Activação das plaquetasEdit
Quando o endotélio é danificado, o colagénio subjacente normalmente isolado é exposto a plaquetas em circulação, que se ligam directamente ao colagénio com receptores de superfície de glicoproteína Ia/IIa específicos do colagénio. Esta adesão é ainda mais reforçada pelo factor von Willebrand (vWF), que é libertado do endotélio e das plaquetas; vWF forma ligações adicionais entre a glicoproteína Ib/IX/V e o domínio A1 das plaquetas. Esta localização das plaquetas para a matriz extracelular promove a interacção do colagénio com a glicoproteína plaquetária VI. A ligação do colagénio à glicoproteína VI desencadeia uma cascata de sinalização que resulta na activação das integrinas plaquetárias. As integrinas activadas mediam a ligação apertada das plaquetas à matriz extracelular. Este processo adere as plaquetas ao local de lesão.
Plaquetas activadas libertam o conteúdo de grânulos armazenados no plasma sanguíneo. Os grânulos incluem ADP, serotonina, factor de activação de plaquetas (PAF), vWF, factor de plaquetas 4, e tromboxano A2 (TXA2), que, por sua vez, activam plaquetas adicionais. O conteúdo dos grânulos activa uma cascata receptora de proteína ligada a Gq, resultando no aumento da concentração de cálcio no citosol das plaquetas. O cálcio activa a proteína quinase C, que, por sua vez, activa a fosfolipase A2 (PLA2). O PLA2 modifica então a glicoproteína IIb/IIIa da membrana integrina, aumentando a sua afinidade para ligar o fibrinogénio. As plaquetas activadas mudam de forma de esférica para estelada, e as ligações cruzadas de fibrinogénio com a glicoproteína IIb/IIIa ajudam na agregação das plaquetas adjacentes (completando a hemostasia primária).
Cascata de coagulaçãoEdit
A cascata de coagulação da hemostasia secundária tem duas vias iniciais que levam à formação de fibrina. Estas são a via de activação de contacto (também conhecida como via intrínseca), e a via do factor do tecido (também conhecida como via extrínseca), que levam ambas às mesmas reacções fundamentais que produzem fibrina. Antes pensava-se que as duas vias da cascata de coagulação eram de igual importância, mas sabe-se agora que a via primária para o início da coagulação do sangue é a via do factor do tecido (extrínseca). As vias são uma série de reacções, nas quais um zymogen (precursor enzimático inactivo) de uma protease serina e o seu co-factor de glicoproteína são activados para se tornarem componentes activos que depois catalisam a reacção seguinte na cascata, resultando finalmente em fibrina reticulada. Os factores de coagulação são geralmente indicados por algarismos romanos, com uma minúscula e um apêndice para indicar uma forma activa.
Os factores de coagulação são geralmente proteases serinas (enzimas), que actuam por clivagem das proteínas a jusante. As excepções são o factor de tecido, FV, FVIII, FXIII. O factor tecidular, FV e FVIII são glicoproteínas, e o Factor XIII é uma transglutaminase. Os factores de coagulação circulam como zymogens inactivos, pelo que a cascata de coagulação está classicamente dividida em três vias. O factor do tecido e as vias de activação de contacto activam a “via final comum” do factor X, trombina e fibrina.
Via do factor do tecido (extrínseco)Editar
O papel principal da via do factor do tecido é gerar uma “explosão de trombina”, um processo pelo qual a trombina, o constituinte mais importante da cascata de coagulação em termos das suas funções de activação de feedback, é libertada muito rapidamente. O FVIIa circula numa quantidade superior a qualquer outro factor de coagulação activado. O processo inclui os seguintes passos:
- Danos subsequentes ao vaso sanguíneo, FVII deixa a circulação e entra em contacto com o factor tecidular (TF) expresso em células portadoras de factor tecidular (fibroblastos estromais e leucócitos), formando um complexo activado (TF-FVIIa).
- TF-FVIIa activa FIX e FX.
- FVII é activado por trombina, FXIa, FXII, e FXa.
- A activação de FX (para formar FXa) por TF-FVIIa é quase imediatamente inibida pelo inibidor da via do factor tecidular (TFPI).
- FXa e o seu co-factor FVa formam o complexo de protrombinase, que activa a protrombina para trombina.
- Thrombin depois activa outros componentes da cascata de coagulação, incluindo FV e FVIII (que forma um complexo com FIX), e activa e liberta o FVIII de estar ligado a vWF.
