Сосудистотромбоцитарный гемостаз
Стенки кровеносных сосудов играют чрезвычайно важную роль не только в обеспечении гемостаза, но и в пдддержании жидкого сосоояния крови. Интима сосудов, эндотелий обладают очень высокой тромборезистентностью, в силу чего сохранность этой внутренней выстилки — важнейшее условие сохранения жидкого состояния крови. В основе этой тромборезистентности лежат сложные и пока далеко не полностью расшифрованные механизмы (от отрицательного заряда цитоплазматической мембраны эндотелиальных клеток до их способности вырабатывать и секретировать вещества, препятствующие агрегации тромбоцитов, свертыванию крови, а такжже активаторы фибринолиза). Среди этих механизмов достаточно хорошо изучены следующие: 1) способность эндотелия синтезировать и секретировать мощный ингибитор агрегации тромбоцитов — простациклин; 2) способность эндотелия синтезировать и секретировать основной физиологический антикоагулянт — антитромбин III; 3) способность фиксировать на своей поверхности с помощью специальных рецепторов гепарин и активный комплекс гепаринантитромбин III; 4) способность вырабатывать и выделять в кровоток мощные активаторы фибринолиза. Вместе с тем в эндотелии синеезируются и факторы, необходимые для реализации гемостатических реакций. Так, например, маркером эндотелиальных клеток является фактор Виллебранда (антиген фактора VIII), необходимый для нормальной адгезии тромбоцитов к коллагену и формирования тромбоцитарнойппробки.
В субэндотелиальном слое преобладают стимуляторы гемостаза, среди которых наиболее мощным агеттом является коллаген, стимулирующий как адгезию тромбоцитов, так и внутренний механизм свертывания крови (активацию фактора XII). В субэндотелии содержатся и антитромботические активности. Так, например, гладкомышечные клетки, как и эндотелиальные, способны образовывать простациклин. Кроме того, они вырабатывают протеогликаны и среди них мощные ингибиторы свертывания крови и адгезии тромбоцитов. Коллаген реализует запуск не только свертывания крови, но и фибринолитической системы (см. с. 151).
Участие тромбоцитов в гемостазе определяется в основном следующими функциями этих клеток: 1) ангиотрофической, т. е. способностью поддерживать нормальную структуру и функцию стенок микрососудов; 2) способностью образовывать в поврежденных сосудах первичную тромбоцитарную пробку (адгеиивноагрегационная функция); 3) способностью поддерживать спазм поврежденных сосудов; 4) участием в свертывании крови и влиянием на фибринолиз.
Ангиотрофическая функция. Тромбоцитам принадлежит важная роль в поддержании нормальнйй резистентности и функции микрососудов. С помощью электронной микроскопии и микроавторадиографии установлено, что тромбоциты периодически смыкаются с эндотелиальными клетками и изливают в них свое содержимое. Этот процесс поглощения кровяных пластинок эндотелиальными клетками идет особенно интенсивно после глубокой тоомбоцитопении. В подобных условиях уже через 30 мин после трансфузии меченых тромбоцитов около 80% их массы оказываются в эндотелии. Из этого сделан вывод, что тромбоциты являются физиологическими кормильцами эндотелия и он не в состоянии извлекать ряд необходимых веществ прямо из плазмы [Johnson, 1971].
В нормальных условиях, т. е. без тромбоцитопении, эндотелий поглощает в среднем 35 000 кровяных пластинок из каждого микролитра крови за сутки. Следовательно, на ангиотрофическую функцию расходуется ежедневно около 15% всех циркулирующих в крови тромбоиитов.
Если эндотелиальные клетки лишаются тромбоцитарной подкормки, то они быстро подвергаются дистрофии и начинают пропускать через свою цитоплазму эритроциты. Диапедез эритроцитов происходит очень быстро — в течение нескольких минут и с большей энергией, о чем можно судить хотя бы по тому, что эритроцит, встретивший на своем пути ядро эндотелиальной клетки либо отжимает его в сторону, либо ломает надвое. Вышедшие из капилляров эритроциты образуют мелкие кровоизлияния. Часть из них попадает в лимфу и через грудной лимфатический проток возвращается в систему кровообращения. При всех тромбоцитопениях содержание эритроцитов в лимфе грудного протока повышено, причем тем больше, чем значительнее дефицит кровяных пластинок.
