Hämostase - Bedeutung und Funktion der Faktoren der Blutgerinnung

Blutgerinnung (Hämostase) - Merkmale und Wirkung

Bei der Hämostase handelt es sich um die physiologischen Abläufe, die den Stillstand einer Blutung bewirken. Sie zählt zu den lebenswichtigen Körperfunktionen.

So kann der Körper mithilfe der Hämostase Gefäßschäden abdichten und den Blutverlust verhindern oder verringern. Bei der Verletzung von kleineren Blutgefäßen, wie den Kapillaren, dauert es meist nur kurze Zeit, bis die Blutung zum Stillstand kommt.

Die Blutgerinnung wird genau genommen als sekundäre Hämostase bezeichnet - dazu im folgenden Punkt mehr. Dabie werden Wunden mit dem roten Thrombus, der aus Fibrin sowie roten Blutkörperchen besteht, fest verschlossen. Im Rahmen der primären Hämostase werden Blutungen lediglich provisorisch verschlossen.

Die Abläufe der Grinnung werden zusammenfassend als Gerinnungskaskade bezeichnet. Innerhalb dieser Kaskade spielen unterschiedliche Gerinnungsfaktoren eine Rolle.

Erst kurz bevor sie gebraucht werden, erfolgt deren Aktivierung. Auf diese Weise kann einer zufälligen Thrombenbildung vorgebeugt werden.

Die Gerinnungsfaktorne tragen unterschiedliche Namen, werden zudem auch mit römischen Ziffern durchnummeriert. Sobald sie aktiviert werden, ändern einige von ihnen den Namen; hinzu kommt ein "a" hinter der römischen Ziffer.

Wichtig für die Blutgerinnung: Vitamin K1, K2 und K3 und entsprechende Lebensmittel

Um ein Verbluten bei Verletzungen zu verhindern und Gerinnungsfaktoren in deren wirksame Form zu überführen, spielt Vitamin K eine wichtige Rolle. Dabei sind Vitmain K1, K2 und K3 von Bedeutung.

Liegt ein Mangel vor, kann dies eine verstärkte Blutungsneigung mit sich bringen. Diesem kann man beispielsweise durch den Verzehr bestimmter Lebensmittel entgegenwirken.

Vor allem in grünem Gemüse wie Spinat und Kohl ist Vitamin K1 enhtalten. Zudem findet man es in

• anderen Gemüsesorten
• Früchten
• Eiern
• Milch
• Fleisch und
• Vollkornprodukten.

Medikamente zur Hemmung der Blutgerinnung

Es gibt unterschiedliche Medikamente, die zur Hemmung der Blutgerinnung eingesetzt werden können. Zu diesen zählen etwa

• ASS
• Clopidogrel sowie
• Ticagrelor.

Lesen Sie hier weiter über Gerinnungshemmer sowie deren Wirkweise.

Anwendungsgebiete: Wann wird die Blutgerinnung geprüft?

Es gibt einige Situationen, in denen eine Störung der Hämostase ausgeschlossen werden muss. Dies wäre beispielsweise bei einer ungewöhnlich langen Blutung der Fall. Die Blutgerinnungsstörung kann erworben werden, ebenso jedoch auch angeboren sein.

Des Weiteren erfolgt die Prüfung bei Lebererkrankungen. Gleichzeitig ist eine gerinnungshemmende Behandlung mit oralen Antikoagulantien möglich. Damit eine erhöhte Blutungsneigung ausgeschlossen werden kann, überprüft man die Blutgerinnung zudem vor chirurgischen Eingriffen.

Zu niedrige und zu hohe Hämostase-Werte

Die Werte der Hämostase können in verschiedenen Situationen zu niedrig ausfallen. Dies wäre biespielsweise bei

• starken Blutungen
• bestimmten Infektionen
• unterschiedlichen Leukämiearten
• einer Zerstörung der Throbmozyten durch den Körper
• Allergien
• Tumoren
• verschiedenen rheumatischen Erkrankungen
• einer blutverdünnenden Therapie
• Leberzirrhose
• einem verstärkten Milzabbau
• einer Schwangerschaft

der Fall. Zu hohe Hämostase-Werte können auf einen Thrombozytenmangel hinweisen. Die Erhöhung der Blutungszeit wird jedoch vor allen Dingen für die Diagnose von Thrombozytopathein verwendet.

