Prothrombin und Thrombin: Schlüsselakteure der Blutgerinnung

Die Blutgerinnung im menschlichen Organismus ist ein hochkomplexer Prozess, der über verschiedene Ebenen (Gerinnungsfaktoren und Antikoagulantien) dafür sorgt, dass das Blut gewisse Fließeigenschaften besitzt, bei Bedarf koaguliert, aber nicht ungewollt verklumpt.

Über diesen Mechanismus werden wir geschützt vor zu starken Blutungen bzw. Blutverlust sowie auch vor Thrombosen oder Embolien. Das menschliche Blut setzt sich aus verschiedenen Anteilen zusammen. Unter anderem sind dies aktivierende und hemmende Stoffe, die zum Beispiel bei einer Verletzung dafür sorgen, dass das Blut an der Austrittsstelle schnell gerinnt.

Die Kaskade der Blutgerinnung setzt sich aus mehr als dreizehn verschiedenen Faktoren zusammen, die dafür verantwortlich sind, dass sich eine Wunde rasch schließt und der drohende Blutverlust in Grenzen gehalten wird. Prothrombin zählt zu diesen Gerinnungsfaktoren und wird auch als Faktor II bezeichnet. Es wird in der Leber gebildet (unter Anwesenheit von Vitamin K) und fortwährend ins Blut abgegeben, wo es zirkuliert und zum Einsatz kommt, wenn die Gerinnungskaskade (exogen oder endogen) angeregt wird. Hierbei kommt es über verschiedene Mechanismen zur Aktivierung des Stuart-Prower-Faktors (Faktor X). Er bildet zusammen mit Faktor V (Proaccelerin), Phospholipiden und Kalzium die Prothrombinase (Enzymkomplex), die das in der Blutbahn zirkulierende Prothrombin in die aktive Form (= Thrombin bzw. Faktor IIa) umwandelt. Dies ist der erste Teilschritt der Gerinnungskaskade, der auch als Aktivierungsphase bezeichnet wird.

In den nun anschließenden Phasen kommt es, unter Mitwirkung der verschiedenen Gerinnungsfaktoren und den dazugehörigen Enzymen, zur Koagulation (Verklumpung) und Retraktion (Zusammenziehen, Festigung). Zentraler Bestandteil ist dabei immer Thrombin. Es spaltet aus Fibrinogen Fibrinopeptide und bildet Fibrinmonomere. Vereinfacht dargestellt bedeutet dies, dass kleine Gerinnsel (feine Fibrinfäden) entstehen. In weiteren Prozessen werden diese Fäden stabilisiert, auch hierbei ist die Anwesenheit von Thrombin unerlässlich. Das Fibrin vernetzt sich, bildet einen Thrombus und sorgt so für den Wundverschluss.

Mit dem Begriff Blutungszeit wird die Zeit benannt, die notwendig ist, um eine vorläufige Blutstillung nach einer Stichverletzung zu erzielen. Die durchschnittliche Blutungszeit liegt bei zwei bis drei Minuten. Mit der Gerinnungszeit wird beschrieben, wie lange es dauert, bis sich ein Blutgerinnsel ausbildet. Unter physiologischen Bedingungen dauert dieser Prozess ca. acht Minuten.

Prothrombin bzw. seine aktive Form spielen eine zentrale Rolle bei der Blutgerinnung. Die physiologische Konzentration von Prothrombin liegt bei ca. 60 bis 100 mg / l Blut. Der Gerinnungsfaktor besitzt eine Halbwertzeit von ungefähr 50 Stunden. Bei verschiedenen Erkrankungen ist es u.a. gewünscht, die Wirkung des Prothrombins zu vermindern.

Hierzu werden Antikoagulantien (Gerinnungshemmer, z.B. Cumarine) verabreicht, die in der Leber für eine verminderte Produktion Vitamin-K-abhängiger Gerinnungsfaktoren (Faktor II, VII, IX und X) sorgen. Neben den Cumarinen werden vor allem das wesentlich effektiver (da schneller) wirkende Heparin oder auch Natriumcitrat eingesetzt, um die Blutgerinnung zu verlangsamen bzw. zu unterbinden.

Bedingt durch die zentrale Rolle von Thrombin bei der Blutgerinnung, verursacht ein Defekt in der Synthese von Prothrombin (z.B. durch Genmutationen) schwerwiegende Störungen im Organismus.

Bei einer Faktor-II-Mutation (Prothrombin-Mutation, G2021A-Mutation) kommt es durch die veränderte genetische Information des Gerinnungsfaktors zu einer deutlichen Steigerung der Produktion. Dies führt zu Blutgerinnseln, die lebensbedrohliche Ausmaße annehmen können, so zum Beispiel in Form von einer Lungenembolie, eines Herzinfarktes oder eines Schlaganfalls. Eine Heilung ist nicht möglich, jedoch kann die dauerhafte Gabe von Antikoagulantien das Risiko deutlich mindern.

Im Gegenzug kann auch zu wenig Thrombin bzw. Prothrombin im Blut vorhanden sein. Dies führt dazu, dass die Gerinnung nicht mehr ordnungsgemäß einsetzen kann. Bereits kleine Wunden können mit einem deutlichen Blutverlust einhergehen. Und auch innere Blutungen können rascher entstehen. So reicht unter Umständen schon das Stoßen an einer Ecke, was beim Gesunden zu einem blauen Fleck (Hämatom) führt, beim Menschen mit gestörter Gerinnung eventuell zu starken inneren Blutungen. Ein verminderter Prothrombin-Wert kann u.a. durch Erkrankungen der Leber oder auch Darmerkrankungen mit einhergehenden Durchfällen vorliegen. Hierbei ist es vor allem der Vitamin-K-Mangel, der die Synthese des Prothrombins reduziert.

Um bestimmen zu können, wie effektiv die Blutgerinnung eines Menschen ist, stehen verschiedene Gerinnungstests zur Verfügung. Dies ist vor allem dann sinnvoll, wenn die Gabe von Gerinnungshemmern (u.a. bei der Therapie eines Herzinfarktes) notwendig wird oder eine Operation ansteht. In einer Blutprobe wird bestimmt, wie rasch dieses koaguliert bzw. wie schnell es zur Bildung von Fibrinfäden kommt. Mit der Thromboplastinzeit (Quick-Wert) werden vor allem die Faktoren II, V, VII und X des Gerinnungssystems bestimmt, wobei 100 Prozent für die normale Aktivität stehen. Die Funktionalität der endogenen (intrinsischen) Gerinnungsfaktoren wird mittels der partiellen Thromboplastinzeit (pTT) überprüft.

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Beitragsbild: pixabay.com – qimono