Biokhimia_krovi_2_22

1. Биохимия крови 2 протеолитические системы крови 2022

2.

3. В плазме крови содержится несколько протеолитических систем, выполняющих защитные и регуляторные функции

4. В функционировании плазменных протеолитических систем важную роль выполняет чужеродная поверхность

5. БИОЛОГИЧЕСКАЯ СИСТЕМА, ОБЕСПЕЧИВАЮЩАЯ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ И ОСТАНОВКУ КРОВОТЕЧЕНИЙ, А ТАКЖЕ СОХРАНЕНИЕ КРОВИ В ЖИДКОМ СОСТОЯНИИ

НАЗЫВАЕТСЯ
СИСТЕМОЙ ГЕМОСТАЗА

6. Все вещества – участники свертывания крови называются факторами. Тканевые и плазменные факторы обозначаются римскими цифрами,

тромбоцитарные – арабскими.
Большинство факторов свертывания – белки, но есть и
низкомолекулярные органические вещества: фактор 20 – серотонин,
фактор 21 - АДФ, а также ионы: фактор IV - Са2+
Для белковых факторов иногда используются другие названия:
фактор VIII – антигемофильный глобулин (при его отсутствии возникает гемофилия А)
фактор IX – фактор Кристмаса (при его отсутствии возникает гемофилия В)
фактор X – фактор Стюарта-Прауэра
Фактор XI – фактор Розенталя
фактор XII - фактор Хагемана
Все белковые плазменные факторы синтезируются в печени, некоторые
синтезируются и в других тканях, в неповрежденном сосуде
большинство из них циркулируют в виде проферментов сериновых
протеиназ. Факторы V и VIII после протеолитической активации
становятся эффективными параферментами, в их присутствии
активности факторов Xа и IXа соответственно увеличиваются на много
порядков.

7. Механизмы активации

• Контакт с чужеродной поверхностью → изменение
конформации
• Аутокатализ
• Ограниченный протеолиз под действием другого
фермента

8. Сосудисто-тромбоцитарный гемостаз

9.

10.

11. Карбоксилирование остатков Глу происходит в печени в процессе постсинтетической модификации факторов под действием

витамин-К-зависимой карбоксилазы. Дефицит витамина К или прием его
антагонистов (варфарина,кумарина, фенилина) приводит к образованию
неполноценных для свертывания белков. Коагулопатии лечат с помощью витамина
К1 (филлохинона) или его водорастворимого аналога - витамина К3 (викасола)
Витамин-К-зависимые факторы: VII, IX, X, II, протеин C, протеин S

12. Образование протромбиназы возможно двумя путями: внутренним и внешним ( in vivo такого разделения не существует, оно необходимо

только для интерпритации лабораторных тестов)
• Во внутреннем пути участвуют факторы, неактивные
предшественники которых всегда имеются в кровяном
русле.
• Для внешнего пути необходимо поступление в кровь из
поврежденной сосудистой стенки фактора III (тканевого
тромбопластина), которого ранее в крови не было.
Фактор III – это мембранный белок (апопротеин), ковалентно
связанный с фосфатидилсерином внутреннего монослоя
мембраны (в частности эндотелиоцитов). При
повреждении клетки фосфатидилсерин вместе с фактором
III приходит в контакт с кровью

13.

14.

15.

16. Образование ковалентных поперечных сшивок между соседними нитями фибрина

17.

18.

19. Тромбомодулин (CD 141) – интегральный белок, рецептор тромбина на эндотелиоцитах, является кофактором тромбина в процессе

активации протеина С. В комплексе с
тромбомодулином активность тромбина в отношении протеина С повышается тысячекратно.
Связанный тромбин исключается из системы свертывания крови, т. о. тромбомодулин
переключает свертывающее действие тромбина на антисвертывающее
Протеин Са обладает мощной антитромботической, а также противовоспалительной и
антиапоптозной активностями. Рекомбинантный активированный протеин С является в
настоящее время одним из препаратов, используемых при сепсисе для профилактики ДВСсиндрома.

20.

21. Схема фибринолиза, пути активации

12/29
Схема фибринолиза, пути активации

22. Регуляция фибринолиза

13/29
Регуляция фибринолиза

23.

Экзогенные активаторы
плазминогена –
стрептокиназа,
рекомбинантная
урокиназа

24.

25. Система комплемента

• Система комплемента является частью иммунной
системы, осуществляет неспецифическую защиту
от бактерий и другого чужеродного материала,
насчитывает около 20 плазменных белков. Белки
называются компонентами (С1-С9) или факторами
(B, D, H, I), синтезируются в основном в печени,
лейкоцитах, некоторые компоненты могут
продуцироваться эпителиальными клетками и
адипоцитами

26.

27.

28.

