Mimořádný objev se podařil vědcům z pražského Ústavu hematologie a krevní transfuze (ÚHKT) ve spolupráci s Akademií věd ČR a University of Maryland School of Medicine v americkém Baltimoru. Díky jejich výsledkům se objevila slibná cesta k vývoji účinných léků pro cílenou léčbu přímé příčiny více než poloviny úmrtí v průmyslově vyspělých státech.

Abychom mohli léčit jakoukoliv nemoc, musíme rozumět příčinám a způsobu jejího vzniku. To při složitosti procesů v lidském těle není jednoduché. Za každým sebemenším výsledkem je nepředstavitelně mnoho času, invence, důslednosti a přesné práce.

Výzkumníci z oddělení biochemie pod vedením profesora Ing. Jana E. Dyra, DrSc. před nedávnem publikovali objev, který podle slov ředitele ÚHKT, profesora Marka Trněného, „může přepsat učebnice hematologie.“.

Více než složité souvislosti

Jejich objev prokázal, že proces přeměny fibrinogenu na fibrin (viz dále) a z něho se vytvářející krevní sraženiny (trombu) probíhá v některých krocích poněkud jinak, než se dosud předpokládalo.

Právě slovo »poněkud« má zásadní význam pro pochopení, proč někteří lidé mají dispozice ke snadnější tvorbě krevních sraženin, takzvané trombofilii. U někoho bylo možné příčinu zjistit, u někoho však nebyla dosud známá.

Fibrinogen je nezbytný pro přežití z mnoha důvodů. Nejznámější a podstatná je jeho role v koagulační kaskádě. To je celý řetězec reakcí, který vede k vytvoření fibrinové sítě. Tato trojrozměrná síť »vychytává« krevní destičky a krvinky a vzniká tak trombus, obecně nazývaný krevní sraženina.

Umožní zastavit krvácení z poraněné tkáně, vytvoří ucpávku v místě porušení cévní stěny. Po úspěšném zacelení a zahojení rány se síť opět rozpustí. Jak kaskáda vedoucí ke vzniku fibrinového gelu, tak jeho štěpení (fibrinolýza) jsou složité mnohastupňové procesy, jejichž jednotlivé kroky ještě všechny přesně neznáme.

Krevní tělíska v 3D síti

Člověk se prodírá hustým křovím. V krvi je v pohotovosti zatím neaktivní molekula, protrombin. Náhle jedna z větví prudčeji šlehne a na ruce se objeví škrábanec a několik kapiček krve. Tělo okamžitě »vyhlašuje pohotovost«.

Dochází k uvolňování tkáňového faktoru (molekuly, která spouští opravné mechanismy), a to způsobuje za přítomnosti dalších látek (např iontů vápníku) přeměnu protrombinu na aktivní enzym trombin. Podstatná část jeho účinku spočívá v reakci s další důležitou molekulou přítomnou v krvi – a to je právě fibrinogen.

Působením trombinu se z fibrinogenu odštěpují jeho části, takzvané fibrinopeptidy (A a B). Tím vzniklý fibrin monomer pak polymeruje do dlouhých řetězců, vláken, která se navzájem provážou do trojrozměrné sítě (vlastně fibrinového gelu až s 95 % vody).

Aby byla pevná, stabilizují se jejich spoje pomocí kovalentních vazeb (pevná chemická vazba typická sdílením elektronových párů mezi dvěma atomy v molekule), jako pevnými uzlíky sítě skutečné.

Nevypočitatelné riziko

Vzniklý trombus vyplní porušenou cévní stěnu a zastaví krvácení. Pokud je však v procesu zástavy a regulace krvácení (hemostázy) nějaká porucha, může způsobit buď nedostatečnou, nebo naopak zvýšenou srážlivost krve.

Alarmující je, že právě poruchy zástavy a regulace krvácení jsou přímou příčinou úmrtí více než poloviny populace zemí, které se samy označují jako vyspělé.

Nemusí být však tou příčinou, která je skutečně prvotní. To proto, že se jedná o neuvěřitelně složitý proces. Stačí »ťuknout« a dá se do pohybu celá lavina následků. Např. tromby vznikající na cévních stěnách představují trvalé riziko.

Pokud se tvoří ve větší míře, pak jsou tak trochu časovanou bombou. Hlavně proto, že se mohou kdykoliv uvolnit z místa svého vzniku a putovat cévami na jiné místo, ve kterém omezí, nebo docela zastaví průtok krve.

To může způsobit i nedokrvení životně důležitých orgánů (např. plic, srdce, mozku), jejich poškození a v nejtěžších případech smrt. Mozková tkáň je například nevratně poškozena už po několikaminutové zástavě krevního oběhu.

