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Published by , 2016-04-25 19:01:48

Cascada de coagulación y zimógenos

Cascada de coagulación y zimógenos

Estefanía G. Villarruel Arzola. A01381016
22 de abril de 2016

Enzimología y biocatálisis

Cascada de coagulación y zimógenos

1 ZIMÓGENOS

Las enzimas proteolíticas se suelen sintetizar como precursores inactivos de tamaño más grande llamados
zimógenos o proenzimas (Voet, Voet, & Pratt, 2000). Cuando se habla de la activación de zimógenos se
trata de la activación de enzimas proteolíticas a través de la ruptura catalítica de uno o más enlaces
peptídicos por proteólsis limitada, como lo mencionan Vázquez, Varón Castellanos, y García Canovas
(1992). Estos autores también mencionan que este proceso es “una reacción exergónica en condiciones
fisiológicas normales y tiene carácter irreversible, no existiendo reacciones opuestas que regeneren el
mismo enlace peptídico hidrolizado o que reinserten el péptido liberado correspondiente”. Además, la
activación de los zimógenos o proenzimas se convierte en un mecanismo de control del organismo que es
diferente en las transiciones alostéricas y en las modificaciones covalentes reversibles, como lo indican
Vázquez y colaboradore (1992).

Como explica Vázquez y colaboradores (1992), la activación de zimógenos por rotura proteolítica de uno
o varios enlaces peptídicos es un proceso enzimático que requiere la presencia de una enzima activante.
Esto favorece la exposición del sitio activo, relacionado con el dominio funcional correspondiente que ya
está en el zimógeno. Por ejemplo, la tripsina convierte el quimiotripsinógeno en quimiotripsina y la
enteropeptidasa cataliza la formación de tripsina a partir del tripsinógeno. Generalmente, la enzima
activante es diferente a la enzima activa que resulta, causando una activación intermolecular sobre la
proenzima. Sin embargo, a veces la propia enzima activa puede actuar en una reacción de autocatálisis
sobre su precursor, como el tripsinógeno que también puede ser activado por tripsina.

Es importante mencionar también que los zimógenos tienen sitios activos distorsionados. Esto es por la
liberación de péptidos N-terminales que resultan un cambio conformacional y activación de la enzima
(Voet, Voet, & Pratt, 2000). Sin este cambio, la enzima no puede fijar el sustrato de manera adecuada o
estabilizar el intermediario.

La activación secuencial de proenzimas permite la generación rápida de grandes cantidades de enzimas
activas en respuesta a diversas señales fisiológicas (Voet, Voet, & Pratt, 2000). La forma en la que se van
activando puede ser en una sola reacción o en varias, produciéndose una cascada de reacciones, como lo
es la cascada de coagulación.

2 CASCADA DE COAGULACIÓN

La hemostasia es el término utilizado para representar el paro fiosiológico de una hemorragia por medio
de un mecanismo complejo que involucra un cambio de estado físico, de líquido a sólido con la formación
de fibrina, y el enlace del coágulo en una malla insoluble (Martínez-Murillo, 2006). Este sistema se divide
en dos subsistemas importantes: la hemostacia primaria y la hemostacia secundaria o coagulación. En
esta última etapa es donde participan los factores de coagulación que interaccionan sobre una superficie
catalítica para formar una red de fibrina e integrar el coágulo sanguíneo.

Estefanía G. Villarruel Arzola. A01381016
22 de abril de 2016

Enzimología y biocatálisis
La fibrina es producida por la proteína circulante soluble fibrinógeno, por medio de la acción de la
serinaproteasa trombina (Voet, Voet, & Pratt, 2000). La trombina es la última de un conjunto de enzimas
de la coagulación que son activadas en secuencia por proteólisis de sus formas de proenzimas.

La nomenclatura para todos los factores involucrados está dada por números romanos, aunque no
representan estrictamente el orden de participación, sino el orden en que fueron descubiertos.

El proceso de la coagulación de la sangre, de manera breve como lo presenta Voet, Voet y Pratt (2000),
inicia cuando una proteína de membrana expuesta al torrente sanguíneo debido a un daño tisular forma
un complejo con el factor VII o factor VIIa circulante (el factor VIIa se forma a partir de pequeñas
cantidades de factor VII de otras proteasas de la coagulación). El complejo factor tisular-VIIa se convierte
proteolíticamente en el zimógeno de factor X a factor Xa. Este último luego se convierte protrombina en
trombina, que a continuación genera fibrina a partir de fibrinógeno. Aquellos pasos dependientes del
factor tisular se denominan vía extrínseca que se atempera rápido por la acción de una proteína que inhibe
el factor VII generado por el factor Xa, y la vía intrínseca se refiere a los componentes que ocurren dentro
de la circulación.

