Gewebe-Plasminogen-Aktivator - Tissue plasminogen activator
Gewebeplasminogenaktivator (abgekürzt tPA oder PLAT ) ist ein Protein, das am Abbau von Blutgerinnseln beteiligt ist . Es ist eine Serinprotease ( EC 3.4.21.68 ), die auf Endothelzellen vorkommt , den Zellen, die die Blutgefäße auskleiden . Als ein Enzym , es katalysiert die Umwandlung von Plasminogen zu Plasmin , das Hauptenzym verantwortlich für die Gerinnsel Zusammenbruch. Humaner tPA hat ein Molekulargewicht von ~70 kDa in der einkettigen Form.
tPA kann unter Verwendung rekombinanter biotechnologischer Techniken hergestellt werden; Auf solche Weise hergestellte tPA werden als rekombinanter Gewebe-Plasminogen-Aktivator ( rtPA ) bezeichnet. Spezifische rtPAs umfassen Alteplase , Reteplase und Tenecteplase . Sie werden in der klinischen Medizin zur Behandlung von embolischen oder thrombotischen Schlaganfällen eingesetzt . Die Verwendung dieses Proteins ist bei hämorrhagischem Schlaganfall und Kopftrauma kontraindiziert . Das Gegenmittel für tPA im Falle einer Toxizität ist Aminocapronsäure .
Medizinische Anwendungen
tPA wird in einigen Fällen von Krankheiten mit Blutgerinnseln wie Lungenembolie , Myokardinfarkt und Schlaganfall in einer medizinischen Behandlung namens Thrombolyse verwendet . Die häufigste Anwendung ist der ischämische Schlaganfall. Es kann entweder bei akutem Myokardinfarkt , akutem ischämischen Schlaganfall und den meisten Fällen einer akuten massiven Lungenembolie systemisch verabreicht werden oder bei peripheren arteriellen Thromben und Thromben in über einen arteriellen Katheter direkt an die Verschlussstelle verabreicht werden die proximalen tiefen Beinvenen.
Ischämischer Schlaganfall
Statistiken
Es gab zwölf groß angelegte, qualitativ hochwertige Studien mit rtPA bei akutem ischämischen Schlaganfall. Eine Metaanalyse dieser Studien kam zu dem Schluss, dass rtPA, das innerhalb von 6 Stunden nach einem Schlaganfall verabreicht wurde, die Wahrscheinlichkeit, bei der abschließenden Nachuntersuchung am Leben und unabhängig zu sein, signifikant erhöhte, insbesondere bei Patienten, die innerhalb von 3 Stunden behandelt wurden. Es wurde jedoch eine signifikante Sterblichkeitsrate festgestellt, hauptsächlich aufgrund einer intrakraniellen Blutung nach 7 Tagen, aber die spätere Mortalität war bei behandelten und nicht behandelten Patienten nicht signifikant.
Es wurde vorgeschlagen, dass tPA, wenn es bei einem ischämischen Schlaganfall wirksam ist, so früh wie möglich nach Beginn der Schlaganfallsymptome verabreicht werden muss , da die Patienten rechtzeitig in einer Notaufnahme erscheinen. Viele nationale Leitlinien einschließlich der AHA haben diese Studienkohorte so interpretiert, dass sie darauf hindeuten, dass es bestimmte Untergruppen gibt, die von tPA profitieren könnten, und empfehlen daher ihre Anwendung innerhalb eines begrenzten Zeitfensters nach dem Ereignis. Die Protokollrichtlinien verlangen eine intravenöse Anwendung innerhalb der ersten drei Stunden nach dem Ereignis, danach können die Nachteile die Vorteile überwiegen.
So heißt es beispielsweise in der Leitlinie des Canadian Stroke Network: „Alle Patienten mit behindernden akuten ischämischen Schlaganfällen, die innerhalb von 4,5 Stunden nach Einsetzen der Symptome behandelt werden können, sollten unverzüglich auf ihre Eignung für eine Behandlung mit tPA untersucht werden. Eine verspätete Vorlage bei der Notaufnahme führt zu einer verminderten Berechtigung; nur 3% der Menschen qualifizieren sich für diese Behandlung. In ähnlicher Weise betrug in den Vereinigten Staaten das Verabreichungsfenster 3 Stunden ab dem Einsetzen der Symptome, aber die neueren Richtlinien empfehlen auch die Anwendung bis zu 4,5 Stunden nach dem Einsetzen der Symptome, abhängig von der Präsentation des Patienten, der Anamnese, aktuellen Komorbiditäten und der Medikamenteneinnahme . tPA scheint nicht nur bei großen Arterienverschlüssen, sondern auch bei lakunären Schlaganfällen Vorteile zu zeigen . Da tPA Blutgerinnsel auflöst , besteht bei seiner Anwendung die Gefahr von Blutungen .
