MODUL 7 Woche 1 und 2

- von Willebrand-Syndrom

- Thrombozytopenien

- Thrombozytopathien

- Heparin induzierte Thrombozytopenie Typ 2 (--> Thrombose)

- APC-Resistenz (Protein C) durch Punktmutation an Faktor V (Leiden-Faktor)

- Mangel an Protein C, Protein S oder Antithrombin

- Hämophilie A (Fehlen von F VIII), Hämophilie B (Fehlen von F IX)

- Vitamin K-Mangel (keine Synthese von IX, X, VII und II 1972)

- Hagemann

- quasi Gegenteil der Blutgerinnung

- körpereigene Auflösung eines Thrombus durch Enzym Plasmin

- Plasmin spaltet die Fibrinpolymere, die den Thrombus zusammenhalten

- Plasmin kann auch Fibronektin, Thrombospondin, Laminin und vWF spalten

- aktiviert wird die Fibrinolyse durch

1. den Tissue-Plasminogenaktivator (t-PA), der in Endothelien sitzt

2. durch Urokinase (u-PA)

Regulation:

- Plasminogen-Inhibitor (PAI-1) wird von Endothelzellen hergestellt und in den Thrombozyten gespeichert

- werden Thrombozyten aktiviert, setzen sie PAI-1 frei

- Hemmung der COX-1-vermittelten Thromboxan-A2-Synthese der Thrombozyten, dadurch Verringerung der Thrombozyten-Aggregationsneigung

- erhalten bleibt die Bildung des Thromboxan-Gegenspielers Prostacyclin in den Endothelzellen

- Thromboxan fördert die Aggregation, Prostacyclin hemmt sie

- beide entstehen durch Vermittlung von COX aus Arachidonsäure, wobei der letzte Schritt durch die Thromboxan-Synthase bzw. Prostacycyclin-Synthase gesteuert wird

- Thromboxan entsteht vorwiegend in Endothelzellen

- Prostacyklin im Gefäßendothel

- enthält einen labilen Essigsäurerest, der sich an ein spezifisches Serin der Cyclooxigenase (COX) bindet

- so behindert die Acetylierung von Serin-530 der COX-1 den Zugang des Substrats Arachidonsäure zum aktiven Zentrum

- zwar kann ASS auch die COX-2 acetylieren, allerdings nur mit geringer Effektivität, da der Zugangsweg zum aktiven Zentrum im COX-2-Molekül sehr viel geräumiger ist als bei COX-1

- durch die Acetylierung ist die COX irreversibel inaktiviert, dies spielt bei der Unterdrückung der Thromboxan-A2-Synthese in Thrombozyten zum Zweck der Thrombozyzenaggregationshemmung eine Rolle

- COX-Hemmung schon bei 0,03 - 1g täglich (niedrige Dosierung)

Wirkung:

- ASS hemmt in Thrombozyten und in Endothelzellen die Cyclooxigenase durch Acetylierung irreversibel

- im Endothel wird die COX rasch nachgebildet, so dass die Fähigkeit zur Prostacyclin-Bildung nur vorrübergehend gestört ist (Prostacyclindominanz)

- körpereigene Substanz, neben Histamin in Gewebe-Mastzellen gebildet (Leber, Lunge, Darmmukosa)

- Glukosaminoglykan, kettenförmig aufgebaut aus Glucosaminen und Hexuronsäure

Wirkung:

- kurz: bindet an Antithrombin III --> Beschleunigung der Inaktivierung von Thrombin durch Antithrombin III

- Aktivierung des körpereigenen Glyokoproteins Antithrombin III

- Antithrombin bindet sich irreversibel an aktivierte Gerinnungsfaktoren, die in ihrem aktiven Zentrum Serin enthalten (F Xa, IIa) und bewirkt deren Inaktivierung

- diese normalerweise langsam ablaufende Reaktion wird durch Heparin beschleunigt, indem sich Heparin an positiv geladene Lysin-Gruppen des Antithrombin lagert und diese aktiviert

