Hemostaza

hemostaza

Hemostaza este un mecanism protector, de aparare impotriva hemoragiilor spontane sau induse, realizata cu participarea simultana a unor mecanisme locale vasculare si a unor factori plasmatici, plachetari, tisulari, care realizeaza la nivelul leziunii vasculare, un cheag rosu, care opreste hemoragia, procesul fiind urmat de refacerea peretelui vascular, de repermeabilizarea vasului si reluarea fluxului circulator.

Endoteliul vascular si plachetele asigura hemostaza primitiva, tranzitorie, in timp ce constituentii plasmei si factorii tisulari participa la definitivarea hemostazei si la vindecarea plagilor.

Cei mai multi autori prezinta hemostaza ca o succesiune de 3 sau 4 timpi:

1.Timpul vasculo-plachetar

2.Coagularea

3.Retractia cheagului

4.Fibrinoliza

Timpul vasculo - plachetar

Aparitia unei solutii de continuitate la nivelul peretelui vascular declanseaza rapid mecanisme vasculare si plachetare, care realizeaza "dopul alb" plachetar, eficient in aceasta etapa a hemostazei primare, dar provizoriu. In continuare, endoteliul lezat, cat si plachetele degranulate elibereaza factori care initiaza sau favorizeaza urmatoarele etape.

Vasoconstrictia lezarea peretelui vascular declanseaza, in vasele mici si mijlocii  - arteriole venule, contractia celulelor musculare netede care are ca rezultat ingustarea sau chiar disparitia lumenului vascular. Ingustarea lumenului vascular are ca efect reducerea mai mult sau mai putin marcata a fluxului sanguin. Volumul de sange din vas poate influenta, pe de o parte, concentratia locala a factorilor procoagulanti - prin dilutie, pe de alta parte poate afecta transportul acestora la locul leziunii. Vasoconstrictia instalata postlezional intereseaza o suprafata mica din vasul lezat, de-a lungul a cativa centimetri in amonte si aval de leziune. Ea variaza ca durata si intensitate in functie de particularitatile reactive ale vaselor.

Mecanismele vasoconstrictiei postlezionale sunt reprezentate de:

contractia miogena directa a fibrelor musculare interesate

- interventia aproape simultana a unui mecanism reflex, simpatic, declansat probabil de durere si de stimularea receptorilor din vase si tesuturile vecine si controlat de centrii vasoconstrictori medulari.

- mecanismul umoral care mentine in timp vasoconstrictia, prin participarea unor factori vasoconstrictori vehiculati de plachete sau eliberati in urma lezarii endoteliului si degranularii plachetare - aminele vasoactive: endotelina, TxA₂, epinefrina, norepinefrina, 5-hidroxitriptamina, histamina, etc.

Endotelina  - produsa de celulele endoteliale (CE) este unul din cei mai puternici agenti vasoconstrictori la care apeleaza initial vasul lezat. Este un polipeptid cu minimum 21 de aminoacizi. Se cunosc 4 forme: endothelin - 1 (ET-l), endothelin-2 (ET-2), endothelin-3 (ET-3) si "vasoactive intestinal contractor"

Endotelina produce vasoconstrictie locala, precedata de vasodilatatie, deoarece prin stimularea fosfolipazei A₂, ea creste productia de PGI₂ cu efect vasodilatator. Stimularea fosfolipazei A₂ duce si la cresterea productiei de TxA₂, cu efecte proagregante si de augmentare a vasoconstrictiei. Actiunea vasoconstrictoare a endotelinei este limitata de PGI₂ si EDRF.

Tromboxanul A₂ (TxA₂) - este sintetizat de plachetele activate din acid arahidonic pe calea ciclooxigenazei. Are un efect vasoconstrictor puternic, dar de scurta durata, deoarece este rapid inactivat la TxB₂, un metabolit inert. Isi exercita actiunea prin intermediul fosfatidilinozitolului care activeaza canalele de Ca²⁺.

Vasoconstrictia este un fenomen neesential, prioritara si dominanta in aceasta etapa fiind participarea plachetelor. Mecanismele de aderare, agregare, degranulare plachetara, in urma carora se formeaza "dopul alb" plachetar au fost prezentate in capitolul 13.

Endoteliul vascular si hemostaza

In conditii normale, in vivo, proprietatile antitrombogene ale endoteliului predomina, asigurand fluiditatea sangelui. Schematizand, aceste proprietati se pot grupa in:  

a. Proprietati antitrombotice:

- inhiba activarea plachetara prin: proteoglicanii de suprafata, sinteza de PGI₂ (prostaciclina), sinteza de NO (EDRF);

