Dipartimento di Bio-Medicina Clinica e Molecolare

Università di Catania

Dott.ssa Livia Manzella

EMOSTASI E COAGULAZIONE

Il processo emostatico comprende una serie di reazionibiochimiche e cellulari sequenziali finalizzate almantenimento dell’integrità dei vasi sanguigni. Infatti,negli individui normali, questo processo avviene solo allivello della lesione per scongiurare il verificarsi difenomeni trombotici.L’emostasi comprende 4 processi che sono strettamentecollegati tra loro:1. La fase vascolare;2. Adesione ed aggregazione delle piastrine nel sito deldanno con la formazione del tappo emostatico;3. Coagulazione del sangue;4. Fibrinolisi.

EMOSTASI E COAGULAZIONE

Il sistema vascolare interviene nell’emostasi con 2meccanismi principali:

1. la vasocostrizione che è la prima reazionedell’organismo all’evento emorragico e consiste nellacostrizione della muscolatura liscia vasale.

2. Sintesi di sostanze attive nel processo coagulativocome: la prostaciclina, l’attivatore tissutale delplasminogeno (tPA), il fattore von Willebrand proteinaimplicata nella adesione tra le piastrine e tra queste edil subendotelio e nella formazione del tappo emostatico.

Tale proteina, è sintetizzata come un precursore di220.000 Da dal quale viene rimosso un peptide con laformazione di una molecola di 200.000 Da dettaprotomero. Questi si legano con legami disolfuro eformano dimeri, tetrameri e multimeri.

FASE VASCOLARE

La principale funzione delle piastrine è quella di aderiresul sito della lesione dove si attivano e rilasciare sostanzeche determinano la riparazione del danno per impedireulteriori sanguinamenti. Il fattore VWF, secretodall’endotelio, stimola l’adesione delle piastrine che siattivano e rilasciano Acido Arachidonico chetrasformatosi in trombossano induce l’aggregazionepiastrinica. Un altro potente induttore dell’aggregazionepiastrinica è l’ADP.

FASE PIASTRINICA

Il principale meccanismo di attivazione prevedel’attivazione della fosfolipasi C. Questa idrolizza ilfosfatidil inositolo bifosfato PIP2 della membranaplasmatica in Diacilglicerolo (DAG) ed inositolo bifosfato(IP2) che viene poi fosforilato in IP3. Il DAG attiva la PKCche favorisce le secrezione dei granuli intra piastrinici.L’IP3 determina un aumento del Ca++ intracellulare che silega alla calmodulina e determina la fosforilazione dellamiosina. Si attiva cosi’ il sistema actina-miosinapiastrinico, le piastrine cambiano forma e il complessoglicoproteico GPIIb/IIIa (integrina) si lega con ilfibrinogeno, la fibronectina e la vitronectina.

ATTIVAZIONE PIASTRINICA

L’aumento del Calcio intracellulare, attiva anche lafosfolipasi A2 che rilascia l’Acido Arachidonico daifosfolipidi di membrana. Questo all’interno delle piastrineviene ossidato dalla ciclossigenasi (COX) e dallalipossigenasi. La COX porta alla formazione dellaprostaglandina G2 (questa tappa viene inibitadall’aspirina). La PGG2 viene poi ridotta in PGH2precursore del trombossano, induttore dell’aggregazionepiastrinica.

AGGREGAZIONE PIASTRINICA

Questa fase e la conseguenteformazione di fibrina nei vasi lesi,svolge un ruolo fondamentale nelprocesso emostatico consolidandoil tappo emostatico primario econtribuendo alla riparazione deitessuti lesi.I fattori della coagulazione, sonopresenti nel sangue comeprecursori inattivi.

FASE COAGULATIVA

Le proteine della coagulazione vengono suddivise in 3gruppi:1. Fattori XI e XIIPrecallicreina ed i chininogeni ad alto peso molecolare(HMWK). Queste proteine si legano a superfici a caricaelettrica negativa (vetro, caolino etc.).2. Fattori Vitamina K dipendenti:ProtrombinaFatt. VIIFatt. IXFatt. XFatt. XIII3. Proteine accessorie:Fatt.VIII, Fatt. V. Vengono attivati dalla trombina.

FASE COAGULATIVA

La coagulazione può essere iniziata attraverso 2meccanismi fondamentali conosciuti come via intrinsecaed estrinseca proseguendo in una via comune.La via intrinseca viene attivata quando il sangue viene acontatto con superfici a carica negativa (es. collagene). Lavia estrinseca viene invece attivata in seguito a dannotissutale, dalla liberazione della tromboplastina cheinteragisce con il fattore VIIa in presenza di calcio forma ilfattore Xa. Tutte e due le vie portano all’attivazione delfattore Xa che interagendo con il fattore V, ioni calcio efosfolipidi piastrinici, porta alla formazione dellaprotrombinasi che attiva la protrombina (fatt. II) intrombina che a sua volta attiva il fibrinogeno in fibrina cheviene poi stabilizzata dal fattore XIII.

