Corso di Laurea in Scienze Infermieristiche. La coagulazione. Dott. ssa Mariateresa Cacciola

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1 Corso di Laurea in Scienze Infermieristiche FISIOLOGIA DEL SANGUE 2 La coagulazione Dott. ssa Mariateresa Cacciola Cosa è l emostasi? Serie di reazioni biochimiche e cellulari, sequenziali e sinergiche, che hanno lo scopo di impedire la perdita di sangue dai vasi. E un meccanismo m di difesa, finalizzato al mantenimento dell integrità dei vasi sanguigni e della fluidità del sangue Alterazioni dell emostasi emostasi Aumento Riduzione Trombosi Emorragia

2 Fasi del processo emostatico 1- Vascolare contrazione Riduzione lume muscolatura vasale vascolare 2- Piastrinica -adesione Formazione -risposta biochimica - shape change tappo - degranulazione piastrinico - aggregazione 3- Coagulativa attivazione di Formazione proteasi plasmatiche coagulo fibrina i 4- fibrinolitica attivazione sistema Dissoluzione fibrinolitico coagulo RIPARAZIONE LESIONE VASCOLARE FASE VASCOLARE Primo evento del processo emostatico Contrazione cellule tunica media Stimolazione i nerva vasorum Rilascio endotelina (endotelio) Rilascio serotonina piastrinica VASOCOSTRIZIONE UTILE A RIDURRE MOMENTANEAMENTE LA PERDITA DI SANGUE

3 Le piastrine: numero, struttura e granuli - Frammenti del citoplasma dei megacariociti - Numero: x 10 3/ mm 3 - Vita media: giorni - Forma discoide (diametro 1-4 m, spessore 1 m) - Assenza di nucleo - Fascio equatoriale di microtubuli e microfilamenti - Plasmamembrane e glicocalice* - Sistema canalicolare aperto - Reticolo endoplasmatico liscio (Sist. Tubulare denso) - Lisosomi (granuli lambda) - Granuli alpha* - Granuli delta (o corpi densi)* * L asterisco indica le strutture importanti nella adesione e aggregazione piastrinica FASI DELLA RISPOSTA PIASTRINICA 1- Adesione al sottoendotelio 2- Attivazione piastrinica con innesco delle vie di trasduzione del segnale 3- Cambiamento di forma con emissione di propaggini (pseudopodi) p 4- Secrezione piastrinica: rilascio del contenuto dei granuli piastrinici 5- Aggregazione piastrinica: Primaria (reversibile) Secondaria (irreversibile) Tappo emostatico primario Tappo emostatico secondario

4 ADESIONE PIASTRINICA L endotelio integro e la superficie i piastrinica i i si respingono in virtù delle loro cariche negative La perdita dell endotelio espone il collageno sottoendoteliale, che lega la GpIa. La GpIb si lega al vwf, a sua volta adeso al collageno Membrana basale lesione endotelio GpIa Piastrina GpIb Piastrina = collageno = fattore di Von Willebrand (multimero) ATTIVAZIONE PIASTRINICA cambiamento di forma degranulazione In seguito all adesione adesione le piastrine attivano meccanismi di trasduzione che determinano il cambiamento di forma e la reazione di degranulazione

5 AGGREGAZIONE PIASTRINICA GpIIb-IIIa Fibrinogeno GpIIb-IIIa L aggregazione piastrinica si verifica perché il fibrinogeno si pone a ponte tra il GpIIb- IIIa di una piastrina e quello di altre piastrine. i Il fibrinogeno è quindi il collante dell aggregazione. Il cross-linking della trombospondina stabilizza il legame Componenti del sistema della coagulazione I fattori della coagulazione sono serino-proteasi presenti nel sangue in forma di zimogeni (proenzimi), i quali vengono attivati a cascata, fino alla formazione della maglia di fibrina. Fanno eccezione (non sono serino-proteasi) il fattore V ed il fattore VIII (cofattori), ed il fibrinogeno. Anche se non si tratta di fattori propriamente detti, intervengono in modo critico nel processo coagulativo gli ioni Ca, i fosfolipidi della superficie delle piastrine che vanno sotto il nome di fattore piastrinico 3 (PF3). Come tutti i grandi sistemi multi-proteasici dell organismo (sistema del complemento, sistema fribrinolitico), anche il sistema della coagulazione si organizza spazialmente e funzionalmente su fasi solide rappresentate dalle superfici cellulari, dove gli ioni Ca hanno la funzione di favorire l interazione tra enzima, eventuale cofattore e fosfolipidi.