- nach Ablauf des Prozesses kann sich Heparin lösen und ein anderes Antithrombin III aktivieren

- Vitamin K-Antagonist

- werden im Darm resorbiert nach oraler Einnahme

Wirkung:

- hemmen in der Leber die Wirkung von Vitamin K bei der Synthese von Gerinnungsfaktoren X, IX, VII, II (1972), indem sie die Rückführung des bei der Carboxylierung entstandenen Vitamin K-Epoxid in die reduzierte Form verhindern

- die Hemmwirkung von Cumarinen lässt sich durch Vitamin K-Gabe verhindern

- Wirkung erfolgt langsam, weil zuerst die vorhandenen Gerinnungsfaktoren verbraucht werden

Dabigatran:

- Hirudin-Analogon

- Polypeptid isoliert aus Blutegeln

Wirkung:

- stärkster selektiver Hemmstoff des Thrombins

- direkte Hemmung ohne Aktivierung von Antithrombin III

- Dabigatran hemmt irreversibel das aktive Zentrum von Thrombin

- Prodrug: wird als Dabigatran-Etexilat injiziert und nach Resorption durch Esterasen in seine aktive Form überführt

3-5g

10mg für Männer, 15mg für Frauen

20mg

- Transportprotein, das von der Leber hergestellt wird und für den Eisentransport zuständig ist - es hat zwei Bindungsstellen für Fe3+-Ionen, bindet freies Eisen im Serum und transportiert es zu Zellen, wo es von Transferrinrezeptoren aufgenommen wird - 4

- es gibt 2 Transferrinrezeptoren: TfR1 (in allen Zellen) TfR2 (hauptsächlich in Leber)

- bindet eisenbeladenes Transferrin an den Rezeptor, wird es per Endozytose aufgenommen und vesikulär zu den Endosomen transportiert

- im frühen Endosom löst sich das Fe3+ vom Transferrin

- das Transferrin (jetzt Apotransferrin) bleibt an seinem Rezeptor

- Rezeptor-Ligand-Komplex wird zur Plasmamembran transportiert und im neutralen Milieu der extrazellulären Flüssigkeit dissoziiert Apotransferrin vom Rezeptor

- Zyklus kann von neuem beginnen

Mobilferrin bindet an Fe2+ (damit es überhaupt transportiert werden kann) und transportiert es zum Ferritin

- Proteinkomplex, der hauptsächlich in der Leber, Milz und im Knochenmark liegt und als Speicher für Eisen dient

- 20% des Eisens ist im Ferritin gespeichert

- Aufgabe des Ferritin ist es, Fe2+ aufzunehmen, es zu Fe3+ zu oxidieren und dieses in das Molekülinnere zu transportieren

- bremst die Eisenaufnahme über den Darm, die Plazenta und die Freisetzung von Eisen aus dem retikuloendothelialen System

- es wird vermehrt gebildet, wenn Eisen, Sauerstoff und IL-6 vermehrt vorhanden sind

- Hepcidin bindet z.B. in Dünndarmmucosazellen und in Makrophagen an Ferroportin, das normalerweise Eisen aus dem Zellinneren heraustransportiert

- ist Hepcidin an Ferroportin gebunden, können diese Zellen kein Eisen mehr exportieren und im Blut an das Transportprotein Transferrin abgeben

- Dünndarmmucosazellen können erst in den letzten zwei Tagen, bevor sie in den Darm abgestoßen werden, ihr aufgenommenes Eisen über das Ferroportin wieder exportieren

- wenn viel Ferroportin durch Hepcidin inaktiviert wird, geht das in diese Zellen aufgenommene Eisen mit der Zellabschilferung über den Stuhl verloren

- so regelt Hepcidin die Eisenaufnahme im Darm herunter

- bei Entzündungen führt das erhöhte Interleukin-6 zu einem höheren Hepcidinspiegel

- Eisen wird entweder im Darm als Hämeisen durch rezeptorvermittelte Endozytose oder als freies Fe2+ in den Enterozyt aufgenommen