- inhiba coagularea: sinteza de trombomodulina, sinteza de inhibitor al caii extrinseci, sinteza de proteina S;

favorizeaza fibrinoliza: prin sinteza de activatori tisulari si de tip urokinaza ai plasminogenului;

b. Proprietatile protrombogene, proactivatoare:

activeaza plachetele, prin: sinteza de factor von Willebrand (fvW), sinteza de PAF (factorul de activare plachetara), de proteine sau molecule aderente;

intervine in coagulare: sinteza de FV, sinteza de factor tisular, suprafata de legatura pentru factorii coagularii;

inhiba fibrinoliza - inhibitori al activatorilor plasminogenului

▪ Sinteza de PGI₂ sau prostaciclina - reprezinta unul dintre cele mai importante mecanisme prin care endoteliul se opune activarii plachetelor si coagularii. Celula endoteliala si celula musculara neteda sintetizeaza prostaciclina plecand de la acidul arahidonic din fosfolipidele membranare, eliberat sub actiunea fosfolipazei A₂. Stimularea fosfolipazei A₂ se face prin nenumarati stimuli, chimici, mecanici, biologici si in prezenta ionilor de Ca²⁺. Actiunea antiagreganta si vasodilatatoare a PGI₂ se datoreaza stimularii adenilat-ciclazei si cresterii cAMP-ului. Lezarea vaselor face ca plachetele sa sintetizeze TxA₂, care favorizeaza formarea cheagului, in timp ce prostaciclina sintetizata in zonele invecinate, nelezate ale endoteliului, localizeaza cheagul si mentine restul vasului normal din punct de vedere functional. Inhibarea ciclooxigenazei din plachete si endotelii anuleaza aceste efecte. Doze mici de aspirina inhiba ciclooxigenaza plachetara, CE producand o noua ciclooxigenaza, pe cand, pentru cea plachetara este nevoie de prezenta de noi plachete in circulatie.

▪ EDRF - Endothelium Derived Relaxing Factor. Numit initial "factor de relaxare derivat din plachete", aceasta substanta este identificata azi cu monoxidul de azot (NO). Sub actiunea a nenumarati factori-  acetilcolina, bradikinina, VIP, substanta P, CE sintetizeaza NO din arginina, in prezenta unei enzime calmodulin-dependenta = NO sintetaza. Mai departe, NO activeaza guanilatciclaza, care transforma GMP-ul in cGMP, care produce relaxarea.

In afara de NO si PGI₂, relaxarea mai poate fi indusa si de un ipotetic factor hiperpolarizant EDHF, dar printr-un mecanism diferit, efluxul de K⁺ (figura 14.1).

Fig. 14.1. Factorii de relaxare sintetizati de endoteliu si mecanismele prin care realizeaza relaxarea (dupa Pierre Corvol, 1993 modificat)

▪ Sinteza de trombomodulina - este un alt mecanism antitrombotic initiat si dezvoltat de CE. Trombomodulina nu se sintetizeaza in CE din microcirculatia cerebrala. Ea este o glicoproteina receptor pe suprafata CE, de care se ataseaza trombina prin exositusurile ABE. Legarea de trombomodulina schimba conformatia trombinei, care nu mai poate cataliza proteoliza fibrinogenului, in schimb capata abilitatea de a activa proteina C, care la randul ei lizeaza FVa si FVIIIa, limitand coagularea.

▪ Sinteza de inhibitor al caii extrinseci "Tissue Factor Pathway Inhibitor" TFPI - care inhiba factorul tisular, initiatorul coagularii pe cale extrinseca prin activarea FVII. Este un inhibitor lent, care se complexeaza inca de la inceput cu FXa si apoi inhiba factorul tisular.

Alaturi de mecanismele de limitare sau inhibare a diferitelor etape ale hemostazei, endoteliul are si capacitatea de a induce agregarea plachetara si coagularea, capatand astfel proprietati protrombogene. Evenimentele majore in acest context sunt: sinteza de factor van Willebrand, de PAF, de factor tisular, de fibronectina si de molecule adezive.

▪ Sinteza de factor von Willebrand (fvW)

Factorul fvW este o glicoproteina plasmatica formata din multimeri heterogeni, cu GM foarte diferita, intre 400.000 si 20 milioane. Este secretat de CE, dar si de megacariocite. Eliberarea lui faciliteaza formarea locala a cheagului prin medierea adeziunii initiale la proteinele subendoteliului. Molecula de fvW prezinta doua situsuri - unul pentru reziduurile glucidice ale colagenului subendotelial si altul pentru glicoproteinele Ib si IIb-IIIa de pe membrana plachetara. Aderarea simultana a fvW la structurile subendoteliale (colagen, heparan sulfat) si la receptori glicoproteici plachetari constituie momentul initierii aderarii plachetelor la endoteliul lezat.

Deficitul sau absenta acestui factor induce boala von Willebrand, caracterizata paraclinic prin timp de sangerare prelungit, scaderea concentratiei plasmatice a factorului, absenta agregarii plachetelor la ristocetina, scaderea activitatii coagulante a F VIII.

▪ Sinteza de "factor de activare plachetara" - PAF

PAF-ul este un fosfolipid care contine colina, fiind sintetizat de mai multe celule - bazofile, mastocite, CE, plachete. O parte din receptorii specifici pentru PAF au fost identificati si clonati. Fixarea PAF-ului pe acesti receptori duce la activarea ciclului fosfoinozitolului si mobilizarea Ca²⁺ intracelular, ceea ce are ca rezultat aderarea si agregarea plachetelor si leucocitelor la locul leziunii.

▪Sinteza de fibronectina. Fibronectina, Fn este o glicoproteina cu GM mare, molecula fiind un dimer solidarizat de doua punti disulfidice. Fn interactioneaza cu mai multe componente ale aparatului hemostatic, ea se leaga de colagen, fibrinogen, fibrina, heparina si are rol de substrat pentru plasmina, trombina, F XIIIa. Favorizeaza aderarea plachetelor la structurile subendoteliale expuse, receptorul integrinic implicat in interactiunea plachete - fiind GP IIb - IIIa.

