Molecola del Mese di David S. Goodsell Trad. di Mauro Tonellato

Trombina

Indice 2002

La Coagulazione del Sangue
L'ossigeno e le sostanze nutritive vengono trasportati dal sangue in ogni cellula del nostro corpo attraverso il sistema circolatorio. Usare un mezzo di trasporto liquido pone due tipi di problemi. Primo, lascia il corpo più vulnerabile alle infezioni, perchè i batteri e i virus possono diffondersi rapidamente ovunque attraverso il sangue. Il sistema immunitario, con gli anticorpi che costituiscono la prima linea di difesa, ha il compito di combattere questo pericolo. Secondo, c'è il rischio continuo di un danno all'apparato circolatorio. Dato che il sangue viene pompato in tutto il corpo sotto pressione, ogni piccola perdita può portare ad uno svuotamento rapido dell'intero sistema. Fortunatamente, il sangue possiede un metodo di riparazione d'emergenza: il sistema di coagulazione del sangue. Quando ci tagliamo o ci procuriamo una ferita, il sangue costruisce una barriera provvisoria per arginare il danno, per dare il tempo ai tessuti circostanti di eseguire una riparazione definitiva. La trombina è al centro di questo processo di coagulazione del sangue.

Un Sistema Molecolare a Piramide
La coagulazione del sangue inizia con molecole che sentono che c'è qualcosa di sbagliato. Per esempio, il fattore proteico di tessuto si trova sulla superficie di cellule che normalmente non sono in contatto col sangue. Se il tessuto si taglia, il sangue esce dai vasi e incontra il fattore di tessuto. Da qui parte un sistema di segnalazione a cascata , che comincia con poche molecole di fattore di tessuto e si amplifica con una logica a piramide fino a produrre una risposta così intensa da riparare il danno. Il fattore di tessuto attiva alcune molecole di Fattore VII. Queste attivano poi molte molecole di Fattore X. E infine queste attivano un numero ancora maggiore di molecole di trombina. La trombina poi, quando viene attivata, traduce il segnale in azione. Stacca un piccolo frammento dal fibrinogeno, una grande proteina, facendolo aggregare in strutture più grandi che costituiscono una grande rete fibrosa. Questa rete poi intrappola molte cellule del sangue, formando la crosta rosso scuro che chiude la ferita.

Digestione selettiva
La trombina è una serina proteasi: un enzima proteolitico che usa un amminoacido serina per realizzare il taglio delle catene proteiche. Altri esempi di serina proteasi sono la tripsina e la chimotripsina, enzimi secreti dal pancreas direttamente nel primo tratto dell'intestino, il duodeno, dove partecipano alla digestione delle proteine. Comunque, la trombina è un enzima più specifico rispetto agli enzimi proteolitici della digestione. È progettata per realizzare esclusivamente quel particolare taglio che attiva il fibrinogeno, senza digerire nessuna delle altre proteine del sangue.
Qui sopra è illustrata la trombina attivata (dall'archivio PDB 1ppb), si può vedere il sito attivo sul fondo di una profonda fenditura. L'atomo di ossigeno dell'amminoacido serina è mostrato in rosso, i due atomi di azoto mostrati in blu appartengono all'istidina che aiuta la serina nella sua azione enzimatica. Anche un aspartato, alla sinistra dell'istidina ed un altro amminoacido nascosto sotto, collaborano alla reazione.

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