מונומר מסיס של פיברין - Soluble fibrin monomer

הדפס

מדריך בדיקות מעבדה
מונומר מסיס של פיברין
Soluble fibrin monomer
שמות אחרים	SFM
מעבדה	כימיה בדם
תחום	קרישת דם.
טווח ערכים תקין	פחות מ-8 מיקרוגרם/מ"ל.
יוצר הערך	פרופ' בן-עמי סלע

מטרת הבדיקה

עזר באבחון של מצבים קדם-תרומבוטיים בעורקים או בוורידים בתרחישים פתולוגיים וקליניים שונים הכוללים disseminated intravascular coagulation או intravascular coagulation ופיברינוליזה, וניטור בתר-ניתוחי עם סיכון גדול של פקקות.

מידע קליני

מונומרים של פיברין הם תוצרי ביניים הנוצרים במהלך פרוטאוליזה של פיברינוגן על ידי תרומבין (Blombäck ב-Thromb Res משנת 1996). במהלך קואגולציה תוך-וסקולרית, רמות נמוכות של תרומבין זמינות בדם, אך כמות המונומרים של פיברין הנוצרות אינן מספיקות לעבור אגירה ליצירת פקקת, ובמקום זאת הם עוברים אסוסיאציה עם פיברינוגן או עם תוצרי פירוק של פיברינוגן ליצור קומפלקסים מסיסים (דהיינו קומפלקס של מונומר מסיס של פיברין). Disseminated intravascular coagulation (DIC)/intravascular coagulation ופיברינוליזה (ICF), המכונים ביחד כ-DIC/ICF הוא אבחון קליני. אין בדיקה בודדת שהיא רגישה לחלוטין או ספציפית ל-DIC/ICF. קומפלקס נורמלי של soluble fibrin monomer אינו שולל את הנוכחות של פקקת או של early disseminated intravascular coagulation (DIC)/intravascular coagulation ופיברינוליזה. קומפלקס של soluble fibrin monomer יכול להימצא במטופלים עם תסחיף פקקתי ורידי או עורקי. הוא יכול גם להיות מוגבר בצורה מתונה בדגימות פקקתיות. הרמות של מונומרים של פיברין יכולות להימדד ולשמש כסמן של in vivo fibrinogenesis ושפעול של קואגולציה (Rafaai וחב' ב-Thromb Haemos משנת 2018, Douxfils וחב' ב-Semin Thromb Hemost משנת 2020 ו-Farris וחב' ב-Expert Rev Clin Pharmacol משנת 2017). הם יכולים לסייע בהערכה של hypercoagulability. רמות של מונומרים של פיברין יכולות לגדול בהיריון, או במהלך צריכה של גלולות למניעת הריון המכילות אסטרוגן (Grossman וחב' ב-Am J Obstet Gynecol משנת 2016). רמות מוגברות של SFM בדם ביחד עם D-dimers בנסיוב נמצאו כמצביעים של תרומבו-אמבוליזם ורידי. זיהוי של VTE, עשוי לסייע בטיפול ב-VTE במהלך היריון ולאחר ניתוח של hepatobiliary-pancreaty (‏Hayashi וחב' ב-Ann Gastroenterol Surg משנת 2022).

