Universitatea Academiei de Ştiinţe a MoldoveiFacultatea: Ştiinţe ale Naturii

Catedra: Biologie

Fibrinogenul- proteină implicată în coagularea sîngelui

A efectuat: Talpa Mihaela

Specialitatea: Biologie Moleculară A verificat: Glijin Aliona

Chişinău, 2012

Fibrinogenul - reprezintă o substanţă organică proteică dizolvată în plasmă, care se transformă în fibrină în timpul coagulării sângelui. 

Fibrinogenul face parte dintre proteinele de fază acută (proteine care prezintă valori puternic crescute în cursul stărilor inflamatorii: infecţii, infarct, traumatisme, arsuri, neoplazii).

F I- Fibrinogenul Este o glicoproteina S-a demonstrat ca este un dimer alcatuit din doua jumatati identice unite prin punti disulfidice; fiecare jumatate fiind alcatuita din 3 lanturi polipeptidice ce contin fibrinopeptide A si B. Ele vor fi clivate din molecula de fibrinogen sub actiunea trombinei.Principala sursa de fibrinogen plasmatic este hepatocitul, dar fibrinogenul se gaseste si in granulele alfa ale trombocitelor.

Degradarea fibrinogenului se realizeaza atat in sistemul macrofagelor cat si in ficat, produsii de degradare reprezentand un stimul pentru o noua sinteza hepatica de fibrinogen. Acesti produsi actioneaza mai ales asupra macrofagelor care elibereaza cytokine(interleukina-1,interleukina-6, factorul de necroza tumoralA). Citokinele stimuleaza sinteza de fibrinogen la nivel hepatocitar, alaturi de alte proteine de faza acuta.

Concentraţia plasmatică a fibrinogenului este 300-500 mg/dl. Masa moleculară este în jur de 300 kdal. Mobilitatea electroforetică este situată între fracţiunea b si g a globulinelor serice.

Este o proteină hexameră cu formula (Aa)2(Bb)2g2. Subunităţile fibrinogenului sunt asociate între ele prin punţi de sulf. Capetele N-terminale ale lanturilor a si b sunt notate cu A si B si contin aminoacizi cu radical ionizat negativ la pH fiziologic (asp, glu si tyr sulfatată). Aceste peptide N-terminale se numesc fibrinopeptide şi au rol în mentinerea solubilitatii fibrinogenului în sânge.

Fibrina este produsă de către ficat şi pusă în circulaţie împreună cu alţi peste 20 de factori de coagulare. Afectarea nivelului plasmatic al fibrinogenului este expresia afectarii directe a diverse organe, intre care a ficatului, ca sediu principal al sintezei sale. În mod normal, atunci când un ţesut sau un vas de sânge este afectat, este activat un proces numit cascadă de coagulare ce implică acţiunea mai multor factori de coagulare a sângelui. Pe măsură ce acest proces se apropie de finalitate, fibrinogenul solubil (fibrinogen dizolvat în fluid) este transformat în fibre de fibrinogen insolubil. Aceste fibre se intercalează, protejând rana, şi împreună cu trombocitele formează o barieră de sânge coagulat care blochează o eventuală hemoragie până la vindecare.

Fibrinogenul reprezintă unul dintre factorii sanguini care împreună formează reactanţii de fază acută; aceştia pot avea un nivel crescut, în anumite condiţii de boală, cauzând inflamaţii sau deteriorări acute ale ţesuturilor. Analiza pentru Fibrinogen măsoară cantitatea solubilă a Factorului I (fibrinogen dizolvat în sânge), înainte să fie transformat în fibrină insolubilă pentru a forma bariera de sânge coagulat. Continutul in fibrinogen al plasmei sanguine este in mod normal cuprins intre valorile de 240 - 290 mg la 100 ml, la ambele sexe. La nou nascuti este de 125-300 mg la 100 ml.

