Plasminogen

Glu-Plasminogen; Plgen

plasminogen

Plasminogen ist das Proenzym der Serinprotease Plasmin, dem zentralen Enzym der Fibrinolyse. Die beiden humanen Aktivatoren des Plasminogens sind Urokinase (u-PA) und t-PA.

Der Hauptsyntheseort für Plasminogen ist die Leber. Plgen zirkuliert im Blut, wird aber auch im extravasalen Raum gefunden. Das Plgen-Gen liegt auf dem Chromosom 6 (6q26–q27). Plgen ist ein 92 kDa großes, einkettiges Glykoprotein, das aus 791 Aminosäuren besteht. Das Molekül enthält 24 Disulfidbrücken und 5 Kringel-Strukturen. Die Lysinbindungsstellen (Lysine z. B. in Fibrin oder in Plasmininhibitor [PI]) sind in den Kringel-Strukturen lokalisiert. Der wichtigste Inhibitor des Plasmins ist α2-Antiplasmin (Plasmininhibitor = PI), ein Serpin. PI bindet über seine Lysine an die Kringel-Domänen von Plgen, sodass freies Plasmin in der Zirkulation schlagartig inaktiviert wird. Das native Plgen hat einen N-terminalen Glutaminsäurerest und wird demzufolge Glu-Plgen genannt. Die Halbwertszeit dieser Form beträgt 2,2 Tage. N-terminale Proteolyse durch Plasmin (Arg68, Lys77, Lys78) generiert Plgen-Produkte, die als Lys-Plgen bezeichnet werden (HWZ ca. 16 h), bei pH 10–11 entsteht Mikroplasminogen. Proteolyse durch Elastase erzeugt Miniplasminogen. Mini- bzw. Mikroplasminogen sind 29–34 kDa große Moleküle, die nahezu nur noch aus der B-Kette von Plasminogen bestehen, auf der das aktive Zentrum von Plasmin liegt. Durch den Verlust der Kringel-Domänen ist Mini- oder Mikroplasmin durch PI nur noch schwer inaktivierbar. Lys-Plasminogen, Miniplasminogen, Mikroplasminogen oder Singlet-Oxygen-(¹ΔO₂ ^*-)oxidiertes Glu-Plasminogen werden durch Urokinase viel schneller zum jeweiligen Plasmin aktiviert.

Plgen bindet mit hoher Affinität an Lysinreste von Fibrin, insbesondere Singlet-Oxygen-oxidiertes Fibrin. Fibringebundenes Plgen ist ein sehr gutes Substrat für Prourokinase, das in die u-PA-Konformation gefaltet wird und Plgen in Plasmin umwandelt. Plasmin ist eine hochaktive, wenn auch relativ unspezifische Protease, die (insbesondere oxidiertes) Fibrin in verschieden große Abbauprodukte spaltet, von denen die kleinsten das D-Dimer, Fragment D und Fragment E sind. Freies Plasmin führt erst dann zur systemischen Lyse von Fibrinogen, wenn PI verbraucht ist, möglicherweise ist eine therapeutische Aktivität von ca. 0,1 E/ml (1 E = maximal erreichbare Plasminaktivität; molares Verhältnis von Glu-Plgen:PI im Blut = 2:1) Plasmin nötig, um pathologisches Fibrin, z. B. bei Myokardinfarkt oder Hirninfarkt, zu zerstören.

Plasmin ist das zentrale Enzym der plasmatischen Fibrinolyse. Auch bei der zellulären Fibrinolyse – vermittelt durch aktivierte neutrophile Granulozyten kommt ihm große Bedeutung zu, die Neutrophilen nutzen den Synergismus aus Plasmin und Singlet („spin state molecular“) Oxygen, um pathologisches Fibrin effizient zu zerstören. Hereditäter Plgen-Mangel ist selten und führt zu einer Thromboseneigung oder einer lichenoiden Konjunktivitis. Ein erworbener Plasminogenmangel wird bei Leberfunktionsstörungen oder bei Verbrauchskoagulopathien gefunden.

Citratplasma für plasmatische Fibrinolyse, Citratblut für zelluläre Fibrinolyse.

Die Proben sollten nicht älter als 2 h (Raumtemperatur) sein.

Zur funktionellen Bestimmung gibt es chromogene Tests. Für diese Tests wird ein Komplex aus vorgelegter Streptokinase und Plasminogen der Probe gebildet. Der Streptokinase-Plasminogen-Komplex hat wie Plasmin enzymatische Aktivität und hydrolysiert ein chromogenes Substrat (z. B. HD-Val-Leu-Lys-pNA). Der Komplex wird nicht von PI inaktiviert. Wegen der raschen Hemmung des Plasmins durch plasmatisches PI sind Tests, die Plasminogen in Plasmin überführen, nur durch oxidative Inaktivierung von PI möglich. Die zelluläre Fibrinolyse (Funktion der Neutrophilen) wird über „microtiter plate clot lysis assay“ (CLA) oder den „blood ROS generation assay“ (BRGA) gemessen.

75–140 % der Norm (ca. 0,2 g/L [2 μmol/L]).

Erhöhte Plasminogenkonzentrationen werden im letzten Drittel der Schwangerschaft und in Akute-Phase-Reaktionen beobachtet.

Beurteilung des fibrinolytischen Potenzials.

Plasminogenmangel tritt nur bei einer ausgeprägten Leberfunktionsstörung auf (Aszitesbildung) oder bei einer systemischen Fibrinolyse.

Plasminogenmangel kann ein erhöhtes Risiko für thromboembolische Ereignisse sein.