מונומר של פיברין בפקקת ובהמוסטאזיס

מונומר של פיברין (FM) הוא תוצר ביניים בר-חלוף בקואגולציה של הדם הפועל הן כווסת פעיל של המוסטאזיס וכסמן רגיש של מצבים פרו-תרומבוטיים (Blombäck ב-Thromb Res משנת 1996). קלינית, מונומר של פיברין נמדד באופן לא ישיר כנגזרת שלו, soluble fibrin monomer. מונומר של פיברין מאפנן את יצירת תרומבין ואת הפיברינוליזה, על ידי תגובתו עם קולטנים על פני טסיות כולל integrin αIIbβ3 ו-GPVI. מונומר של פיברין נוצר בעת ביקוע של פיברינוגן על ידי תרומבין. במצב נורמלי, FM עובר אסוסיאציה עצמית ליצירת פרוטו-פיברילות ובסוף התהליך ליצירת רשת פיברין המייצב פקקות (Ząbczyk וחב' ב-Cardiovasc Res משנת 2023). עם זאת, FM שיכול להימלט מפולימריזציה מיידית, יכול להיקשר תוצרי פירוק של פיברינוגן או של פיברין, וליצור קומפלקסים של SFM (‏Litvinov ו-Weisel ב-Semin Thromb Hemost משנת 2016). כתוצר בקסקדה של הקואגולציה, FM מופיע בשלבים המוקדמים של יצירת פיברין על ידי תרומבין. כתוצאה מכך, FM עולה מוקדם במצבים קדם-תרומבוטיים, לרוב לפני גילוי עליות ברמת D-dimer ותוצרי פירוק אחרים של פיברין (Vogel וחב' ב-Thromb Res משנת 1996). קלינית, מצב זה מאפשר את השימוש ב-SFM כסמן קדם-תרומבוטי או כאינדיקטור מוקדם של סיכון ליצירת פקקות. מתרבות הראיות ש-FM יכול לשמש במגוון של מצבים קליניים, כולל disseminated intravascular coagulation ,VTE, שבץ ופקקת במהלך ניתוח (Dempfle ב-Thromb Haemost משנת 1999, Wada ו-Sakuragawa משנת Semin Thromb Hemost משנת 2008), ו-Refaai וחב' ב-Thromb. Haemost משנת 2018). לאחר ביקוע של פיברינוגן על ידי תרומבין, FM מייצג תוצר ביניים קריטי השומר על על מספר תכונות דמויות פיברינוגן (Risman וחב' ב-J Thromb Haemost משנת 2025). ההימצאות ברת החלוף של FM באתרים של יצירה פעילה של תרומבין, מצביעה על תפקידים רגולטוריים בשלבים המוקדמים של יצירת הפקקת. פיברין מאפנן תהליכים תרומבוטיים על ידי אינטראקציה עם טסיות ועם גורמי קואגולציה (Swieringa וחב' ב-Res Pract Thromb Haemost משנת 2018), והוא משפיע על מסלולי פרו-קואגולציה ואנטי-קואגולציה (Hulshof וחב' ב-Int J Mol Sci משנת 2021), והוא מעורב גם בתהליכי דלקת ותיקן רקמתי (Kearney וחב' ב-Thromb Hemost משנת 2022). הזהות הכפולה של FM, כמשתתף בוויסות ההמוסתטי וכאינדיקטור דיאגנוסטי רגיש של מצבים פרו-תרומבוטיים, שימשה חוקרים רבים מתחום ההמוסטאזיס.

התפקידים המרובים של פיברינוגן ושל פיברין

פיברין הוא המרכיב החיוני ביותר של יצירת פקקת. פיברין נוצר מפיברינוגן השכיח ביותר בדם האדם, על ידי האנזים תרומבין (Wolberg ב-J Thromb Haemost משנת 2023). היצירה של תרומבין מווסתת על ידי אינטראקציות ביוכימיות ותאיות (Versteeg וחב' ב-Physiol Rev משנת 2013). כאשר הסטימולציה מספקת, מתרחשת יצירת תרומבין, המובילה להיפוך מהיר של פיברינוגן למונומר של פיברין ולפולימריזציה. בעקבות זאת (Al Dieri וחב' ב-Blood Rev משנת 2012). תרומבין מבקע פיברינוגן תוך שהוא משחרר את הפיברינו-פפטידים A ו-B (‏Blombäck וחב' ב-Nature משנת 1978).

אינטראקציה בין מונומרים

אינדיבידואליים של פיברין, מביאים ליצירת אוליגומרים של פיברין ושל פרוטו-פיברילים. השחרור של פיברינו-פפטיד B משנה את הקונפורמציה של אזורי αC בפיברין, ומאפשר אגירה לטרלית של פרוטו-פיברילות ליצירת סיבים עבים יותר. תהליך הפולימריזציה מביא ליצירת רשת פיברין מסועפת (Weisel ו-Litvinov ב-Blood משנת 2013). בנוסף להמרת פיברינוגן לפיברין, תרומבין גם מווסת את יציבות הפקקת על ידי שפעול של פקטור XIIIa, (‏Muszbek וחב' ב-Physiol Rev משנת 2011). בצורתו המשופעלת, פקטור XIIIa קושר קו-ולנטית את שרשרות α ו-γ של פיברין ומגבירים בכך את יציבות הפקקת (Wolberg ו-Sang ב-Arteriosclr משנת 2022). פיברין כשלעצמו בעל השפעה מעכבת של יצירת תרומבין, תוך גרימת משוב רגולטורי שלילי (Mosesson ב-Thromb Haemost משנת 2003).

