הפארין קו-פקטור - Heparin cofacor - II

הדפס

מדריך בדיקות מעבדה
הפארין קו-פקטור II
Heparin cofacor II
שמות אחרים	heparin cofactor A ,HCII, leuserpin 2 ו-dermatan sulfate cofactor
תחום	מנגנוני קואגולציה
טווח ערכים תקין	במבוגרים תחום הנורמה של HCII בפלזמה הוא 65-145%, או .0.5-1.4μmol/L ביילודים תחום הנורמה הוא 50% מזה של מבוגרים, אם כי בגיל 6 חודשים תחום הנורמה בתינוקות משתווה לזה של מבוגרים.
יוצר הערך	פרופ' בן-עמי סלע

מטרת הבדיקה

אישוש של סיכון לפקקת ברמות שונות של HCII.

HCII הוא חלבון המקודד על ידי הגן SERPIND1 הממוקם בכרומוזום 22 באתר 22q11. הוא פקטור קרישה המעכב את פקטור IIa (תרומבין), ומשמש קו-פקטור של הגליקוזאמינוגליקנים הפארין ושל dermatan sulfate. התוצר המקודד על ידי גן זה, הוא מעכב של האנזים serine protease‏ (serpin) ומעכב במהירות את תרומבין בנוכחות מולקולות רב-אניוניות כגון הפארין, chondroitin ,heparn sulfate או dermatan sulfate. גן זה מכיל 5 אקסונים ו-4 introns. ל-HCII יש הומולוגיה עם antithrombin III ועם חברים נוספים במשפחת העל של α-1-antitrypsin.

מוטציות בגן זה גורמות לחסר של HCII, מה שעלול להגביר את הייצור של תרומבין וכתוצאה מכך לקרישיות יתר. בשנת 1981 נוקה HCII והסתבר שמדובר בגליקופרוטאין פוליפפטידי בעל שרשרת בודדה המכיל 499 חומצות אמינו (480 חומצות של החלבון הבשל ו-19 חומצות של ה-signal peptide).

מצב מולד של חסר HCII דווח במצבים נדירים, וההורשה היא אוטוזומלית-דומיננטית. יחס ברור בין סיכון מוגבר של פקקת לבין חסר של HCII לא הודגם, שכן חסר של HCII מופיע הן באנשים בריאים כמו גם באלה הסובלים מאפיזודות של יצירת פקקת.

המשקל המולקולרי של HCII הוא 65 קילו-דלטון (Tollefsen וחב' ב-J Biol Chem משנת 1982). ריכוז CHII בפלזמה הוא 8.5-9.0 מיליגרם/דציליטר. HCII מסונתז בכבד (Tollefsen ו-Petska ב-Blood משנת 1985) ויש לו תקופת מחצית-חיים בפלזמה של 60 שעות. HCII מעכב תרומבין באופן ספציפי, בניגוד לאנטי-תרומבין המעכב תרומבין, פקטור Xa, ועוד סרין פרוטאזות. העיכוב של תרומבין על ידי HCII הוא בערך פי-10 אטי יותר מאשר העיכוב של תרומבין על ידי אנטי-תרומבין, והוא מתרחש דרך יצירת קומפלקסים אקווי-מולריים בין האתר הפעיל של HCII לבין האתר הפעיל של תרומבין (Tollefsen ב-Prog Mol Biol Transl Sci משנת 2010). פעילות האנטי-תרומבין של HCII מתגברת פי-1,000 לפחות, בנוכחות הפארין, הפארן סולפאט ודרמטן-סולפאט (Tollefsen וחב' ב-J biol Chem משנת 1983). התפקיד הפיזיולוגי של HCII אינו ברור, אך תפקידו עשוי להיות כמעכב של תרומבין בנוכחות דרמטן-סולפאט. חסר נרכש של HCII מדווח במטופלים עם מחלת כבד, או עם DIC ‏(disseminated intravascular coagulation). היפוכו של דבר, רמות מוגברות של HCII נצפות במצבים של מפגעי כליות עם פרוטאינוריה, במהלך הריונות, או תוך נטילת גלולות למניעת היריון. מספר מוגבל של מחקרים הראה שהטרוזיגוטיות של HCII אינה גורם סיכון ליצירת פקקת, ללא גורמי סיכון מקבילים. מחקרים אחרים מדווחים על אפיזודות של פקקת ב-36% מאלה עם חסר HCII.