Verwaltungskriterien
Die Verwendung von tPA in den Vereinigten Staaten bei der Behandlung von Patienten, die für die Anwendung in Frage kommen, keine Kontraindikationen haben und die weniger als 3 Stunden nach Auftreten der Symptome in der Behandlungseinrichtung eintreffen, hat sich Berichten zufolge von 2003 bis 2011 verdoppelt. Anwendung bei Patienten mit leichten Defiziten, nichtweißer Rasse/Ethnizität, und ältestes Alter erhöht. Viele Patienten, die für eine Behandlung in Frage kamen, wurden jedoch nicht behandelt.
tPA wurde auch Patienten mit einem akuten ischämischen Schlaganfall über 90 Jahren verabreicht. Obwohl sich ein kleiner Teil der Patienten ab 90 Jahren, die wegen eines akuten ischämischen Schlaganfalls mit tPA behandelt wurden, erholt, haben die meisten Patienten ein schlechtes 30-tägiges funktionelles Ergebnis oder sterben. Nicht-Jahre-Alter können ebenso wie Achtzigjährige nach einer Behandlung mit IV-tPA bei akutem ischämischen Schlaganfall abschneiden. Darüber hinaus hatten Menschen mit Erfrierungen, die mit tPA behandelt wurden, weniger Amputationen als diejenigen, die nicht mit tPA behandelt wurden.
Allgemeiner Konsens über die Verwendung
Unter Schlaganfallspezialisten besteht Einigkeit darüber, dass tPA der Behandlungsstandard für geeignete Schlaganfallpatienten ist und der Nutzen die Risiken überwiegt. Über die Wirksamkeit von rekombinantem tPA bei ischämischem Schlaganfall gibt es vor allem in der Notfallmedizin eine bedeutende Debatte . Die NNT-Gruppe für evidenzbasierte Medizin kam zu dem Schluss, dass es aufgrund der erheblichen klinischen Heterogenität (dh Variationen in Studiendesign, Setting und Populationsmerkmalen) unangemessen sei, diese zwölf Studien in einer einzigen Analyse zu kombinieren. Bei der Untersuchung jeder einzelnen Studie stellte die NNT-Gruppe fest, dass zwei dieser Studien für Patienten, die tPA erhielten, einen Nutzen zeigten (und dies mit analytischen Methoden, die sie für fehlerhaft hielten); vier Studien zeigten Schäden und mussten vor Abschluss abgebrochen werden; und die restlichen Studien zeigten weder Nutzen noch Schaden. Aufgrund dieser Evidenz empfahl die NNT-Gruppe die Anwendung von tPA beim akuten ischämischen Schlaganfall. Die NNT-Gruppe stellt fest, dass der Fall für das 3-Stunden-Zeitfenster hauptsächlich aus der Analyse von zwei Studien resultiert: NINDS-2 und Untergruppenergebnisse von IST-3. "Angenommen jedoch, dass eine frühe (0-3h) Verabreichung besser ist als eine spätere Verabreichung (3-4,5h oder 4,5-6h), deuten die Untergruppenergebnisse von IST-3 auf einen unplausiblen biologischen Effekt hin, bei dem eine frühe Verabreichung vorteilhaft ist, 3-4,5h Die Verabreichung ist schädlich und die Verabreichung von 4,5 bis 6 Stunden ist wiederum von Vorteil." Tatsächlich fand sogar die ursprüngliche Veröffentlichung der IST-3-Studie, dass Zeitfenstereffekte keine signifikanten Prädiktoren für das Ergebnis waren (p=0,61). Im Vereinigten Königreich haben die Bedenken von Schlaganfallspezialisten zu einer Überprüfung durch die Arzneimittel- und Gesundheitsbehörde (Medicals and Healthcare Products Regulatory Agency) geführt .
Lungenembolie
Lungenembolien (Blutgerinnsel, die in die Lungenarterien gelangt sind) werden normalerweise mit Heparin behandelt, im Allgemeinen gefolgt von Warfarin . Wenn eine Lungenembolie eine schwere Instabilität durch hohen Druck am Herzen ("massive LE") verursacht und zu niedrigem Blutdruck führt, wird rekombinantes tPA empfohlen.
Rekombinante Gewebe-Plasminogen-Aktivatoren (r-tPA)
tPA wurde erstmals 1982 durch rekombinante DNA-Techniken bei Genentech hergestellt.
Plasminogenaktivatoren vom Gewebetyp wurden anfänglich identifiziert und aus Säugetiergeweben isoliert, wonach eine cDNA-Bibliothek unter Verwendung von reverser Transkriptase und mRNA aus menschlichen Melanomzellen erstellt wurde. Die oben erwähnte mRNA wurde unter Verwendung von Immunpräzipitation auf Antikörperbasis isoliert . Die resultierende cDNA-Bibliothek wurde anschließend mittels Sequenzanalyse gescreent und mit einer gesamten Genombibliothek verglichen, um die Isolierung und Genauigkeit der spezifischen Proteine zu bestätigen. cDNA wurde in ein synthetisches Plasmid kloniert und anfänglich in E. coli- Zellen exprimiert, gefolgt von Hefezellen mit erfolgreichen Ergebnissen, die durch Sequenzierung bestätigt wurden, bevor es in Säugerzellen versucht wurde. Die Transformanten wurden unter Verwendung von Methotrexat selektiert . Methotrexat verstärkt die Selektion, indem es die DHFR- Aktivität hemmt , was die Zellen dann zwingt, mehr DHFR (exogenes) und folglich mehr rekombinantes Protein zum Überleben zu exprimieren. Die hochaktiven Transformanten wurden anschließend in einen industriellen Fermenter gegeben . Der dann in das Kulturmedium sezernierte tPA wurde isoliert und zur therapeutischen Verwendung gesammelt. Für pharmazeutische Zwecke war tPA das erste synthetisch hergestellte Arzneimittel unter Verwendung von Säugerzellen, insbesondere Ovarialzellen des chinesischen Hamsters ( CHO ). Rekombinantes tPA wird allgemein als r-tPA bezeichnet und unter mehreren Markennamen verkauft.