Fibrinogenul este, de obicei, efectuat împreună cu alte teste pentru coagularea sângelui. El ajută medicul la evaluarea capacităţii organismului de a forma un cheag de sânge. Fibrinogenul poate fi efectuat ca un test follow-up în urma unor rezultate anormale la analiza timpului de protrombină (PT) sau timpului parţial de tromboplastină sau în urma unei hemoragii excesive. Analiza pentru Fibrinogen se poate efectua împreună cu testele pentru PT, PTT, trombocite şi D-Dimer pentru a ajuta la diagnosticarea coagularii intravasculare disiminate (DIC). Ocazional,

Fibrinogenul (factorul I)

Segment N-terminal B bogat în Glu, Asp şi Tyr sulfatată

Segment N-terminal A bogat în Glu, Asp

Molecula fibrinogenului cu 3 zone globulare

fibrinogenul mai poate fi folosit pentru a urmării evoluţia în timp a unei boli (de exemplu, bolile hepatice). Câteodată, medicul recomandă efectuarea analizei împreună cu alţi markeri cardiaci, cum este proteina C-reactivă, pentru a vedea dacă pacientul prezintă riscul apariţiei unei boli cardiovasculare Deasemenea se mai recomandă efectuarea analizei atunci când pacientul prezintă o hemoragie neaşteptată sau prelungită, sau rezultate anormale pentru testele de PT şi PTT.

Testul pentru fibrinogen se realizează şi împreună cu alte teste pentru factorii de coagulare atunci când pacientul este suspect de o disfuncţionalitate ereditară de coagulare, sau atunci când medicul doreşte să evalueze capacitatea de coagulare a sângelui. Un alt caz de efectuare a analizei este atunci când pacientul prezintă riscul apariţiei unei boli cardiovasculare.

Structura fibrinogenului poate fi reprezentată astfel:

În timpul coagularii sângelui se activează o enzimă -trombina- ( dintr-o proenzimă numita protrombina) care este o proteină plasmatică sintetizată în ficat în prezenţa vitaminei K. Trombina scindează fibrinopeptidele A şi B de lanţurile a si b şi transformă fibrinogenul solubil în fibrina monomerică.

Din punct de vedere chimic, coagularea sângelui are loc atunci când fibrinogenul (solubil) precipită, trecând în fibrină (insolubilă) sub acţiunea trombinei (procesul are loc prin desprinderea şi eliberarea fibrinopeptidului A şi B din structura fibrinogenului). Apoi, se formează reţeaua stabilă de fibrină, în urma polimerizării monomerului de fibrină, sub acţiunea factorului XIIIa (factorul stabilizator al reţelei de fibrină).

Procesul care conduce la formarea cheagului se sânge

Dacă procesul se urmăreşte la microscopul electronic, se observă că fibrinogenul dispersat iniţial în plasmă, în prezenţa trombinei, formează molecule "grele", care se unesc capăt la capăt, formând fibrile lungi. Apoi, aceste fibrile se unesc şi se ramifică transversal şi longitudinal, alcătuind reţeaua de fibrină.

Formarea si stabilizarea fibrinei

Presupune douǎ procese:            1.-transformarea fibrinogenului în fibrinǎ

                                                           2- stabilizarea fibrinei

1. Transformarea fibrinogenului în fibrinǎ: trombina formatǎ anterior, actioneaza ca o enzima proteolitica asupra moleculei de fibrinogen, clivând din acesta mai întâi o pereche de fibrinopeptide A si apoi o pereche de fibrinopeptide B ramânând în final din molecula de fibrinogen doar un monomer. Acest proces se desfasoara în prezenta factorului 2 plachetar (Fp2) eliberat din plachetele sanguine în timpul metamorfozei vascoase. Dupa formarea monomerilor de fibrinǎ, acestia sufera doua procese de polimerizare În urma dublei polimerizari ia nastere cheagul lax de fibrina nestabilizata, solubila. În aceastǎ fazǎ, fenomenul este înca reversibil. În ochiurile retelei de fibrina formate sunt captate eritrocitele, formându-se asa numitul cheag (trombus) rosu.

Concomitent cu procesul de formare al fibrinei are loc si prelungirea vasoconstrictiei reflexe produsǎ în timpul vascular al hemostazei prin substante chimice cum ar fi: serotonina-eliberatǎ de plachetele sanguine (Fp5) în timpul fenomenului de eliberare(degranulare).

2. Stabilizarea fibrinei: rolul principal în formarea ireversibila a cheagului definitiv îl detine factorul XIII, denumit factorul stabilizator al fibrinei. Sub actiunea FXIII se formeazǎ fibrina i(insolubila) stabilizatǎ prin înlocuirea puntilor de hidrogen realizate în timpul polimerizǎrii transversale cu punti disulfurice între monomerii de fibrina. Dupa formarea sa, cheagul stabilizat de fibrinǎfixeazǎ fibroblastii din tesutul conjunctiv perilezional.