פיברינוגן ופיברין נוטלים חלק בתהליכים של שפעול הטסיות, איגור וספיחה על ידי תגובה עם קולטנים שונים על פני הטסיות ועם פקטור von Willebrand (‏van der Meijden ו-Hemskerk ב-Nat Rev Cardiol משנת 2019). נמצא שתהליך זה תלוי במידה רבה בהתקשרות התלויה בפקטור XIII, המווסת את האֲצִירָה של כדוריות דם אדומות בתוך הפקקת (Byrnes וחב' ב-Blood משנת 2015). לבסוף, רשת הפיברין היא מצע לליזיס של הפקקת הנוצרת על ידי פלזמין. המערכת הפיברינוליטית המיועדת לפתיחה של נהור (lumen) כלי הדם ולאפשר צירקולציה תקינה, מווסתת על ידי מגוון של פקטורים פלזמטיים ותאיים (Whyte וחב' ב-Semin Thromb Hemost משנת 2017, ו-Urano וחב' ב- J Thromb Haemost משנת 2018). המבנה של רשת הפיברין קובע את התכונות הפיזיקליות של הפקקת, יציבותה, האלסטיות שלה והעמידות שלה לפיברינוליזה (Feller וחב' ב-J Thromb Haemost משנת 2022).

קרישת הדם

ההגדרה היסטורית של פיברין כ-"antithrombin I" מקורה בתצפיות שפיברין מרחיק תרומבין מהתמיסה במהלך הספיחה, מה שרימז לתפקיד אנטי-קואגולנטי טהור (Seegers וחב' ב-Science משנת 1945). עם זאת, ראיות עדכניות מגלות שפיברין מכיל תפקיד רגולטורי מתוחכם כפול, כאשר הוא פועל סימולטנית כחומר מעוקל של תרומבין וכן כמגביר פרוקואגולנטי פעיל של ההמוסטאזיס. הקישור של תרומבין לפיברין מתרחש באתרים ספציפיים (Meh וחב' ב-J Biol Chem משנת 1996, ו-Lovely וחב' ב-J Thromb Haemost משנת 2003). מקטע E מכיל אתרי קישור של תרומבין בזיקה נמוכה, ואילו הוריאנט עם שרשרת γ’ מקוטעת (הנמצא ב-10-15% ממולקולות פיברינוגן), מספק קישור בזיקה גבוהה דרך exosite II של תרומבין. יצירת פיברין גורמת להפְקָעָה פיזיקלית ולהחלשה אלוסטרית של פעילותו הקטליטית, בעיקר דרך מעורבות של exosite II. הקישור של תרומבין לפיברין מוגן חלקית מפני מעכבים כגון antithrombin III ו-α2-macroglobulin (‏Kumar וחב' ב-Thromb Haemost משנת 1994, ו-Kremers וחב' באותו כתב עת משנת 2014). דיפוזיה מוגבלת של מולק'ולות מעכבות גדולות לתוך סְבַךְ הפיברין פירושה שתרומבין יכול להישאר פעיל לזמן ארוך יותר כשהוא קשור לסיבי הפיברין. בדרך זו, המונומר או הפולימר של פיברין הוא בעל תפקיד כפול: על ידי ספיחת תרומבין הוא מפחית את הפרוטאוליזה של פיברינוגן בנוזל (משוב שלילי), אך על ידי אחזקת תרומבין ליד פיברין והגנה עליו מפני מעכבים, מתארכת הפעילות הפרו-קואגולנטית של תרומבין בתוך הפקקת (משוב חיובי). האינטראקציה של פקטור XI עם פיברין יוצרת מנגנוני הגברה נוספים (von dem Borne וחב' ב-Blood משנת 2003). ראיות אפידמיולוגיות מאשרות שרמות מוגברות של פקטור XI תואמות לסיכון של פקקת ורידית (Meijers וחב' ב-N Eng J Med משנת 2000). ממצאים אלה עוררו התעניינות בפיתוח של מעכבים של פקטור XI שעשויים להפריד השפעות אנטי-תרומבוטיות מהסיכון של דימום (Greco וחב' ב-Circulation משנת 2023). מחקר עדכני זיהה שפיברין הוא קו-פקטור קריטי לתפקוד של פקטור VIII על טסיות משופעלות (Gilber וחב' ב-Blood משנת 2015). כאשר פיברין מסיס נקשר ל-αIIbβ3 integrin על פני טסיות, הוא יוצר אתרי קישור נוספים לפקטור VIII, ובכך הוא מגביר את פעילות פקטור Xa. הקישור של פקטור VIII לטסיות שעוברות סטימולציה על ידי תרומבין מתרחש בעיקר דרך פיברין הקשור לטסיות, ולא דרך חשיפה של phosphatidylserine שאחראי לפחות מ-10% של אתרי הקישור, למרות מודלים מסורתיים המדגישים ש-phosphatidylserine הוא דטרמיננט ממברנלי עיקרי. מוטנטים של פקטור VIII הפגומים ביכולת הקישור שלהם ל-phosphatidylserine, שומרים על 45% מיכולתם להיקשר לטסיות, ובכך מאשרים את הקיום של אתרי קישור שאינם phosphatidylserine.