En la vía intrínseca, se estimula el complejo factor tisular-VIIa que convierte el factor IX en su forma activa
XIa. La trombina generada activa otros componentes como el factor XI que mantiene la coagulación en
ausencia del factor tisular o factor VIIa, los factores V y VII. El factor Va promueve la activación de
protrombina en factor Xa, y el factor VIIIa promueve la activación de factor X por factor IXa. En
consecuencia, la trombina promueve su propia activación mediante un mecanismo de retroalimentación
que amplifica el paso precedente de la cascada (Voet, Voet, & Pratt, 2000). En la Figura 1 se esquematiza
este proceso de coagulación.

Estefanía G. Villarruel Arzola. A01381016
22 de abril de 2016

Enzimología y biocatálisis

Figura 1. Esquematización de la cascada de coagulación. Los factores con sufijo ‘a’ indica que son
factores activos (Fuentes Ortega, 2007).
Todas las proteínas y componentes celulares involucrados en la coagulación sanguínea existen bajo
condiciones fisiológicas normales en forma inactiva, que es la forma en la que circulan en el plasma. La
protrombina (FII), el FVII, FIX y FX son factores dentro de la cascada que también son zimógenos
convertidos a enzimas por rupture de una o dos unions peptídicas. El FVIII y FV son procofactores y son
convertidos a cofactors activos FVIIIa y FVa por rupture de una union peptídica (Martínez-Murillo, 2006).
En el Cuadro 1 se clasifican los factores de coagulación de acuerdo a sus propiedades generales.
Dentro de los zimógenos involucrados existen los que son dependientes de la vitamina K para llevar a
cabo su síntesis completa. Estas proteínas incluyen a los factores II, VII, IX y X, y también las proteínas
reguladoras C y S (Martínez-Murillo, 2006). En ausencia de esta vitamina, los factores antes mencionados
siguen siendo sintetizados, pero están de manera incompleta y carecen de la union de calico al ácido-

Estefanía G. Villarruel Arzola. A01381016
22 de abril de 2016

Enzimología y biocatálisis
carboxiglutámico y en el plasma sanguíneo se encuentran como factores no funcionales que no pueden
unirse a iones de calcio, importantes en el proceso (Martínez-Murillo, 2006).
Cuadro 1. Resumen de características de los factores involucrados en la cascada de coagulación (Voet,
Voet, & Pratt, 2000).

La activación en secuencia de zimógenos en la cascada de coagulación conduce a un inicio repentino de
la actividad de la trombina, ya que pequeñas cantidades de los factores VIIa, IXa y Xa peuden activar
cantidades mucho más grandes de sus sustratos. El potencial de amplificación de la cascada tiene que ver
con la concentración plasmática de las proteínas de coagulación (Voet, Voet, & Pratt, 2000).
Además, este mecanismo tiene regulación por retroalimentación ya que al último la trombina puede
activar los mecanismos que interrumpen la formación de coágulos que delimitan el tiempo del proceso.
Esto es de gran importancia ya que logra hacer eficiente el proceso sin gastar de más recursos fisiológicos,
y previene que se realicen procesos inadecuados que lleven a graves consecuencias en el individuo
afectado.

REFERENCIAS

Fuentes Ortega, M. (2007). Análisis cinético de las reacciones de activación de zimógenos: aplicación a sistemas
enzimáticos de interés fisiológico (Doctorado). Universidad de Castilla-La Mancha.

Martínez-Murillo, C. (2006). Mecanismos de activación de la coagulación. Revista Médica Del Instituto Mexicano Del
Seguro Social, 44(Suplemento 2), 51-58. Retrieved from http://www.medigraphic.com/pdfs/imss/im-
2006/ims062l.pdf

Vázquez, A., Varón Castellanos, R., & García Canovas, F. (1992). Ideas generales sobre activación de
zimógenos. Ensayos: Revista De La Facultad De Educación De Albacete, (7), 269-277. Retrieved from
https://dialnet.unirioja.es/descarga/articulo/2281739.pdf

Voet, D., Voet, J., & Pratt, C. (2000). Fundamentos de bioquiḿ ica. Grupo A - Artmed.


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