מידת הפיזור של גליקוזאמינוגליקנים על פני התא או במשתית החוץ-תאית (ECM) משפיעה על יעילות פעילותם של HCII ושל אנטי-תרומבין בעיכוב של תרומבין. פיברובלסטים בתרבית, כמו גם תאי שריר חלק וסקולרי, מסנתזים פרוטאוגליקנים המעודדים את עיכוב תרומבין על ידי HCII, אך סינתזה זו אינה מתרחשת בתאי אנדותל, מה שמצביע על כך ש-HCII עשוי לעכב תרומבין באזורים מחוץ לנהור (lumen) הווסקולרי (McGuire ו-Tollefsen ב-J Biol Chem משנת 1987, ו-Shirk וחב' ב-Arterioscler Thromb Vasc Biol משנת 1996). למרות שהתפקיד הפיזיולוגי המדויק של CHII אינו ברור לחלוטין, הנוכחות של קומפלקסים של -CHII תרומבין בפלזמה של אדם מצביעה על יכולת CHII לעכב פעילות תרומבין in vivo (Andersson וחב' ב-Thromb Res משנת 1996). HCII התגלה גם ב-intima של עורקי אדם נורמליים, והיכולת של dermatan sulfate בדופן העורק לסייע לפעילותו נחלשת ברבדים טרשתיים בעורק (Cooper וחב' ב-Clin Appl Thromb Hemost משנת 1996).

ניסויים נוספים הדגימו שנוכחות של β-mercaptoethanol אינה משפיעה על התנועה של HCII באלקטרופורזה בג'ל, מה שמוכיח שאין ב-HCII קשרים די-סולפידיים תוך-מולקולריים המחוזרים על ידי β-mercaptoethanol. מבנה מולקולה זה דומה למבנה של antithrombin III. נמצא גם כן שבניגוד לעיכוב של תרומבין, HCII מעכב חלש את פקטור הקרישה Xa. ל-HCII יש כנראה תפקיד בתגובה החיסונית, שכן הוא נכרך עם תהליך הדגרדציה של חלבונים בתיווך לויקוציטים, המביא לשחרור ציטוקינים בתגובה הדלקתית עם נויטרופילים ומונוציטים (Brummel-Ziedins וחב' ב-Hematology משנת 2018). ממצא אחר הוא ש-HCII הוא בעל יכולת מוגברת לעכב תרומבין בנשים הרות, מה שמגן עליהן מפני פקקות. במהלך הטרימסטר השלישי להיריון רמת HCII בפלזמה הייתה גבוהה ב-50% מרמתו הנורמלית בנשים לא הרות (Massouh וחב' ב-J Lab Clin Med משנת 1989, ו-Bellart וחב' ב-Blood Coagul Fibrinolysis משנת 1998), זאת למרות שהפלזמה של האישה ההרה ושל העובר מכילים רק כמויות קורט של dermatan sulfate (Andrew וחב' ב-J Clin Invest משנת 1992). לעומת זאת, הקומפלקסים של תרומבין-HCII מוגברים בשליש ה-3 של ההיריון פי-4 (Liu וחב' ב-Thromb Haemost משנת 1995). היפוכו של דבר, רמות CHII ירדו לרמה של 50% מהנורמה בהיריון בנשים עם pre-eclampsia חמורה, מה שמרמז לאפשרות שהירידה בפעילות של HCII יכולה להיות כרוכה עם תפקוד לקוי של השלייה. אכן, השלייה עשירה ב-dermatan sulfate ועשויה אף להיות מקור משמעותי של פרוטאוגליקן זה בצירקולציה, מה שמאפשר ל-HCII יכול להסתייע באופן מקומי על מנת לעכב קרישה בשלייה (Brennan וחב' ב-J Biol Chem משנת 1984). עם זאת, נראה ש-HCII אינו נדרש להיריון תקין בעכברים, שכן הכלאה של עכברים בהם שני ההורים חסרים CHII, יצרה שגרים דומים בגודלם ובשרידותם, בדומה לשגרים בהם ההורים היו הטרוזיגוטיים ל-HCII.