29. Инициаторы лектинового пути активации комплемента

• Маннозосодержащие грамотрицательные
бактерии
• Микобактерии
• Грибы
• Др . патогены, содержащие в клеточной стенке
маннозу

30. Когда IgG или М находятся в составе иммунных комплексов, конформация Ig несколько изменена, что благоприятствует формированию

на нем в присутствии
ионов кальция С1 компонента КПК, который состоит из субъединиц : C1q, двух C1r и
двух C1s. В результате связывания происходит аутокаталитическая активация
проэнзима C1r, который далее расщепляет проэнзим C1s. Т. о. формируется С1
компонент КПК, спобный расщеплять С4 и С2 компоненты

31. Инициация лектинового пути

• Использует белок, похожий на C1q, который называется лектин,
связывающий маннозу (mannose-binding lectin, MBL,
называемый также лектин, связывающий маннан, полимер
маннозы, или белок, связывающий маннозу, MBP). Это
преимущественно сывороточный белок, который секретируется
клетками печени и опсонизирует патогены, попавшие в кровь.
• Мономеры MBL состоят из двух доменов: глобулярного,
который связывает маннозу, и фибриллярного или
коллагеноподобного, служащего для полимеризации белка. В
результате взаимодействия между фибриллярными доменами
образуется олигомер, который, кроме клеточной стенки
патогенов, связывает также две сериновые протеазы: MASP-I и
MASP-II по структуре сходные с C1r и C1s классического пути и
возможно имеющие с ними общего предшественника в
эволюции. После связывания на клеточной стенке патогена,
протеазы активируются и расщепляют компоненты
комплемента C4 и C2 с образованием C4a, C4b, C2a и C2b.

32. С1 расщепляет сначала С4 на 2 фрагмента: С4b, который ковалентно присоединяется к поверхности мишени и С4а, один из трех

анафилотоксинов, а
затем С2 на С2b, который остается в жидкой фазе и С2а, который связывается с С4b.
Бимолекулярный комплекс С4bC2a Mg2+
является С3-конвертазой КПК и
расщепляет С3 на С3а – анафилотоксин и С3b – опсонин, который прикрепляется
ковалентно к поверхности мишени рядом с С3-конвертазой, меняя при этом ее
субстратную специфичность. Она превращается в С5-конвертазу КПК, которая
гидролизует С5 до С5а-анафилотоксина и С5b – ядро для формирования МАК

33.

34.

35.

36. Молекулы С3 иС4 имеют высокореактивную внутреннюю тиоэфирную связь между остатками цистеина и глутаминовой кислотой благодаря

которой они могут
ковалентно прикрепляться к НО- или Н2N- группам клеточной поверхности. С другой
стороны эта связь подвергается спонтанному гидролизу с низкой скоростью.
Образуются молекулы С3(Н2О) , которые обладают С3b-подобными свойствами

37.

38. Молекулы С3b связываются с инициирующей АПК поверхностью, к нему присоединяется фактор В, который является проферментом и

единственным
субстратом для фактора D. Фрагмент расщепления Bb, содержащий активный
центр, остается связанным с С3b.
С3bBbMg2+ является С3-конвертазой АПК, расщепляющей следующие
молекулы С3 на С3b и С3а. Т.о. развивается петля положительной обратной
связи, которая усиливает первоначальный сигнал. Как и в КПК присоединение
большего количества молекул С3b к клеткам-мишеням будет делать
возможным узнавание С5 и расщепление его под действием энзима
(С3b)nBbMg2+ - C5-конвертазы АПК на а фрагменты С5а и С5b.

39.

21/29
Инициация и амплификация АПК,
петля положительной обратной связи

40.

Альтернативный путь системы
комплемента

41. Потребление факторов В и С3 в ходе развития петли положительной обратной связи тонко регулируется

В плазме фактор Н конкурирует с фактором В за связывание с С3b,
а также способствует диссоциации С3bBb в жидкой фазе.
На мембранах клеток хозяина есть мембранный кофакторный
белок (MCP) c функциями фактора Н.
После связывания с фактором Н или MCP, плазменная сериновая
протеиназа - фактор I расщепляет С3b до неактивного С3bi.
АПК постоянно активируется в крови с низкой скоростью, но
амплификация возможна только на подходящей поверхности,
защищающей С3bBb от инактивации факторами Н и I. Таким
образом, на чужеродной поверхности петля положительной
обратной связи будет развиваться.

42. Образование С5b C5-конвертазой КПК или АПК означает начало 3-его этапа –формирование МАК. С5b присоединяет к себе С6 и С7,

Образование С5b C5-конвертазой КПК или АПК означает начало 3-его этапа –
формирование МАК. С5b присоединяет к себе С6 и С7, затем этот тримолекулярный
комплекс связывается с мембраной с помощью гидрофобных связей, рядом с ним
к мембране присоединяется С8 и от 1 до 9 молекул С9, которые полимеризуются в
мембране и образуют полый цилиндр с диаметром 100 ангстрем. Через канал
поступают ионы, вода. Клетка гибнет от осмотического шока

43.

