Proteolisi dei fattori della coagulazione

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elencate, successivamente viene trasferito nell�apparato del Golgi, nel quale subisce la 
glicosilazione utile per garantire la stabilit� di questa molecola, ed infine viene raccolto in 
particolari granuli di deposito dove forma enormi multimeri. I multimeri vengono realizzati tramite 
la formazione di ponti disolfuro tra le porzioni N-terminali di dimeri adiacenti. Questi multimeri 
non si trovano liberi nel plasma, ma vengono depolimerizzati da una proteasi specifica non appena 
sono secreti dalle loro vescicole.  
 
ADAMTS13 
 
Da tempo si era intuita l�esistenza di un enzima specifico che avesse il compito di scindere gli 
enormi multimeri del vWF che si trovano nei granuli di deposito, ma soltanto recentementi si � stati 
in grado prima di purificare, poi di sequenziare questa proteasi. Il primo passo � stato quello della 
mappatura del gene che la codifica, localizzato sul cromosoma 9, quindi si � clonato il suo cDNA e 
da questo si � giunti alla traduzione della proteina (potenzialmente funzionale). Dall�analisi della 
sequenza aminoacidica si � potuta stabilire l�apparteneza di questo enzima alla famiglia delle 
metalloproteasi ADAMTS (acronimo di �a disintegrin-like
 
and metalloprotease with 
thrombospondin type
 
1�) e le fu dato nome ADAMTS13. 
ADAMTS13 conta 1427 aminoacidi ed ha una struttura molto eterogenea, infatti presenta un 
dominio di metalloproteasi reprolisina, uno di disintegrina, un repeat di trombospondina-1, un 
dominio ricco in cisteina, una sequenza spaziatrice, altri sette repeat aggiuntivi di trombospodina-1 
e due domini CUB. Il suo compito principale � quello di operare un taglio proteolitico tra la 842-
Tyr e la 843-Met del vWF non appena questo viene secreto nel plasma. In questo modo vengono 
ridotti di peso gli enormi multimeri del vWF, che altrimenti avrebbero un�affinit� troppo elevata per 
le piastrine e ne provocherebbero quindi l�aggregazione anche quando non sarebbe fisiologicamente 
necessario, con danni gravissimi per l�organismo. 
 
Porpora trombotica trombocitopenica 
Da recenti studi si � dimostrato che se insorgono mutazioni geniche che compromettono l�attivit� 
della proteasi ADAMTS13, il vWF non viene processato correttamente; questo pu� dar luogo ad 
una rara patologia quale la porpora trombotica trombocitopenica (TTP). Gli eventi principali che la 
caratterizzano sono la formazione di piccoli trombi nei microvasi sanguigni, innescata dalle enormi 
forme multimeriche del vWF non processato che presentano elevata affinit� per i recettori GPIb. I 
sintomi pi� evidenti di questa malattia sono l�insorgere di anemia emolitica, trombocitopenia, 
disturbi neurologici, febbre e disordini a livello renale. La terapia dimostratasi finora pi� efficace � 
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l�infusione di plasma fresco, questo trattamento permette infatti di ripristinare i livelli di proteasi 
attiva e quelli del vWF fisiologico. 
Della TTP non esiste soltanto la forma ereditaria (comunemente chiamata TTP famigliare), questo 
disturbo presenta infatti molteplici cause eziologiche, la forma pi� diffusa prevede infatti il 
coinvolgimento di un meccanismo autoimmune dove il paziente sviluppa anticorpi diretti contro la 
proteasi di taglio del vWF. La TTP pu� anche manifestarsi come complicazione secondaria 
stimolata da altri danni perturbativi, come infezioni batteriche o virali, gravidanza, trapianti o uso di 
droghe. 
Con la scoperta di ADAMTS13 si sono aperte le porte per la ricerca di una cura pi� mirata e 
magari, in futuro, per la terapia genica, perlomeno per quanto riguarda la forma famigliare della 
TTP. Comunque gi� oggi � stata sensibilmente ridotta l�incidenza della mortalit� a circa il 5-10% 
dei casi, contro il 90% che si verificava nell�immediato dopoguerra. 
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1. I fattori della coagulazione 
 
