Lexikon der Medizinischen Laboratoriumsdiagnostik
Autoren
T. Stief und P. Kiefer

Gerinnungsfaktoren

Gerinnungsfaktoren
Englischer Begriff
coagulation factors
Definition
Gerinnungsfaktoren sind ein System aus glykosylierten Plasmaproteinen, die in einer kontrollierten Abfolge von Aktivierungs- und Inaktivierungsprozessen ein stabiles Fibringerinnsel bilden.
Beschreibung
Gerinnung ist eine Folge von Reaktionen, bei denen in der Regel Serinproteasen-Zymogene in aktive Enzyme umgewandelt werden. Gerinnungsfaktoren, die diese Sequenz von (Pro-)Enzymen und ihrer Koaktivatoren repräsentieren, sind in Tab. 1 aufgeführt. Die meisten von ihnen finden sich bis auf Prothrombin nur in geringen Mengen im Plasma. Entsprechend dem Kaskadenmodell (Gerinnungskaskade) wird jeder Gerinnungsfaktor von einem vorgehend aktivierten Faktor in seine aktive Form überführt. In der nachfolgenden Abbildung ist die Gerinnungskaskade dargestellt, die in Intrinsic-System, Extrinsic-System und die gemeinsame Endstrecke („common pathway“) eingeteilt wird. Dies ist der Hauptweg, Thrombin (F2a) zu generieren, das Fibrinogen (F1) in Fibrin umwandelt. Die sogenannte „Josso“-Schleife beschreibt gegebenenfalls die Interaktion zwischen Extrinsic- und Intrinsic-System, ist jedoch noch Gegenstand der Forschung (Abb. 1). Thrombin verstärkt seine eigene Bildung durch Generierung von F5a und F8a (Abb. 2).
Tab. 1
Gerinnungsfaktoren
Faktor
Synonyme
Funktion
Primärer Syntheseort
Molekulargewicht (kDa)
Plasmakonzentration (mg/L)
I
Fibrinogen
Vorstufe von Fibrin
Leber
340
2200–3400
3–5 Tage
II
Prothrombin (F2)
Proenzym (Serinprotease)
Leber, Vitamin-K-abhängig
70
100–200
57 h
V
Proakzelerin (F5)
Kofaktor
Leber (Endothelzellen, Megakaryozyten)
330
4–14
12–15 h
VII
Prokonvertin (F7)
Proenzym (Serinprotease)
Leber, Vitamin-K-abhängig
56
~1
3–5 h
VIII
Antihämophiler Faktor A (F8)
Kofaktor
Leber, Endothelzellen, Megakaryozyten
280
~0,15
(50–150 % = 0,5–1,5 IE/mL)
8–12 h
IX
Christmas-Faktor
Antihämophiler Faktor B (F9)
Proenzym (Serinprotease)
Leber, Vitamin-K-abhängig
56
5
0,525 h
X
Stuart-Prower-Faktor (F10)
Proenzym (Serinprotease)
Leber, Vitamin-K-abhängig
59
5–10
43 h
XI
Plasma-Thromboplastin-Antecedent (F11)
Proenzym (Serinprotease)
Leber
160
5
30–60 h
XII
Hagemann-Faktor (F12)
Proenzym (Serinprotease)
Leber
80
~40
40–50 h
XIII
Fibrinstabilisierender Faktor (F13)
Proenzym (Transglutaminase)
Leber
320
~10
7 Tage
Fletcher-Faktor (PK)
Proenzym (Serinprotease)
Leber
86
~40
~35 h
Fitzgerald-Faktor (HMWK)
Kofaktor
Leber
150
~80
~5 Tage
Die Faktoren 2, 7, 9, 10, PC, PS erfordern für ihre Funktion eine Vitamin-K-abhängige γ-Carboxylierung N-terminaler Glutaminsäurereste zu γ-Carboxyglutaminsäureresten (Gla). Die Gla-Domäne ist für die Bindung von Ca2+ erforderlich.
Im Extrinsic-System (Faktor VII) wird der Faktor VII in Gegenwart von Ca2+ und dem Tissue Faktor (TF), der nicht im Blut vorhanden ist, deshalb auch Extrinsic-System, zu Faktor VIIa (F7a) aktiviert. Der gebildete Komplex aus F7a, TF, Phospholipiden (PL), Ca2+ (extrinsische Tenase) aktiviert Faktor 10 zu 10a.
Präkallikrein und das High-Molecular-Weight Kininogen (HMWK) bilden zusammen mit dem Faktor XII (F12) und C1-Inaktivator die Startphase des Kontaktsystems (= „intrinsic coagulation“ = „altered matrix coagulation“). In diesem System werden die Zymogene Faktor XII (F12) und Präkallikrein (PK) durch Proteinfaltung oder limitierte Proteolyse zu den aktiven Serinproteasen F12a und Kallikrein (K), die beiden Zünder der intrinsischen Gerinnungskaskade, aktiviert. Die Faltung von F12 nach F12a oder die von PK nach K wird bewirkt durch eine veränderte Blutmatrix (z. B. Metabolite, Medikamente oder physikalische Energie wie bei Ultraschall). Insbesondere negative Ladungen (z.B. Harnsäure, freie Phospholipide, freie DNA, Laktat, Glukose) oder lipophile Moleküle/Molekülbereiche (z.B. Cholesterin, Triglyceride/wie bei vielen Pharmaka) aktivieren das Intrinsic-System (Faktoren 12, PK, 11, 9, 8). F9a-F8a-PL-Ca2+ ist der intrinsische Tenase-Komplex (Abb. 1, 2).
Zur gemeinsamen Endstrecke des Extrinsic- und des Intrinsic-Systems gehören die Faktoren 10, 5, 2, 1 (Tab. 1; vgl. auch Abb. in Thrombinaktivität in Plasma).
Literatur
Stief TW (2013) Clinical biochemistry of thrombin. Hemostasis Laboratory 6:1–11. https://​www.​novapublishers.​com/​catalog/​product_​info.​php?​products_​id=​42107. Zugegriffen am 19.09.2017
Stief TW, Otto S, Renz H (2007a) Influence of coagulation factors on intrinsic thrombin generation. Blood Coagul Fibrinolysis 18:67–71CrossRefPubMed
Stief TW, Wieczerzak A, Renz H (2007b) Influence of coagulation factors on extrinsic thrombin generation. Blood Coagul Fibrinolysis 18:105–112CrossRefPubMed