Solche Störungen können aufgrund einer Medikamenteneinnahme - etwa ASS oder Chemotherapeutika - auftreten. Auch bestimmte erbliche Krankheiten zählen zu den möglichen Auslösern.

Bei zu vielen Thrombozyten im Blut steigt das Risiko für Blutgerinnsel. Mögliche Ursachen sind bösartige Tumore oder Erkrankungen des Knochenmarks.

Tabelle: Unterschiedliche Faktoren der Blutgerinnung im Überblick

Eine entscheidende Rolle bei der Hämostase spielen die Gerinnungsfaktoren. So stellen sie die Grundlage der plasmatischen Blutgerinnung dar.

Bei den Gerinnungsfaktoren handelt es sich zumeist um Eiweißkörper (Proteine). Kommt es zu ihrer Aktivierung, haben sie die Wirkung von Enzymen und können bestimmte Reaktionen beschleunigen.

Es gibt unterschiedliche Gerinnungsfaktoren, die man von I bis XIII nummeriert. In der folgenden Tabelle geben wir einen Überblick.

Gerinnungswerte zur Messung der Funktion des Blutgerinnungssystems

Bei einigen Erkrankungen kommt es zu Funktionsbeeinträchtigungen des Blutgerinnungssystems. Eine Blutuntersuchung dient zum entsprechenden Nachweis. Zu den Werten, die dabei untersucht werden, zählen

• die Menge an Vitamin K im Blut
• die Anzahl der Blutplättchen im Blut
• die partielle Thromboplastinzeit (aPTT)
• der Quick-Wert
• die Thrombinzeit (TZ)
• die Menge des Fibrinogens im Blut sowie
• die Menge der verschiedenen Gerinnungsfaktoren.

Im Folgenden gehen wir etwas näher auf die einzelnen Gerinnungsfaktoren ein.

Fibrinogen (Gerinnungsfaktor I)

Bei Fibrinogen handelt es sich um einen Blutgerinnungsfaktor. Darunter versteht man Stoffe, die nach einer blutigen Verletzung die Blutgerinnung bewirken, wodurch die Blutung angehalten wird.

Als Gerinnungsfaktor I stuft man Fibrinogen ein. Dieses Protein entsteht in der Leber und zählt zu den wichtigsten Blutgerinnungsfaktoren.

Unter dem Einfluss von Thrombin kommt es zu einer proteolytischen Aufspaltung, was wiederum die Umwandlung zu Fibrin zur Folge hat. Anschließend entsteht aus den Fibrinfäden sowie den zellulären Elementen ein Blutpfropf (Thrombus).

Prothrombin (Gerinnungsfaktor II)

Als Gerinnungsfaktor II wird Prothrombin bezeichnet. Es ist wichtig für die Steuerung der sekundären Hämostase.

Vorkommen

Bei Prothrombin handelt es sich um die inaktive Vorstufe des wichtigen Enzyms Thrombin, das auch Faktor IIa genannt wird. Dieses ist für die plasmatische Blutgerinnung von entscheidender Bedeutung. So sorgt das Enzym für den letzten Schritt der Gerinnungskaskade und leitet die Thrombozytenaggregation ein.

Gebildet wird Prothrombin in der Leber. Von dort aus kommt es zur regelmäßigen Abgabe ins Blut. Die Umwandlung in Thrombin erfolgt mittels Prothrombinaktivator.

Defekte

Mutationen in dem für Prothrombin zuständigen Gen werden als Faktor-II-Mutation bezeichnet. Durch diese genetischen Defekte besteht die Gefahr von Thrombosen und Embolien. So gelten sie als häufigste genetische Risikofaktoren für die Bildung von Blutgerinnseln.

