6.4. Механизмы гемостаза.

Тромбоцитарный гемостаз. Тромбоцитарная реакция, т.е. реакция тромбоцитов на нарушение целостности сосудистой стенки, форми­руется параллельно реакции самих сосудов на повреждение — их сокращение в месте повреждения, шунтирование крови выше по­врежденного участка. Поскольку сосудисто-тромбоцитарная реакция на повреждение первой обеспечивает остановку кровотечения из микрососуда, то ее называют сосудисто- тромбоцитарным или пер­вичным гемостазом, а формирование и закрепление тромбов — вто­ричным коагуляционным гемостазом. Первая волна агрегации тром­боцитов связана с их адгезией к пластинкам, приклеившимся ре­цепторами гликопротеинов I и II к фактору Виллебранда, фибро-нектину и коллагену субэндотелия поврежденных тканей. Вторая волна агрегации вызвана высвобождением АДФ из плотных гранул тромбоцитов, образованием тромбоксана А, в их мембране, взаимо­действием мембранных гликопротеинов Ив-Шс с фибриногеном, V — с тромбином.

223

Вторую волну агрегации тромбоцитов обеспечивают тромбоксан А₂ и тромбин. Мощным стимулом для образования тромбоксана А₂ являются коллаген и фактор Виллебранда, активирующие фосфоли-пазу A₂. Тромбин, образуемый на мембране кровяной пластинки, благодаря секреции ею фактора V и взаимодействию его с глико-протеином V, начинает быстро действовать как сильный агрегаци-онный агент. Новые порции тромбоцитов соприкасаются с адгези-рованными тромбоцитами, начинается агрегация вновь принесенных кровью клеток, и вновь включаются вышеописанные механизмы, а это, в свою очередь, усиливает агрегацию новой партии тромбоци­тов и т.д. Тромбоцитарный тромб уплотняется и сокращается. Его формирование усиливается образованием фибрина (фибринового тромба) вследствие активации системы свертывания крови.

Система свертывания крови. Эта система обеспечивает остановку кровотечения, благодаря образованию фибриновых тромбов. В физио­логических условиях большинство факторов свертывания крови содер­жится в ней в неактивном состоянии, в виде неактивных форм фер­ментов, обозначаемых римскими цифрами: I, II, VIII, IX, X, XI, XII, XIII (табл.6.3.). Однако повреждение сосуда или клеток крови приво­дит к активации этих ферментов. При этом переход в активное со­стояние одного фактора вызывает активацию следующего, образуя каскадную реакцию, заканчивающуюся образованием фибриновых ни­тей, формирующих сеть тромба (рис.6.6.). В начале этой реакции в крови, в зоне поврежденного сосуда образуется активная протромбо-

Таблица 6.3 Факторы свертывания крови

	Фактор	Период	Молекулярная	Нормальная
		полужизни	масса	концентрация
			(дальтон)	в плазме
				(мг/мл)
1 _	фибриноген	3,7 дня	340.000	1500-4000
II -	- протромбин	2,8 дня	72.500	150
III -	- тромбопластин	—	—	0
IV ■	- ионы кальция	—	—	0,9-1,2 ммоль/л
V -	- проакцелерин	15-24 ч	330.000	10
VI -	- проконвертин	1,2-6 ч	48.000	менее 1
VII	с — антигемофилический А	5-12 ч 1	1000000	менее 0,5
VIII	ФВ — фактор Виллебранда	24-40 ч 1	I .UUU.UUU
IX -	- антигемофильный фактор Б,	20-24 ч	57.000	5
	фактор Кристнаса
X -	- фактор Стюарта-Прауэра	32-48 ч	59.000	8
XI -	- антигемофильный фактор В,	40-48 ч	160.000	5
	предшественник плазменного
	тромбопластина
XII	— фактор Хагемана	48-52 ч	76.000	35
XIII	— фибрин-стабилизирующий	5-12 дней	320.000	20
	фактор
Плазминоген		2,2 дня	90.000	150
Прекалликреин (фактор Флетчера)		—	85.000	30
Высокомолекулярный кениноген		—	150.000	80

224

Рис.6.6. Схема последовательной активации факторов свертывания крови.

а — активированный.

