Czynnik von Willebranda jest białkiem a konkretnie multimeryczną glikoproteiną. Nie został nazwany na cześć odkrywcy. Erik Adolf von Willebrand żył na przełomie wieków XIX i XX, był internistą, który po raz pierwszy opisał schorzenie nazwane później chorobą von Willebranda. Sam czynnik został odkryty tuż po śmierci von Willebranda, w latach pięćdziesiątych XX wieku, w latach siedemdziesiątych udało się go wyizolować.
Ze względu na wielkość białka (multimer może być większy niż 20MDa) oczywistym jest, że poszczególne egzemplarze proteiny charakteryzują się zróżnicowaną strukturą. W ogólnej budowie łańcucha polipeptydowego na uwagę zasługują przede wszystkim następujące domeny:
- D’/D3, które wykazują powinowactwo do czynnika VIII (VWF jest jego białkiem nośnikowym)
- domeny A1 – tworzące bazę strukturalną, wykazują one aktywność względem receptorów płytkowych GPIb, GPIIb/IIIa, heparyny a także kolagenu
- domeny A2 – zawierające miejsce wiązanie proteazy ADAMTS13 – która tnie czynnik von Willebranda na mniejsze części
- domeny A3, które odpowiadają za wiązanie się czynnika do kolagenu
- C1 – zawierające fragment wiążący integrynę płytkową αIIbβ3
- domeny pętli cysteinowej (na C-końcu białka), które VWF dzieli z płytkopochodnym czynnikiem wzrostu, transformującym czynnikiem wzrostu β oraz gonadotropiną kosmówkową
Różne warianty posiadają różne ilości i rozmieszczenie poszczególnych domen. Ciekawym faktem jest obecność antygenów układu AB0 na czynniku von Willebranda.
Jaka jest rola czynnika von Willebranda podczas procesu krzepnięcia? Otóż, w największym skrócie, proces wygląda następująco: Uszkodzenie ciągłości tkanek i ściany naczynia krwionośnego powoduje ekspozycję budulca tkanek: kolagenu. VWF wykazuje aktywność względem kolagenu typu αI i dobudowuje się do niego tworząc długie i rozgałęzione rusztowanie, które dosłownie rozpoczyna „łapać” płytki krwi, te dobudowują się do multimeru VWF tworząc rozległą sieć okrywającą zranienie. Samo związanie VWF do płytki powoduje uwolnienie zawartości α-granul na zewnątrz płytki, zawartości, w której skłąd wchodzą: insulino-podobny czynnik wzrostu, płytkopochodne czynniki wzrostu, TGFβ, PF4, fobronektynę, trombospondynę, czynnik V i kolejną, sporą, dawkę czynnika VW. Gdyby tej, naprawdę szybkiej, reakcji łańcuchowej nie zatrzymać, czynnik von Willebranda wraz z zaangażowanymi płytkami szybko zablokowałby światło naczynia. Główną rolę zapobiegawczą pełni proteaza ADAMTS13. Łączy się ona ze specyficznym miejscem cięcia na domenie A2 i tam odcina fragment łańcucha polipeptydowego. Można pomyśleć, że w ten sposób niszczy powstającą strukturę, ale wykazuje największe powniowactwo do domen „rozłożonych” (unfolded) czyli tych, które budują sieć chwytającą płytki – ADAMTS13 „przycina” zbyt długie rusztowania, hamując nadmierny rozrost skrzepu.
VWF jest stale produkowany przez śródbłonek naczyń (w ciałkach Wibel-Palade), megakariocytach (gdzie trafia do α-granuli płytek) oraz w tkance łącznej podśródbłonkowej. Zaburzenia syntezy mogą prowadzić do szeregu chorób, między innymi: zespołu hemolityczno-mocznicowego (HUS), zespołu Heyde’a, zakrzepowej plamicy małopłytkowej i innych skaz krwotocznych, chorób naczyń mózgu (ACVD) oraz oczywiście: chorób von Willebranda. Dziedzicznych (autosomal, dominant) braków czynnika von Willebranda, wywołujących dysfunkcję płytek i procesu krzepnięcia. Geny odpowiedzialne za syntezę czynnika VW zlokalizowane są na chromosomie 12. Klasycznie wyróżnia się 4 typy choroby, ale klasyfikacja genetyczna oraz immunochemiczna rozpoznaje więcej typów i podtypów choroby, zwiększając szansę na rozpoznanie wariantów schorzenia i wdrożenia odpowiedniego leczenia.
W diagnostyce choroby von Willebranda musimy wziąć pod uwagę dwie podstawowe właściwości VWF – jego ilość, oraz jego funkcjonalność. Ilość jest znana jako VWF-antygen. Najczęściej oznaczane przy użyciu specyficznego przeciwciała w technice immunoassay. Funkcjonalność, lub też częściej – aktywność VWF nie może być mylona z aktywnością enzymatyczną, bo VWF nie jest enzymem. Dostępne testy polegają na oznaczeniu skuteczności wiązania VWF do kolagenu, GPIb, lub oznaczenia kofaktora ristocetyny – antybiotyku pozyskiwanego z Amylocolatopsis lurida, wycofanego ze stosowania, z powodu wywoływania trombocytopenii i aglutynacji płytek. Aglutynacja zachodziła wyłącznie w obecności VWF w związku z czym jest to świetny test do zbadania aktywności VWF. Współczynnik VWF-aktywność i VWFantygen jest podstawowym kwalifikatorem typu choroby von Willebranda. W chwili obecnej coraz częściej ustępuje diagnostyce molekularnej, która wykrywa zmutowane geny odpowiedzialne za nieprawidłową syntezę czynnika.
Maciej Smutek