Trombina: sintesi, funzioni

La trombina è un enzima appartenente alla classe delle idrolasi, coinvolta nella cascata della coagulazione, che catalizza la conversione del fibrinogeno solubile in filamenti insolubili di fibrina oltre a molte altre reazioni correlate alla coagulazione.

Durante questa reazione, due  fibrinopeptidi costituiti rispettivamente da 16 e 14 amminoacidi  vengono scissi dalle estremità delle catene Aα e Bβ del fibrinogeno, rispettivamente. La scissione del primo fibrinopeptide detto FPA  avviene prima per formare un monomero di fibrina (chiamato fibrina I), che polimerizza spontaneamente per formare protofibrille. La scissione di del secondo fibrinopeptide FPB genera protofibrille di fibrina II che possono subire aggregazione laterale.

La trombina  è una serin proteasi che basa il suo meccanismo di catalisi sulla presenza della serina, particolarmente reattiva ed essenziale per la sua attività enzimatica. Essa condivide la sua struttura e il suo meccanismo di azione con quelli della tripsina pancreatica. Tuttavia, la sua specificità  nei confronti di substrati e cofattori, così come la sua regolazione, è dovuta a caratteristiche della molecola che la distinguono dalle proteasi della serina relativamente non specifiche come la tripsina.

Essa è una molecola unica che funziona sia come anticoagulante che come procoagulante composta da due catene polipeptidiche rispettivamente di 36  e 259 residui che sono legati covalentemente attraverso un ponte disolfuro tra i residui C1 e C122 ed è omologa ad altre serin proteasi, come la chimotripsina. Una caratteristica comune di questi due enzimi è la presenza di un residuo di serina.

A differenza delle attività procoagulanti descritte sopra, partecipa anche a interazioni/reazioni che provocano la funzione anticoagulante. La trombina generata adiacente alle cellule endoteliali che rivestono il lume dei vasi, o quella che sfugge al tappo emostatico, può legarsi alla trombomodulina sulla superficie dell’endotelio in un complesso ad alta affinità

Svolge anche altre funzioni tra cui l’attivazione piastrinica, la chemiotassi delle cellule infiammatorie, la stimolazione dei cambiamenti endoteliali, nonché la produzione di autocoidi e citochine.  Come tale è stata utilizzata per l’emostasi e la gestione delle ferite per decenni

Sintesi

Viene sintetizzata nel fegato e secreta sotto forma di protrombina che è uno zimogeno, ossia un enzima non attivo. La protrombina è una complessa glicoproteina attivata per produrre trombina nei siti di danno vascolare mediante proteolisi limitata in seguito all’attivazione a monte della cascata della coagulazione.

Nel processo dinamico di generazione della trombina nel sangue, parte della trombina generata durante le prime fasi della coagulazione entra in un ciclo di attivazione a feedback che nfluenza la cascata della coagulazione attivando FV e VIII. Una volta attivati, questi fattori potenziano la funzione di FXa e IXa, serina proteinasi coinvolte nell’ulteriore,  generazione di trombina

Funzioni

La coagulazione del sangue previene il sanguinamento incontrollato, ma i coaguli possono rivelarsi letali quando si formano all’interno di arterie o vene. Infarti e ictus si verificano quando un coagulo si forma in un’arteria che porta al cuore o al cervello e impedisce al flusso sanguigno e all’ossigeno di raggiungere l’organo.

La causa principale della trombosi è la formazione e l’attività inadeguata di questo enzima. Essa è il principale fattore di coagulazione e mantiene l’equilibrio tra sanguinamento e trombosi. È al centro di una complessa serie di eventi molecolari che provocano un coagulo di sangue.

Coagula il sangue attivando cellule chiamate piastrine e convertendo il fibrinogeno in fibrina. Tuttavia, coaguli stabili possono formarsi solo se la trombina stimola anche un fattore chiamato protrombina a produrre più trombina.

Lo fa attivando il fattore V e legandosi ad altre proteine ​​che  si assemblano in una struttura chiamata complesso protrombinasi. Dopo la descrizione del fibrinogeno e della fibrina, il fisiologo tedesco Alexander Schmidt nel 1872 ipotizzò l’esistenza di un enzima che converte il fibrinogeno in fibrina.

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