tromboz biyolojisi, gata pediatri

TROMBOZ BİYOLOJİSİ

Prof. Dr. Tansu Sipahi

Ufuk Üniversitesi, Tıp Fakültesi Çocuk Sağlığı ve Hastalıkları ABD

Çocuk Hematoloji BD

7. Ulusal Pediatrik Hematoloji Kongresi24-27 Mayıs 2009, GATA

PLANHemostaz tanımı, normal hemostaz

Koagulasyon faktörleri

Koagulasyon inhibitörleri,fibrinoliz

Kan damarları, endotel hücresi

Trombositler

Tromboz gelişimi

Trombin jenerasyonu, fibrinojen,

fibrin polimerleri ve pıhtı oluşum

süreci olarak tanımlanır. Ancak

trombin jenerasyonu kompleks

bir oluşumdur.

Hemostaz

Damar duvarı hasarı Vazokonstriksiyon

Trombosit adezyonu

Trombosit agregasyonu

Konsolidasyon (Trombosit pıhtı oluşumu)

Protrombin

Trombin

Fibrin

Doku tromboplastin

Fibrinojen

Plazma faktörleri

VASKÜLER FAZ

TROMBOSİT FAZI

PLAZMA FAZI

Artmış Viskozite

Trombosit aktivasyonu Endotelyal hasar / aktivasyon

Trombozis

FibrinFibrinojenTrombin

Fva

/ FXa

HomosisteinemiMTHFR (C677T)APLS• Antikardiyolipin IgG, IgM• Lupus antikoagülanlar

Trombositozis

Artmış hemoglobinDehidratasyon

HomosisteinemiMTHFR (C677T)APLS• Antikardiyolipin IgG,

IgM• Lupus antikoagülanlar

FibrinolizisHiperfibrinojenemiAT eksikliğiDisfibrinojenemi AT

Artmış PAI-1, PAI-2Plazminojen eksikliğiAzalmış t-PA

Faktör V Leiden R506Q (aktive protein C rezistansı)

G20210A ProtrombinPr C eksikliğiPr S eksikliğiFVIII, FIX veya FXI yüksekliği

Pr C: Pr Saktive FV ve FVIII’i inaktive eder ve trombin formasyonunu inhibe eder

Protrombin

Koagülasyonun Doğal İnhibitörleri ve Protrombotik Faktörlerin Etkileri

Hemostaz

Normal hemostatik sistem

Koagulasyon faktörleri

Koagulasyon inhibitörleri

Fibrinolizis

Kan damarları, endotel

Trombositler

KOAGULASYON FAKTÖRLERİ

Hemostaz proteinlerinin moduler yapısı

Koagülasyon kaskadı (geleneksel)

Hemostaz ağı: Trombin jenerasyonu

Tenase Protrombin

ase

KOAGULASYON

İNHİBİTÖRLERİ

Hemostaz ağı: Trombin jenerasyon inhibitörleriAT FIXa, FXa, FXI ve trombini inhibe eder.

Hemostaz ağı: Protein C yolu

Endotel hücre yüzeyinde T–TM

PC–EPCR

APC–PS kompleksi

FVa FVIIIa

FV FVIII

Koagülasyonun Düzenlenmesinde Protein C Yolunun Rolü

Koagülasyonun Uyarılması

Fragmanlar

SO4

Pro

ProXa

Va

T

PC

PCTTM

EPCR EPCR

APC

PA

C

VVIIIa

Vi

VIIIa

XaVIIIaIXa X

X

Va

VaAC

PS

VIIIi

S

Serpinler

Koagulasyon yollarının ilerlemesi enzimatik reaksiyonlar serin protezlarla sürdürülür. Serpinler ve onların lokal kofaktörleri tarafından kontrol edilirler.Serpinlerin disfonksiyonu, eksiklikleri ya da aşırı üretimi, aşırı kanama ya da tromboza yol açabilmektedir.Prokoagulasyon, antikoagulasyon, profibrinolitik, antifibrinolitik yollar serpinlerle dengede tutulmaktadır.