VIE DELLA COAGULAZIONE

VIE DELLA COAGULAZIONE

Numerazione Denominazione Forma attivata Tipo di compostoI Fibrinogeno Fibrina Proteina

II Protrombina Trombina Serina proteasiIII Fattore tissutale CofattoreIV Calcio[1] Elemento chimicoV Proaccelerina CofattoreVI Accelerina[2]VII Proconvertina Convertina Serina proteasiVIII Fattore antiemofilico A CofattoreIX Fattore di Christmas Serina proteasiX Fattore di Stuart Serina proteasiXI Serina proteasiXII Fattore di Hageman Serina proteasiXIII Fattore stabilizzante la fibrina Enzima

Numerazione Denominazione ViaI Fibrinogeno comune

II Protrombina comuneIII Fattore tissutale estrinsecaIV Calcio[1] comuneV Proaccelerina comuneVI Accelerina[2] comuneVII Proconvertina comuneVIII Fattore antiemofilico A intrinsecaIX Fattore di Christmas intrinsecaX Fattore di Stuart comuneXI intrinseca XII Fattore di Hageman intrinsecaXIII Fattore stabilizzante la fibrina comune

L’enzima cardine della fibrinolisi èla plasmina che si forma a partiredal plasminogeno ad opera deltPA, attivatore tissutale delplasminogeno. La plasminadegrada il fibrinogeno e la fibrina.L’azione della plasmina sulfibrinogeno e fibrina origina unaserie di prodotti di degradazione: ilDimero D che deriva dalla lisi dellafibrina, ed il frammento FDPcaratteristico della lisi delfibrinogeno.

FASE FIBRINOLITICA: FIBRINOLISI

Malattie emorragiche, nelle quali la principale causa disanguinamento è presumibilmente un’anomalia dei vasi edei tessuti:1.Porpore vascolari autoimmuni (porpore allergiche, porporavascolare indotta da farmaci, porpora fulminante);2.Infezioni (batteriche, virali,da protozoi);3.Malformazioni strutturali (teleangectasia emorragicaereditaria, malattie ereditarie ed acquisite del tessutoconnettivo);4.Varie (porpora associata a malattie cutanee,emocromatosi,amiloidosi)Disfunzioni piastriniche1. Difetti ereditari (Malattia di von Willebrand, tromboastenia diGlanzmann, etc);2. Difetti acquisiti (trombocitopenia, etc.)

MALATTIE DELL’EMOSTASI PRIMARIA

Emofilia: è una malattia ereditaria recessiva umanacomportante una grave insufficienza nella coagulazionedel sangue dovuta alla mancanza, totale o parziale, del"fattore VIII" (emofilia A), o del "fattore IX" (emofilia B omalattia di Christmas), proteine presenti nel plasma. Piùrara è l'emofilia C, data dalla mancanza totale o parzialedel "fattore XI". L'emofilia colpisce quasi esclusivamente imaschi. Le poche donne affette sono frutto di un padreemofilico e una madre portatrice, oppure di mutazionigeniche. La trasmissione dell'emofilia è spiegabileammettendo che i geni per i fattori VIII , IX ed XI si trovino sulcromosoma X.Altre malattie: deficit fattore: VII, X, XI, XII, XIII, protrombina

MALATTIE EREDITARIE DELLA COAGULAZIONE: EMOFILIA

Affinchè non si abbia l’estensione del coagulo al sistemavascolare, esistono degli inibitori fisiologici ad attivitàantiproteasica: proteina C anticoagulante, proteina S,antitrombina ed il cofattore eparinico II.Proteina C inibisce fattore Va e VIIIa.Antitrombina e cofattore eparinico II inattivano latrombina.

MECCANISMI DI CONTROLLO DELLA COAGULAZIONE: GLI INIBITORI FISIOLOGICI

Sono delle malattie autosomiche dominanti caratterizzateda episodi di trombosi venosa in età giovanile 45-50 aache tendono a recidivare. E’ spesso presente una storiafamiliare. Sono causate da mutazioni al livello delleproteine inibitrici dell’emostasi: proteina C, proteina S edel fattore V e della protrombina che diventano resistentialla proteina C.Iperomocisteinemia causa di tromboembolismo venosoed arterioso.