סוגיה חשובה המתעוררת היא האם ההגנה שמקנה HCII מפני קרישת-יתר תלויה בקטליזה של ריאקציית HCII-thrombin על ידי גליקוזאמינוגליקנים בדופן כלי הדם. HCII אנושי מנוקה מעכב תרומבין בשיעורי דרגה-שנייה של קבוע k = 6.3 x 10(4) M-1 min-1 בהיעדר גליקוזאמינוגליקן, ובקבוע של k=2.0x10(8) M-1 min-1 בנוכחות דרמטן סולפאט או הפארין. בהנחה ש-HCII בעכבר מעכב תרומבין בקינטיקה דומה, וריכוזו בפלזמה הוא 0.35μM, מחצית הזמן הנדרש לעיכוב של תרומבין בפלזמת עכבר הוא 30 שניות בהיעדר גליקוזאמינוגליקן. עם זאת, סביר שאנטי-תרומבין שולט בעיכוב של תרומבין, שכן ריכוזו בפלזמה שהוא בערך 2.0μM הגבוה משמעותית מזה של CHII, והוא אף מעכב תרומבין מהר יותר גם בהיעדר גליקוזאמינוגליקן. הקישור של HCII לגליקוזאמינוגליקן מתחת לשכבת האנדותל, עשויה להגדיל באופן דרמטי את העיכוב של תרומבין בנקודה בה יש נזק עורקי. באופן התומך בהשערה זו, הודגם ש-HCII מסומן רדיו-אקטיבית, נקלט לתוך דופן כלי הדם, ויוצר קומפלקס עם תרומבין, לאחר גרימת נזק באנדותל של אבי העורקים של ארנבת על ידי צנתר-בלון (Hatton וחב' ב-J Lab Clin Med משנת 1999). ניסויים עתידיים בהם עכברים חסרי HCII העוברים שיקום עם HCII רקומביננטי, בנוסף לניסויים עם עכברים וריאנטים בהם קיים פגם בקישור HCII לדרמטן סולפאט או להפארין, עשויים לספק ראייה ישירה לשפעול של HCII על ידי גליקוזאמינוגליקנים במודל של פקקות בעורק הקרוטידי בעכברים (Blinder וחב' ב-J Biol chem משנת 1989, ו-Whinna וחב' באותו כתב עת משנת 1991).

הוצע ש-HCII משתתף ברגולציה של הקרישה או כמשתתף בתהליכים כגון דלקת, טרשת עורקים, וריפוי פצעים (He וחב' ב-J Clin Invest משנת 2002). על מנת לחקור את התפקוד הפיזיולוגי של HCII, קטע של 2kb של הגן של HCII בעכבר, המקודד למחצית הקצה ה-N-טרמינלי, הושמט על ידי ריקומבינציה הומולוגית בתאי גזע עובריים. בחינה ביוכימית אישרה את היעדר העיכוב של תרומבין התלוי ב-dermatan sulfate בעכברי HCII–/–. בגיל שנה, עכברים נטולי-HCII היו במידה רבה דומים לעכברי wild-type מאותו השגר במשקלם ובהישרדותם, והם אף לא סבלו מפקקות ספונטניות או מאנומליות מורפולוגיות. לעומת זאת, בהשוואה עם עכברי wild-type, עכברים נטולי-HCII הדגימו פרק זמן קצר משמעותית שנדרש לחסימות העורק הקרוטידי לאחר פגיעה פוטו-כימיקלית באנדותל, אך אנומליה זו תוקנה על ידי עירוי של HCII מנוקה. ממצאים אלה מרמזים לכך ש-HCII מסוגל לעכב פקקת בצירקולציה העורקית.

העובדה ש-HCII נקשר ל-dermatan sulfate הנמצא גם ברקמות חוץ-וסקולריות, מרמזת לפעילויות שאינן קשורות להומוסטאזיס, כגון הגנה מפני פעילות תרומבין לאחר פגיעה ונזק רקמתי, זאת על ידי וויסות של הפעילויות המיטוגניות או הכימוטקטיות של תרומבין. בהתאמה עם הפעילות האחרונה, היא התצפית שפרוטאזות מופרשות מנויטרופילים יכולות לבקע את הקצה ה-N טרמינלי של HCII ליצירה של פפטיד כימוטקטי הכולל את שיירי חומצות אמינו 49-60, שעשוי לשחק תפקיד בתהליכים דלקתיים. לפיכך, נראה ש-HCII יכול לשמש באופן מינורי כאנטי-קואגולנט בצירקולציה, אך תפקידו העיקרי יכול לבוא לביטוי ברקמות חוץ-וסקולריות. מחקרים עדכניים ביססו קשר בין רמות HCII והיצרות מחודשת (restenosis) לאחר פרוצדורה אנגיופלסטית של החדרת תומכן, וסכנה של תהליך טרשתי בעורק הקרוטידי. למרות שחסר HCII אינו מהווה גורם סיכון משמעותי לפקקת, רמתו היחסית גבוהה בצירקולציה (1.2μM) ויכולתו להתקשר ולהיות משופעל על ידי גליקוזאמינוגליקנים, תורמת אף כי חלקית לפעילות מעכבת-תרומבין של anti-thrombin.