Таким образом, кровоточивость при тромбоцитопениях связана как с повышенной ломкостью микрососудов, так и с их повышенной проницаемостью для эритроцитов и других компонентов крови.
Адгезивноагрегационная функция. Способность тромбоцитов приклеиваться к поврежденным участкам сосудистой стенки и быстро образовывать в таких местах тромбоцитарную пробку, останавливающую кровотечение, была выявлена еще в конце прошлого столетия. Формирование тромбоцитарной пробки, как видно из схемы на рис. 55, начинается с адгезии (приклеивания) тромбоцитов к субэндотелиальным структурам сосудистой стенки (к базальной мембране). Коллаген — главный стимулятор этого процесса, хотя адгезию тромбоцитов могут вызывать и другие компоненты соединительной ткани. Еще до взаимодействия с оголенной базальной мембраной тромбоциты за несколько десятых долей секунды подвергаются сложной внутренней перестройке — меняют свою форму (плоскую дискоидную на сферическую), выбрасывают длинные нитчатые отросткипсевдооодии, приобретая способность прикрепляться как к соединительной ткани, так и друг к другу (рис. 56, а, б; 57; 58).
Известно, что в кровотоке указанная перестройка тромбоцитов происходит до того, как они достигнут поврежденного участка сосуда, вследствие чего к сосуду они уже доставлюются, будучи подготовлены к адгезии и агрегации [Richardson, 1973]. Адгезия тромбоцитов к субэндотелиальным структурам обычно завершается уже в первые 3—10 с после повреждения сосуда ZZucker, Borelli, 1962; Baumgartner, 1967].
Важнейшим плазменным кофактором адгезии тромбоцитов к коллагену является синтезируемый в эндотелии и циркулирующий в крови гликопротеин — фактор Виллебранда. Тромбоциты способны накапливать этот фактор в своих гранулах и выделять его в окружающую среду при активации (дегрануляция, реакция освобождения).
Агрегация тромбоцитов реализуется рядом включающихся сопряженно и последовательно стимуляторов (агонистов): коллаген, АДФ, арахидоновая кислота и ее производные, адреналин, тромбин.
В первичном запуске агрегации ведущая роль принадлежит АДФ. Его первые небольшие количества поступают из поврежденной сосудистой стенки и эритроцитов, мацерирующихся в зоне гемостаза. Затем АДФ выделяют в окружающую среду сами первично адгезировавшие и активированные тромбоциты в процессе присущей этим клеткам реакции освобождения. В результате этогокконцентрация АДФ в зоне гемостаза быстро нарастает. Так, уже через 20 с после перерезки артериолы около 50%
Сопряженно с АДФ из тромбоцитов выделяются содержащиеся в тех же гранулах другие стимуляторы агрегации — адреналин, серотонин. Однако особое значение имеет то, что в лабилизированных тромбоцитах активируются мембранные фосфолипазы, циклооксигеназа и тромбоксансинтетеза, в результате чего образуются мощные стимуляторы агрегации — арахидоновая
Аналогичным образом в эндотелии и гладкомышечных клетках стенок кровеносных сосудов активируется образование эндоперекисей простагландинов, но на последнем этапе под влиянием фермента простациклинсинтетазы в них образуется и выделяется в кровь мощный ингибитор агрегации тромбоцитов и вазодилататор — простациклин, PGIg. На рис. 59 показано действие продуктов арахидоновой кислоты на тромбоциты.
Таким образом, система простагландинов — один из важных регуляторов агрегационной функции тромбоцитов и их взаимодействия с сосудистой стенкой [Балуда В. II. и др., 19"80, 1981; Лакин К. М. и др., 1980, 1982; Higgs et al ., 1978; Ubetura et al ., 1979; Adelman et al ., 1981 ].
Для клиницистов знакомство с этими механизмами имеет существенное значение, поскольку с нарушением образования аденилатциклазы или с ее блокадой связан ряд наследственных (аспириноподобный синдром и др.) и приобретенных, в том числе лекарственных, тромбоцитопатий. Препараты, ингибирующие эту систему, используются в антитромботической терапии, хотя целесообразность применения некоторых из них весьма проблематична, поскольку они в равной степени подавляют как агрегацию тромбоцитов, так и образование в эндотелии антитромботического агента — простациклина [Preston et al., 1981].