- FVIIIa é o co-factor do FIXa, e juntos formam o complexo “tenase”, que activa o FX; e assim o ciclo continua. (“Tenase” é uma contracção de “tenase” e o sufixo “-ase” usado para enzimas)
Via de activação de contacto (intrínseca)Editar
A via de activação de contacto começa com a formação do complexo primário sobre colagénio por cininogénio de alto peso molecular (HMWK), prékallikrein, e FXII (factor Hageman). A prékallikrein é convertida em kallikrein e FXII torna-se FXIIa. FXIIa converte FXI em FXIa. O factor XIa activa o FIX, que com o seu co-factor FVIIIa forma o complexo tenase, que activa FX para FXa. O papel menor que a via de activação de contacto tem no início da formação do coágulo pode ser ilustrado pelo facto de os pacientes com deficiências graves de FXII, HMWK, e pré-calcaleína não terem um distúrbio hemorrágico. Pelo contrário, o sistema de activação por contacto parece estar mais envolvido na inflamação, e na imunidade inata. Apesar disto, a interferência na via pode conferir protecção contra trombose sem um risco significativo de hemorragia.
Via final comumEdit
A divisão da coagulação em duas vias é arbitrária, originada por testes laboratoriais em que os tempos de coagulação foram medidos ou após a coagulação ter sido iniciada por vidro, a via intrínseca; ou a coagulação foi iniciada por tromboplastina (uma mistura de factor de tecido e fosfolípidos), a via extrínseca.
Outras, o esquema final da via comum implica que a protrombina é convertida em trombina apenas quando agida pelas vias intrínsecas ou extrínsecas, o que é uma simplificação excessiva. De facto, a trombina é gerada por plaquetas activadas no início do plug plaquetário, que por sua vez promove mais activação plaquetária.
A trombina funciona não só para converter o fibrinogénio em fibrina, mas também activa os Factores VIII e V e a sua proteína inibidora C (na presença de trombomodulina); e activa o Factor XIII, que forma ligações covalentes que cruzam os polímeros de fibrina que se formam a partir de monómeros activados.
A cascata de coagulação é mantida num estado protrombótico pela activação contínua de FVIII e FIX para formar o complexo tenase até ser desregulado pelas vias anticoagulantes.
Esquema de coagulação baseado em célulasEditar
Um modelo mais recente de mecanismo de coagulação explica a intrincada combinação de eventos celulares e bioquímicos que ocorrem durante o processo de coagulação in vivo. Juntamente com as proteínas plasmáticas procoagulantes e anticoagulantes, a coagulação fisiológica normal requer a presença de dois tipos celulares para a formação de complexos de coagulação: células que exprimem o factor tecido (geralmente extravascular) e plaquetas.
O processo de coagulação ocorre em duas fases. A primeira é a fase de iniciação, que ocorre nas células que exprimem o factor tecidual. Segue-se a fase de propagação, que ocorre nas plaquetas activadas. A fase de iniciação, mediada pela exposição do factor tecidular, prossegue pela via clássica extrínseca e contribui para cerca de 5% da produção de trombina. A produção amplificada de trombina ocorre através da via clássica intrínseca na fase de propagação; cerca de 95% da trombina gerada será durante esta segunda fase.
CofactoresEdit
São necessárias várias substâncias para o bom funcionamento da cascata de coagulação:
Cálcio e fosfolipídeoEdit
Cálcio e fosfolipídeo (um constituinte de membrana plaquetária) são necessários para o funcionamento dos complexos tenase e protrombinase. O cálcio medeia a ligação dos complexos através dos resíduos terminais gama-carboxilo em FXa e FIXa às superfícies fosfolípidas expressas por plaquetas, bem como micropartículas procoagulantes ou microvesículas deles derivadas. O cálcio é também necessário noutros pontos da cascata de coagulação.