киназа, превращающая неактивный протромбин в тромбин — актив­ный протеолитический фермент, отщепляющий от молекулы фибрино­гена 4 пептида мономера. Каждый из мономеров имеет 4 свободных связи. Соединяясь ими друг с другом, конец к концу, бок к боку, они в течение нескольких секунд формируют волокна фибрина. Их сеть вначале слаба, однако под влиянием фибрин-стабилизирующего фак­тора (фактора XIII), также активируемого в крови тромбином в при­сутствии ионов кальция, в фибрине образуются дополнительные ди-сульфидные связи и сеть фибриновых волокон становится прочной. В этой сети задерживаются тромбоциты, лейкоциты, эритроциты и белки плазмы, формируя фибриновый тромб.

В крови содержатся и неферментные белки — акселераторы, так­же обозначаемые римскими цифрами (фактор V, VII), обеспечива­ющие ускорение во много тысяч раз течение реакции свертывания

225

крови при взаимодействии с фосфолипидными поверхностями тром­боцитов (с тромбоцитарным фактором 3), участками мембран (мик-ромебран) других поврежденных клеток.

Превращение в тромбин протромбина происходит под воздействи­ем активной протромбиназы. Различают два пути формирования ак­тивной протромбиназы (рис.6.6) — внешний, возникающий при повреждении сосудистой стенки и окружающих тканей, и внутрен­ний — возникающий при контакте крови с субэндотелием, компо­нентами соединительной ткани сосудистой стенки или при повреж­дении самих клеток крови.

При внешнем пути из мембран клеток поврежденной ткани в плазму высвобождается комплекс фосфолипидов (тканевой тром-бопластин или фактор III), вместе с фактором свертывания крови VII действующий как протеолититеский энзим на фактор X. Активированный таким образом фактор X в присутствии ионов кальция немедленно соединяется с тканевыми фосфоли-пидами и фактором V. Этот комплекс и составляет активную протромбиназу. Через несколько секунд после ее формирования часть протромбина превращается в тромбин. Образовавшийся тромбин, действуя как протеолитический фермент, активирует фактор V, что дополнительно резко ускоряет превращение про­тромбина в тромбин.

Внутренний механизм свертывания крови запускается ее травма-тизацией (появление разрушенных тромбоцитов и эритроцитов) или контактом с субэндотелием, что активирует фактор XII. Фактор ХПа (а — активированный) действует энзиматически на фактор XI и при взаимодействии с тромбоцитарным фактором 3 и высоко молеку­лярным кининогеном плазмы превращает его в фактор ХIа. Эта реакция ускоряется прекалликриином плазмы. ХIа активирует фак­тор IX (антигемофильный фактор В). После образования фактора IХа формируется комплекс: "фактор IХа + фактор VIII (антигемо­фильный глобулин А,) + тромбоцитарный фактор 3 + ионы каль­ция". Этот комплекс активирует фактор X. Фактор Ха образует с фактором V и тромбоцитарным фактором 3 новый комплекс, назы­ваемый протромбиназой, который в присутствии ионов кальция в считанные секунды превращает протромбин в тромбин.

Следует подчеркнуть весьма важную роль фосфолипидной матри­цы (тромбоцитарного фактора 3) в повышении активности протром­биназы — при отсутствии фосфолипидной матрицы ее активность снижается в 1000 раз!

Нарушенное формирование комплекса, активирующего фактор X, сопровождается нарушениями гемостаза. Так, тромбоцитопения, со­здавая дефицит тромбоцитарного фактора 3, приводит к геморраги­ческому диатезу, дефицит фактора IX вызывает гемофилию В, де­фицит фактора VIII — гемофилию А.

Активация протромбокиназы по внешнему пути занимает около 15 секунд, а по внутреннему — 2-10 минут. Активированная протром-бокиназа и ионы кальция превращают протромбин в тромбин. Коли­чество образующегося тромбина прямо пропорционально количеству

226

активированной протромбокиназы. Протромбин синтезируется в пече­ни, для его образования необходим витамин К, поэтому поражение печени или гиповитаминоз К сопровождаются кровоточивостью.

После образования сгустка через 30-60 минут начинается его сокращение {ретракция). Оно связано с сокращением нитей актина и миозина тромбоцитов, а также сети фибрина под влиянием тром­бина и ионов кальция. В результате ретракции сгусток сжимается в плотную массу, тромб уплотняется.

Противосвертывающие механизмы. Физиологические антикоагу­лянты поддерживают кровь в жидком состоянии и ограничивают процесс тромбообразования. К ним относятся антитромбин III, ге­парин, протеины "С" и "S", альфа-2-макроглобулин, нити фибрина. На долю антитромбина III (альфа-2-глобулин) приходится 75% всей антикоагулянтной активности плазмы. Он является основным плаз­менным кофактором гепарина, ингибирует активность тромбина, факторов Ха, IXa, VIIa, XIIa. Его концентрация в плазме достигает 240 мг/мл.