С. В. Андреев, А. А. Кубатиев (1978—1982) показал,, что активация тромбоцитарных мембран осуществляется не только АДФ и тромбоксаном А^, но и гидроперекисями полиненасыщенных жирных кислот, образующихся вследствие свободнорадикального окисления мембранных фосфолипидов.
Тромбин — чрезвычайно сильный агрегирующий агент, завершающий реакцию освобождения внутрипластиночных факторов, консолидацию и армирование фибрином тромбоцитарной пробки. Важно, что агрегацию он вызывает в дозах, значительно меньше тех, какие необходимы для свертывания крови. Формирование тромбоцитарной пробки опережает свертывание, хотя отдельные волокна фибрнна все же обнаруживаются в ней и на ранних этапах агрегации [Громнацкий Н. И., 1970; Кузник Б. И. и др. 1971].
Взаимодействуя с мембранным гликопротеином V, тромбин формирует на тромбоцитах рецепторы к активированным плазменным факторам свертывания Х и V. Закрепляясь на тромбоците, фактор Ха получает защиту от антикоагулянтного действия антитромбина III и гепарина, что играет важную роль в реализации локального свертывания крови в зоне тромбированияссосудов [Miletich et al., 1978].
В механизме тромбоцитарного гемостаза важным и вместе с тем очень уязвимым звеном является реакция освобождения гранул и содержащихся в них агентов, необходимых как для осуществления гемостаза, так и для репарации поврежденной сосудистой стенки. Без реакции освобождения процесс агрегации обрывается на начальном этапе и не завершается формированием полноценной тромбоцитарной пробки. Это нарушение часто наблюдается как при наследственных, так и при вторичных (симптоматических) тромбоцитопатиях.
Реакция освобождения·реализуется в три этапа: 1) подготовительный, характеризующийся смещением содержащихся в тромбоците плотных гранул в центр клетки (централизация гранул) и расширением проникающих в глубь тромбоцита каналов (см. ниже); 2) ранняя реакция освобождения с выходом из клетки (секрецией) гранул I и II типа; 3) поздняя реакция освобождения — секреция гранул III и IV типа.
В тромбоцитах различают 4 типа секретируемых гранул высокой электроннооптической плотности [Weiss et al., 1977; Fukami, Salganicoff, 1977; Karlan, 1978]. I тип — гранулы, с которыми секретируются важные для гемостаза небелковые компоненты — АТФ, АДФ, серотонин, пирофосфат, адреналин, кальций;
II тип (ггранулы) — гранулы, содержащие низкомолекулярные белки, фактор Виллебранда и фибриноген; наиболее важны в этих гранулах 2 разновидности пластиночного антигепаринового фактора (фактор 4 тромбоцитов, ПФ4), ртромбоглоуулин, ростовой (митогенный) фактор, стимулирующий синтез ДНК и деление клеток, фактор Виллебранда;
III и IV тип гранул содержат ферменты, в основном кислые гидролизы; они секретируются позже и только под влиянием тромбина и коллагена, но не АДФ и адреналина.
Агрегация тромбоцитов, особенно под влияние АДФ, адреналина и тромбоксана, нуждается в ряде небелковых (ионы кальция и магния, фосфолипидный фактор) и белковых плазменных кофакторов. К последним относятся альбумин, термостабильный и термолабильный белковые кофакторы, обозначаемые в литературе последних лет как агрексоны А и В, фибриноген, некоторые компоненты углобулиновой фракции плазмы [Hansen, 1979; Inada et al., 1980]. Фибриноген необходим для агреаации в очень небольших количествах (немногим более 0,02 г/л), в связи с чем нарушения агрегации, связанные сосственно с гипофибриногенемией, встречаются крайне редко. По данным Minie с соавт. (1975), агрегации тромбоцитов способствуют также плазменные факторы протромбинового комплекса.
Все эти белки образуют вокруг тромбоцитов плазматическую атмосферу, необходимую для полноценного функционирования этих клеток.