TROMBOFILIE CONGENITE

L'iperomocisteinemia è un sintomo di alcune patologie, ereditarie e non, e di stili di vita errati:

•omocistinuria (malattia metabolica dovuta a deficit dell'enzima cistationina-β-sintetasi);•carenza di folati, vitamina B12 o vitamina B6; •tabagismo:;•eccessivo consumo di caffè e di bevande alcoliche, ridotta attività fisica;•esposizione cronica all'inquinamento atmosferico, specialmente al particolato;•La mutazione MTHFR (metilentetraidrofolato-reduttasi). Si tratta di una mutazione piuttosto frequente. La mutazione (o, meglio, il polimorfismo) più comune è C677T;•In presenza di varie malattie si può registrare iperomocisteinemia, in particolare in caso di ipotiroidismo, psoriasi, lupus eritematoso sistemico, artrite reumatoide.

Sono test funzionali in cui si valuta il sistema dellaformazione della fibrina.Test del tempo di protrombina secondo Quick (PT)Test della Tromboplastina parziale attivata (aPTT)Test per la determinazione della FibrinogenemiaTest del D-Dimero

I TESTS DI BASE DELL’EMOSTASI

Questo test viene utilizzato per verificare il funzionamentodel meccanismo della fibrinoformazione secondo la viaestrinseca ed il reagente starter è costituito dalla stessatromboplastina. Il test si esegue su campioni di plasma. Iltempo normale è compreso tra i 12-16 sec.Il test PT può essere espresso in percentuale assumendoche nei soggetti normali dopo 14 sec si ha il 100% diformazione di fibrina. Il Pt è un esame utile per loscreening di disturbi della coagulazione in variecondizioni acquisite: carenza di vitamina K, epatopatie,CID. Il PT viene anche impiegato per controllare la terapiacon anticoagulanti cumarinici.

TEMPO DI PROTROMBINA (PT)

Poichè i valori del PT, dipendono dalla tromboplastinautilizzata nei diversi laboratori, l’Organizzazione Mondialedella Sanità ha introdotto l’INR (International NormalisedRatio), un indice oggi accettato universalmente per ilmonitoraggio della coagulazione.Più precisamente, l’INR è il rapporto tra il tempo diprotrombina determinato in quel paziente rispetto alcontrollo elevato all’indice di sensibilità internazionale ISI(International Sensitivity Index).INR = ( PTpaziente (sec) / PT controllo(sec) )ISI In questomodo si ottiene un valore numerico indice dellacoagulazione estrinseca e comune, uniforme anche tralaboratori che usano reagenti differenti.

TEMPO DI PROTROMBINA (PT)

INR

Questo test valuta la il sistema di fibrinoformazionesecondo la via intrinseca. Reagente starter: caolino oreagenti a carica negativa.Valori normali 25-40 sec.

L’esame viene solitamente eseguito nell’ambito di

Tromboplastina parziale attivata (aPTT)

Il plasma citrato viene ricalcificato e messo a reagire conla trombina bovina che ha le stesse capacità di quellaumana nell’indurre la fibrinoformazione. Il tempo diformazione del coagulo è inversamernte proporzionalealla concentrazione di fibrinogeno. Valori normali: 130-450mg/ml. Valori aumentano: processi infiammmatori,neoplasie, gravidanza. Diminuiscono: in corso ditrombolisi, nella iperfibrinolisi, in patologie epatiche.

FIBRINOGENEMIA (FBR)

L’attività fibrinolitica viene misurata con il test del D-dimero. Il plasma è aggiunto a delle particelle di latticericoperte da anticorpi che reagiscono con derivati dellafibrina che contegono il D-dimero. Il test è quindispecifico per i prodotti di degradazione della fibrina. Ilplasma delle persone normali darà un test negativo (<0,25 µg/ml di D-dimero). La presenza di agglutinazioniindica la presenza di prodotti di degradazione dellafibrina.

TEST PER IL D-DIMERO

Un risultato del D-dimero superiore all’intervallo diriferimento indica la presenza di prodotti di degradazionedella fibrina nel sangue in eccesso. Esso riflette pertantoun'elevata formazione e degradazione di coaguli (trombi)nei vasi, senza fornire però indicazioni specifiche sullasede o sulla causa. Valori elevati di D-dimero possonoriflettere la presenza di tromboembolismo venoso o CID,ma possono essere anche secondari ad interventichirurgici, traumi o infezioni. Concentrazioni elevate siriscontrano frequentemente in gravidanza ed in pazienticon gravi malattie del fegato, eclampsia ed altri problemiostetrici, patologie cardiache e neoplasie.

TEST PER IL D-DIMERO