| Produktname | Anmerkungen |
|---|---|
| Aktivase ( Alteplase ) | FDA-zugelassen für die Behandlung von Myokardinfarkten mit ST-Hebung (STEMI), akutem ischämischem Schlaganfall (AIS), akuter massiver Lungenembolie und zentralvenösen Zugangssystemen (CVAD). |
| Wiederholung | FDA-zugelassen für akuten Myokardinfarkt , wo es eine bequemere Verabreichung und eine schnellere Thrombolyse als Alteplase bietet. Dies liegt daran, dass es sich um ein technisch hergestelltes TPA der zweiten Generation handelt, daher beträgt seine Halbwertszeit bis zu 20 Minuten, wodurch es als Bolusinjektion und nicht als Infusion wie Alteplase verabreicht werden kann. |
| Tenecteplase | Indiziert bei akutem Myokardinfarkt , zeigt weniger Blutungskomplikationen, aber ansonsten ähnliche Sterblichkeitsraten nach einem Jahr im Vergleich zu Alteplase. |
Interaktionen
Es wurde gezeigt, dass der Gewebeplasminogenaktivator interagiert mit:
Funktion
tPA und Plasmin sind die Schlüsselenzyme des fibrinolytischen Weges, in dem die tPA-vermittelte Plasminbildung stattfindet.
Genauer gesagt spaltet tPA das Zymogen Plasminogen an seiner Arg561-Val562-Peptidbindung in die Serinprotease Plasmin.
Eine erhöhte enzymatische Aktivität verursacht eine Hyperfibrinolyse , die sich als übermäßige Blutung und/oder eine Erhöhung der Gefäßpermeabilität äußert. Eine verminderte Aktivität führt zu einer Hypofibrinolyse , die zu Thrombosen oder Embolien führen kann .
Bei Patienten mit ischämischem Schlaganfall wurde berichtet, dass eine verringerte tPA-Aktivität mit einem Anstieg der Plasma-P-Selectin-Konzentration einhergeht.
Der Gewebeplasminogenaktivator spielt auch eine Rolle bei der Zellmigration und dem Gewebeumbau .
Physiologie und Regulation
Im Körper kann tPA drei Hauptwege nehmen, von denen einer die gewünschte thrombolytische Aktivität bewirkt (siehe Abbildung). Für den Anfang kann tPA nach Verabreichung und Freisetzung von der Leber absorbiert und durch darin vorhandene Rezeptoren aus dem Körper ausgeschieden werden. Einer der spezifischen Rezeptoren, die für diese Prozesse verantwortlich sind, ist ein Scavenger-Protein , speziell das LDL-Rezeptor-Related Protein ( LRP1 ). tPA kann zusätzlich durch einen Plasminogen-Aktivator-Inhibitor ( PAI ) gebunden werden , was zu einer Inaktivierung seiner Aktivität führt und nach der Ausscheidung aus dem Körper durch die Leber. Schließlich kann tPA Plasminogen binden und das gebundene Plasmin davon abspalten . Plasmin, eine andere Art von Protease , kann entweder durch einen Plasmin-Inhibitor gebunden werden oder auf den Abbau von Fibringerinnseln wirken , was der am häufigsten genutzte und erwünschte Weg ist.
Synaptische Plastizität
Es ist bekannt, dass tPA an einigen Formen synaptischer Plastizität , insbesondere an Langzeitdepressionen, beteiligt ist und folglich einige Aspekte des Gedächtnisses vermittelt .
Genetik
Gewebeplasminogenaktivator ist ein Protein, das vom PLAT- Gen kodiert wird , das sich auf Chromosom 8 befindet . Das von diesem Gen produzierte Primärtranskript wird einem alternativen Spleißen unterzogen , wodurch drei verschiedene Boten-RNAs produziert werden .
Galerie
Siehe auch
Verweise
Externe Links
- Geschichte der Entdeckung: Die Geschichte des gewebeartigen Plasminogen-Aktivators , Collen, D., Lijnen, HR
- Genentech Pressemitteilung 1982
- Gewebeplasminogenaktivator von der American Heart Association
- Das Fenster erweitern: Strategien, um Zeit bei der Behandlung des ischämischen Schlaganfalls zu gewinnen - Scientific American (August 2005)
- Studie erweitert Fenster für effektive Schlaganfallbehandlung – erklärt auf YouTube