6 LA CASCATA DELLA COAGULAZIONE VIA INTRINSECA Superficie negativa XII HMWK PK XI SPAC * XIIa Crossover XIa Ca IX IXa VIA ESTRINSECA Tromboplastina Tessutale (Fattore tessutale) Ca VII VIIa X Ca VIIIa fosfolipidi Xa Ca/Va/fosfolipidi X VIA COMUNE II IIa (trombina) *= sistema plasmatico attivabile da contatto Fibrinogeno FIBRINA SUPERFICI RESPONSABILI DELLA ATTIVAZIONE DEL SISTEMA PLASMATICO ATTIVABILE DA CONTATTO SOSTANZE ORGANICHE SOSTANZE INORGANICHE Cristalli di urato monosodico diossido di silicio Lipopolisaccaride p batterico vetro Acido ellagico* caolino Carragenani** asbesto Collageno cristalli di pirofosfato di calcio Membrana basale vascolare Cartilagine articolare Eparina Glicosaminoglicani e glicoproteine Destran solfato Pelle * Sostanza vegetale simile al tannino ** Polisaccaride costituente della parete di alcune cellule vegetali, appartenenti alle Rhodophyceae

7 SEQUENZA DELLA ATTIVAZIONE DELLO SPAC 2 4 XIIa PK K 1 XI XIa HMWK XII HMWK HMWK Superficie carica negativamente 1= attivazione spontanea del XII a XIIa 2= attivazione della PK a K da parte del XIIa 3= attivazione del XII a XIIa da parte di K (amplificazione attivazione XII) 4= attivazione i del fattore XI a XIa da parte del XIIa ATTIVAZIONE DEL FATTORE X NELLA VIA INTRINSECA Fattore XIa SPAC Fattore IX (su superfici fosfolipidiche cellulari) 1) Fattore IXa 3) Ca++ Trombina Fattore VIII 2) Fattore VIIIa 4 Superficie Fosfolipidica 1-Fattore Ixa 2-Fattore VIIIa 3-Ca++ 4-Fosfolipidi = Complesso Tenasico Fattore X Fattore Xa

8 ATTIVAZIONE DEL FATTORE X MEDIANTE LA VIA ESTRINSECA VII TF IX VIIa IXa Ca VIIIa fosfolipidi Complesso tenasico X Xa Il fattore VII si attiva dopo interazione col TF. Il F-VIIa attiva direttamente il F-X a F-Xa. Inoltre, il VIIa attiva il IX (crossover con la via intrinseca). Il VIIa ed il Xa possono attivare ulteriore fattore VII legato al TF. LA VIA COMUNE DELLA COAGULAZIONE trombina Xa V protrombina FIBRINOGENO Xa TROMBINA FIBRINA Va Ca++ Ca++ Superficie fosfolipidica Complesso Pro-trombinasico Il fattore V viene attivato da piccole quantità di trombina a fattore Va, il quale adatta sui fosfolipidi di membrana il fattore Xa, accelerando la reazione. Il Xa viene ancorato ai fosfolipidi dagli ioni Ca. Xa+Va+Ca+fosfolipidi = complesso pro-trombinasico, che attiva la protrombina a trombina. La trombina attiva il fibrinogeno a monomero di fibrina, mattone di costruzione del polimero finale.

9 FORMAZIONE DELLA FIBRINA - 1 TROMBINA FPA FPB FIBRINOGENO B-beta gamma A-alfa Conversione del fibrinogeno a monomero di fibrina. Il fibrinogeno è composto da tre catene, arrangiate come eterodimero, A-alfa 2 - B-beta 2 -gamma 2. La conversione del fibrinogeno a monomero di fibrina (alfa 2 -beta 2 -gamma 2 ), richiede il taglio del legame peptidico che rilascia il fibrinopeptide A (FPA), ed il B (FPB) FORMAZIONE DELLA FIBRINA - 2 a) Organizzazione in domini del fibrinogeno e monomero di fibrina: Dominio E: punto di distacco di FPA e FPB Dominio D D E D Dominio D b) Formazione della fibrina: Fibrinogeno trombina FPA/FPB Monomero di fibrina D E D D E D D E D 1- POLIMERO DI FIBRINA INSTABILE Con interazioni latero-laterali e termino-terminali non covalenti tra monomeri di fibrina D E D Fattore XIII 2- POLIMERO DI FIBRINA STABILE XIIIa (catalizza il legame covalente tra monomeri di fibrina)