Гепарин — сульфатированный полисахарид. Образует комплекс с антитромбином III, трансформируя его в антикоагулянт немедлен­ного действия и в 1000 раз усиливая его эффекты, активируя не­ферментный фибринолиз.

Протеины "С" и "S" синтезируются в печени при участии вита­мина К. Протеин "С" инактивирует активированные факторы VIII и V. Протеин "S" резко снижает способность тромбина активировать факторы VIII и V. Нити фибрина обладают антитромбинным дей­ствием, благодаря адсорбции на них до 85-90% тромбина крови. Это помогает сконцентрировать тромбин в формирующемся сгустке и предотвратить его распространение по току крови.

Эндотелиальные клетки неповрежденной сосудистой стенки пре­пятствуют адгезии тромбоцитов на ней. Этому же противодействуют гепариноподобные соединения, секретируемые тучными клетками соединительной ткани, а также простациклин, синтезируемый эндо-телиальными и гладкомышечными клетками сосуда, активация про­теина "С" на эндотелии сосуда. Гепариноподобные соединения эн­дотелия (и гепарин крови) усиливают антикоагуляционную актив­ность антитромбина III. Простациклин является мощным ингибито­ром агрегации тромбоцитов. В физиологических условиях он обра­зуется в венозных и артериальных эндотелиальных клетках из ара-хидоновой кислоты, через этап формирования эндоперекисей про-стагландинов. В результате между образующейся в тромбоцитах про-агрегационной субстанцией — тромбоксаном А₂ и антиагрегационной активностью простациклина сосудистой стенки возникает динами­ческое равновесие, регулирующее агрегацию тромбоцитов. Снижен­ная или утраченная продукция простациклина участком эндотелия может быть одной из причин агрегации кровяных пластинок и вести к формированию тромба.

Тромбомодулин — рецептор тромбина на эндотелии сосудов вза­имодействуя с тромбином, активирует белок "С", обладающий

227

способностью высвобождать тканевой активатор плазминогена из стенки сосуда. Дефицит белка "С" сочетается с повышенной свер­тываемостью крови, наклонностью к тромбозам. Свертывание крови в сосуде предупреждает и гладкая поверхность эндотелия, препят­ствующая включению внутреннего пути формирования активной протромбиназы. Мономолекулярный слой белка, адсорбированный на поверхности эндотелия, отталкивает факторы свертывания и тром­боциты, также предупреждая свертывание крови.

Фибринолиз — это процесс разрушения {лизиса) сгустка крови, связанный с расщеплением фибрина, фибриногена на мелкие фраг­менты. Важнейшая функция фибринолиза — восстановление просвета сосудов, закупоренных тромбами. Расщепление сгустка крови осу­ществляется системой ферментов, активными компонентами ко­торой являются плазмин — протеолитический фермент, расщепляю­щий нити фибрина, а также фибриноген, факторы свертывания кро­ви V, VII, XII и протромбин.

В плазме крови содержится неактивная форма фермента плазми­ногена — белок плазминоген. Существует несколько механизмов его активации. Одни из них связан с высвобождением белкового тка­невого активатора из эндотелиальных клеток на участке формиру­ющегося кровяного сгустка. Активировать плазминоген могут также активированный фактор свертывания крови XII при взаимодействии с калликриином и высокомолекулярным кининогеном, а также ли-зосомальные ферменты поврежденной ткани. Активатором плазми­ногена является урокиназа, образующаяся в почках и выделяющаяся с мочой. В кровь попадает ее небольшое количество, и с ней связано лишь около 15% общей фибринолитической активности. Активатором плазминогена является стрептокиназа бактерий. Дан­ным действием стрептококков в инфицированных тканях объясняют растворения плазменного сгустка в лимфе и тканевой жидкости и распространение инфекции.

Активный плазмин блокируется антиплазминами. Наиболее де­ятельным является а₂-антиплазмин (а₂-глобулин), способный ней­трализовать 2/3 всего плазмина. Другой ингибитор фибринолиза — а₂- макроглобулин. Продукты, образующиеся в ходе фибринолиза, тормозят агрегацию тромбоцитов и формирование волокон фибрина, тормозят фибринолиз. Лизис кровяных сгустков продолжается в течение нескольких дней. Выброс тканевых активаторов фибриноли­за имеет место под влиянием физических нагрузок, адреналина, норадреналина.

6.5. Общие закономерности кроветворения.