Rau JC, et al. J Thromb Haemost 2007

SerpinlerSerpin Sistematik isim Hedef proteazAT Serpin C1 Trombin

FXaFIXa

HCII Serpin D1 TrombinZPI Serpin A10 FXa

FIXaPCI Serpin A5 Trombin

APCtPA

1PI (1AT) Serpin A1 TrombinAPC

2AP Serpin F2 PlazminPAI-1 Serpin E1 Trombin

APCtPA

FİBRİNOLİZİS

Hemostaz ağı: Fibrinolizis

PAI1

PAI1

PAI1tPA-PAI-1kompleks

Fibrinojen Solublfibrin

Trombin FaktörVIII

İnsolublfibrinoluşumu

Cross-linkedfibrin

Fibrinyıkımürünleri

FaktörXIII

tPA

tPA

tPA

tPA

tPA, uPAProtein C

2 antiplazmin

Plazminojen Plazmin

Fibrinpıhtısı

PAI1

Plazminojenaktivasyonu

Fibrinolizis Aktivasyon ve İnhibisyonu

ENDOTEL HÜCRESİ

Hemostazda kan damar yapısı ve fonksiyonları

Endotel hücresi fonksiyonları

Hücresel trafikte kontrol

Vazomotor regülasyon

Kan akışkanlığının devamlılığı

Fizyolojik maddeler için yüzey reseptörü (ör. Trombin, Angiotensin II)

İntrasellüler adezyon molekülleri (VCAM, E-selektin, P-selektin, vWF)

Endotelin-1 (ET-1)

Endotelin peptid ailesi (21 aa)ET-1, ET-2, ET-3, ET-4VazokonstriksiyonDüz kas hücresi mitogenSitokin, GF yapımı Nötrofil adezyonuTrombosit agregasyonu

vWFEndotel hücreleri, megakaryosit, trombositMegakaryosit, plt -granül, Weibel-Palade c.Hasar bölgesinde trombositlerin subendotele adezyonuTrombosit-trombosit interaksiyonuFVIII taşınması (vWH-Normandy tipi)EC Ultra büyük vWF multimerleriPlazma metalloproteinazı (ADAMTS 13) büyük multimerleri parçalarADAMTS 13 Eksikliği

Ultra büyük multimerleri, trombosit agregasyonu Mikrovasküler trombozis (TTP)

vWFTrombositlerin vWF e adezyonu

GP Ib kompleksi – A1 zinciri

Gende mut.(Bernard-Soulier)

Trombus oluşumu

vWF’un bu yayılan formu antibiotik listosetin veya yılan venom toksini botrocetin tarafından indüklenir.

GPIb-IX-V ve IIb3’ün aktivasyonu ile hücre içi sinyali başlatır.

Jennings LK. Am J Cardiol 2009; 103(suppl):4A-10A

Endotel hücrelerinin antikoagülan aktiviteleri

EC’den TM, EPCR salınım(Pr C yolu)

PS, FVa ve FVIIIa sentez ve sekresyon

TFPI sentez ve sekresyonu (TF-FVIIa – FXa kompleksi inhibisyonu)

AT- IXa,Xa,Xıa inhibisyonu

Endoteldeki trombosit inhibitörleri ve reseptörler

Hemostaz sırasında sağlıklı damarlarda trombus gelişimini sınırlayan güçlü inhibitör mekanizmalara ihtiyaç vardır.