Gewebefaktor (Gerinnungsfaktor III)

Ebenfalls zu den Blutgerinnungsfaktoren gehört der Gewebefaktor (Faktor III), auch Gewebethromboplastin genannt. Enthalten ist er in

• den weißen Blutkörperchen
• den Blutplättchen sowie
• im Gewebe (Subendothel).

Calcium (Gerinnungsfaktor IV)

Als Calcium (Kalzium) wird ein zweiwertiges Erdalkali-Metall bezeichnet. Im menschlichen Organismus findet man es zu 99 Prozent in den Knochen.

Dort liegt es als Phosphatsalz vor und sorgt für die Festigkeit der Knochen. Kalzium gibt es aber auch in ionisierter Form im Körper.

Funktion und Tagesbedarf

Diese Kalzium-Ionen spielen eine wichtige Rolle bei der Blutgerinnung. So benötigen zahlreiche Gerinnungsfaktoren das Calcium-Kation Ca²+, damit sie die negativ geladenen Phospholipide der Plasmamembranen binden können.

Proaccelerin (Gerinnungsfaktor V)

Proaccelerin wird auch Proakzlerin oder Faktor V genannt. Gemeint ist damit ein Protein, das zu den a-Globulinen zählt und Anteil an der Blutgerinnung hat.

Im Unterschied zu anderen Blutgerinnungsfaktoren übt Proaccelerin keine enzymatische Funktion aus. Stattdessen dient es als Cofaktor bzw. Coenzym.

Die Konzentration von Proaccelerin im Blutplasma liegt bei rund 10 mg/l. Es wird vermutet, dass seine Synthese in der Leber erfolgt.

Physiologie

Das Gen für Proaccelerin befindet sich auf dem ersten Chromosom. Es hat die Eigenschaft, im Blutplasma zu zirkulieren. Seine Halbwertszeit liegt bei ca. 12 Stunden.

Die Aktivierung des Gerinnungsfaktors erfolgt durch Thrombin. Dabei wird das Proaccelerin in eine leichte und eine schwere Molekülmasse gespalten. Diese sind nicht durch Kalzium kovalent aneinander gebunden.

Die aktivierte Form des Proaccelerin bezeichnet man auch als

• Faktor Va
• Faktor VI oder
• Accelerin.

Gemeint ist damit ein Cofaktor von Faktor X, von dem Faktor II (Prothrombin) in Thrombin umgewandelt wird. Der Abbau des Proaccelerins erfolgt durch Proteolyse des aktivierten Proteins C. Dabei handelt es sich um einen der bedeutendsten Hemmungsmechanismen der Hämostase.

Erkrankungen

Bestimmte Erbkrankheiten rufen einen Mangel an Proaccelerin oder Fehlfunktionen des Gerinnungsfaktors hervor. Dazu gehören vor allem

• das Owren-Syndrom (Parahämophilie)
• die Faktor-V-Hong-Kong-Mutation
• die Faktor-V-Cambridge-Mutation und
• die Faktor-V-Leiden-Mutation.

Proconvertin (Gerinnungsfaktor VII)

Bei Proconvertin (Faktor VII) handelt es sich um ein Enzym, das an der Blutgerinnung beteiligt ist. Es zählt zu den ß-Globulinen und entsteht in der Leber.

Sein Gen befindet sich auf dem Chromosom 13. Der Gerinnungsfaktor kann seine Funktionen nur mithilfe von Vitamin K ausüben.

Faktor VII-Mangel

Einen Mangel an Faktor VII bezeichnen Mediziner als Hypoproconvertinämie. Diese autosomal-rezessive Erkrankung wird vererbt und hat eine hämorrhagische Diathese zur Folge.

Deren Symptome ähneln der Hämophilie, sodass sie auch Parahämophilie genannt wird. Zu einem Faktor-VII-Mangel kann es aber durch

• Lebererkrankungen
• Leukämie oder
• Vitamin-K-Mangel

kommen.