10 REGOLAZIONE DELLA COAGULAZIONE I meccanismi di controllo della coagulazione sono indispensabili per evitare che il sangue coaguli spontaneamente e per impedire eccessi coagulativi sproporzionati rispetto alla lesione vascolare. 1 ml di sangue è potenzialmente capace di indurre in 15 secondi la coagulazione di tutto il sangue 1- Flusso sanguigno MECCANISMI PRINCIPALI: 2- Inattivazione delle proteasi e dei cofattori da parte di inibitori fisiologici: - Antitrombina III (AT-III) - Proteina C/Proteina S - Tissue Factor Pathway Inhibitor (TFPI) - C1-inattivatore - alfa2-macroglobulina - alfa1-anti-tripsina 3- Demolizione dei prodotti della coagulazione: -Attivazione del sistema fibrinolitico INIBITORI FISIOLOGICI DELLA COAGULAZIONE INIBITORE ANTITROMBINA III (ATIII) Clicoproteina, PM Da SUBSTRATO Trombina, callicreina, fatt. Xa, XIa, XIIa, Ixa,,plasmina DEFICIT Trombosi COFATTORE EPARINICO III Trombina Trombosi PROTEINA C/PROTEINA S Fatt. Va e VIIIa Trombosi TISSUE FACTOR PATHWAY INHIBITOR (TFPI) Fatt. VIIa? ALFA1 ANTITRIPSINA Glicoproteina, PM Da Tripsina elastosi, fatt. Xia, trombina, plasmina Enfisema polmonare C1-INATTIVATORE Glicoproteina, PM Da C1 complemento, callicreina, fatt. XIIa, Xia, plasmina Angioedema ALFA2 MACROGLOBULINA Glicoproteina tetramerica Trombina, callicreina, plasmina (Predisposizione tromboembolica)

11 MECCANISMO DI AZIONE DELLA ANTITROMBINA III FUNZIONE DELL EPARINA SITO CATALITICO ATIII TROMBINA CENTRO REATTIVO DELL INIBITORE Siti lisinici + EPARINA L eparina velocizza la reazione di oltre 3 ordini di grandezza, quindi si stacca e catalizza l interazione di altre due molecole EPARINA IL SISTEMA PROTEINA C/PROTEINA S Trombina Proteina S Proteina C Ca++ Proteina C attivata Va VIIIa Superficie cellula endoteliale Trombomodulina Degradazione proteolitica estensiva del Va e del VIIIa, primariamente sulla superficie piastrinica, ma anche su quella endoteliale e leucocitaria

12 IL SISTEMA FIBRINOLITICO t-pa u-pa PAI-1 PAI-2 Plasmina Plasminogeno FIBRINA Alfa-2-antiplasmina l i Alfa-2-macroglobulina Prodotti di degradazioned della fibrina (FDP) tpa = Tissue Plasminogen Activator upa = Urokinase Plasminogen Activator PAI = Plasminogen Activator Inhibitor FIBRINOLISI DA ATTIVATORE TESSUTALE tpa 1 Kd = 65μM Plasminogeno (PLG) 3 Kd = 0.16 μm Kd = 4μM 2 Kd = 0.14 μm fibrina 1 = costante di dissociazione tpa/plg in fase liquida 1 costante di dissociazione tpa/plg in fase liquida 2 = costante di dissociazione tpa/fibrina 3 = costante di dissociazione (tpa:fibrina)/plg 4 = costante di dissociazione PLG/fibrina

13 BILANCIA EMOSTATICA ENDOTELIALE Attività anti-aggreganti: PGI2, ecto-adpasi Ossido Nitrico (NO) Attività anti-coagulanti: Trombomodulina Eparan solfato Attività fibrinolitiche: tpa, upa Attività pro-aggreganti: PAF, vwf Attività pro-coagulanti: TF, legame di Fatt V, IXa, Xa Attività anti-fibrinolitiche: PAI