Tot sub actiunea FXIII se produc legǎturi covalente între fibrinǎ si fibronectinǎ cu ajutorul cǎreia fibrina se leagǎ de colagenul peretelui vascular. Fibronectina este consideratǎ o glicoproteinǎ de adeziune (Alaturi de fibrinogen, factorul von Willebrand si trombospondinǎ), fiind recunoscutǎ de receptorii celulari specifici denumiti integrine. Principala sursǎ de fibronectinǎ plasmaticǎ este hepatocitul, dar ea este produsǎ si de endoteliul vascular, fibroblasti si macrofage

Procesul de fibrinoliză se stopează prin intervenţia unui inhibitor al serin proteazelor (o serpină) numită α2 - antiplasmină. Aceasta este o glicoproteină formată dintr-un singur lanţ polipeptidic ce formează un complex stabil inactiv cu plasmina.

Plasmina legată de fibrină nu este inhibată de α2 - antiplasmină.În acest mod plasmina este protejată de inhibiţie prin substrat şi rămâne activă până ce fibrina a fost solubilizată.Patologie: infectii, infarct miocardic

Valorile normale ale fibrinogenului se situează în intervalul:

La sugarii între 0-1 an, valoarea normală este cuprinsă între 160-390 mg/dL La copii între 2 şi10 ani, valoarea normală este cuprinsă între 140-360 mg/dL La copii intre11-18 ani, valoarea normală este cuprinsă între 160-390 mg/dL La persoanele peste 18 ani valoarea normală este cuprinsă între 200-400 mg/dL

Creşterile anormale ale fibrinogenului sunt asociate cu:

Infecţii, inflamaţii, tumori, traumatisme, arsuri; Pierderea de proteine (în special a albuminei); Sindromul nefrotic; Mielom multiplu; Boala hepatică; Ciroza; Tratamentul cu estrogeni; Coagulare intravasculară compensată; Hipertensiune; Diabet; Obezitate;

Scaderea fibrinogenului se produce atunci cand cresterea consumului de fibrinogen: in coagularea intravasculara diseminat si in reactiile de hiperfibrinoliza din cancere metastatice, leucemie acuta promielocitara, complicatii obstetricale. Consumul de fibrinogen poate incepe foarte rapid, de aceea dozarea acestuia trebuie facuta la intervale scurte de timp. Cand CID se suprapune peste raspunsul de faza acuta, fibringenul poate fi fals crescut.

Scaderea sintezei de fibrinogen: in afectiuni hepatice severe insotite de scaderea parenchimului hepatic (ciroza hepatica, intoxicatie cu ciuperci), in afectiuni insotite de irigare hepatica anormala (insuficienta cardiaca dreapta).

Terapia trombolitica: scaderea concentratiei de fibrinogen depinde de doza si de tipul medicatiei administrate: streptokinaza si urokinaza determina scaderea pronuntata a fibrinogenului (valori < 10mg/dL); activatorul tisular al plasminogenului (t-PA) si prourokinaza determina scaderea moderata a fibrinogenului.

Scăderile anormale ale fibrinogenului sunt asociate cu:

Deficienţa congenitală de fibrinogen (hipofibrinogemia). Afibrinogenemia congenitală.

Creşterea consumului de fibrinogen: în CID şi în reacţiile de hiperfibrinoliză din cancere metastatice, leucemie acută promielocitară, complicaţii obstetricale.

Scăderea sintezei de fibrinogen: în ciroză hepatică, intoxicaţie cu ciuperci, insuficienţă cardiacă dreaptă.