Dintre structurile endoteliului vascular, cea mai implicata in declansarea hemostazei este zona subendoteliala. Ea se afla in imediata vecinatate a CE, pe membrana bazala. La acest nivel se gasesc fibre de colagen, elastina, fibronectina, celule musculare netede, toate constituind factori de atractie pentru plachete in cazul expunerii lor. Prin activarea F XII la XIIa in urma contactului acestor structuri cu plasma se declanseaza coagularea pe cale intrinseca, in timp ce tromboplastina tisulara din endoteliile lezate initiaza coagularea pe cale extrinseca.

Coagularea

Reprezinta o succesiune de reactii care au ca produs final reteaua de fibrina insolubila, care definitiveaza si consolideaza trombusul alb plachetar, conferindu-i rezistenta si aderenta. Fiecare din aceste reactii necesita formarea unor complexe enzimatice, conversia precursorilor inactivi in proteaze active prin proteoliza limitata si reglarea fiecarei etape prin cofactori plasmatici, celulari si ioni de Ca²⁺. In aceasta etapa, rolul principal revine factorilor plasmatici ai coagularii prezenti in majoritate in forma inactiva. Activarea unui factor duce la randul sau la activarea mai multor molecule din factorul care intervine in etapa urmatoare. Se realizeaza astfel o crestere exponentiala a factorilor activati, denumita activare in "cascada" (teoria cascadei enzimatice a lui MacFarlane) care culmineaza cu producerea unei cantitati suficiente de trombina, care va transforma fibrinogenul plasmatic in fibrina.

Factorii plasmatici care intervin in aceasta etapa sunt de natura protidica, lipoprotidica, electrolitica, iar functional pot fi coagulanti sau anticoagulanti. Pentru a evita confuziile create de nomenclatura acestor factori s-a admis numerotarea lor cu cifre romane (in timp ce factorii plachetari sunt numerotati cu cifre arabe).

O parte din factorii plasmatici ai coagularii sunt proteaze, cu un radical serina in centrul activ, din acest motiv fiind numite proteaze serinice. Se gasesc in plasma sub forma inactiva, de zimogeni si sunt activate prin proteoliza limitata, in cursul careia se elibereaza fragmente peptidice, conformatia se schimba, iar siturile active sunt demascate.

Fibrinogenul = FI

Este o beta₂ globulina cu GM cca. 400.000. Se sintetizeaza in ficat si in cantitati mici si la nivelul plachetelor. Concentratia plasmatica este de 200 - 400 mg/dl. Structura este dimerica, fiind format din trei perechi de lanturi alfa, beta, gama, unite intre ele prin punti disulfidice. Pe lantul alfa se gasesete fibrinopeptidul A si un tripeptid, iar pe lantul beta, fibrinopeptidul B. Conversia fibrinogenului in fibrina are loc, in principal sub actiunea trombinei si este un proces de trecere de la starea "sol" la starea "gel", care se desfasoara in trei etape:

1. Proteoliza limitata catalizata de trombina. Procesul implica eliberarea a doua perechi de polipeptide din fiecare molecula de fibrinogen prin clivarea a patru legaturi peptidice intre arginina si glicocol. Cele doua perechi polipeptidice sunt: doua fibrinopeptide A desprinse de pe lantul alfa si doua fibrinopeptide B desprinse de pe lantul beta. Lantul gama nu este afectat de actiunea trombinei.

2. Etapa de polimerizare a monomerilor de fibrina. Se realizeaza spontan, neenzimatic, dar si in prezenta trombinei, care o faciliteaza. Polimerizarea longitudinala se face prin punti de hidrogen si are ca rezultat reteaua primara de fibrina. Polimerizarea transversala se face tot prin punti de hidrogen la nivelul acidului glutamic si rezulta fibrina solubila (in uree 5M) sau polimerul "S".

3. Formarea fibrinei insolubile se produce sub actiunea unei transglutaminaze plasmatice - FXIII si a Ca²⁺-ului. FXIII introduce legaturi covalente, disulfidice in structura fibrinei solubile rezultand reteaua de fibrina stabila, insolubila, in ochiurile careia sunt incluse plachete si hematii. Reteaua de fibrina formata consolideaza cheagul plachetar provizoriu, la suprafata sa fiind adsorbiti factorii plasmatici ai coagularii, dar si plasminogen si activatori sau inhibitori ai acestuia.

FII- protrombina

Este o α₂ globulina, cu GM aproximativ 68.000 si concentratie plasmatica intre 10-15 mg/dl. Se sintetizeaza in hepatocit, impreuna cu FVII, IX si X in prezenta vitaminei K. Vitamina K nu intra in structura acestor factori, ci are doar rol de coenzima (Ganong, F.W,1993). In cazul sintezei protrombinei, vitamina K se combina cu o apoenzima, rezultand enzima AEK responsabila de sinteza protrombinei. Dupa absorbtie si transport, vitamina K este convertita la nivelul microzomilor hepatici intr-un epoxid activ, sub aceasta forma actionand ca un cofactor in carboxilarea enzimatica a acidului glutamic din proteinele complexului protrombinic - II, VII, IX, X, care devin astfel capabile sa lege ionii de Ca²⁺.

