thumb|Estructura de la calicreína La calicreína es una proteasa serina que libera cininas (BQ y CD) actuando sobre los cininógenos. Los dos sustratos de las calicreínas, que son los cininógenos de alto y bajo peso molecular, son producto de un solo gen. La calicreína da lugar a la bradiquinina y a la lisil bradiquinina o calidina. No puede activar las cininas hasta que el factor XII u otros estímulos, explicados posteriormente, la han activado a ella. La precalicreína es el precursor de la calicreína plasmática; la acción de las proteasas sobre las procalicreínas inactivas genera la actividad de la calicreína, de la cual se conocen 15 tipos.
Es una enzima que favorece la liberación de cininas en el plasma por hidrólisis de sus globulinas precursoras. Su origen se debe a la transformación de un precursor inactivo, el calicreinógeno, que se sintetiza en muchos tejidos del organismo. Esta transformación se produce por lesiones tisulares o procesos inflamatorios. La síntesis de calicreína tiene lugar en las células del túbulo conector del nefrón renal.
Esta proteasa se libera a la orina, pero además está presente en el retículo endoplasmático rugoso que conduce hacia Golgi, en vesículas secretoras que van hacia el lumen y al lado basal. Se postuló que la calicreína podría pasar al lado basal y, por lo tanto, al intersticio, donde podría generar cinina (en el intersticio renal). Más adelante, otros investigadores observaron in vitro que la calicreína de unas células MDCK del túbulo distal pasaba en razón 4:1 entre el lado urinario y el basal, confirmando la hipótesis planteada originalmente. El paso de calicreína hacia el lado basal significa que tiene la capacidad de generar cinina y bradiquinina y de pasar a la circulación sanguínea.
Hay dos tipos de calicreínas: la plasmática y la tisular o glandular.
Clases de calicreína
Plasmática
La calicreína plasmática (36 Kd), también llamada cininogenina o quininogenina, actúa solamente sobre el cininógeno de alto peso molecular para producir el nonapéptido bradiquinina.
Se produce a partir de la procalicreína plasmática (factor Fletcher) por acción del factor XIIa. Activa los factores de coagulación XII, VII y el plasminógeno y pertenece a la familia S1 de las peptidasas (más adelante se explica el proceso). Constituye un importante mediador de la inflamación y de la coagulación sanguínea y se considera la enzima clave del sistema de contacto de fases.
La proteasa que activa la procalicreína plasmática es el factor Hageman. A su vez, este factor se activa por contacto con superficies moleculares cargadas negativamente. También la calicreína puede activar al factor Hageman, cerrando un mecanismo de retroalimentación. Más adelante se comenta la participación de estos factores en la ruta intrínseca de la coagulación sanguínea.
Tisular o glandular
La calicreína tisular (29 Kd) puede actuar sobre los cininógenos de alto y de bajo peso molecular, dando lugar al decapéptido lisil bradiquinina (calidina) en ambos casos.
Se forma a partir de la procalicreína tisular por acción de la tripsina. Es sintetizada en diversos tejidos como glándulas salivales, sistema nervioso central y aparato cardiovascular. Se encuentra en riñones, glándulas sudoríparas, páncreas, glándulas salivales e intestinos.
Mecanismo de acción
Factores de coagulación
Los factores de coagulación son zimógenos sintetizados en el hígado que normalmente no tienen una actividad catalítica importante, pero que pueden convertirse en enzimas activas cuando se hidrolizan determinadas uniones peptídicas de sus moléculas.
Estas proenzimas, una vez recortadas, se convierten en proteasas de la familia de las serina proteasas capaces de activar a las siguientes enzimas de la cascada. Algunos factores de coagulación requieren vitamina K para su síntesis en el hígado (II, VII, IX y X).