- das Eisen muss zur enteralen Resorption als Fe2+ vorliegen

- durch ein membranständiges Cytochrom b (das Ascorbinsäure als Cofaktor benutzt), kann 3-wertiges Eisen lokal reduziert werden

- Fe2+ wird dann entweder aus den Lysosomen oder über die apikale Enterozytenmembran durch den Metallionen-Transporter DMT1 im Symport mit Protonen aktiv in das Zytosol transportiert, wo es an Mobilferritin gebunden wird

- beteht Eisenbedarf, reicht das Mobilferritin das Eisen an den basolateralen Transporter Ferroportin (ireg) weiter

- Fe3+ wird an Transferrin gebunden im Blut transportiert

- besteht kein Eisenbedarf, wird Ferroportin vermehrt abgebaut

- aus dem Blut gelangt das transferringebundene Eisen durch rezeptorvermittelte Endozytose mit dem Transferrinrezeptor in die Lysosomen der Körperzellen

- nach Ablösung des Eisens in der sauren Umgebunf des Lysosoms werden Transferrin und Transferrinrezeptor an die Plasmamembran zurücktransportiert

- das Eisen gelangt (ähnlich wie im Enterozyten) über den DMT1 in das Zytosol

- dort wird es entweder für die Synthese eisenhaltiger Proteine verwandt oder in die zellulären Eisenspeicher Ferritin und Hämosiderin eingelagert

1. ALA-Synthase

- baut 2 Moleküle δ-Aminolävulinsäure (ALA) zu einem Porphobilinogen zusammen

- Porphobilinogen ist ein Teil, der den Blutfarbstoff Hämoglobin herstellt

2.Ferrochelatase

- baut Fe2+ in das Proto-Porphyringerüst ein

4 Komplexe:

1. die intramitochondriale Synthese von delta-ALAS aus Glycin und Succinyl-Coa

--> bei der delta-ALA-Synthase wird CO2 frei

2. die im Zytosol ablaufende asymmetrische Kondensation zweier delta-ALA-Moleküle zum Porphobilinogen (Porphobilinogen-Synthase)

3. Addition von 4 Porphobillinogenmolekülen zum Uroporphyrinogen III und dessen weitere Umsetzung zum Protoporphyrin IX

diese Reaktionen werden von mehreren Enzymen katalysiert

dabei kommt es neben der Additionsreaktion zur Modifizierung der Pyrrolseitenketten und zur Umwandlung der Methylenbrücken zu Methinbrücken

4. Einbau von Fe2+ in das Protoporphyringer

- täglich fallen 250g Häm aus Abbau des Ery-Hämoglobins und anderer an

- seine Ellimination findet in den Zellen des Retikulo-endothelialen System statt

- Hämooxygenase überführt Häm in Billiverdin, indem sie den Porphynring des Häms zwischen Pyrrolringen A und B unter Abspaltung von CO trennt

- Billiverdin wird zu Billirubin reduziert (lipophiles Antioxidans)

- Billirubin wird zu Albumin gebunden und zur Leber transportiert

- die Carboxylgruppen des Billirubins werden durch UDP-Glucuronyltransferasen zu Billirubinmonoglucuronid glucuronidiert

- dies wird über MRP2 in die Galle ausgeschieden

- die über die Galle in den Darm ausgeschiedenen Billirubinglucuronide werden dort gespalten und schließlich als Stercobillin mit dem Kot ausgeschieden

- ASS wird als Thrombozytenaggregationshemmer bei verschiedenen Durchblutungsstörungen eingesetzt

- über eine irreversible Hemmung der Zyklooxygenase (COX1) hemmt es die Thromboxan-Synthese in den Thrombozyten und wirkt somit vasodilatorisch (erweiternd)

- gleichzeitig hemmt es auch (in geringem Maße) die Prostazyklin-Synthese

- die Kurve müsste bei Zugabe von ASS ins Blut langsam abfallen

- Untersuchung von

- Störungen im exogenen Weg (VII)