Cand vitamina K este in cantitati insuficiente (deficitul de vitamina K din hepatopatiile cronice) se formeaza o molecula normala de protrombina, dar in cantitate mult mai mica.

Administrarea derivatilor de dicumarina (Trombostop) sau inandion (cu structura chimica analoaga vitaminei K) care intra in competitie cu vitamina K la legarea de receptorii hepatocitului, va duce la imposibilitatea folosirii vitaminei K de catre hepatocit. In acest caz, el va sintetiza proteine analoage factorilor dependenti de vitamina K, dar inactive biologic, numite: "proteins induced by vitamin K absence" - PIVKA, care nu mai pot fixa Ca²⁺. In timp ce molecula normala de protrombina are 4 locusuri pentru legarea Ca²⁺, proteina omoloaga, sintetizata in prezenta dicumarinelor are doar unul. Tot in prezenta vitaminei K se sintetizeaza si proteina C si S.

Din protrombina, printr-o serie de clivaje, sub actiunea protrombinazei rezulta trombina, enzima cheie a coagularii. Trombina este o enzima proteolitica din familia proteazelor serinice.

Trombina intervine in toate stadiile hemostazei, de la producerea leziunii vasculare pana la cicatrizare, avand urmatoarele actiuni:

- asupra peretelui vascular - -stimuleaza sinteza si eliberarea de PGI₂ si de endotelina, precum si cresterea nivelului de Ca²⁺ citozolic prin activarea unei proteinkinaze Ca²⁺ calmodulin dependente (Marsen, T. et. Al, 1996);

- limiteaza productia de activator al plasminogenului;

- stimuleaza diviziunea fibroblastilor si ajuta la vindecarea plagilor;

- actiuni asupra plachetelor

- stimuleaza secretia plachetara si agregarea

- stimuleaza secretia de TxA₂

- initiaza fixarea FX pe plachete.

- actiuni la nivelul proteinelor plasmatice

- converteste fibrinogenul in fibrina

- activeaza FV si FVIII, precum si proteina C

- formeaza complexe inactive cu antiproteazele, in special cu antitrombina III

- contribuie la activarea complementului.

Viteza cu care se produce trombina este dependenta de doi cofactori proteici, FV si FVIII si reglata prin sistemul proteinei C.

FIII - desi nu este un component al plasmei, FIII figureaza in randul celor 13 factori plasmatici ai coagularii. Este o lipoproteina tisulara, eliberata de o multitudine de tesuturi: creier, rinichi, ficat, plamani, placenta, splina, peretii vaselor, epiteliul mucoasei bucale. Rol - declanseaza coagularea prin mecanism extrinsec, activand FVII cu care formeaza un complex enzimatic.

FIV - Ca²⁺ - este un ion indispensabil coagularii, dar si intregii hemostaze. In aceste procese, Ca²⁺ se consuma, dar nu afecteaza hemostaza deoarece pool-ul microzomal este intotdeauna suficient. Roluri:

augmenteaza reactia de aderare, eliberare si intervine obligatoriu in agregare

- participa la formarea activatorului protrombinei

- participa la conversia protrombinei in trombina

- intervine in formarea fibrinei insolubile

- este indispensabil in retractia cheagului.

FV - proaccelerina - este un factor labil, stabilizarea lui facandu-se in prezenta Ca²⁺. Este o beta globulina, cu concentratie plasmatica de 0,7 mg/dl si GM aproximativ 300.000. Se sintetizeaza la nivelul hepatocitului, independent de vitamina K, dar face parte din complexul protrombinic alaturi de FII, VII, IX si X care sunt factori dependenti de vitamina K. Intervine in calea intrinseca a coagularii, dar nu ca o proteaza, ci prin proprietatea sa de a fixa FXa, fata de care FV joaca rol de receptor. In complexul f3-Ca²⁺-FVa-FXa, FVa augmenteaza actiunea enzimatica a FXa. Este inhibat si degradat de sistemul proteinei C.

FVII - proconvertina este o glicoproteina, sintetizata in hepatocit, dependent de vitamina K, cu o concentratie plasmatica de 0,1 mg/dl. Desi in plasma circula in forma activa, FVII nu capata activitate coagulanta decat dupa interactiunea cu tromboplastina tisulara. Dupa aceasta interactiune, o parte a moleculei de FVII sufera clivarea unor legaturi peptidice si trece intr-o forma partial activata.

Rol - activeaza rapid FX si IX, accelerand coagularea prin mecanism extrinsec.

FVIII - globulina antihemofilica A. Este o glicoproteina foarte labila, cu durata de viata de 8-12h si o concentratie plasmatica de 0,5-1 mg/dl. Deoarece nu are actiune proteazica este considerat, ca si FV un cofactor al coagularii. FVIII este de fapt un complex proteic, cu rol atat in hemostaza primara prin fractiunea von Willebrand, cat si in coagulare - prin fractiunea procoagulanta.