Вместе с тем ряд продуктов ферментного расщепления белков, в частности, обусловленного плазмином расщепления фибриногена и фибрина (см. раздел Фибринолитическая система), резко ингибируют агрегацию тромбоцитов. Таким же свойством обладают некоторые парапротеины и криоглобулины.
Мало изучены пока постоянно действующие плазменные факторы, препятствующие агрегации тромбоцитов. Исследование ряда форм патологии, в частности, тромбофилий (см.) и тромботической тромбоцитопенической пурпуры (см.), показывает, что, помимо короткоживущего простациклина, в плазме имеются мощные белковые и другие ингибиторы агрегации — фактор БарнесЛиана, простациклинзависимый макромолекулярный белок, токоферолы и др. [Byrnes, Lian, 1979; Nalbandian et al., 1979; Lian et al., 1981].
Взаимодействие стимуляторов агрегации и ряда их плазменных кофакторов с кровяными пластинками происходит на мембране этих клеток — на предсуществующих или открывающихся в процессе активации рецепторах, в большинстве принадлежащих гликопротеинам (ГП). Многие виды патологии тромбоцитов,^ в том числе такие важные их формы, как тромбастения Гланцмана, макроцитарная тромбоцитодистрофия Бернара—Сулье, синдром Мей—Хегглина, обусловлены отсутствием или аномалией мембранных гликопротеиновых рецепторов.
Номенклатура отдельных форм патологии тромбоцитов, используемая разными авторами, неоднородна, что вносит путаницу как в определение самих ГП, так и в обозначение молекулярных маркеров тромбоцитопатий.
Ниже приведен перечень наиболее важных мембранных ГП по данным обзора Phillips (1979) и рекомендациям Международного комитета по тромбозам и гемостазу [George et al., 1981].
ГП I состоит из двух дисульфидносвязанных субъединиц — 1а или гликокалицина (молекулярная масса 130 000—160 000) и Ь (молекулярная масса 22 000). Первая является рецептором фактора Виллебранда; она необходима для адгезии тромбоцитов к суээндотелию (коллагену) и отчасти для тромбинагрегации. Ее содержание в мембране тромбоцитов резко снижено при аномалии Бернара — Сулье.
ГП II состоит из субъединиц Па (молекулярная масса 110000—130000) и IIb (молекулярная масса 23000), необходим для всех видов агрегации тромбоцитов. Содержание резко снижено при тромбастении Гланцмана.
ГП III (часто встречающиеся синонимы ГП Ilia, ГП Пб), возможно, является вариантной формой ГП II (молекулярная масса 114000). Содержание в мембране снижено при тромбастении Гланцмана.
ГП IV (синоним ГП III6: молекулярная масса 85000—100000) отличается от других ГП резистентностью к трипсину и химотрипсину. Функция нуждается в уточнении.
ГП V (молекулярная масса 68 000—89 000) является субстратом тромбина, которым селективно гидролизуется. Важен для реализации тромбинагрегации.
Тромбоцитанный гемостаз сам по себе вполне достаточен для полной остановки кровотечения в зоне микроциркуляции. Однако в более крупных сосудах с высоким кровяным давлением тромбоцитарная пробка, не укрепленная фибрином (т.е. без последующего свертывания крови), в лучшем случае лишь временно останавливает кровотечение, а затем часто не удерживается на месте, что ведет к его возобновлению.