Nebezpečně vyspělé země

Otázka zní: „Proč je tolik úmrtí zapříčiněných poruchami hemostázy právě v průmyslově rozvinutých zemích?“ Pravděpodobně vás napadnou určité souvislosti. Hektické tempo nedovoluje lidem »v poklusu« naplnit přirozenou potřebu spánku nebo pohybu.

Nemáme čas vyležet »lehčí onemocnění«. Nemáme čas na zdravou a pravidelnou stravu.

Tím sami na sebe klademe obrovské nároky, dostáváme se do značného stresu. Dojde k vychýlení rovnováhy potřebných živin a minerálů v těle. A to vše také může mít negativní vliv mimo jiné i na proces hemostázy.

V některých případech se tak ještě zesílí důsledky vrozené dispozice k některému z onemocnění.

Závislost na koncentraci

Čeští vědci našli vysvětlení klinicky zjištěné souvislosti mezi hladinou fibrinogenu v krvi a vznikem a rozvojem srdečních a cévních onemocnění. Molekuly fibrinogenu se nacházejí volně v krvi nebo jako vázané (např. na povrchu porušené cévy nebo aktivovaných krevních destiček a na rostoucím fibrinu).

A právě na molekulách fibrinogenu navázaných na povrchu podstatnou měrou závisí vytvoření krevní sraženiny.

Předchozí studie odhalily, že se fibrinogen adsorbuje (navazuje se) na povrch v podstatě dvěma různými způsoby (zjednodušeně řečeno ve dvou směrech), a to v závislosti na jeho koncentraci v krvi. Navíc bylo zjištěno, že fibrinopeptid B, se odštěpuje rychleji.

Sám o sobě má další aktivity (tzv. cytokinové, účastní se např. imunitních reakcí). Odštěpením se také v molekule vzniklého fibrinu odkrývají místa umožňující adhezi (přilnutí) buněk a účast v dalších procesech, např. při procesu novotvorby krevních kapilár (angiogenezi) nebo v zánětlivých reakcích.

Mozaika skládá naději

Vědcům se rovněž podařilo odhalit dosud nepopsané vrozené poruchy, které postihují různé části molekuly fibrinogenu. Mohou být příčinou vyšší náchylnosti ke tvorbě nežádoucích krevních sraženin.

Další směr výzkumu se zabýval i vlivem oxidačního stresu. Ten mění chování fibrinogenu, vede k abnormálně snížené nebo naopak zvýšené tvorbě krevních sraženin. Všechny tyto výsledky doplňují nebo upravují dosavadní představy o regulaci a zástavě krvácení a příčinách jejích poruch.

Současně však otevírají řadu dalších otázek, například: „Proč tak rozdílně reaguje fibrinogen volný a vázaný a jaké to má další souvislosti?“ Hledání odpovědí znamená naději, cestu k účinnému léku pro pacienty s poruchami srážlivosti krve (hemokoagulace).

*Děkujeme prof. Ing. Janu E. Dyrovi, DrSc., vedoucímu výzkumného úseku Ústavu hematologie a krevní transfuze, za poskytnuté materiály a spolupráci na tomto článku.

Seznamte se

Oddělení biochemie Ústavu hematologie a krevní transfuze v Praze (ÚHKT) se věnuje proteomice (věda studující proteiny) a metabolomice (věda, která se zabývá analýzou buněčného metabolismu) v homeostáze a onkohematologii.

Řešené projekty se zaměřují např. na strukturu a funkci krevních destiček a bílkovin krve účastnících se hemostázy a také na mechanismus tvorby trombu. Cílem je rozšířit znalosti o celém tomto složitém procesu – zdokonalit možnosti diagnostiky vrozených i získaných vad tohoto procesu a objasnit souvislosti oxidačního stresu na vlastnosti lidských krevních destiček a bílkovin.

Vždy je možné něco dělat

Nemůžeme sice přímo ovlivnit dědičné faktory, ale můžeme je ovlivnit nepřímo, tím, že budeme věnovat pozornost těm nedědičným. Pro toho, kdo znalost svých genetických dispozic nebude používat jako argument pro svou pasivitu („to už se nedá nic dělat…“), může být výsledek vyšetření naopak motivací k účinné preventivní péči.

Jedním z nejčastějších rizikových faktorů je déletrvající imobilita. Co to znamená déletrvající je individuální. Může být způsobena nemocí, úrazem a upoutáním na lůžko ale přinášejí ji i cesty letadlem nebo autem na větší vzdálenosti. V rámci možností je třeba se pravidelně rozhýbat, cvičit, chodit, plavat.

Více na:

https://www.uhkt.cz/veda/usek