Prin studiul imunochimic al plasmei bolnavilor cu hemofilie A si/sau boala von Willebrand s-au evidentiat trei entitati diferite ale FVIII, atat ca structura, cat si ca loc de sinteza. S-a convenit ca ele sa fie notate:

- VIII: C - denota activitatea procoagulanta. Este sintetizat de celulele parenchimatoase hepatice, sinteza fiind codificata de o gena localizata distal, pe bratul lung al cromozomului X. Defectul acestei gene induce sinteza de proteina anormala cantitativ sau calitativ, boala fiind cunoscuta sub numele de hemofilie A.

- VIII R: Ag - reprezinta fractiunea antigenica a complexului, detectabila prin reactia de precipitare cu antiseruri de iepure.

- VIII R:vW indica activitatea de tip factor von Willebrand care initiaza hemostaza primara.

Rol - FVIII:C intervine in coagularea pe cale intrinseca prin formarea unui complex cu IXa, Ca²⁺ si f₃ care activeaza FX. Aceasta activare apare si in lipsa fractiunii procoagulante, dar este mult diminuata.

FIX - factorul antihemofilic B - factor Christhmas. Este o proteaza serinica de natura glicoproteica, sintetizata de hepatocit, in prezenta vitaminei K. Are o concentratie plasmatica de 0,5 - 0,7 mg/dl. Este activat de produsul activarii de contact PAC format din FXIIa - FXIa, in prezenta ionilor de Ca²⁺.

FIXa formeaza impreuna cu FVIII, f₃ plachetar si Ca²⁺ un complex care capata proprietati proteazice, convertind FX in Xa. Formarea complexului este accelerata de urmele de trombina care fac FVIII mai activ.

FX - Stuart - Prower. Reprezinta una din proteinele esentiale ale coagularii, fiind "placa turnanta" si calea finala comuna, atat in mecanismul intrinsec cat si extrinsec al coagularii. Este o glicoproteina cu GM 54.000, o concentratie de 10 mg/dl si se sintetizeaza la nivelul hepatocitului dependent de vitamina K.

Factorul X poate fi activat de complexul enzimatic FIXa - FVIIIa - f₃ - Ca²⁺ generat pe cale intrinseca, de complexul enzimatic FVIIa - f₃ - Ca²⁺ generat pe cale extrinseca, dar si de o serie de proteaze cum ar fi tripsina, enzime din veninul de Vipera Russeli sau chiar de plachete.

Roluri in hemostaza:

FXa poate cataliza activarea FIX in IXa;

impreuna cu FV, fosfolipidul plachetar (f3) si Ca²⁺ formeaza un complex enzimatic: f₃-Ca²⁺-FV-FXa, numit protrombinaza sau activatorul protrombinei sau tromboplastina activa, care catalizeaza convertirea protrombinei in trombina;

in ultimii ani s-a constatat ca FXa poate sa joace un rol de limitare a coagularii, prin complexarea lui cu inhibitorul caii mediate de factorul tisular  - TFPI. Complexul TFPI - FXa se leaga de complexul: factor tisular - F VIIa caruia ii inhiba activitatea procoagulanta (Hillman, R. S., K. A. Ault, 1998

FXI - antihemofilic C - Rosenthal - este o β globulina plasmatica, cu GM 160.000, formata din doua lanturi peptidice legate prin punti disulfidice. Se sintetizeaza la nivel de hepatocit si are o concentratie plasmatica de 0,6 mg/dl. In plasma se gaseste sub forma inactiva, convertirea facandu-se sub actiunea proteolitica a FXIIa, in prezenta ionilor de Ca²⁺. FXIa impreuna cu FXIIa si ionii de Ca²⁺ formeaza un complex enzimatic, numit clasic produsul activarii de contact - PAC. Acest complex actioneaza ca o serin proteaza asupra FIX pe care-l converteste in IXa.

FXII - factor de contact - Hageman b globulina, cu GM 90.000, formata din trei lanturi polipeptidice unite intre ele prin punti disulfidice, sintetizata probabil la nivelul ficatului. Actioneaza ca o serin proteaza, dar activarea lui (spre deosebire de restul serin proteazelor) nu se face prin proteoliza limitata, ci prin adsorbtia factorului la structurile subendoteliale expuse in urma lezarii vasului, sau prin contactul cu sticla, caolinul, tegumentele, urme de acizi grasi liberi, urme de acid uric, suprafete rugoase. Nu este activat de endoteliul normal si de sticlaria siliconata sau parafinata. La activare participa, sub forma de cofactori o serie de factori plasmatici HMWK, kalicreina, FXIa, ionii de Ca²⁺. Rol:

in declansarea mecanismului intrinsec al coagularii

activator indirect al sistemului plasminic

converteste prekalicreina in kalikreina.

FXIII - stabilizator al fibrinei - Laki - Lorand. Este o a globulina cu o concentratie plasmatica de 1-4mg/dl, sintetizata la nivelul hepatocitului si megacariocitelor. Activarea necesita ioni de Ca²⁺. Din punct de vedere functional, FXIIIa este o transglutaminaza, care introduce legaturi covalente, transversale in structura monomerilor de fibrina. FXIIIa favorizeaza proliferarea fibroblastilor si vindecarea endoteliilor prin sinteza de colagen.

Sistemul kalicreina-kininogen reprezinta punctul de intersectie al coagularii (prin mecanism intrinsec) cu sistemele kininoformator, plasminoformator si al complementului.