האינטראקציה עם טסיות

המונומר של פיברין נקשר לקולטנים רבים על פני טסיות, כולל integrin αIIbβ3 ,GPVI, הציר GPIb-von Wilebrandt factor ו-GPV. מחקרים מוקדמים שחקרו כיצד תוצרי ביניים של פיברין משפיעים על תפקוד הטסיות הופיעו כבר בשנות ה-70. מחקרים חלוציים הראו שקומפלקסים של מונומר פיברין מסיס משרים איגור (aggregation) של טסיות (Larrieu וחב' ב-Life Sci משנת 1970). מחקר מאוחר יותר הראה שפולימריזציה של פיברין הייתה יעילה במיוחד בהשריית איגור (Müller-Berghaus ו-Heinrich ב-Br J Haematol משנת 1972), עם טסיות המגיבות באופן מועדף עם תוצרי פולימריזציה בתלות בסידן (Niewiarowski וחב' ב-J Clin Invest מאותה שנה). נמצא ש-fibrinogen γ-chain carboxyl-terminal region (γ400–411), חיוני לאיגור הטסיות דרך הקולטן של αIIbβ3 integrin (‏Farrell וחב' ב-Proc Natl Acad Sci USA משנת 1992, ו-Bennett ב-Ann NY Acad Sci USA משנת 2001). ל‏Integrin αIIbβ3 הוא הקולטן הנפוץ ביותר על פני טסיות והוא משמש כמתווך מרכזי לאיגור של טסיות וליצירת פקקת. האינטראקציה בין פיברין ו-αIIbβ3 כרוך באתרי קישור אחדים התורמים באופן שונה לתהליכים המוסטטיים אחדים. הרצף ה-C-טרמינלי של שרשרת γ (‏γ400–411) מכיל את אתר הקישור הראשוני של פיברינוגן מסיס והוא חשוף בפיברינוגן ובמונומר של פיברין. שני motifs של EGD ממוקמים בשרשרת Aα (‏Aα95–97 ו-Aα572–574) נותרים קריפטיים בפיברינוגן מסיס, ונחשפים בהמרה לפיברין. בנוסף, אזור P3 (‏γ370–383) ספציפי לפיברין והוא נחשף רק כאשר פיברינוגן מותמר לפיברין, תוף ספיחה של טסיות לפיברין (Podolnikova וחב' ב-J Biol Chem משנת 2014).

הרלוונטיות הפיזיולוגית של האינטראציה בין מונומרים של פירין (להלן FM) לבין טסיות נתמכת על ידי פיברין מסיס בפלזמה, המורכב בעיקר על ידי des-AA fibrin monomer ביחד עם מרכיב זעיר של קומפלקס protofibril/fibrinogen (ל‏Galanakis וחב' ב-TH Open משנת 2021). כאשר הם נספחים לאזורים הידרופוביים, מונומרים des-AA אלה מאתחלים התאספות של פרוטו-פיברילים ויוצרים סבכים סיביים תחת-ממדיים. סיבים אלה שמקורם בפיברין מונומר, מפגינים קישור חזק לטסיות על ידי קישור למוטיפים של αIIbβ3 בעיקר בתוך האזורים Aα518–584 ו-γ86–411. מרכיבים עשירים בפיברין מסיס מחישים את תהליך הפולימריזציה המושרית על ידי תרומבין, מגדילים את הקשחת הפקקת, ויוצרים סיבים הקשורים בחוזקה לשטחי הפנים של טסיות. היכולת הספונטנית של פיברין מונומרים ליצירת סיבים, בצירוף של יכולתם להיקשר לטסיות ולאריתרוציטים, מצביעה על כך שפיברין מסיס מייצג מרכיב היפר-קואגולבילי המחזק תגובות המוסטטיות.

ראו גם

• חזרה לדף מדריך בדיקות מעבדה
• בדיקות מעבדה - תפקודי קרישה

המידע שבדף זה נכתב על ידי פרופ' בן-עמי סלע, המכון לכימיה פתולוגית, מרכז רפואי שיבא, תל-שומר;
החוג לגנטיקה מולקולארית וביוכימיה, פקולטה לרפואה, אוניברסיטת תל-אביב (יוצר הערך)