Кроветворные клетки-предшественницы. Ежечасно у здорового человека в крови погибает 20 миллиардов тромбоцитов, 10 милли­ардов эритроцитов и 5 миллиардов лейкоцитов. Эта непрерывная утрата клеток постоянно компенсируется равным ей количеством вновь образующихся форменных элементов крови. Масштаб этого восполнения огромен: примерно каждые два года в организме че-

228

ловека производится масса клеток крови, равная массе его тела. Указанный огромный пролиферативный потенциал кроветворной ткани заключен в стволовых кроветворных клетках (СКК) — пред­шественницах, способных к самообновлению, т.е. производству до­черних СКК на протяжении всей жизни человека. СКК диффрен-цируется: 1) в направлении клетки-предшественницы всех линий миелопоэза, т.е. гранулоцитопоэза, моноцитопоэза, мегакариоцито-поэза и эритропоэза; 2) в направлении клетки-предшественницы Т-лимфоцитов; 3) клетки-предшественницы В-лимфоцитов (рис.6.7.)-Эти клетки-предшественницы получили название колониестимули-рующих единиц (КОЕ) или колониеобразующих клеток (КОК), от формируемых ими при культивировании ин витро колоний. Так, КОЕ-ГММЭ — гранулоцитарно-макрофагально-мегакариоцитарно-эритроцитарная колониеобразующая единица получила название от формируемой ею колонии, состоящей из гранулоцитов, макрофагов, мегакариоцитов и эритроцитов; пре-КОЕ-Т — от колонии, состо­ящей из Т- клеточных субпопуляций; пре-КОЕ-В — от колонии, состоящей из В-лимфоцитов. КОЕ-ГММЭ в ходе дифференциации формируют би- и унипотентные КОЕ, которые также классифици­руют на основании произведенного ими потомства при культивиро­вании ин витро. Так, нейтрофильные гранулоциты и макрофаги образуются из одной общей КОЕ. Поэтому возникло ее название — КОЕ-гранулоцитарно-моноцитарная (КОЕ-ГМ). КОЕ, образующая колонии из эритроидных клеток и мегакариоцитов, называется эрит-роиитарно-мегакариоцитарной (КОЕ-Эмег) и т.п. Это примеры бипотентных клеток, т.е. клеток, дифференцирующихся в направле­нии каких-либо двух линий гемопоэза. Формирующиеся из них унипотентные КОЕ образуют колонии из клеток только одной ли­нии. В связи с этим возникли их названия — КОЕ-эритроцитар-ные, эозинофильные, базофильные, нейтрофильные, мегакариоци-тарные.

Бипотентные КОЕ обладают значительной способностью к раз­множению. Например, КОЕ-Эмег, будучи стимулированной ростко­выми факторами, способна совершать до 13 митозов и образовывать несколько десятком КОЕ-Э, из которых далее формируется не­сколько тысяч эритроидных клеток. Количество КОЕ-Эмег достига­ет 30-40 на 10⁵ клеток костного мозга, а содержание КОЕ-Э в нем почти в 10 раз выше, чем КОЕ-Эмег. Из каждой КОЕ-Э образу­ется до 50 эритроцитов. КОЕ-ГМ способна совершать 5-6 делений, образующиеся из нее КОЕ-Г и КОЕ-М —еще 5-6 делений каждая. Это позволяет одной КОЕ-ГМ формировать тысячи зрелых клеток-потомков — гранулоцитов и моноцитов.

Дифференциация клеток-предшественниц КОЕ-ГММЭ до унипо-тентных КОЕ сопровождается формированием рецепторов к гемопо-этическим гормонам (интерлейкину-3, КСФ-ГМ, эритропоэтину, тромбоцитопоэтину), к нейромедиаторам, катехоламинам, тиреотроп-ному гормону, производным тестостерона, поэтому указанные гор­моны регулируют пролиферацию и дифференциацию клеток крови.

229

Рис.6.7. Схема развития гемопоэтических клеток и регулирующие их колониестимулирующие факторы.

СКК — стволовая кроветворная клетка;

КОЕ-ГММЭ — колониеобразующая единица гранулоцитарно-моноци-

тарно-мегакариоцитарно-эритроцитарная;

КОЕ нейтр.эоз. — КОЕ нейтрофильно-эозинофильная;

КОЕ-гм — КОЕ гранулоцитарно-моноцитарная;

КОЕ эр.эоз. — КОЕ эритроцитарно-эозинофильная;

КОЕ эр.мег. — КОЕ эритроцитарно-мегакариоцитарная;

КОЕ г.эрит. — КОЕ гранупоцитарно-эритроцитарная;

КОЕ мег. — КОЕ мегакариоцитарная;

КОЕ баз. — КОЕ базофильная; КОЕ нейтр. — КОЕ нейтрофильная;

КОЕ эоз. — КОЕ эозинофильная; КОЕ-мс — КОЕ моноцитарная;

КСФ — колониестимупирующий фактор;

КСФ-мег — КСФ мегакариоцитов; КСФ-г — КСФ гранулоцитов;

КСФ-баз. — КСФ базофилов; КСФ-м — КСФ моноцитов;

КСФ-эоз. — КСФ эозинофилов.