Antihämophiles Globulin A (Gerinnungsfaktor VIII)

Das antihämophile Globulin A ist auch als Gerinnungsfaktor VIII bekannt und spielt eine wichtige Rolle bei der Blutgerinnung. Es zählt zu den Glykoproteinen sowie dem endogenischen Gerinnungssystem.

Entstehung und Funktionen

Gebildet wird das antihämophile Globulin in den Hepatozyten. Sein Abbau findet in der Leber und den Nieren statt.

Zusammengesetzt wird das Molekül aus einer leichten und einer schweren Kette. Im Blutstrom findet man es häufig gebunden an den von-Willebrand-Faktor vor. Zusammen mit diesem bildet Faktor VIII einen Komplex.

Zu den Aufgaben von Faktor VIII gehört die Aktivierung von Faktor X. Dieser Vorgang ist für die Blutgerinnung von eminenter Bedeutung.

So aktiviert Faktor Xa zusammen mit Faktor Va Prothrombin zu Thrombin. Das Thrombin bewirkt wiederum das Freisetzen von Fibrin aus Fibrinogen.

Antihämophiles Globulin A als therapeutisches Mittel

Durch einen Mangel an dem antihämophilen Globulin A wird die so genannte Bluterkrankheit (Hämophilie A) verursacht. Die einzige wirksame Behandlungsmethode dieser Erkrankung ist eine intravenöse Zufuhr des Gerinnungsfaktors. Wurde das antihämophile Globulin A in früheren Zeiten ausschließlich aus gespendetem, menschlichen Blutplasma gewonnen, lässt es sich heute auch gentechnisch herstellen.

Christmas-Faktor (Gerinnungsfaktor IX)

Der Christmas-Faktor ist auch unter den Bezeichnungen Faktor IX oder Antihämophiles Globulin B bekannt. Er zählt zu den Blutgerinnungsfaktoren mit Enzymfunktion. Seine Synthese erfolgt in der Leber, wozu jedoch Vitamin K erforderlich ist.

Die Bezeichnung "Christmas-Faktor" geht auf Stephen Christmas zurück. Bei Stephen Christmas wurde im Jahr 1952 zum ersten Mal die Hämophilie B sowie deren Vererbungsmuster beschrieben.

Krankheiten

Durch einen angeborenen Mangel an Faktor IX kann es zur Bluterkrankheit Hämophilie B kommen. Mangelerscheinungen treten mitunter jedoch auch durch spezifische Autoantikörper oder Vitamin-K-Mangel auf. Zur Behandlung der Hämophilie B besteht die Möglichkeit, den Christmas-Faktor in Form von Faktorenkonzentraten zu verabreichen.

Stuart-Prower-Faktor (Gerinnungsfaktor X)

Der Stuart-Prower-Faktor wird auch als Faktor X oder Thrombokinase bezeichnet. Gemeint ist damit ein Enzym, das zu den Serinproteasen gehört und an der Blutgerinnung beteiligt ist.

Genau wie beim Christmas-Faktor, erfolgt beim Stuart-Prower-Faktor die Synthetisierung in der Leber. Auch in diesem Fall ist Vitamin K für diesen Vorgang nötig.

Faktor X zählt zu den a-Globulinen. Zusammengesetzt wird er aus einer leichten Kette und einer schweren Kette. Die Halbwertszeit des Gerinnungsfaktors im Blut liegt zwischen 40 und 45 Stunden.

Benannt wurde der Stuart-Prower-Faktor nach dem Patienten Stuart Prower. Bei diesem wurde erstmals ein Faktor-X-Mangel beschrieben.

Krankheiten

Zu angeborenen Faktor X-Defekten kommt es nur selten. Die betroffenen Personen leiden in solchen Fällen meist unter

• gastrointestinalen Blutungen,
• Gelenkblutungen oder
• Nasenbluten.

Aber auch ein Mangel an Vitamin K kann dazu führen, dass der Stuart-Prower-Faktor inaktiv wird.

