Thrombin

Thrombin ist das zentrale Enzym der Blutgerinnung beim Menschen (auch bei allen Wirbeltieren) und einer der Blutgerinnungsfaktoren (Faktor IIa). Thrombin gehört zu den Serinproteasen und ist in seiner Wirkung dem Trypsin ähnlich. Thrombin  spaltet Fibrinogen zu Fibrin und zu weiteren Fibrinopeptiden.  Außerdem aktiviert es die Blutgerinnungsfaktoren V, VII, VIII, XIII und, zusammen mit Thrombomodulin, das Protein C.

Thrombin hat Funktionen bei inflammatorischen Prozessen sowie bei der Wundheilung. Es wird in der Leber gebildet (s.u. Prothrombin) und findet sich als Präkursor (Prothrombin) kontinuierlich im Blutplasma. Defekte im Thrombin –Gen (F2-Gen )sind die Ursache für eine  Dysprothrombinämie

Weiterhin wirkt Thrombin auf zahlreiche Zellsysteme. Um in diesen Zellen seine Wirkung zu entfalten,  muß Thrombin  an den einen Rezeptor (Thrombinrezeptor) binden, der die Signale über gekoppelte G-Proteine (G-Protein gekoppelte Rezeptoren) innerhalb der Zelle weiterleitet. Diese Rezeptoren werden als Protease-aktivierte Rezeptoren (PAR) bezeichnet. Die Subtypen die durch Thrombin aktiviert werden sind PAR 1,3, und 4.

Thrombin regt durch Stimulierung der Wanderung von Muskelzellen aus der Media in die Intima die  Bildung einer Neointima nach Schädigungen an. 

Bisher bekannte Aktvitäten des Thrombins

• Katalysierung der Fibrinbildung aus seiner Vorstufe dem  Fibrinogen
• Aktivierung des Faktor XIII zu XIIIa (Stabilisierung des Fibrins in unlösliche Form)
• Aktivierung der Faktoren V zu Va, VIII zu VIIIa, damit erfolgt eine Beschleunigung des Gerinnungsvorgangs.
• Aktivierung des Faktors XI zu XIa und des Faktors VII
• Förderung der Aggregation der Thrombozyten durch Bindung an Rezeptoren auf der Thrombozytenoberfläche. Die Aktivierung der Rezeptoren erfolgt über Thrombozyten-rezeptor-aktivierende Peptide (TRAP), Peptide mit 5-16 Aminosäuren.
• Freisetzung von Phospholipiden und Wachstumsfaktoren
• Stimulation der Synthese von Prostaglandinen, Thromboxan und somit plättchenaktivierend
• Förderung der Synthese von Prostacyclin (gerinnungsanagonisierend)
• Hemmung der Aktivität von t-PA
• Aktivierung des tissue factor pathway inhibitor (TFPI)
• Hemmung der Plasminogenaktivierung
• Aktivierung des Proteins C zu Protein Ca nach Bindung an Thrombomodulin auf der Membran
• Stimulation der Fibroblasten und der glatten Muskelzellen zur Proliferation (mitogener Effekt des Thrombins) über eigene Thrombinrezeptoren (protease-activated receptor) oder durch Modulation anderer Wachstumsfaktoren.
• chemotaktische Effekte auf Leukozyten und Makrophagen

Die Bindung des Thrombins erfolgt an Thrombinrezeptoren, die zur Familie der G-Protein-gekoppelten Rezeptoren gehören. Diese Rezeptoren werden als Protease-aktivierende Rezeptoren (PAR) bezeichnet. Die Subtypen, die durch Thrombin aktiviert werden, sind PAR 1, 3 und 4. Über diese Rezeptoren wird eine Vielzahl von Funktionen stimuliert.
Thrombin wirkt auch auf Granulozyten, Leukozyten, Lymphozyten und Makrophagen. Weiterhin regt Thrombin durch Stimulation der Wanderung von Muskelzellen aus der Media in die Intima die Bildung einer Neointima nach Schädigungen an.

Im Blut finden sich nur geringe Mengen an freiem Thrombin. Thrombin wird  erst bei Verletzung von Gewebe durch Aktivierung des in der Leber unter der Wirkung von Vitamin K gebildeten Prothrombins (Faktor II) gebildet.  Aufgrund der Wechselwirkung mit Antithrombin III besitzt Thrombin im Blut nur eine sehr kurze Halbwertszeit (wenigenMinuten), wobei Heparin diesen Prozeß deutlich beschleunigt. Eine Thrombinämie, das Vorkommen von freiem Thrombin und damit eine unkontrollierte Gerinnung  wird durch die körpereigenen Antithrombine verhindert.

1. HA Neumann (2014) Das Gerinnungssystem. ABW-Wissenschaftsverlag GmbH Berlin S. 53-54.