A véralvadási folyamatban fontos szerepet játszanak a vér legkisebb alakos elemei, a vérlemezkék, valamint 12 féle véralvadási faktor és számos egyéb vérben keringő molekula. Az összetett alvadási folyamat során fibrin fehérjékből létrejövő háló keletkezik, amibe vérlemezkék csapódnak és vérrögöt képeznek, ezzel elzárva a sérülés során keletkező sebet. Abban az esetben, ha zavar lép fel a véralvadási rendszerben, létrejöhet kóros vérzékenység vagy trombofília is. A vérzékenység leggyakoribb oka a vérlemezkék működési zavara vagy csökkent száma, mely bizonyos örökletes betegségekhez köthetők, illetve egyes májbetegségek esetén, bizonyos fertőzéses vagy daganatos (pl. leukémiás) betegeknél léphetnek fel nagyobb valószínűséggel.
Gyakoribb örökletes vérzékenységet okozó betegségek az úgynevezett hemofíliák, amelyek bizonyos véralvadási faktorok hiányát vagy kóros működését okozzák. Több májban szintetizálódó véralvadási faktor működéséhez K vitamin szükséges, ennek hiánya is okozhat fokozott vérzékenységet.
A trombózisra való hajlamosító tényező lehet környezethez kötött: az érfal sérülése, például gyulladás következtében, a vérkeringés lelassulása ágynyugalom vagy hosszabb idejű mozgásszegény időszak során, illetve bizonyos esetekben genetikai eltérések is hajlamosíthatnak.
Az embóliás események mintegy 60%-ában valamilyen öröklött genetikai trombózishajlam fedhető fel. Megfontolandó a trombózishajlam örökletes háttérének tisztázása ismétlődő vetélések esetén, illetve ha 50 éves kor alatt jelentkezik, vagy ha fogamzásgátló szedése mellett alakult ki mélyvénás trombózis. Amennyiben fény derül trombózishajlamra, megfelelő orvosi kezeléssel várhatóan elkerülhetőek a súlyos szövődmények.
Leiden V faktor
A véralvadásban számos faktor együttműködése szükséges. Az egyik ilyen kulcsszereplő az V-ös faktor, amely inkább kofaktorként működik a véralvadási láncban. Hiánya egy nagyon ritka vérzékenységi zavart okoz, bizonyos génvariánsa a trombózis kockázatát növelheti.
Az V-ös faktor Leiden variációja a leggyakoribb mélyvénás trombózisra hajlamosító génvariáns, az európai népesség 3-8%-a hordozza.
Heterozigóta formában enyhén, mintegy 3-4-szeresére növeli a trombózis kockázatát; homozigóta formában akár 80-szorosára is növekedhet a kockázat. Habár a kockázat jelentősen megnő a vérrögök kialakulására, a Leiden-hordozók csak körülbelül 10 százalékánál alakul ki trombózis élete során. Többszörös vetélés esetén is érdemes trombóziskockázat-vizsgálatot végeztetni, mert akár Leiden mutáció is állhat a háttérben. Egy veszélyes terhességi kórkép, az úgynevezett pre-eclampsia tünetegyüttes kialakulásának esélye is nagyobb a Leiden variánst hordozó nőknél.
Prothrombin génvariáns (II faktor)
A véralvadási láncban egy másik fontos résztvevő a prothrombin. Enzimatikus reakcióban thrombin keletkezik belőle, a thrombin pedig II-es faktorként többek között fibrinogénből fibrinszálakat hoz létre a véralvadás során. Mutációja hatására megemelkedik a vér prothrombin-szintje, amely vérrögök kialakulását idézheti elő, így akár mélyvénás trombózist, majd tüdőembóliát okozhat. Az európai népesség körülbelül 2%-a hordozza, ritkább és alacsonyabb kockázatot jelentő eltérés, mint az Leiden variáns. Heterozigóta egyének esetén a vérrögök kialakulásának kockázata 2,5-szeres, homozigóta formában akár 20-szoros is lehet a génvariánssal nem rendelkező populációhoz képest.
MTHFR génvariánsok
Az MTHFR gén a metilén-tetrahidrofolát-reduktáz enzimet kódolja, amely a folsav/folát (B9 vitamin) metabolizmusában játszik szerepet. A folát a B9 vitamin természetben előforduló, biológiailag aktív formája, a folsav szintetikus forma. A folsavat az úgynevezett folát-ciklus molekuláris reakciósorozaton keresztül dolgozza fel a szervezet, ennek egyik terméke az 5-metil-tetrahidrofolát (5-MTHF), amely egy másik metabolikus útvonalban, a metionin-ciklusban is szerepel. A metionin-ciklusból keletkezik a homocisztein, amelynek a mennyisége a véralvadásban fontos tényező. Az 5-MTHF az MTHFR enzim reakciójából keletkezik, szükséges kofaktora a B2 vitamin (riboflavin). Az MTHFR gén változatai befolyásolják az enzim aktivitását és ezáltal a folát- és metionin-ciklust. Az MTHFR egy bonyolultabb útvonalon keresztül a nitrogén-monoxid (NO) termelődéséhez is hozzájárul. A NO-szint emelkedése értágulást okoz, amely csökkenti a vérnyomást.
