Protein S und C sind beide Moleküle, die im Körper biologische Funktionen haben. In einer Situation, in der beispielsweise eine Wunde vorhanden ist und der Blutfluss gestoppt werden muss, benötigt der Körper sowohl Protein S als auch C, um das Ausmaß der Gerinnung zu kontrollieren. Protein C braucht Protein S, um sich mit ihm zu verbinden, um seine Rolle beim Gerinnungsprozess zu spielen. Wenn Menschen einen Mangel an einem oder beiden Proteinen aufweisen, besteht ein erhöhtes Risiko für Blutgerinnsel.
Der Prozess der Blutgerinnung ist komplex und umfasst mehr als 20 verschiedene Proteine. Jedes dieser Proteine interagiert mit einem anderen und bildet nur einen Teil einer Kaskade. Der Begriff Kaskade bezieht sich auf eine biologische Situation, in der ein Molekül ein anderes beeinflusst, diese Wechselwirkung dann eine andere Substanz verändert usw. in einem Wasserfalleffekt, bei dem das Primärmolekül viele andere Reaktionen auslöst, um ein bestimmtes biologisches Ziel zu erreichen. Bei Blutgerinnseln endet diese Kaskade in einer Verklumpung von Blutzellen zu einem Pfropfen für eine Wunde.
Jede Kaskade benötigt bestimmte Moleküle, um die Reaktion voranzutreiben und das gewünschte Endergebnis zu erzielen. Wenn die Kaskade jedoch keine Regulierung hätte, wäre das Endergebnis, wie zum Beispiel Blutgerinnsel, ungewöhnlich stark und gesundheitsgefährdend. Daher wird jede Kaskade an verschiedenen Stellen von anderen biologischen Substanzen kontrolliert, so dass das Gerinnsel die richtige Größe hat und die Gerinnung stoppt, wenn die Arbeit erledigt ist. Protein S und C sind regulatorische Mittel, die diese Aufgabe erfüllen.
Im Blutstrom transportiert, bewegt sich Protein C als inaktives Molekül. Protein S bewegt sich auch im Blut und interessiert sich nicht für inaktives Protein C. Nur wenn Protein C aktiviert wird, kann sich Protein S damit verbinden.
Die Aktivierung von Protein C erfolgt, wenn der Spiegel einer Substanz, die als aktive Form von Thrombomodulin bekannt ist, ansteigt und auf Protein C einwirkt. Die Konzentrationen von aktiviertem Thrombulin steigen nur an, wenn die Blutgerinnung im Gange ist. Dies liegt daran, dass Thrombomodulin Teil der Gerinnungskaskade ist und durch eine weitere Substanz namens Thrombin aktiviert wird.
Fragmente von Zellen, die als Blutplättchen bekannt sind, bilden die grundlegende Zellstruktur eines Gerinnsels. Diese Blutplättchen sind die Stellen, an denen Protein S und C aneinander binden. Protein C benötigt Protein S zur Bindung, um die notwendige Regulation durchzuführen.
Dieser auf der Oberfläche des Blutplättchens sitzende Komplex der beiden Proteine baut in der Kaskade noch weitere Proteine ab. Faktor Va und Faktor VIIIa sind Moleküle, die die Gerinnung fördern. Sie aktivieren ein anderes Molekül, das ein anderes Molekül aktiviert, das zu Thrombin wird. Hier kehrt die Kaskade zu Protein S und C zurück, da Thrombin die Substanz ist, die Thrombomodulin aktiviert, das wiederum Protein C aktiviert.
Daher kann eine Regulierung des Gerinnungsprozesses erfolgen. Da der Spiegel an aktiviertem Protein C durch den Thrombomodulinspiegel beeinflusst wird, wird er indirekt durch den Spiegel aller Pro-Blutgerinnungsmoleküle beeinflusst. Bei einem gesunden Menschen hält diese ständige Einflussschleife die Blutgerinnung auf einem vernünftigen und nützlichen Niveau und verhindert, dass Blutgerinnsel in unerwünschten Bereichen auftreten. Wenn eine Person an Protein C- oder Protein S-Mangel leidet, ist diese Regulation gestört und es können sich gefährliche Blutgerinnsel im Kreislaufsystem bilden.