Dört yol bu konuda koordineli çalışır:

NO, Prostosiklin, PECAM-1, CD39

1. Nitrik Oksit (NO)Endotel hücreleri, düz kas hücreleri, makrofaj, trombositlerde sentezlenirYarı ömrü çok kısa (3-5 sn)Etkileri:

Trombosit aktivasyon inhibisyonuVazodilatasyonHipotansiyonİnflamasyonSitotoksisite

NO etki mekanizması:

NO Guanilat siklaz cGMP

Protein kinaz G

Trombosit aktivasyon inhibisyonu

Protein kinaz A

Tip III Fosfodiest. inhibisyonu

cAMP

2. Prostosiklin (PGI2)Endotelden sentezlenen major prostoglandindir.

Araşidonik asitSiklooksijenazlar

Sikloendoperoksitler(PGG2 ve PGH2)Prostosiklin sentetaz

Prostosiklin (PGI2)

Adenilat siklaz aktivasyonu

cAMP

Vazodilatasyon

PGI2 Trombosit G-protein coupled reseptör (PTGIR)

Trombositler arası cAMP

Dense tübüler sistem Ca+2 alımı

Fosfotidilinositol met. inhibisyonu

Plt agregasyonu Granül salınımı

Trombosit plağının yayılımının inhibisyonu

3. PECAM-1Ig superfamily yüzey reseptörüTrombositte hücre başına 10.000 kopya eksprese olur.GPVI, Fc RIIA, SHP-2 aracılıTrombosit aktivasyon inhibisyonu

4. Ecto-ADPase (CD39)

Trombosit ve EC yüzeyinde salınım

ATP ADP AMP metabolizması

Trombosit aktivasyonu ve adezyon inhibisyonu

TROMBOSİTLER

Trombositlerin yapısı

Boyut: 0.5-3 mHacim: 7-11 fL150-400 x 109/LSpektin bazlı membran iskeletiMikrotübüllerSitoplazmada aktin filament ağı2 milyon/plt aktin kopyası

3 tip depo granülü

Alfa granüller: 80 adetHemostaz ve konak savunma proteinleri ve membran reseptörleri

Dense granüller: 7-8 Plt aktivasyonu ve vazok. moleküller ADP, ATP, 5HT, Ca+2

Lizozomlar

Trombositlerin yapısı

Platelet -granül elemanlarıFizyolojik rol ElemanAngiogenesis VEGF-A, VEGF-CAntikorlar IgGKoagülasyon kaskadı FV, FVIIIEndotel hücre aktivasyonu TGF-Fibrinolizis Plazminojen, PAI-1, 2-antiplazminBüyüme faktörleri PDGF; FGF; HGF; IGF-1; EGFLökosit toplanması Kemokinler: plt faktör 4, RANTES;

-tromboglobin, ENA-78Matriks bütünlüğü Hidrolitik enzimlerMembran proteinleri IIb3, P-selektinDiğerleri Amiloid -protein prekursörüPlatelet aktivasyonu Gas6Proteazlar Proteaz neksin IITrombus formasyonu Fibrinogen, fibronektin, vWFBilinmeyen Trombospondin

Trombosit yüzeyinde tanımlanmış reseptörler ve agonistleriAgonist Reseptör Etki ve fizyolojik rolAdezyon molekülleriKollagen GPVI Kollagen için major sinyal reseptörü

21 Adezyonu kollagenle desteklerFibrinojen IIb3 Agregasyon, yayılım ve pıhtı retraksiyonuFibronektin 51, IIb3 51 adezyonu düzenlerLaminin 61 Adezyonvon Willebrand faktör GPIb-IX-V, IIb3 Plateletleri bağlar (ayrıca bkz. fibrinojen)AminlerAdrenaline 2 ve 1

5-HT 5-HT2A Vazokonstrüksiyona yol açarKemokinlerSDF-1 CXCR4 Megakaryositlerin olgunlaşmasıMDC ve TARC CCR4 Platelet-monosit etkileşmesi?RANTES CCR1 ve CCR3

SitokinlerTPO c-Mpl Megakaryositlerin olgunlaşmasıHormonlarİnsülinLeptinPDGFİmmün komplekslerAntikorların Fc bölümü FcRIIA İmmün kaynaklı platelet aktivasyonu

Trombosit yüzeyinde tanımlanmış reseptörler ve agonistleriAgonist Reseptör Etki ve fizyolojik rolLipidlerLizofosfolipidlerPAF PAFProstasiklin IP Endotel aracılı inhibisyonSfingosin 1-fosfatTromboksanlar TP Major pozitif feedback agonistNükleotidlerAdenozin A2A