(Factor. Nombre: Función)
I. Fibrinógeno: Se convierte en fibrina por acción de la trombina. La fibrina constituye la red que forma el coágulo.
II. Protrombina: Se convierte en trombina por la acción del factor Xa. La trombina cataliza la formación de fibrina a partir de fibrinógeno.
III. Tromboplastina o factor tisular: Se libera con el daño celular; participa junto con el factor VIIa en la activación del factor X por la vía extrínseca.
IV. Ion Calcio: Media la unión de los factores IX, X, VII, II, I y Ia a fosfolípidos de membrana.
V. Proacelerina, factor lábil: Potencia la acción de Xa sobre la protrombina.
VII. Proconvertina: Participa en la vía extrínseca, forma un complejo con los factores III y Ca2+ que activa al factor X.
VIII:C. Factor antihemofílico: Indispensable para la acción del factor X (junto con el IXa). Su ausencia provoca hemofilia A.
VIII:R. Factor Von Willebrand: Media la unión del factor VIII:C a plaquetas. Su ausencia causa la Enfermedad de Von Willebrand.
IX. Factor Christmas: Convertido en IXa por el XIa. El complejo IXa-VIII-Ca2+ activa al factor X. Su ausencia es la causa de la hemofilia B.
X. Factor Stuart-Prower: Activado por el complejo IXa-VIII-Ca2+ en la vía intrínseca o por VII-III-Ca2+ en la extrínseca, es responsable de la hidrólisis de protrombina para formar trombina.
XI. Tromboplastina plasmática o antecedente trombo plastínico de plasma: Convertido en la proteasa XIa por acción del factor XIIa; XIa activa al factor IX.
XII. Factor Hageman: Se activa en contacto con superficies extrañas por medio de calicreína asociada a cininógeno de alto peso molecular; convierte al factor XI en XIa.
XIII. Pretransglutaminidasa o factor Laili-Lorand: Activado a XIIIa, también llamado transglutaminidasa, por la acción de la trombina. Forma enlaces cruzados entre restos de lisina y glutamina contiguos de los filamentos de fibrina, estabilizándolos.
Precalicreína. Factor Fletcher: Convertido a calicreína, por el factor XIIa, la calicreina ejerce acción sobre los Cininogenos de alto peso molecular para dar síntesis de bradiquininas.
La sangre coagula mediante el simple contacto con una superficie cargada negativamente, como el vidrio o el caolín. Los componentes de este “sistema de contacto” que participan al haber un tejido dañado son las enzimas factor XII y procalicreína (PK), ambos zimógenos, así como el factor auxiliar que se une a superficies de carga negativa, el H-quininógeno (HK). Es posible que el FXII se autoactive (parcialmente) por la unión a la superficie. Una pequeña cantidad del factor XIIa transforma la PK (que por medio de HK se acopla a la superficie) en calicreína (PKa), que a su vez activa en gran cantidad el FXII a FXIIa. Este último activa después el factor XI, iniciando así la vía intrínseca de la coagulación sanguínea. La activación inducida por caolín mediante el sistema de contacto funciona excelentemente in vitro y constituye la base de un importante test de coagulación, el tiempo de tromboplastina parcial activado (abreviado TTPA). No obstante, el significado fisiológico de la coagulación sigue sin conocerse con certeza; de hecho, la existencia de defectos de nacimiento en los genes para FXII, PK o HK no provoca una tendencia al sangrado. Es posible que el sistema de contacto de fase sirva para procesos “colaterales”; por ejemplo, la calicreína separa del HK la hormona peptídica vasoactiva bradiquinina, un mediador importante en las reacciones inflamatorias. Este proceso es patológicamente relevante, por ejemplo, en el angioedema hereditario.