44.

45. Схема активации системы комплемента

46.

47.

48. Действие опсонинов Распознавание опсонинов(С3b и иммунных комплексов) осуществляется специфическими рецепторами на лейкоцитах:

CR1, CR2, CR3, CR4

49. Механизмы регуляции активности комплемента

27/29
Механизмы регуляции активности
комплемента
• Спонтанное разрушение комплексных протеиназ
(С1-эстеразы, конвертаз),
• Расщепление активированных компонентов
комплемента плазменными протеиназами
(фактор I и его парафермент фактор H),
• Специфическое связывание компонентов
комплемента плазменными или мембранными
белками (C1-ингибитор, фактор DAF,
гликофорин, протектин),
• Регуляция синтеза компонентов комплемента.

50.

51.

АПФ- ангиотензин
превращающий
фермент)
(карбоксикатепсин

52.

СИСТЕМА РЕГУЛЯЦИИ СОСУДИСТОГО ТОНУСА
В нашем организме есть две взаимосвязанные системы протеолитических
ферментов, в результате работы которых регулируется сосудистый тонус.
1. РЕНИН-АНГИОТЕНЗИН-АЛЬДОСТЕРОНОВАЯ СИСТЕМА (РААС-система).
Работа этой системы направлена на повышение артериального давления.
2. КИНИНОВАЯ СИСТЕМА. Направлена на понижение артериального давления.
Активация обеих систем сводится к синтезу биологически активных
низкомолекулярных пептидов из их предшественников путем реакций ограниченного
протеолиза.
Главная роль принадлежит РААС, которая регулирует сосудистый тонус и водносолевой обмен.
В почках в клетках юкстагломерулярного аппарата (ЮГА) синтезируется РЕНИН протеолитический фермент. Ренин участвует в регуляции сосудистого тонуса, превращая
ангиотензиноген в декапептид ангиотензин-I путем ограниченного протеолиза. Из
ангиотензина-I под действием фермента карбоксикатепсина образуется (тоже путем
ограниченного протеолиза) октапептид ангиотензин-II. Он обладает сосудосуживающим
эффектом, а также стимулирует выработку гормона коры надпочечников - альдостерона.
Альдостерон усиливает реабсорбцию натрия и воды в почечных канальцах - это приводит к
увеличению объема крови, циркулирующей в сосудах. В результате повышается
артериальное давление. Когда молекула ангиотензина-II выполнит свою функцию, она
подвергается тотальному протеолизу под действием группы специальных протеиназ ангиотензиназ.

53. Форменные элементы

Учебник (Северин Е.С.)
Лейкоциты. с.651-654
Тромбоциты. с. 665-668
Биохимические основы функциональной специализации
клеток человека
Тромбоцит с.14-21
Лейкоцит с. 21-28
Биохимия специализированных клеток
Лейкоциты с. 55-64
Тромбоциты с. 74-82

54. Ферменты - антиоксиданты

Супероксиддисмутаза (СОД) – очень активный фермент, содержится в
митохондриях, цитоплазме, а также вне клеток
O2˙ˉ + O2˙ˉ + 2 Н+
О2 + Н2О2
Каталаза
2 Н2О2
О2 + 2 Н2О
Глутатионпероксидаза –
восстанавливает Н2О2 за счет трипептида глутатиона : ϒГлу-Цис-Гли (Г-SH)
2 Г – SH + H2O2
восстановленный
глутатион
H2O + Г - S - S - Г
окисленный
глутатион

55. Пероксидазы, использующие Н2О2

Миелопероксидаза нейтрофилов ( врожденная недостаточность
сопровождается грибковыми поражениями слизистой ротовой
полости)
Cl- + H2O2
OCl- + H2O
гипохлорит – очень сильный окислитель,
используется в неспецифической защите от микробов
Лактопероксидаза вырабатывается слюнными и молочными
железами
SCN- + H2O2
тиоцианат
OSCN- + H2O
гипотиоцианат – обладает широким спектром
антимикробного действия

56. Наибольшее количество АФК продуцируется фагоцитирующими клетками в процессе «окислительного взрыва»

При контакте чужеродных агентов с фагоцитами происходит сборка мультиферментного
мембранного комплекса НАДФН-оксидазы за счет взаимодействия мембранных и
цитозольных ее компонентов
НАДФН (внутриклеточный) + 2О₂ (внеклеточный)
НАДФ⁺ (внутриклеточный) + Н⁺ (внутриклеточный) + 2О₂˙ ̄ (внеклеточный)
Параллельно в процесс фагоцитоза включается миелопероксидаза, что приводит к
генерации гипохлорита, синглетного кислорода.
Уровень Н₂О₂ возрастает за счет активации аминооксидаз и ксантиноксидазы.
Действие больших количеств АФК направлено на разрушение чужеродных агентов, при
этом происходит их избыточное накопление, что может вызвать глубокие нарушения в
тканях