Vitamina KEdit
Vitamina K é um factor essencial para uma gama-glutamilcarboxilase hepática que adiciona um grupo carboxil aos resíduos de ácido glutâmico nos factores II, VII, IX e X, bem como na Proteína S, Proteína C e Proteína Z. Ao adicionar o grupo gama-carboxil aos resíduos de glutamato nos factores de coagulação imaturos, a própria Vitamina K é oxidada. Outra enzima, a Vitamina K epoxide reductase (VKORC), reduz a vitamina K de volta à sua forma activa. A vitamina K epoxide reductase é farmacologicamente importante como alvo de drogas anticoagulantes warfarina e cumarinas relacionadas tais como acenocumarol, fenprocumarol, e dicumarol. Estes medicamentos criam uma deficiência de vitamina K reduzida ao bloquearem o VKORC, inibindo assim a maturação dos factores de coagulação. Deficiência de vitamina K por outras causas (por exemplo, na má absorção) ou deficiência do metabolismo da vitamina K na doença (por exemplo na insuficiência hepática) levam à formação de PIVKAs (proteínas formadas na ausência de vitamina K), que são parcial ou totalmente carboxiladas, afectando a capacidade dos factores de coagulação de se ligarem ao fosfolípido.
ReguladoresEdit
Cinco mecanismos mantêm a activação das plaquetas e a cascata de coagulação sob controlo. Anormalidades podem levar a uma tendência crescente para trombose:
Proteína CEdit
Proteína C é um anticoagulante fisiológico importante. É uma enzima serina protease dependente de vitamina K que é activada pela trombina em proteína C activada (APC). A proteína C é activada numa sequência que começa com a proteína C e a trombina que se liga a uma trombomodulina de superfície celular. A trombomodulina liga estas proteínas de tal forma que activa a proteína C. A forma activada, juntamente com a proteína S e um fosfolípido como cofactores, degrada a FVa e a FVIIIa. A deficiência quantitativa ou qualitativa de qualquer uma destas (proteína C ou proteína S) pode levar à trombofilia (uma tendência para desenvolver trombose). A acção deficiente da Proteína C (resistência da Proteína C activada), por exemplo por ter a variante “Leiden” do Factor V ou níveis elevados de FVIII, também pode levar a uma tendência trombótica.
AntithrombinEdit
Antitrombina é um inibidor da protease serina (serpentina) que degrada as proteases serinas: trombina, FIXa, FXa, FXIa, e FXIIa. É constantemente activo, mas a sua adesão a estes factores é aumentada pela presença de sulfato de heparano (um glicosaminoglicano) ou pela administração de heparinas (heparinóides diferentes aumentam a afinidade com FXa, trombina, ou ambos). A deficiência quantitativa ou qualitativa de antitrombina (inata ou adquirida, por exemplo, em proteinúria) leva à trombofilia.
Inibidor da via do factor tecidual (TFPI)Editar
Inibidor da via do factor tecidual (TFPI) limita a acção do factor tecidual (TF). Também inibe a activação excessiva de FVII e FX.
PlasminEdit
Plasmin é gerado por clivagem proteolítica de plasminogénio, uma proteína plasmática sintetizada no fígado. Esta clivagem é catalisada pelo activador do plasminogénio do tecido (t-PA), que é sintetizado e secretado pelo endotélio. A plasmina clivagem proteolítica da fibrina em produtos de degradação da fibrina que inibem a formação excessiva de fibrina.
ProstacyclinEdit
Prostacyclin (PGI2) é libertada pelo endotélio e activa receptores plaquetários ligados à proteína Gs. Isto, por sua vez, activa a adeniliclase, que sintetiza cAMP. cAMP inibe a activação plaquetária ao diminuir os níveis citosólicos de cálcio e, ao fazê-lo, inibe a libertação de grânulos que levariam à activação de plaquetas adicionais e à cascata de coagulação.
FibrinolysisEdit
Eventualmente, os coágulos sanguíneos são reorganizados e reabsorvidos por um processo denominado fibrinólise. A principal enzima responsável por este processo (plasmina) é regulada por vários activadores e inibidores.
Papel no sistema imunitárioEdit
O sistema de coagulação sobrepõe-se ao sistema imunitário. A coagulação pode fisicamente aprisionar micróbios invasores em coágulos sanguíneos. Além disso, alguns produtos do sistema de coagulação podem contribuir para o sistema imunitário inato pela sua capacidade de aumentar a permeabilidade vascular e actuar como agentes quimiotácticos para as células fagocitárias. Além disso, alguns dos produtos do sistema de coagulação são directamente antimicrobianos. Por exemplo, a beta-lisina, um aminoácido produzido pelas plaquetas durante a coagulação, pode causar lise de muitas bactérias Gram-positivas, actuando como detergente catiónico. Muitas proteínas de fase aguda da inflamação estão envolvidas no sistema de coagulação. Além disso, as bactérias patogénicas podem secretar agentes que alteram o sistema de coagulação, por exemplo coagulase e estreptoquinase.