- Störungen im gemeinsamen Weg (V,X, I, I)

- Untersuchung von:

- Blutungsstörungen im endogenen Weg (F XII, XI, IX)

- Blutungstörungen im gemeinsamen Weg (F V, X, II, I)

- Cumarin, ein Vitamin K-Antagonist, verhindert die gamma-Carboxylierung und damit die Synthese der Faktoren II, VII, IX, V, Protein C und Protein S in der Leber

- unter den Vitamin K-abhängigen Gerinnungsfaktoren hat Faktor VII die kürzeste biologische Halbwertszeit und reagiert daher am empfindlichsten auf eine Cumarintherapie, die deswegen mit dem Quick-Test überprüft wird

- der Quick-Test erfasst wichtige Vitamin K-abhängige Faktoren und ist so ein einfacher Kontrolltest bei der gerinnungshemmenden Therapie mit Cumarinen

- Heparin aktiviert Antthrombin und hemmt dadurch im Wesentlichen die Faktoren IIa, Xa und IXa

- PTTa wirkt besonders empfindlich auf eine Gerinnungshemmung mit Heparin (durch welches Antithrombin aktiviert wird) und dient daher zur Überwachung einer Heparintherapie

- Untersuchung von:

- Funktion der Thrombozyten bei der primären Hämostase

- Einfluss endothelialer Mediatoren auf die Thrombozytenaggregation

- die Bedeutung thrombozytärarer Integrine

- intrazelluläre Signalwege

Meßprinzip:

- Messung des durch eine Schicht von Thrombozyten verursachten elektrischen Widerstandes (Impedanz-Methode)

- eine Halterung mit zwei Elektroden wird auf 37 Grad temperiertes, 1:1 verdünntes Vollblut eingetaucht

- um die Sedimentation der Thrombozyten zu verhindern, wird die Probe kontinuierlich mit einem Magnetfisch gerührt

- durch die Elektroden fließt ein niedriger elektrischer Strom, der beim ersten Kontakt mit der Probe die Anlagerung einer einzelligen Thrombozytenschicht auf den Elektrodendrähten bewirkt

- bei weiterer Thrombozytenaggregation nimmt der elektrische Widerstand zwischen den Elektroden zu

- dies wird mit einem Schreiber als zeitliche Funktion der Impedanzzunahme in Ohm aufgezeichnet

- Untersuchung von:

- Blutungsstörungen im endogenen Weg (F XII, XI, IX)

- Blutungstörungen im gemeinsamen Weg (F V, X, II, I)

- eine Verlängerung der aktivierten partiellen Thromboplastinzeit findet man erst bei einer Verminderung eines der genannten Faktoren auf unter 15-20% des Normalwertes

- Untersuchung von

- Störungen im exogenen Weg (VII)

- Störungen im gemeinsamen Weg (V,X, I, I)

- der Test umgeht den endogenen Weg

- eine Verlängerung des Quick-Wertes findet man erst bei erniedrigung der Faktoren auf 10% ihres Normalwertes

- der Test ist von großer Bedeutung für die medizinische Praxis, weil er wichtige Vitamin K-abhängige Faktoren, darunter auch denjenigen mit der kürzesten biologischen Halbwertszeit (Faktor VII), erfaßt und so als einfacher Kontrolltest bei der gerinnungshemmenden Therapie mit Cumarinen benutzt werden kann

- Untersuchung wie stark die Fibrinbildung verzögert wird, wenn nicht nur der endogene Weg der Gerinnung, sondern zugleich Protein C (durch ein Schlangengift) aktiviert wird

- die normalerweise zu erwartende Verzögerung tritt nicht im selben Umfang auf, wenn entweder das Protein C oder der Faktor V (Leiden, Protein-C-Resistenz, APC-Resistenz) verändert sind

- die daraus resultierende Störung der Gerinnungshemmung tritt relativ häufig auf (5% der Bevölkerung)