Summary
Von Willebrand factor (VWF) is an adhesive, multi-functional huge multimerized protein
with multiple domains harboring binding sites for collagen, platelet glycoprotein
receptors and coagulation factor VIII (FVIII). The functional domains enable VWF to
bind to the injured vessel wall, to recruit platelets to the site of injury by adhesion
and aggregation and to bind and protect FVIII, an important cofactor of the coagulation
cascade. VWF function in primary haemostasis is located in particular in the arterial
and micro-circulation. This environment is exposed to high shear forces with hydrodynamic
shear rates ranging over several orders of magnitude from 10–1 to 105 s-1 and requires
particular mechanisms to enable platelet adhesion and aggregation under these variable
conditions. The respective VWF function is strictly correlating with its multimer
size. Lack or reduction of large VWF multimers is seen in patients with von Willebrand
disease (VWD) type 2A which correlates with reduction of both VWF:platelet GPIb-binding
and VWF:collagen binding and a bleeding phenotype. To prevent unlimited platelet adhesion
and aggregation which is the cause of the microangiopathic disorder thrombotic thrombocytopenic
purpura (TTP), VWF function is regulated by its specific protease ADAMTS13. Whereas
a particular susceptibility of VWF to ADAMTS13 proteolysis is the cause of a frequent
VWD type 2A phenotype, lack or dysfunction of ADAMTS13, either acquired by ADAMTS13
antibodies or by inherited ADAMTS13 deficiency (Upshaw-Schulman Syndrome), causes
TTP. Therefore VWD and TTP represent the opposite manifestations of VWF related disorders,
tightly linked to each other.
Zusammenfassung
Der von-Willebrand-Faktor (VWF) ist ein adhäsives, riesiges, multimerisiertes Protein
mit multiplen Domänen, die u.a. für die Bindung an Kollagen, Thrombozytenrezeptoren
und Faktor VIII (FVIII) verantwortlich sind. Über diese funktionellen Domänen bindet
VWF an die verletzte Gefäßwand, rekrutiert Thrombozyten an die verletzte Oberfläche
mittels Adhäsion und Aggregation, und bindet und schützt FVIII mit seiner essenziellen
Rolle in der Gerinnungskaskade. Der VWF übt seine Funktion vor allem in der arteriellen
und in der Mikro-Zirkulation aus. In dieser Umgebung unterliegt er hohen Scherkräften
mit hydro dynamischen Scherraten über mehrere Größenordnungen von 10–1 bis 105 s-1,
was besondere Mechanismen für die Plättchenadhäsion und -aggregation unter diesen
unterschiedlichen Bedingungen voraussetzt. Diese spezifischen Funktionen des VWF korrelieren
sehr eng mit seiner Multimergröße. Fehlen oder Reduktion der großen VWF-Multimere
sind charakteristisch für Patienten mit von-Willebrand-Syndrom Typ 2A, was mit funktionellen
Einschränkungen der Bindung von VWF an Thrombozytenglykoprotein Ib und an Kollagen
sowie einer Blutungsneigung einhergeht. Um eine ungebremste Thrombozyten-Aggregation,
wie bei der thrombotisch- thrombo - zytopenischen Purpura (TTP) zu verhindern, wird
die Funktion des VWF durch seine spezifische Protease ADAMTS13 reguliert. Während
eine höhere Empfindlichkeit des VWF für die ADAMTS13-vermittelte Proteolyse ursächlich
für einen häufigen Typ des VWS, den Typ 2A ist, verursachen das Fehlen oder Dysfunktion
von ADAMTS13, entweder Autoantikörper- vermittelt oder durch den hereditären ADAMTS13-Mangel
(Upshaw-Schulman-Syndrom), eine TTP. Somit repräsentieren VWS und TTP die eng miteinander
verbundenen gegensätzlichen Manifestationen der VWF-vermittelten Krankheitsbilder
Keywords
Von Willebrand disease - von Willebrand factor - TTP - ADAMTS13
Schlüsselwörter
Von-Willebrand-Syndrom - von-Willebrand-Faktor - TTP - ADAMTS13