Il sistema della coagulazione coinvolge proteine, lipoproteine e ioni calcio. La nomenclatura 
attualmente utilizzata per i fattori della coagulazione � stata semplificata indicando questi con 
numeri romani, insieme con eventuali sinonimi per ciascun fattore, come ad esempio il fibrinogeno 
rappresenta il fattore I, la protrombina � il fattore II, il fattore tissutale � il fattore III e gli ioni calcio 
sono il fattore IV. I numeri sono stati attribuiti secondo l�ordine di scoperta dei singoli fattori e non 
hanno alcun rapporto con la sequenza delle reazioni della coagulazione. Non esiste un fattore VI; i 
numeri indicano i fattori nella loro forma presente nel plasma (salvo che per il fattore III), mentre le 
forme attive degli zimogeni sono contraddistinte da una lettera �a� in basso a lato del numero 
romano. Infine altre molecole essenziali per la coagulazione non sono contemplate nella 
numerazione romana, come ad esempio i lipidi. 
Molti dei fattori della coagulazione circolano in forma di precursori inattivi di enzimi proteolitici 
(serina-proteasi) o di cofattori enzimatici. Tutti i fattori della coagulazione, eccetto il fattore 
tissutale, circolano nel plasma in una forma inattiva (o precursore). Anche il fibrinogeno, che � 
trasformato in fibrina nella fase finale della coagulazione, non ha n� un�attivit� enzimatica, n� 
funzione di cofattore. 
Le moderne tecniche biochimiche e di biologia molecolare hanno permesso una dettagliata 
caratterizzazione dei fattori della coagulazione nella loro forma nativa e attiva. Per gli studi di 
chimica sono stati utilizzati soprattutto campioni di sangue bovino ed umano. La definizione delle 
sequenze aminoacidiche parziali delle proteine purificate ha permesso la costruzione di sonde 
oligonucleotidiche che sono state utilizzate per l�isolamento dei cloni di cDNA codificanti per le 
rispettive proteine. La determinazione della sequenza del cDNA ha reso possibile, a sua volta, la 
definizione della sequenza aminoacidica completa della proteina matura. 
Il fibrinogeno (fattore I), � una glicoproteina dal peso molecolare di circa 340 kD, costituita da tre 
coppie di catene peptidiche unite da ponti disolfuro per formare una molecola composta da due 
met� simmetriche, nelle quali si distinguono una catena Aα, una Bβ e una γ unite alle estremit�. 
Pertanto, il centro della molecola, che forma un dominio ricco di legami disolfuro chiamato �nodo 
disolfuro N-terminale�, contiene i fibrinopeptidi nascenti. La trombina scinde con rapidit� soltanto 
4 dei circa 300 legami arginina-glicina trasformando il fibrinogeno in fibrina. Il fibrinogeno 
piastrinico rappresenta fino il 15% delle proteine totali dei trombociti; in parte deriva dal plasma e 
viene quindi adsorbito ed in parte � intrapiastrinico.  
Il fattore II o protrombina, assieme ai fattori VII, IX e X, rappresentano le 4 proteine della 
coagulazione che richiedono la vitamina K per la loro completa biosintesi. La vitamina K � 
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necessaria per la carbossilazione di alcuni residui di glutammato, i quali vengono convertiti in γ-
carbossiglutammato. Inoltre � stata osservata una seconda modificazione di queste proteine 
vitamina K-dipendenti, la β-idrossilazione di un residuo di aspartato.  
La protrombina umana � formata da 579 aminoacidi ed � una catena polipeptidica singola che 
contiene dal 10 al 15% di carboidrati disposti in tre catene laterali. La protrombina viene convertita 
in trombina in seguito all�idrolisi di alcuni legami peptidici operati dal fattore Xa e dalla trombina 
stessa e la velocit� di questi tagli � regolata dal fattore V.  
Il fattore III, noto anche come fattore tissutale, contiene 236 residui aminoacidici, comprendenti 
tre siti potenziali di N-glicosilazione e si trova associato alla membrana di numerose cellule, in 
particolar modo quelle facenti parti del cervello, dei polmoni e della placenta. Esso funge da 
cofattore per il fattore VII o VIIa, con il quale forma un complesso catalitico in presenza di ioni 
calcio. Il fattore VII � una glicoproteina circolante nel plasma in forma di singola catena di 406 
aminoacidi. L�attivazione in presenza di fattore tissutale, fosfolipidi e calcio  genera una molecola 
composta da due catene con spiccata attivit� serina-proteasica. L�attivit� del fattore VII � spesso pi� 
alta nel siero che non nel plasma ed � incrementata dal contatto con il vetro o con altre superfici. Il 
fattore V, la cui caratterizzazione � stata resa difficile a causa dell�instabilit� nel plasma, � costituito 
da una singola catena polipeptidica che a maturazione avvenuta, contiene carboidrati per il 13%. 
Viene attivato dalla trombina o dal fattore Xa, generato direttamente dal complesso fattore tissutale-
FVII/FVIIa. Il fattore XI � una glicoproteina formata da due subunit� unite tra di loro da ponti 
disolfuro. L�attivazione del fattore XI comporta la rottura di legami 369Arg-370Leu all�interno di 
ciascuna subunit�, con formazione di un tetramero comprendente due catene leggere e due pesanti. 
Le catene leggere contengono il sito attivo caratteristico delle proteasi seriniche. 
Il fattore XII, glicoproteina zimogeno di serina-proteasi, richiede per l�attivazione superfici con 
cariche negative, quali ad esempio vetro, collagene, acidi grassi, terra ricca di diatomee e cos� via. Il 
fattore XIIa � a sua volta in grado di attivare la precallicreina in callicreina, tagliando un legame 
Arg-Ile.  La callicreina, serina-proteasi costituita da una catena leggera e una pesante legate da ponti 
disolfuro, taglia a sua volta altre molecole  di fattore XII per attivarle enzimaticamente.  
Il fattore XIII si trova in due forme: quella libera nel plasma, costituita da un tetramero con due 
catene �a� e due catene �b� (ricche di carboidrati) e la forma presente nelle piastrine, che ha un peso 
molecolare pari a circa la met� della forma libera e presenta solo due catene a. Il fattore XIII viene 
attivato da un taglio Ca
2+
-dipendente operato dalla trombina, che comporta il rilascio di un peptide 
di 37 aminoacidi.