Fibrinnätverk struktur - betydelse i hemostas och trombos
Aleksandra Antovic,
Docent, Karolinska Institutet,
Inst. för Medicin Solna, Reumatologi enhet
Karolinska Universitetssjukhus, Rheumatologkliniken
Stockholm
[email protected]
2017-02-28
Antovic A
1
2017-02-28
Antovic A
2
Hammarsten (1876):
Fibrin bildning är enzymatisk process
● Hammarsten renat fibrinogen från hästplasma
genom upprepad utfällning med natriumklorid
● Hammarsten`s metod är grund för rutinmetoder för
framställning av fibrinogen
● Humant fibrinogen isolerades i stora mängder 70 år
senare av Cohn et al (1946)
2017-02-28
Antovic A
3
Fibrinogen är en av de första biologiska makromolekyler
som visualiseras på elektronmikroskopi (Hall and Slayter 1959)
2017-02-28
Antovic A
4
Doolitle RF. Blombäck B: Nature, 1964; April 11: 147-152
2017-02-28
Antovic A
5
Fibrinogen i hälsa och sjukdom:
Glykoprotein, syntetiseras i levern, 2-4 g / L; ¾ i plasma, också närvarande i blodplättar,
lymfkörtlar och interstitiell vätska, halveringstid 3-5 dagar.
● substrat för thrombin
● substrat för plasmin
● väsentligt för trombocytaggregation
● modulerar endotelfunktion
● främjar proliferation och migration av glattmuskelceller
● ansvarig för plasmaviskositet, helblod viskositet och röda blodkroppar aggregering
● akutfasreaktant
2017-02-28
Antovic A
6
Faktorer som påverkar fibrinogennivåer:
Ålder
Kvinlig kön
Rökning
Diabetes mellitus
Kroppens vikt
LDL kolesterol
Triglycerider
Lipoproten (a)
Serum insulin
Hyperglykemi
Mikroalbuminuri
Hypertension
Homocystein
Graviditet
P-piller
Menopaus
Inflammation
Infektion
Autoimmuna sjd.
Cancer
Stress
Genetiska polymorf.
2017-02-28
HDL kolesterol
Alkohol
Fysisk kondition
Social klass
Utbildningsnivå
Födelsevikt
N – 3 fatty acids
Leversjukdomar
DIC
Thrombolys
Antovic A
7
Fibrinogen är oberoende risk faktor för hjärt-kärlsjukdom
Odds ratios 1.8 - 4.1. tyder på stark och konsekvent effekt av fibrinogen på hjärt-kärlsjukdom
Ernst, E. et. al. Ann Intern Med 1993
2017-02-28
Antovic A
8
Omvandling av fibrinogen till fibrin
2017-02-28
Antovic A
9
Fibrin struktur
“Fibrin är en oändlig net som har
storlek av provrör”
Blombäck B. (1994)
Fibrinstruktur
kan studeras genom
flödesteknik
tidigare utvecklats av
Blombäck B. et al (1994)
och modifierad av
He S. et al (2005)
2017-02-28
Antovic A
10
Fibrin permeabilitetskoefficient (Ks)
Ks =
Q
t
H
L
A
P
QLH
t A P
volum
tid
viskosititet
gel längd
cylindrens area
diff. of hydrostatik tryck
buffer
fibrin
gel
plastik cylinder
uppsamlingsrör
2017-02-28
Antovic A
11
permeabilitetskonstant– Ks
Ks = 10.1
fibrinnätverk med tunna fibrer
ökad densitet
Ks = 6.5
ökat antal grenpunkter
mindre porer
Ks = 3.8
resistent mot fibrinolys
2017-02-28
Antovic A
12
Genetiska och miljöfaktorer
som leder till tätare, protrombotisk fibrinnätverk struktur
trombin
FXIII / FXIII polymorfismer
Val 34Leu
Infektion
Inflammation
Hypertension
Rökning
Ålder
Kvinlig kön
Diabetes mellitus
LDL
Graviditet
P-piller
Menopaus
Cancer
2017-02-28
Cross-linking av
andra proteiner till fibrin
Antiplasmin
TAFI
PAI-2
C3
FXIIa
fibrinogen
Fibrinogen polymorfismer
BβArg 448 Lys
γA/ γ`
fibrinogen
Thr 312 Ala
Antovic A
13
Effekten av FXIII på fibrin struktur
- FXIII
+ FXIII
Hethershaw et al. J Thromb Haemost, 2013; 12: 197–205
2017-02-28
Antovic A
14
Fibrin struktur hos patienter med typ 1 diabetes mellitus
Ks hos 10 patienter utan komplikationer, 10 patienter med komplikationer
och 15 friska kontroller
Jörneskog G et al, Diabetologia, 1996
2017-02-28
Antovic A
15
Ks och fibrinogen koncentration i förhållande till mikrovaskulära komplikationer
hos patienter med typ 1-diabetes
“1” enbart retinopati, nefropati eller
neuropati (n=102)
“2” kombination av 2 komplikationer
(n=39)
“3” kombination av alla 3
komplikationer (n=12).
