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⁾.