Влияние кинетических констант реакций свертывания на кинетику системы

Была исследована зависимость кинетики производства тромбина в реконструированных системах от кинетических констант реакций, входящих в каскад. Основным результатом явилась очень высокая устойчивость системы по отношению к возмущениям констант реакций. При десятикратном их варьировании только и меняли лаг-фазу больше, чем на 20-25%. На максимальную скорость тромбина эффект, больший 25%, оказывали они же и и . Ни одна из констант при 10-кратном изменении не меняла лаг-фазу или скорость более чем вдвое. Эти данные свидетельствуют в пользу достаточной устойчивости модели: ошибки в экспериментах по определению констант сравнительно слабо сказываются на ответе системы в целом. С другой стороны, это говорит о устойчивости моделируемой системы, что физиологически выглядит вполне разумно: неконтролируемое свертывание может представлять смертельную опасность для организма. Интересно также, что константы и оказывают совершенно одинаковое влияние на форму кривой тромбина, что можно интерпретировать, как результат того, что фактор IXa является лимитирующим компонентом теназы.

Модель была предназначена для моделирования систем, содержащих в качестве прокоагулянтной поверхности 200 мкМ искусственных фосфолипидов или же тромбоциты (тромбоцитарные микровезикулы) в концентрациях, близких к нормальной. Одним из дальнейших направлений исследования является включение в нее концентрации поверхности любого типа как переменной величины. Шагом в этом направлении было выведение формул зависимости скоростей реакций теназы и протромбиназы от концентрации тромбоцитов и фосфолипидов.

На настоящий момент модель может успешно применяться для планирования разнообразных экспериментов, предсказания и объяснения их результатов. Однако, хотя результаты опытов in vitro, особенно экспериментов по пространственному росту тромба, хорошо корреллируют с наблюдающейся клинической картиной, модель в перспективе может позволить описание ситуации in vivo, что является перспективой этих исследований. Первыми шагами в этом направлении должны быть введение в модель механизма активации и агрегации тромбоцитов, а также потока, который служив важным формообразующим элементом в формировании тромбоцитарного сгустка.

Выводы

. Проведен анализ литературы и построена модель системы свертывания, количественно описывающая эксперименты по исследованию: 1) реконструированных систем очищенных белков, имитирующих систему свертывания; 2) цельной крови; 3) пространственного роста сгустка в плазме.

. Показано, что общепринятый двух шаговый механизм действия TFPI слишком слаб и не может описать экспериментальные данные по активации фактора X внешней теназой в присутствии TFPI. Показано, что введение двух реакций, ингибирования фермент-продуктного комплекса Xa-VIIa-TF при участии TFPI и ингибирования комплекса Xa-VIIa-TF или X-VIIa-TF с помощью Xa-TFPI, позволяет описать все существующие экспериментальные данные единым набором констант. Предложена постановка эксперимента для проверки этой гипотезы.

. Показано, что реакция активации фактора XI влияет на поведение системы в пространстве вдали (1 мм) от активатора. Показано, что эффективность этой реакции в плазме должна быть значительно ниже (не менее 2 порядков), чем в очищенных системах, чтобы описать существующие экспериментальные данные.