ADP P2Y1 Platelet aktivasyonunda erken rolP2Y12 Major pozitif feedback reseptör

ATP P2X1 Platelet aktivasyonunda muhtemel erken rolPeptidlerEndotelin ETVazopressin VP1

ProteazlarTrombin PAR1, PAR4 Koagülasyona bağımlı platelet aktivasyonuYüzey molekülleriCD40 ligand CD40 ve IIb3

Tirozin kinaz reseptörleriAnjiopoetin 1 ve 2 Tie-1EphrinB1 EphA4 ve EphB1 Platelet aktivasyonundaki geç olaylar?Vitamin K-bağımlıGas6 Sky, Axl ve Mer Platelet aktivasyonunu destekler?

Trombosit major GP reseptörleriGP reseptör Ligand Biyolojik fonksiyonGP Ia/IIa (21, VL2-A) Kollagen AdezyonGP Ib/IX/V von Willebrand faktör AdezyonGP Ic/IIa (51) Fibronektin Adezyon, stabilize

GP Ia/IIaGP IIb/IIIa (IIb3) Kollagen, fibrinojen,

fibronektin, vitronektin, von Willebrand faktör

Agregasyon

GP IV Trombospondin AdezyonGP VI Kollagen Sinyal iletimi,

aktivasyonVitronektin (V3) Trombospondin,

vitronektinAdezyon

VLA-6 (61) Laminin Adezyon

Varga SD. Arterioscler Thrombvasc Biol 2008;28:403

Trombosit fonksiyonları

AdezyonVasküler hasar sonrası subendotelial matriks proteinleri ile karşılaşmaAkım hızı önemliAnterioler dolaşımda vWF ve reseptörleri (GPIb-IX-V kompleksi)Venöz dolaşımda kollagen ve fibrinojen (integrin IIb3)

Trombosit fonksiyonları Trombosit aktivasyonu

Myozin hafif zinciri fosforilasyonuHücre içi Ca+2 iyon artışıMyozin hafif zincir kinaz aktivasyonuMyozin hafif zincir fosfataz inhibisyonu(Rho kinaz azalması)Pseudopodların çıkmasıReaktif yüzeye adezyonGranüllerin kanaliküler sistemden sekresyonuAktin regülatör proteinler

Trombosit fonksiyonları

Agregasyon ve sekresyon

Agonistlerle trombosit aktivasyonu

Düzgün diskten düzensiz sferoide dönme, filopodlarını çıkarma

Depo granül salınımı

Eicosanoid tromboxane A2 yapımı (potent vazokonstriktör, plt agonisti)

Trombin ve TxA2 yapımını

Şekil değişikliği

Trombosit aktivasyonunda sinyal yolları(1)

1. Tirozin kinaz aracılı reseptörler

Src ailesi tirozin kinaz PLC2, Pl-3-kinaz

GPVI, FcR RIIA PLC2 (Src ve Syk kinaz üzerinden)

IIb3 PLC2 akt.SykSrc


2. G-protein coupled reseptörleri

Gq=P2Y1-PLC plt akt.G12/13= TxA2, trombin

Rho akt.Plt şekil değ.

Gİ= P2Y12-ADP reseptörü

Adenil siklaz inh. plt aktivasyonu



3. Ca+2 ve protein kinaz C

Plt akt.agg.,sekresyon

Ca-bağımlı protein: Calmodulin

Sinyal yolları akt.

Protein kinaz C akt.

Ca artışını bloke eden ajanlar (yeni antitrombotik ajanlar)



4. Fosfotidilinositol 3-kinaz (PI3)

200’den fazla protein düzenleyicisi

PH zinciri ile memb 3 fosforilize lipidlere (PIP3) bağlanır.