Tehrani et al. Thromb Haemost 2015; 113: 312–318
2017-02-28
Antovic A
16
Possible mechanism:
Model of D-dimmer showing
γ-γ cross-linked segments.
The residues involved in
cross-linking are shown
as spheres.
Doolittle RF. JTH, 2003
Fibrinogen has been shown to be glycosilated in vivo via
glycation of βK133, γK75 and γK85 lysine residues on the surface of fibrinogen .
alteration of
Lysine is involved in:
fibrinogen clotting properties
- crosslinking of fibrin polymers by FXIII
- binding of t-PA, plasminogen and PAI-1
tighter fibrin gel
Svensson J et al. Biochem Biophys Res Commun 2012;421(2):335-42
2017-02-28
Antovic A
17
Arteriell trombos
Venös tromboembolism
Risk faktorer:
Ålder
Rökning
Hypertension
Hyperlipidemi
Familjär
Diabetes mellitus
2017-02-28
Förvärvade
cancer
AT brist
operation
protein C brist
trauma
protein S brist
övervikt
FV Leiden mutation
immobilisering
protrombin G20210A
hyperhomocysteinemia graviditet
p-piller och HRT
hög FVIII
antifosfolipid antikroppar
tidigare VTE
Medfödda
Antovic A
18
Höga fibrinogennivåer är associerade
med högre risk för DVT hos äldre patienter
474 patienter med 1st DVT och 474 friska kontroller
Van Hylckama et al. J Thromb Haemost 2003; 1 :2677-8.
2017-02-28
Antovic A
19
Ks hos patienter med idiopatisk venös
tromboembolism och deras anhöriga
100 patienter med 1: VTE, 34 med LE
Fibrinogen och CRP hos anhöriga var oberoende prediktörer för Ks
Undas et al. Blood. 114:4272-4278
2017-02-28
Antovic A
20
156 patienter 18-65 år
efter 1:a provocerade eller
oprovocerade (n=89) LE
Zabczyk et al. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 2017;37:365-373
2017-02-28
Antovic A
21
SEM bilder av intrakoronärt tromb från STEMI-patient
3 timmar från symtom
6 timmar från symtom
Fibrin-rik tromb,
48% fibrin – 67% fibrin
25% TPK – 9% TPK
2017-02-28
Antovic A
22
Effekt av antikoagulant behandling på fibrin struktur
Bridge et al. Thromb Haemost 2014; 112: 901–908
2017-02-28
Antovic A
23
Effekt av antikoagulantia på fibrin struktur
Blombäck et al. British Journal of Haematology, 152, 758–765
2017-02-28
Antovic A
24
Effekt av acetylsalicylsyra (ASA) på fibrin struktur hos friska individer
Confocal 3D microscopy fibrinbilder utan (a); med 37.5 mg (b); 320 mg (c) or 960mg (d) ASA
Acetylering av: αK191, αK208, αK224, αK429, αK457, αK539, αK562; βK233; γK170 och γK273
Antovic A. Thromb Res. 2005;116(6):509-17
Svensson J et al. Biochem Biophys Res Commun 2012;421(2):335-42
2017-02-28
Antovic A
25
Effekt av acetylsalicylsyra (ASA) på fibrin permeabilitet (Ks)
hos patienter med typ 1 diabetes mellitus
320mg
320mg
75mg
75mg
236 patienter (107 kvinnor) 20-70 år
utan tidigare kardiovaskulär sjukdom
2017-02-28
Antovic A
26
Fibrinogen är antigen
Anti-citrullinated protein antibodies (ACPAs)
Eur. J. Immunol. 2006; 36: 2250–2263
J Rheumatol 2006;33:2115–9
2017-02-28
Antovic A
27
SEM bilder av fibrin i plasma
från 3 patienter med RA (A-C) and 1 kontroll (D)
2017-02-28
Antovic A
Kwasny-Krochin et al, Thromb Res 2010
28
Fibrin struktur hos patiener med antifosfolipid syndrome (APS)
Kontroll
(utan antikoagulatia)
APS patient
(pågående antikoagulantia)
Vikerfors et al, Thromb Res 2014; 133:936-44
2017-02-28
Antovic A.
29
Fibrin från kontrollplasma
Fibrinogen
Trombin
Glukos
Protrombotisk fibrin
CRP
Koagulationsfaktorer (FXIII, FV Leiden)
Trombocyter
Immunoglobuliner
Oxidativ stress
2017-02-28
30
2017-02-28
31
