Э; Маас, К. (июнь 2014 г.). «Отслеживание контактной активации – от коагуляции in vitro до воспаления in vivo» . Международный журнал лабораторной гематологии . 36 (3): 374–81. дои : 10.1111/ijlh.12222 . ПМИД 24750684 .

[18] Шмайер, А.Х. (январь 2016 г.). «Контактная активация и калликреин/кининовые системы: патофизиологическая и физиологическая активность» . Журнал тромбозов и гемостаза . 14 (1): 28–39. дои : 10.1111/jth.13194 . ПМИД 26565070 .

[19] Де Маат, С; Хофман, ZLM; Маас, К. (19 июня 2018 г.). «Наследственный ангионевротический отек: плазменная контактная система вышла из-под контроля» . Журнал тромбозов и гемостаза . 16 (9): 1674–1685. дои : 10.1111/jth.14209 . ПМИД 29920929 .

[20] Фреденбург Дж.К., Гросс П.Л. и Вайц Дж.И. (2017). «Новые стратегии антикоагулянтов» (PDF) . Кровь . 129 (2): 147–154. дои : 10.1182/blood-2016-09-692996 . ПМИД 27780803 .

[21] Пьер-Эммануэль Моранж; и др. (2011). «KNG1 Ile581Thr и предрасположенность к венозному тромбозу» (PDF) . Кровь . 117 (13): 3692–3694. дои : 10.1182/кровь-2010-11-319053 . ПМИД 21270443 . S2CID 39069970 .

[22] Ревенко А.С.; и др. (2011). «Селективное истощение плазменного прекалликреина или фактора свертывания крови XII ингибирует тромбоз у мышей без повышенного риска кровотечения» . Кровь . 118 (19): 5302–5311. doi : 10.1182/blood-2011-05-355248 . ПМЦ 4425441 . ПМИД 21821705 .

[23] И Ву (2015). «Контактный путь коагуляции и воспаления» . Журнал тромбозов . 13:17 . дои : 10.1186/s12959-015-0048-y . ПМК 4421925 . ПМИД 25949215 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]

[ 17 ]

[ 18 ]

[ 19 ]

[ 20 ]

[ 21 ]

[ 22 ]

[ 23 ]