Een enkele calciumkern in een eiwitmolecuul maakt het verschil tussen trombose en doodbloeden. Dat concluderen Utrechtse en Amsterdamse onderzoekers in Nature Communications.

Het eiwit in kwestie is de von Willebrand-factor, afgekort VWF, die bloedplaatjes aan elkaar laat plakken tot een stolsel. Dit eiwit is permanent in het bloed aanwezig en eerder werd al ontdekt dat het wordt geactiveerd door hydrodynamische afschuifkrachten. Wanneer het bloed sneller stroomt dan normaal, bijvoorbeeld doordat een vaatwand beschadigd is, vouwt VWF gedeeltelijk open waardoor een bindingsplek voor de bloedplaatjes vrij komt te liggen.

Werkt de bloedstolling te goed en dreigt een bloedvat helemaal verstopt te raken, dan treedt een beschermingsmechanisme in werking. Door de extra grote afschuifkrachten in het laatste beetje van het bloedvat dat nog open is, vouwt nog een ander gedeelte van VWF open. Hiermee tekent het eiwit zijn eigen doodvonnis: er komt namelijk een plek in de keten bloot te liggen die door een ander eiwit genaamd ADAMTS-13 gemakkelijk kan worden doorgeknipt.

Het calciumion blijkt nu te voorkomen dat deze afbraak te snel gaat. Het trekt aan 5 aminozuurresiduen uit de VFW-keten, niet ver van de plek waar ADAMTS-13 pleegt te knippen. Ten eerste stabiliseert dit het hele eiwit dat daardoor minder gemakkelijk ontvouwt, maar veel belangrijker is dat het zich ook meteen weer netjes opvouwt zodra de stroming wat minder wordt. ADAMTS-13 kan er dan dus niet meer bij, en VWF blijft beschikbaar om een volgende bloeding te stelpen.

Zonder calcium kan VWF zichzelf alleen goed hervouwen wanneer de stroming echt helemaal wegvalt, wat in een bloedvat zelden gebeurt.

In de praktijk is het regelmechanisme waarschijnlijk nog iets ingewikkelder omdat calcium tevens ADAMTS-13 blijkt te activeren. Hoe dat precies zit, moet nog worden uitgezocht. Typisch is dan weer dat barium ook ADAMTS-13 activeert, maar niet de rol van calcium in VWF kan overnemen.

Dat het echt allemaal zo werkt hebben de groepen van Eric Huizinga (UU) en Sander Tans (FOM-instituut AMOLF) op verschillende manieren weten aan te tonen. Zo vonden ze via röntgenkristallografie uit hie het calcium precies in het eiwit zit, en wisten ze met een ‘optisch pincet’ te bepalen welke krachten voor het ontvouwen en weer terugvouwen nodig zijn.

Voor zover ze weten is het de eerste keer dat is aangetoond, dat een metaalion het (ont)vouwmechanisme kan beïnvloeden van een eiwit dat mechanisch wordt belast. Ze vermoeden echter dat het wel vaker gebeurt, gezien het aantal eiwitten waarvan bekend is dat er zo’n metaalion in zit verwerkt.

bron: FOM