PLC fosforilasyonu

Trombosit aktivasyonu



TROMBOSİT – ENDOTEL

İLİŞKİSİ

Trombositler ve endotel hücreleri sıkı ilişkili Damar hasarı ve travmayla sonuçlanan patolojik süreçlerde trombositler hemostazın hayat kurtarıcı basamağını başlatır. Yanlış yerde, yanlış zamanda ise trombozNormal fizyolojik durumlarda trombositler vasküler stabiliteyi sitokin ve büyüme faktörlerinin tonik salınımı, trombosit ve endotel hücresinden trofogenlerin salınımı ile sağlarlar.

Trombosit-Endotel ilişkisi

MegakaryositTrombosit yapımıEndotelial trofogenlerin salınımıProangiojenik sitokin salınımı

TrombositlerEndotel hücre progenitörlerinin gelişimiAngiogenez, migrasyon, adezyonSCF-c-kit ligand, PAF, PDGF gibi trofogen salınımıMatür endotel hücre yapımıİskemik dokunun revaskülarizasyonuTümör büyümesi, aterosklerotik plakların ilerlemesi

Nachman RL, Rafii S. N Engl J Med 2008; 359: 1261-70.

Megakaryosit-Endotel hücresi ilişkisi

Transmembran VE cadherin molekülü fermuar benzeri yapıCadherin -Catenin, P120, -Catenin, VEGF-R2, CD148 fosfatazHücre içi makromolekül kompleksiEndotelial BDNF, EGF, PAF, SIP, ANG, VEGF-A ve reseptörleri sinyal oluşumuEndogen VEGF-A ,VEGF-R2 fosforilasyonu, F-aktin aracılığı ile iskelet stabilizasyonu

Trombositopeni, antitrombotik ilaçlar, kanser, sepsis, inflamasyonEndotelde tropik etki VE cadherin kompleksi bozulur

Nachman RL, Rafii S. N Engl J Med 2008; 359: 1261-70.

TROMBOZ GELİŞİMİ

DAMAR HASARI

DOKU FAKTÖRÜ

TFPI

vWF

SUBENDOTELİAL KOLLAJEN

TROMBOSİT ADHEZYONU

PGI2

NO

ADPaz

ADP

TXA2

Epi

TROMBOSİT AGREGATLARI

HEMOSTATİK PLAK

VIIa IXa

Xa

TROMBİN

FİBRİNOJEN

FİBRİN

PLAZMİNOJEN

PLAZMİN

FİBRİN YIKIM ÜRÜNLERİ

Va

VIIIa

Pro C ve S

AT III

PAI-1

tPA

Fosfolipid

Ca++

F XIIIa

Protrombinaz Kompleksi

Doku Faktörü

Kanın pıhtılaşmasının başlatılmasıHücre içi haberleşmeAngiogenezis, tümör progresyonu, yolk-sac vaskülarizasyonuFibroblast ve perisit, monosit, endotel hücrelerinden salınır.Dolaşımda mikropartiküller üzerinde TF vardır, inaktiftir, damar hasarında aktif hale gelirler.

Trombosit ReaktivitesiGPIb-IX-V kompleksi

İntegrin GP IIb/IIIa (IIb3) aktivasyonuAktif endotelial hücreye trombosit adezyonuHasarlı bölgeye lökosit gelmesiTrombin aracılı trombosit aktivasyonuGP IIb/IIIa her trombositte 50.000-80.000İçten-dışa sinyalleşmede önemliAktifleşince vWF ve fibronejeni bağlar.Trombosit çapraz bağlanmaTrombus formasyonuGP IIb/IIIa antagonistleri (örn. abciximab, eptifibatide, tirofiban) ile çalışmalar

Endotel ve damar hasarıTF salınımıTF-FVIIa kompleksiFibrin jenerasyonuSubendatelial kollagen-vWFPlt adezyonu, akt.P-selektin Plt’lerin daha çok toplanmasıET-1 Plt agg. Vazokonstriksiyon

Trombus oluşumu

Kollagen – vWFKollagen – GPVI aracılığı ile plt aktivasyonuGPVI sinyali IIb3, 21 aktivasyonuADP, TxA2 salınımıAgregasyon, stabil pıhtı oluşumu

Aktin bağlayan protein Filamin interaksiyonuPlatelet aktivasyonu


Trombin yapımı

Furie B. N Engl J Med 2008; 359: 938-49.