Scăderi patologice

Hipofibrinogenemia, ca stare biologică sanguină, apare în: Afibronogenemia congenitala. Hipofibrinogenemia: Congenitala (constitutionala Resak) Dobandita prin: Sinteza deficitara: Atrofie galbena acuta Hepatita cronica activa Ciroza hepatica Leucemie granulocitara cronica Sifilis hepatic Intoxicatii cu cloroform, fosfor

Hipercatabolism, prin liza exagerata a factorului I plasmatic sindroame fibrinolitice : Primare tulburarea fiind indusa spontan sau terapeutic Secundare sindromul de CID

Hipercatabolism al factorului I plasmatic, prin consum exagerat, in cadrul unui sindrom de CID survenit din cauze:

Obstetricale: embolism amniotic, abruptio placentae, sindromul hemoragic din ultimele luni de sarcina Chirurgicale: operatii largi, laborioase, interventii pe prostata, chirurgie extracorporeala Medicale: muscatura de sarpe, ciroza hepatica, leucemie acuta promielocitara, paramieloblastica Generale: transfuzie de sange incompatibil, administare de activatori ai fibrinolizei (streptokinaza,

urokinaza etc) , moarte subita)

Afibrinogenemia congenitala, caracterizata prin lipsa completa a fibrinogenului, este una din cele mai rare deficiente de factori ai coagularii, este mostenita autosomal recesiv si apare la homozigoti sau dublu heterozigoti pentru mutatiile respective. PT si aPTT sunt prelungite la infinit datorita incapacitatii de a produce fibrina6.

Indivizii heterozigoti pentru deficienta congenitala de fibrinogen (hipofibrinogemia) sunt asimptomatici daca nivelul fibrinogenului este >50 mg/dL, iar atat nivelul functional (activitatea) cat si cel antigenic sunt scazute6.

Deficienta severa de fibrinogen trebuie considerata la un pacient cu istoric hemoragic si care are PT si aPTT prelungite. Deficientele usoare pot sa nu prelungeasca nici PT nici aPTT, astfel fibrinogenul trebuie masurat la pacienti cu tendinta hemoragica chiar atunci cand PT si aPTT sunt normale6.

La pacientii cu disfibrinogenemie congenitala  fibrinogenul coagulabil este scazut, iar concentratia plasmatica a acestuia este normala sau scazuta1;6. Disfibrinogenemia congenitala este mostenita autosomal dominant, aproximativ 50% din pacienti sunt asimptomatici fiind descoperiti la testarile de laborator de rutina datorita timpilor de coagulare prelungiti (tipic, TT este prelungit), unul din patru pacienti prezinta sangerare prelungita postoperator, iar 20% prezinta tendinta spre tromboza6;7.

Coagularea sângelui reprezintă un fenomen deosebit de complex, enzimatic, care depinde de o multitudine de factori. În lipsa coagulării sângelui, viaţa ar fi mereu ameninţată, o banală sângerare putând produce decesul. Graţie coagulării sângelui, se stopează prompt hemoragiile (hemostază), prin închiderea spaţiilor rupte apărute accidental la nivelul vaselor de sânge mici. Coagularea sângelui nu poate opri hemoragiile provocate de rupturile întinse ale vaselor sau de leziunile vaselor mari (artere, vene). Când coagularea se petrece spontan (fără apariţia unor leziuni) devine periculoasă. 

Fibrinogeneza (formarea fibrinei şi a reţelei sale) şi fibrinoliza (degradarea fibrinei) sunt procese enzimatice deosebit de importante, deoarece ele apar ca fenomene fundamentale ale hemostazei şi a homeostaziei acesteia. Rolul fibrinolizei este deosebit de important, deoarece, graţie acestui proces,  coagularea sângelui devine un fenomen reversibil. În lipsa fibrinolizei, extinderea cheagului de sânge ar depăşi limitele impuse de stoparea unei hemoragii, ajungându-se la formarea unui “tampon” destul de mare, capabil să obtureze vasele sanguine (tromboză), cu consecinţe posibile dintre cele mai nefericite (cangrenă, accident vascular cerebral trombotic, infarct, etc.).

Bibliografie:

HISTOLOGIE Tratat si Atlas (JUNQUEIRA)

Citologie generala ( partea I) Vasile Grati

Biologie genelara clasa a 12, Editura “Lumina”

Ghidul explicativ al principalelor analize medicale

Compendiu de fiziologie a omului . Editura “Corint” 2008.

http://www.pcfarm.ro/analize_medicale/252/Fibrinogen

http://www.mediculmeu.com/boli-si-tratamente/boli/hemostaza-secundara.php

http://www.bioterapi.ro/aprofundat/ index_aprofundat_index_enciclopedic_terapeuticCoagularea_sangelui_factori_caracteristici.html

www.primulajutor.com

http://casaromanialeganes.es/Ghid_explicativ_al_principalelor__ANALIZE_MEDICALE.pdf