A homocisztein a bevitt táplálékból származó metionin lebontásakor keletkező aminosav. Amennyiben túl nagy mennyiségben van jelen a vérben, károsíthatja az érfalat, amely vérrögök kialakulásához vezethet. Homocisztein-érték emelkedést okozhat B6, B12 vitamin, folsav (B9 vitamin) hiány is, vagy a MTHFR gén 677. pozíciójában megjelenő (C->T) báziscserés, homozigóta (TT) variációja. A MTHFR gén egy másik eltérése, a 1298A->C homozigóta formában (CC) szintén csökkentett működésű MTHFR enzimet kódol, bár kisebb mértékben befolyásol, mint a 677C->T. Az összetett heterozigóta állapot (c.677C>T, c.1298A>C) szintén csökkent aktivitású enzimműködést eredményez.
Plazminogén aktivátor inhibitor polimorfizmus (PAI-1)
A véralvadás egyensúlya aktiváló és gátló (inhibitor) folyamatok érzékeny összehangjából jön létre. Ha egy kialakult vérrögre már nincs szükség, elállt a vérzés, a vérrög alkotóelemei lebontódnak. Ennek egyik fontos enzime például a plazmin, amely a fibrin fehérjeszálakat „szedi szét”. A plazmin inaktív formában (mint plazminogén) kering a véráramban, amíg egy aktiváló faktor nem aktiválja. A plazminogén aktiváló faktorát is szabályozza egy másik enzim, a plazminogén aktivátor inhibitor (PAI). Ha a PAI enzim valamely genetikai variáns hatására nem működik megfelelően, akkor trombózishajlam alakulhat ki. Ha a PAI enzim mennyisége megnő, a fibrinszálak nem bontódnak le, ami trombózis kialakulásához vezethet.
XIII-as véralvadási faktor (Factor XIII)
A XIII-as véralvadási faktor egy úgynevezett kofaktor molekula, egy másik molekulával kapcsolódva aktiválódik a véralvadási rendszerben. Ez a molekula a trombin, melynek hatására XIIIa faktor keletkezik. A XIIIa faktor enzimműködése során a fibrin-polimerszálak keresztkötéseit hozza létre. A XIII-as véralvadási faktor hiánya súlyos vérzékenységben mutatkozik meg, rendkívül ritka, megközelítőleg minden milliomodik embert érinti.
Molekuláris alapja a fibrinszálak nem megfelelő összekapcsolódása, akár „újravérzések” is jelentkezhetnek már alvadt helyeken. Hemofíliás betegekhez hasonló vérzési tünetek is jellemzőek, például vérzés a mélyebb szövetekben, ízületekben. A betegség kezelése is körülményes, leggyakrabban vér/plazma-transzfúzióval kezelik, de kísérleti stádiumban elérhetőek kifejezetten a XIII-as faktort pótló terápiák is. A súlyos vérzésen kívül tünete lehet a lassú, gátolt sebgyógyulás és a többszörös vetélés.
Béta-fibrinogén (FGB)
A véralvadási reakciólánc egyik legfontosabb résztvevője a fibrin. A fibrinogén három fehérjeláncból épül fel: α, β, és γ. Az egyik legtöbbet vizsgált a β alegység, melyet az FGB gén kódol. Sérülés esetén a thrombin fehérje aktiválja a fibrinogént, fibrinné alakítva, ezután tudnak a fibrinszálak egymáshoz kapcsolódni és elkezdeni kialakítani a véralvadékot. Egy bizonyos FGB génvariáns esetén a fibrinogén szintje megnő a vérben, ami megnöveli a pitvarfibrillációs betegek esélyét stroke kialakulására, illetve a kialakult stroke utáni túlélési esélyeket csökkenti. Továbbá rizikófaktort jelent koszorúér-betegségek, perifériás artériás betegségek kialakulására is.
Angiotenzin konvertáló enzim polimorfizmus (ACE I/D)
A vérnyomás változását hamar észreveszi a szervezet, az erekben és a vesékben is fellelhető nyomásérzékelő receptorok által. A vese a vérnyomáscsökkenést észlelve reagál, renin kerül a véráramba az inaktív angiotenzinogénből angiotenzin I-et készít. Az angiotenzin I-ből az ACE enzim angiotenzin II-t készít. Ez a molekula aktívan képes a homeosztázis-helyreállító folyamatok elindítására: érösszehúzó hatású (vérnyomás emelkedését váltja ki), nátrium-visszatartást vált ki (amivel az ozmózis miatt a vízvisszatartás is emelkedik,így a vérnyomás is), aldoszteron termelést vált ki (ez a hormon szintén a vese vízvisszatartását fokozza), szomjúságérzetet növeli (vízfogyasztás hatására szintén nagyobb lesz a vértérfogat – emelkedett vérnyomás). Ez a reakciósorozat a renin-angiotenzin- aldoszteron rendszer (RAAS). A fent említett RAAS rendszer hatékonyságát többek között az ACE enzim génjének a variációi is befolyásolják. Az I, azaz inszerciós és D, azaz deléciós allélt különböztetjük meg ebben a génben. Az I allél alacsonyabb aktivitású ACE enzimet kódol, ezáltal az angiotenzin II szintje alacsonyabb lesz. Ez az allél egyébként sporttevékenységet tekintve az állóképességi sportokban nyújtott nagyobb sikerért felelős. A D allél, különösen a DD homozigóta genotípust pedig szívkoszorúér- betegségekkel hozták összefüggésbe.