Plasma Thromboplastin Antecedent (Gerinnungsfaktor XI)

Beim Plasma Thromboplastin Antecedent (PTA) handelt es sich um ein Enzym der Blutgerinnung. Bekannt ist es auch unter den Namen Rosenthal-Faktor oder Faktor XI.

Physiologie

Der Rosenthal-Faktor zählt zu den Serinproteasen und entsteht in der Leber. In seiner inaktiven Form zirkuliert er als Homo-Dimer.

Die Halbwertszeit des Gerinnungsfaktors liegt bei 52 Stunden. Das Gen des PTA befindet sich auf dem Chromosom 4. Die Bezeichnung Rosenthal-Faktor ist auf den amerikanischen Mediziner R. L. Rosenthal zurückzuführen.

Krankheiten

Durch einen Mangel an PTA kann es zu der seltenen Bluterkrankheit Hämophilie C kommen. Mitunter wird ein niedriger PTA-Level auch durch das Noonan-Syndrom ausgelöst.

Hageman-Faktor (Gerinnungsfaktor XII)

Beim Hageman-Faktor (Faktor XII) handelt es sich um eine Serinprotease. Das Globulin liegt als Monomer im Blutplasma. Seine Synthetisierung erfolgt vor allem in den Hepatozyten.

Nach Abspaltung des Propeptids gelangt der Hageman-Faktor inaktiv ins Blut. Seinen Namen erhielt der Hageman-Faktor von dem Patienten John Hageman, bei dem 1955 ein Mangel an dem bis dahin unbekannten Blutgerinnungsfaktor festgestellt wurde.

Krankheiten

Liegt ein angeborener Mangel an dem Hageman-Faktor vor, der zumeist autosomal-rezessiv vererbt wird, hat dies eine seltene Blutgerinnungsstörung zur Folge. Dabei treten jedoch keine übermäßigen Blutungsneigungen auf.

Fibrinstabilisierender Faktor (Gerinnungsfaktor XIII)

Zu den unterschiedlichen Gerinnungsfaktoren zählt der fibrinstabilisierende Faktor, der auch als Laki-Lorand-Faktor oder Faktor XIII bezeichnet wird. Seine Zusammensetzung besteht aus zweimal zwei Subeinheiten (zweimal A und zweimal B). Während sich das Gen für die Untereinheit A auf Chromosom 6 befindet, liegt das Gen für Subeinheit B auf Chromosom 1.

Physiologie

Von Thrombin wird Fibrinogen zu Fibrin umgewandelt, das aus einer D-Einheit sowie zwei E-Einheiten, die an die D-Einheit gebunden sind, besteht.

Fibrin sorgt für den Aufbau eines Netzwerkes. In diesem verfügt jede E-Einheit über Kontakt zu einer D-Einheit von anderen Fibrinmolekülen.

Genau wie Thrombin wird der Gerinnungsfaktor XIII zusammen mit Kalzium aktiviert. Außerdem verknüpft der fibrinstabilisierende Faktor die Fibrin-D-Einheit mit den E-Einheiten anderer Fibrinmoleküle, was man Retraktionsphase der Blutgerinnung nennt.

Darüber hinaus hat Faktor XIIIa die Aufgabe, die Fibrinolyseinhibitoren alpha-2-Antiplasmin und TAFI im Fibringerinnsel zu fixieren. Auf diese Weise kann das Gerinnsel vor einer frühzeitigen Fibrinolyse geschützt werden, was zur Vermeidung von Blutungen führt.

Des Weiteren sorgt der fibrinstabilisierende Faktor für die Bindung von unterschiedlichen Substraten wie Fibroncetin und Thrombospondin an die Oberflächen der Zellen.

Krankheiten

In seltenen Fällen kann ein Mangel an Faktor XIII vererbt werden. Durch diesen Mangel besteht eine starke Blutungsneigung. Aber auch erworbene Mangelzustände sind im Bereich des Möglichen.