Kininogenul cu GM mare - High Molecular Weight Kininogen (HMWK), identic cu factorul Fitzgerald, constituie precursorul proteic din care o proteaza - kalicreina scindeaza peptidul bradikinina, cu proprietati vasoactive si chemotactice. In mecanismul coagularii, HMWK joaca rolul de cofactor la activarea FXII si FXI. Un fragment din FXIIa va cataliza conversia prekalicreinei in kalicreina, enzima proteolitica cu multiple roluri:

scindeaza HMWK in kinine: bradkinina, kalidina, substante vasoactive implicate in starea inflamatorie si durere, dar care inhiba activarea FXII;

participa la activarea FXII sub forma de cofactor;

activeaza sistemul plasminic;

activeaza sistemul complementului.;

Este interesant faptul ca FXIIa catalizeaza activarea kalicreinei in prezenta unui cofactor, plasmina, si ea la randul ei activata de FXIIa. La acest nivel se realizeaza o bucla de feed-back, intre HMWK, FXII, kalicreina, plasmina.

Figura 14.2. Feed-back pozitiv si negativ intre FXII, sistemul plasminoformator, kininoformator si complement

Mecanismele coagularii

Cheagul de fibrina insolubila se formeaza printr-o succesiune de reactii, care pot fi stadializate in trei etape. Aceste etape nu sunt perfect limitate, ele se intrepatrund si se interconditioneaza.

Formarea activatorului protrombinei (protrombinaza sau tromboplastina activa). Are o durata de ordinul minutelor, fiind cea mai lunga etapa a coagularii si se desfasoara pe doua cai: intrinseca si extrinseca.

- calea intrinseca - este declansata in momentul lezarii vasului si expunerii structurilor subendoteliale, care formeaza cu trei proteine plasmatice, FXII, HMWK si prekalicreina un complex activator. In acest complex, HMWK si prekalicreina au rol de cofactori in activarea factorului XII. Fixarea FXII pe suprafata de contact duce la o activare initiala cu formarea a mici cantitati de FXIIa. Cantitati mici din FXIIa determina atat activarea FXI, cat si a unui precursor enzimatic din plasma, prekalicreina in kalicreina, care la randul ei: activeaza FXII, plasminogenul in plasmina si degradeaza HMWK in kinine, care, printre alte actiuni inhiba activarea FXII (bucla de feed-back).

Factorul XIa participa la randul lui la activarea ulterioara a FXII, cei doi factori activati formand un complex enzimatic numit de unii autori produsul activarii de contact PAC - XIIa - XIa - Ca²⁺. Acest complex activeaza in continuare FIX. FIXa atasat de FVIIIa (activat de catre trombina, in afara cascadei coagularii) si impreuna cu fosfolipidul plachetar (f₃) si ionii de Ca²⁺ formeaza un alt complex enzimatic, numit de catre unii autori produs intermediar (PI1), care activeaza factorul X.

O cale alternativa pentru activarea FIX o reprezinta FVII (vezi schema coagularii).

- Calea extrinseca - este initiata de eliberarea tromboplastinei tisulare (factorul tisular) in urma lezarii endoteliilor, care activeaza FVII (proconvertina) in FVIIa. FVIIa alaturi de fosfolipidul plachetar si ionii de Ca²⁺ formeaza un complex enzimatic care activeaza factorul X. Acest complex este similar ca actiune, produsului intermediar 1 obtinut pe cale intrinseca. Dintre cei doi produsi intermediari, primul apare, in timp PI1 exogen, dar cel endogen are o participare mai consistenta. Factorul X activat pe cele doua cai se adsoarbe pe FVa (activat de trombina) si impreuna cu fosfolipidul plachetar si ionii de Ca²⁺ formeaza proactivatorul trombinei, incheindu-se prima etapa a coagularii. Generarea tromboplastinei active ocupa cea mai mare parte a timpului de coagulare (6 - 8 min., ultimele doua etape desfasurandu-se in mai putin de 15 sec).

Etapa de formare a trombinei - sub actiunea activatorului protrombinei, protrombina trece in trombina.

Etapa de formare a fibrinei. Trombina scindeaza proteolitic fibrinogenul, in prezenta ionilor de Ca²⁺ cu formarea monomerilor de fibrina, stabilizati in prezenta factorului XIIIa.

Mecanisme anticoagulante

Organismul uman este deopotriva dotat cu mecanisme procoagulante, dar si cu posibilitati de a limita nu numai coagularea, ci si alte etape ale hemostazei. In ultimii ani s-au depus eforturi considerabile in a identifica si caracteriza biochimic si functional anticoagulantele naturale, fiziologice, dar si in descoperirea unor noi antitrombotice sintetice, cu impact major in tratarea trombozelor.

Antitrombininele. Cele mai cunoscute anticoagulante naturale sunt antitrombinele, dintre acestea cea mai eficienta fiind antitrombina III. Antitrombina III face parte din familia serpinelor serin proteaze inhibitorii. Din cele 20 serpine ale familiei, trei sunt cunoscute ca putand sa lege heparina: antitrombina III, heparin cofactor II si proteaze nexin I. Antitrombina III poate deveni efectiva numai cand este activata de heparina.

