El sistema
de la hemostasia involucra la activación, regulación y coordinación de
numerosas proteasas. En condiciones
fisiológicas, la hemostasia se inicia, regula y finaliza de manera normal, sin
embargo, alteraciones fisiológicas o genéticas pueden conllevar a graves
disfunciones que resultan en desordenes hemorrágicos, enfermedades
tromboembólicas, proliferativas y/o inflamatorias (1). Se
considera que el papel central en la hemostasia lo representa la trombina, una
proteasa de serina, esencial en la coagulación, que presenta actividad sobre
numerosos sustratos, y por ende, diversas funciones que incluyen la regulación
fisiológica y fisiopatológica vascular (2). En condiciones fisiológicas, la
generación de trombina, es necesaria para proteger contra la trombosis y
mantener la integridad endotelial vascular; efectos que son mediados a través
de enzimas anticoagulantes como la proteína C (PC), cuya activación a proteína
C activada (aPC), es favorecida por la unión de trombina a trombomodulina (TM)(3,4),
además, interviene disminuyendo la liberación de interleuquina 12
(IL-12) y regulando la secreción de interleuquina 10 (IL-10) en monocitos,
demostrando así, acciones inmunosupresoras y
antiinflamatorias (5,6). Aunado a ello, la trombina regula la
agregación plaquetaria, activación de células endoteliales (CE) y respuestas
importantes en la biología vascular a través de la interacción directa y
activación proteolítica de sus receptores, conocidos como receptores activados
por proteasas (PAR, por sus siglas en
inglés Proteinase Activated Receptor), principalmente PARs-1, 3, y 4 (7).
En
contraposición a lo anterior, la trombina también ha sido implicada en alteraciones,
tales como: disfunción endotelial, estrés oxidativo, reclutamiento de leucocitos,
migración y proliferación de células musculares lisas vasculares (CMLV), e
interviene en la respuesta inmune y el mecanismo de angiogénesis; quedando en evidencia
su asociación a diversos procesos
inflamatorios (8,9).
Estructura y generación de Trombina
La
trombina es una proteasa de serina altamente homóloga a la quimiotripsina, con
un residuo de serina en el sitio activo donde se une el sustrato. Su estructura
presenta características importantes para la especificidad tales como: lazo-γ, lazo
60 y el residuo S195 en la hendidura del sitio activo. El lazo 60 es una
estructura hidrófoba, cuya rigidez es provista por 2 residuos de prolina
cercanos (P60b, P60c), que interactúa con residuos hidrófobos ubicados en el
sitio de clivaje del extremo N-terminal del sustrato (10); siendo
importante en la activación de éste último (11,12). El lazo γ es más
móvil e hidrofílico y hace contacto con resíduos C-terminal en el sitio de escisión.
La estructura de la trombina incluye los exositios I y II. El
exositio I se centra sobre residuos K36, H71, R73, R75, Y76, R77a, y K109 /110,
y el exositio II incluye residuos R93, K236, K240, R101 y R233 También presenta un sitio de unión para Na+, importante para
la regulación alostérica (1). La trombina resulta de la activación
proteolítica del zimógeno protrombina de 72 KDa, sintetizado en hígado y
liberado a la circulación (8). Durante la activación por el factor
Xa, la protrombina es clivada en R320 para
generar meizotrombina y luego en R271 para generar trombina y el fragmento F1+2
(13), el cual contiene los dominios Gla y kringle que permiten a la
protrombina unirse a las superficies de membrana. Una vez que la protrombina es
activada, la trombina puede separarse del complejo y es libre de actuar sobre
sus sustratos: Fibrinógeno (Fg), TM, plaquetas y factores V, VII, XI, XIII, entre
otros(1,14).
Efectos de la Trombina sobre la Hemostasia y
la Fibrinólisis
La función principal de
la trombina en la coagulación es la escisión del fibrinógeno soluble para
formar fibrina insoluble, la base del coágulo hemostático. La escisión de
fibrinógeno es un proceso que comprende dos pasos con liberación de dos
fibrinopéptidos: A y B (FPA y FPB). Posteriormente, la trombina es capaz de
activar al factor XIII, una transglutaminasa que reticula y estabiliza el
coágulo, mediante entrecruzamiento covalente entre residuos específicos de
glutamina y lisina, localizados en moléculas adyacentes de fibrina (15,16).
Una vez que se inicia la coagulación y se
genera trombina, este mecanismo es mantenido por los efectos de
retroalimentación de la proteasa, con la activación
de los factores V, VIII y XI. El factor Va se asocia con el factor Xa en presencia de Ca++ y fosfolípidos de
membrana (complejo protrombinasa) y escinde la protrombina a
trombina, además el factor VIIIa se asocia con el factor
IXa en presencia de Ca++ y fosfolípidos de membrana (complejo
tenasa), induciendo mayor activación del factor Xa; y el factor
XIa conduce a la activación del
factor IXa, incrementando la generación de trombina. Para
complementar su función en la formación del coágulo de fibrina, la trombina
también interviene en la activación de una carboxipeptidasa plasmática, el
inhibidor de fibrinólisis activado por trombina (TAFI), favoreciendo la lisis
del coágulo (16,17,18). Por otra parte, la trombina autoregula su generación
a través de la unión a TM, que resulta en la activación de PC en aPC (inactivando
los factores V y VIII) y a la vez, inhibe su capacidad para formar fibrina y de
activar al factor XIII, las plaquetas y proteínas estimulantes de la
coagulación (19). La trombina también tiene efectos indirectos que
estimulan la fibrinólisis tales como: quimiotaxis de neutrófilos y liberación
de activadores del plasminógeno a partir de células endoteliales, para la
generación de plasmina, con consiguiente degradación del coágulo de fibrina(19,20,21).
Asimismo, actúa en la hemostasia primaria, activando las plaquetas, lo que a su
vez favorece la activación del sistema de la fosfolipasa C, la inhibición de la
adenilato ciclasa, la movilización de calcio y, en consecuencia, la agregación
plaquetaria (16,22). Por otro lado, inhibe la acción de ADAMTS13 (desintegrina, metaloproteasa), impidiendo la desestabilización
del tapón plaquetario (23).