230

Регуляция пролиферации и дифференциации КОЕ (КОК). Рост различных КОЕ в культурах удается получить, добавляя стимулиру­ющие его факторы. Отсюда факторы, стимулирующие образование гра-нулоцитарных колоний, получили название "колониестимулирующие факторы гранулоцитарные" — КСФ- Г, макрофагальных — КСФ- М, гранулоиитарно- макрофагальных — КСФ- ГМ, эозинофильных — КСФэоз, мегакариоиитарных — КСФмег, стимулирующие развитие ко­лоний из КОЕ-ГММЭ — мульти-КСФ (позже обозначенные как интерлейкин 3 — ИЛ-3). Установлено, что ИЛ-3 и КСФ-ГМ сти­мулируют пролиферацию и дифференциацию не только КОЕ-ГММЭ и КОЕ-ГМ, но и других бипотентных КОЕ. В связи с этим, ИЛ-3 и КСФ-ГМ рассматривают как факторы неспецифические, поддержива­ющие самообновление и пролиферацию КОЕ-ГММЭ и бипотенциаль-ных. Все КСФ-ы гликопротеины, относимые ныне к семье полипеп­тидных гормонов, регулирующих гемопоэз. Источниками ИЛ-3 и КСФэоз являются Т-лимфоциты, спленоциты; КСФ-ГМ — Т-лим­фоциты, моноциты, эндотелиальные клетки и фибробласты; КСФ- Г, КСФ- М — моноциты и фибробласты; эритропоэтина — перитубуляр-ные клетки почек, купферовские клетки печени.

Гены, контролирующие синтез ИЛ-3, КСФ-Г и КСФ-М у че­ловека, находятся на дистальной части длинного плеча 5 хромо­сомы, КСФ-Г — локализованы у человека на 17 хромосоме, эри­тропоэтина — на 7 хромосоме. Нарушение участков генома, ответ­ственных за синтез молекулярных регуляторов гемопоэза, вызывает у человека тяжелые нарушения в системе крови. Продукцию КСФ усиливают различные стимулы: гипоксия —эритропоэтина, тромбо-цитопения — тромбоцитопоэтина, микробная инфекция — КСФ-ГМ, КСФ-Г, КСФ-М, гельминтная инфекция — КСФэоз. Но каж­дый из перечисленных раздражителей одновременно стимулирует в организме и продукцию неспецифических ростковых факторов — ИЛ-3, КСФ-ГМ и других. При этом ИЛ-3 и КСФ-ГМ стимули­руют как пролиферацию КОЕ-ГММ и КОЕ бипотентных, так и формирование на их мембране рецепторов к КСФ-ам, действие которых направлено на унипотентные КОЕ. Высокие же концент­рации КСФ- Г, КСФ- М и других стимулируют пролиферацию и дальнейшую дифференциацию унипотентных клеток-предшественниц гранулоцитарного, моноцитарного и др. рядов.

На интенсивность продукции КСФ-ов оказывает регулирующее влияние вегетативная нервная система. Так, введение животным а-и В-адреноблокаторов значительно уменьшает уровень КСФ-ов в крови. Стимулируют гемопоэз Т-лимфоииты. Так, действие на ор­ганизм возбуждающих гемопоэз факторов (кровопотеря, высотная гипоксия и др.) вызывает миграцию лимфоцитов в костный мозг и активацию ими КОЕ. КСФ-ы регулируют функции не только КОЕ, но и зрелых клеток крови. Так, КСФ- м усиливает фагоцитарную активность, метаболизм, миграцию в ткани зрелых нейтрофилов и моноцитов-макрофагов. КСФ-Г стимулирует бактерицидную, фаго­цитарную и цитотоксическую активность этих клеток. ИЛ-3 также усиливает цитотоксическую активность макрофагов, увеличивает

231

эозинофильную фагоцитарную активность, а КСФ- М — бактери­цидную и тумороцидную (разрушающую опухолевые клетки) функ­ции моноцитов и макрофагов.