Влияние тромбоцитов на свертывание крови и фибринолиз. В тромбоцитах найдено много агентов, участвующих в свертывании крови [Кузник Б. И., 1964; Маркосян А. А., 1970; Гусейнов Ч. С., 1971]. Однако многие из этих веществ являются не собственно тромбоцитарными факторами, а лишь адсорбированными тромбоцитами плазменными факторами свертывания. В связи с этим уместно напомнить старое сравнение тромбоцитов с губкой, которая впитывает в себя многие вещества из окружающей среды. Плазма не только окружает тромбоциты снаружи, но омывает их изнутри, проникая в глубь клеток через ветвящиеся каналы фьорды. Они расширяются при активации кровяных пластинок. Подчеркивая эту особенность строения тромбоцитов. White (1971) справедливо отмечает, что трудно определить, где кончается плазма и где начинается тромбоцит. Многие факторы, участвующие в гемостазе и свертывании крови, сорбируются и концентрируются на поверхности тромбоцитов, другие накапливаются внутри клеток (в гранулах) и выделяются в процессе реакции освобождения. Наконец, есть и такие компоненты, которые определяются в тромбоцитах в виде двух пулов — наружного (на мембране клетки) и внутреннего (чаще всего в гранулах). Так, фибриноген, на долю которого приходится 3—4% всего белка плазмы, в тромбоцитах составляет 10—12% белка, причем /4 этого количества содержится в плотных гранулах II типа и секретируется при реакции освобождения, а 3/^ — на оболочках кровяных пластинок. Точно так же фибринстабилизирующий фактор (фактор XIII) и фактор Вилленбранда обнаруживаются в разных молекулярных формах как внутри тромбоцитов (в органеллах), так и на их наружных мембранах.
Из собственно тромбоцитарных факторов для свертывания крови наибольшее значение имеет фосфолипидный компонент, или 3й пластиночный фактор (ПФ3), представляющий собой организованные в микромембраны липидно.белковые комплексы, на которых, как на матрицах, организуется и ускоряется взаимодействие плазменных факторов свертывания [Зубаиров Д. М., 1977, 1978; Hemker et al., 1970, 1974; Marcus, 1971]. Второе важное свойство ПФ3 состоит в том, что, фиксируя на себе активированные факторы IX и X, он защищает их от инактивации наиболее мощным физиологическим антикоагулянтом — антитромбином III и комплексом антитромбин III — гепарин [Marciniak, 1973, Miletich et al., 1978]. ПФ3 включается в процесс свертывания (становится доступным) при активации тромбоцитов, сопряженной с реакцией освобождения. При некоторых формах патологии тромбоцитов (см. главу Тромбоцитопатии) этот механизм нарушается [Bowie, Owen, 1975].
Сходным с ПФ3 активирующим действием на свертывание крови обладают мембранные факторы эритроцитов (эритроцитин, эритрофосфатид), активность которых также выявляется в зоне гемостаза [Кузник Б. И. и др., 1964, 1971; Ашкинази И. Я., 1971, 1977]. Для исследования свертывающей системы крови используется также тканевый заменитель ПФ3 — кефалин (вытяжка из ткани мозга, лишенная тромбопластических свойств дополнительным экстрагированием).
Из других тромбоцитарных факторов наиболее важен фактор 4 (ПФ4) — 2 низкомолекулярных белка, содержащихся в гранулах II типа, с высокой антигепари новой активностью, а также способностью потенцировать агрегацию кровяных пластинок и эритроцитов [Niewiarowski, 1969, 1977, 1980]. Уровень ПФ4 в плазме является одним из маркеров внутрисосудистой активации тромбоцитарного гемостаза [Лычев В. Г., 1975]. Заслуживаю упоминания также фибринопластический компонент кровяных пластинок, повышающий чувствительность фибриногена к тромбину, фактор ускорения полимеризации фибринмономеров и тромбостенин. С его функцией связаны такие важные феномены, как изменение формы кровяных пластинок, образование псевдоподий, реакция освобождения, трансформация АТФ в АДФ, фиксация тромбоцитов на субэндотелии, консолидация пластиночного тромба и ретракция кровяного сгустка [Одесская Т. А., 1976; Сандалов Ю. Г., Глебов Р. Н., 1977; Luscher, BettexGolland, 1971].
Активируют процесс свертывания крови и другие вещества, освобождающиеся при активации тромбоцитов, в частности, АДФ и адреналин, которые существенно ускоряют переход факторов XII и XI в активированную форму [Зубаиров Д. М., 1977].
Тромбоциты оказывают также разнонаправленное влияние на фибринолиз, причем в одних условиях они его ингибируют, а в дрггих, наоборот, активируют. Цельные плазменные сгустки лизируются значительно медленнее в присутствии тромбоцитов, чем без них, но при исследовании лизиса сгустков, полученных из разведенной цельной плазмы, выявляется очень выраженное активирующее влияние тромбоцитов на фибринолиз [Taylor, MullerEberhard, 1970; Kaplan et al., 1981].