Pequeñas cantidades de factores complementarios circulantes pueden también activar superficies no bacterianas; se impide un control efectivo, que entonces lisa arbitrariamente las células corporales. La proteasa factor I (llamado “i”), con la ayuda del factor H y la proteína cofactor de membrana (MCP), separa el componente clave C3b de la membrana celular y con ello lo inactiva. Un regulador que actúa “aún más pronto” en la cascada es el inhibidor C1, que inhibe efectivamente C1s y C1r activados. El inhibidor C1 cumple también otra función como inactivador de la calicreína plasmática. En un defecto genético del inhibidor de C1 o de los anticuerpos contra el inhibidor se cancela esta función: la calicreína activada forma una excesiva gran cantidad de la hormona vasoactiva y proinflamatoria bradiquinina, que conduce a una elevada permeabilidad en los vasos y fluidez en los tejidos intersticiales. Este modo de ataque aparecido en el angioedema es peligroso para la vida cuando falla la cadena de la respiración.
Etapas de la cascada de coagulación
Archivo:ResumenCascada.JPG
La cascada de coagulación se divide para su estudio en tres rutas: la ruta intrínseca, la ruta extrínseca y la ruta común. Las rutas intrínseca y extrínseca son las vías de iniciación de la cascada, mientras que la común es hacia donde confluyen las otras dos desembocando en la conversión de fibrinógeno en fibrina.
Cada reacción de estas rutas da como resultado el ensamblado de un complejo compuesto por una enzima (factor de coagulación activado), un sustrato (proenzima de un factor de coagulación) y un cofactor que actúa acelerando la reacción. La calicreína participa en los mecanismos de la ruta intrínseca.
Ruta intrínseca en la procoagulación
El zimógeno de proteinasa FXII se une directamente a alguna superficie aniónica (etapa independiente de iones calcio) y sufre un cambio conformacional que aumenta su capacidad catalítica de 104 a 105 veces. La procalicreína y el FXI circulan en la sangre formando complejos independientes con el quininógeno de elevada masa molecular (HMWK): los complejos FXI-HMWK y procalicreína-HMWK. El FXI y la procalicreína se unen a los sitios aniónicos de las superficies de membrana expuestas a través de sus interacciones con el HMWK. Esta interacción lleva estos zimógenos al lugar de la herida y en proximidad directa con el FXII. La forma “activada” de FXII unida a membrana activa la procalicreína para producir calicreína. La calicreína actúa catalíticamente sobre FXII para dar FXIIa, una enzima mucho más activa. Esta actividad catalítica se ve potenciada por el HMWK (cofactor). FXI está unido a la membrana a través de su unión no covalente con HMWK y es activado por FXIIa a través de una rotura proteolítica para dar FXIa.
Archivo:ActivacionFactorXI.JPG
FXIa activa FIX, que se encuentra en el plasma como una proenzima, a FIXa en presencia de iones Ca2+ catalizando la ruptura de una unión peptídica de FIX.
Archivo:ActivacionIX.JPG
Sobre la membrana de las plaquetas se forma un complejo constituido por los factores IXa, X y VIII. Primero se unen FX y FIXa a la membrana gracias a los residuos gamma-carboxiglutamato correspondientes; actúan como quelantes del ion Ca2+ y luego se une el FVIII. El factor VIII es en realidad un heterodímero, formado por dos cadenas proteicas, cada una codificada por un gen diferente (VIII:C y VIII:R). El componente VIII:C es conocido como "componente antihemofílico" y actúa como cofactor del IXa en la activación del factor X, el componente VIII:R es el que permite la unión del factor VIII al complejo (la ausencia del VIII:C causa Hemofilia A).
El complejo formado por los factores IXa-X-VIII-Fosfolípidos y Ca2+ actúa sobre el FX para convertirlo en FXa.
Archivo:Calicre3.JPG
Esta es en esencia una cascada de cinco niveles:
1. Se inicia por la activación por “contacto” de FXII y la acción autocatalítica entre e FXII y la calicreína para dar FXIIa. 2. El FXIIa activa el FXI. 3. El FXIa activa el FIX. 4. El FIXa, en presencia de FVIIIa, activa el FX. 5. Se convierte el FX en FXa.