Intre antitrombina III si trombina se realizeaza un complex inactiv, printr-o reactie stoikiometrica 1:1, prin formarea de legaturi intre un radical arginina din antitrombina cu serina din trombina. Acest complex se formeaza dupa ce molecula de antitrombina este eliberata din complexul format cu heparina. Antitrombina III inhiba si formele active ale factorilor IXa, Xa, XIa si XIIa.

Figura 14.3. Schema coagularii si fibrinolizei

- Linia punctata  - interrelatiile coagulare - fibrinaliza

- PAC  - produsul activarii de contact. PI-produsul intermediar.

Sistemul proteinei C este considerat azi elementul cheie in reglarea coagularii. Proteina C se sintetizeaza la nivelul hepatocitului, dependent de vitamina K si are drept cofactor proteina S, sintetizata atat in hepatocit, cat si in celula endoteliala. La realizarea complexului participa factori plasmatici- proteina C si trombina si factori endoteliali - trombomodulina si proteina S.

C.E. produc trombomodulina, o glicoproteina receptor de care se leaga trombina. Prin aceasta legatura trombina isi schimba conformatia si isi pierde capacitatea de proteoliza a fibrinogenului, in schimb capata abilitatea de a activa proteina C. Aceasta lizeaza FVa si FVIIIa, 1imitand coagularea.

Trombomodulina fixata pe trombina ii modifica specificitatea enzimatica, transformand-o intr-un activator mai puternic al proteinei C, dar in acelasi timp duce la pierderea capacitatii  de a activa plachetele, FV si FVIII sau de a transforma fibrinogenul in fibrina. Ea poate deci, limita productia de trombina si activitatile ei procoagulante, impunandu-se ca model de substanta antitrombotica.

Tot proteina C inactiveaza un inhibitor al activatorului tisular al plasminogenului, favorizand astfel formarea plasminei si fibrinoliza (figura 14.4)

Figura  14.4. Sisteme anticoagulante: proteina C

Inhibitorul caii mediate de factorul tisular - TFPI

Un inhibitor fiziologic al caii extrinseci a coagularii a fost identificat in ultimii ani si numit "tissue factor pathway inhibitor". Se sintetizeaza de catre CE, la suprafata careia ramane fixat prin intermediul unor GAG. Este un inhibitor lent, care se complexeaza mai intai cu FXa (deci numai dupa initierea coagularii). Complexul TFPI-FXa se leaga de complexul factor tisular - FVIIa, caruia ii inhiba activitatea procoagulanta.

Actiune anticoagulanta naturala, de mai mica importanta prezinta si inhibitorul componentei C si a sistemului complementului care, pe langa aceste activitati specifice mai inhiba si FXIIa, kalicreina, trombina, limitand astfel extensia coagularii.

Anticoagulante sintetice

Antivitaminele K - reprezentate in principal de dicumarine nu inhiba factorii coagularii, ci deprima sinteza la nivel de hepatocit a factorilor dependenti de vitamina K - II, V, VII, X, proteina C si S datorita structurii asemanatoare cu a vitaminei K.

Inhibitorii specifici ai trombinei in curs de descoperire sunt inhibitori directi care blocheaza una sau mai multe din structurile situ-lui activ. Azi, unul din cei mai puternici inhibitori sintetici ai trombinei este hirudina, extrasa din glandele salivare ale lipitorii Hirudo Medicinalis.

Actiuni antitrombotice evidente manifesta proteina C obtinuta din plasma umana prin recombinari genetice, precum si TFPI recombinat uman.

Retractia cheagului

In momentul formarii retelei de fibrina, in ochiurile acesteia sunt angajate plachete, care emit prelungiri lungi, cu schelet microfibrilar, constituite din proteine contractile. Acestea adera la filamentele de fibrina, dar si la prelungirile altor plachete, rezultand o retea plachetara inclusa in cea fibrinoasa. Retractia cheagului, urmata de expulzia serului este consecinta scurtarii prelungirilor plachetare, prin contractia plachetelor incluse in reteaua de fibrina. In timpul scurtarii acestor prelungiri, fibrele retelei de fibrina se apropie intre ele, dand nastere unui trombus solid si omogen, mai greu de dislocat de fluxul circulator. Aceasta etapa a hemostazei este dependenta de prezenta plachetelor in retea, aceasta depinzand de numarul si functionalitatea lor. Sub valoarea de 100.000 plachete/mm³, retractia cheagului devine proportionala cu scaderea numarului de plachete. Retractia cheagului poate fi perturbata de alterari ale trombosteninei, boala numindu-se trombostenia Glanzmann.

Fibrinoliza

Fibrinoliza este un proces antitrombotic esential care consta in scindarea enzimatica a fibrinei, constand in formarea unor fragmente care nu mai pot reconstitui o retea coerenta de fibrina. Enzima cheie a acestui proces este plasmina, o enzima proteolitica care se afla in plasma sub forma inactiva de plasminogen. Actiunea sa se afla sub dublul control al unui sistem activator si altul inhibitor intre care se stabileste un permanent echilibru, care permite desfasurarea unei fibrinolize fiziologice.

Activatorii fiziologici ai plasminogenului

Sunt grupati, prin analogie cu coagularea intr-un sistem extrinsec, reprezentat de factori care nu apartin plasmei si un sistem intrinsec care depinde de factori preexistenti in plasma.