Trombin patlaması


a) GPVI ve PECAM-1 tarafından sinyal yollarının düzenlenmesi

Src ve Syk tirozin kinaz aktivasyonuAdaptör proteinlerin düzenlenmesiFosfolipazlar (PLC2)

Kinazlar, GTP exch. faktör (GEFs)

b) Kollagen reseptör-GPVI ve trombin reseptör-PAR1 aracılığı ile PLC2 ve PLC2’nin düzenlenmesi

GPVI vasküler hasar olduğunda ITAM (immünoreseptör tirozin aktivasyon motifleri) aracılığı ile sinyal iletimini sağlar.P2Y12 ile sinerjik etki gösterir, güçlü plt aktivasyonu sağlanır.

Adezyon ve agregasyonPlt agg. ve fibrin oluşumunda major mediatör

IIb3 bağlanır, plt aktivasyonu

IIb3--vWF, fibronektin, vitronek. CD40L bağlar (plt agg.)

IIb3 bloke edici ajanlar (Integrilin, trifiban klinikte kullanılmakta)


Adezyon

Damar hasarı olan bölgeye GP Ib/IX/V kompleksiyle bağlanır.Kollagen adezyonda ana mediatör vWF – kollagen bağlantısıGP Ia/IIa (integrin 21) reseptörüne kollagen bağlanır.GP Ib zinciri – vWF A1 zinciri bağlanır.

Trombus oluşumu


Hasarlı bölgede trombus gelişimi Platelet trombusu

İstirahat plt (yeşil), aktif (sarı) TF kaplı mikropartiküllerFurie B. N Engl J Med 2008; 359: 938-49.

Protein disülfid izomeraz (PDI) salınımı

Trombus gelişmiş Plt birikiminin ortadan

kaldırılması


Trombus oluşumu 2 farklı yolla aktive olurA) TF yolu B) Kollagen yolu

TF salınımı

PDI’nin TF aktivasyonu

TF + FVIIa

Trombin jenerasyonu

PAR4 aktivasyonuTrombosit aktivasyonu

Trombus oluşumu

Subendotelial matriks, kollagen

GPVI-kollagenGPIb-IX-V-vWF

Plt – Plt ilişkisi

IIb3

Fibrinojen

vWF

P-selektin – PSGL-1 TF aktivasyonu (kırmızı) az miktarda gelişir.

Trombus gelişiminde hemostatik mikropartiküller


Trombus gelişiminde patolojik mikropartiküller

TF salınımı, trombosit aktivasyonuTrombin jenerasyonuKoagulasyon aktivasyonuFibrin oluşumuPlt trombus oluşumu

Genom sekans analizleri trombosit transkriptozom ve proteom haritasında yol gösterici olmuştur.

Mutant farelerde deneyler yapılmaktadır.

‘’Mice are not man’’ ancak iki türün temel hemostazı benzer görülmektedir.

Tromboz tedavisinde hedef, tromboz gelişmeden önleyici etkide olmalı ve normal hemostazı bozmamalıdır.

GELECEKTEKİ GELİŞMELER

GATA Pediatri ABD Başkanı Prof.Tbp.Tuğa. Okan ÖzcanKongre Başkanı Prof. Dr. Emin Kürekçi’ye, VE

TEŞEKKÜR

16 yıldır birlikte özellikle TROMBOZ alanında çalışmalar yaptığımız, hiçbir imkanını esirgemeyen, her zaman kendi ekibi içinde gösterdiği için onur duyduğum sayın hocam Prof. Dr. NEJAT AKAR’a teşekkür ederim.

tromboz biyolojisi, gata pediatri

Health & Medicine