Sistemul extrinsec.  

activatorul tisular al plasminogenului - tPA (tissue plasminogen activator) produs de celulele endoteliale, mai ales de la nivelul venelor mici. tPA se sintetizeaza in citoplasma celulei endoteliale, se stocheaza in vezicule citoplasmatice, de unde este eliberat in sange. Orice distructie a celulei endoteliale, indiferent de factorii care o produc este insotita de eliberare de tPA, care poate fi considerat un marker al alterarii vasculare; tPA recombinat uman este produs astazi prin tehnica de recombinare DNA si folosit in scop terapeutic. El poate liza trombii din arterele coronare, daca se administreaza foarte curand (in primele 2-3 ore) dupa aparitia unui infarct acut de miocard sau accident vascular cerebral trombotic.

secretata de aceste structuri trece in sange si participa la actiunea fibrinolitica bazala). Urokinaza - detine un rol deosebit in randul activatorilor tisulari. A fost identificata initial la nivelul corticalei renale, dar este produsa si de epiteliul cailor urinare, de cornee, vagin. Se pare ca este produsa in toate tipurile de epitelii si ar avea rol in mentinerea permeabilitatii ducturilor si canalelor excretoare, prin indepartarea depozitelor de fibrina. O mica parte din urokinaza

Sistemul intrinsec - este reprezentat de substante care actioneaza indirect, fiind din punct de vedere functional, lisokinaze. Pentru a-si exercita actiunea activatoare formeaza, impreuna cu alti factori complexe functionale, la care se adauga si mici cantitati de plasmina, sub aceasta forma producand hidroliza plasminogenului in plasmina. Cel mai important activator al acestui sistem este FXII- Hageman, care opereaza initial pe un preactivator prekalicreina pe care o transforma in activator- kalicreina. Aceasta rupe o parte din molecula de plasminogen si apare o productie mica de plasmina activa. O mica parte din aceasta plasmina se complexeaza cu FXII, rezultand hidroliza plasminogenului.

Plasmina este o proteaza asemanatoare tripsinei, cu GM 83000, avand in centrul activ aminoacidul serina. La nivelul retelei de fibrina, eventual constituita este adsorbit atat plasminogenul cat si activatorii, astfel incat situatia locala este diferita de cea generala. In mod normal, plasmina se afla intr-un complex cu o alfa₂-macroglobulina, care are rol chelator si ii diminueaza activitatea. In conditiile fibrinolizei fiziologice, plasmina exercita o actiune proteolitica specifica asupra retelei de fibrina deja constituita, pe care o scindeaza succesiv in produsi de degradare ai fibrinei - PDFi, initial cu o G.M mare - X si Y si in final cu GM mica - D, E. Aceste fragmente sunt transportate la ficat, unde sunt fagocitate de sistemul monocit-macrofag.

Cantitati crescute de PDF se intalnesc in sangele circulant, in cursul fibrinolizelor patologice si a coagularii intravasculare diseminate (CID).

Concentratii mari de plasmina pot sa scindeze si alti factori ai coagularii: fibrinogenul (PDF), protrombina, FV, VIII, VII, IX, precum si alte proteine: alfa-globuline, caseina, gelatina, cartilaj, hormoni proteici. In conditii normale actiunea plasminei asupra acestor factori este nesemnificativa, dar in conditiile unei fibrinolize nestapanite se poate instala un sindrom hemoragic foarte grav.

Inhibitorii sistemului plasminic

Un numar mare de proteine plasmatice  sunt capabile sa inhibe atat plasmina, cat si alte enzime proteolitice, cum sunt proteazele granulocitare, ale sistemului coagulant, kininoformator, complementului.

▪ Inhibitorii tisulari se gasesc in concentratii mari in plaman, miocard, rinichi, placenta (in ultimul trimestru de sarcina exista o diminuare a fibrinolizei), tunica medie a vaselor si in trombocite. Cel mai important inhibitor tisular este PAI-1 produs de celulele endoteliale lezate si constituie un marker al alterarii endoteliale. Inhiba tPA - activatorul plasminogenului produs tot la nivelul endoteliului. Valorile crescute ale PAl 1 sunt corelate cu tromboza de la nivelul coronarelor, vaselor cerebrale si este citat ca factor agravant al ateromatozei.

▪ Inhibitorii circulanti

- Alfa₂-antiplasmina este o glicoproteina care inhiba aproape instantaneu centrul activ al plasminei, blocand-o ireversibil. Are cea mai mare specificitate si afinitate pentru plasmina, revenindu-i ponderea cea mai importanta in neutralizarea acesteia.

- Alfa₁ -antitripsina - inhiba cu predilectie tripsina si anumite proteaze granulocitare, dar si plasmina pe care o blocheaza lent, dar ireversibil.

- Alfa₂ macroglobulina - nu ataca centrul activ al plasminei, avand doar rol chelator.

- FXIII prin legaturile pe care le favorizeaza permite includerea in reteaua de fibrina a moleculelor de alfa₂-antiplasmina, impiedicand fixarea plasminogenului si a plasminei in retea, dand astfel posibilitatea inhibitorilor circulanti sa o neutralizeze.