Blodkoagulation

Den blodkoagulation er en kompleks proces, der fører til dannelsen af blodpropper blod. Det er en vigtig del af hæmostase, hvor den beskadigede væg i et blodkar er dækket af en fibrinkoagel , som igen stopper blødningen . Blødningsforstyrrelser, der fører til øgede blødningsrisici, kaldes hæmofili . Andre blødningsforstyrrelser kan føre til en større risiko for trombose .

Koagulation bevares bemærkelsesværdigt fra en art til en anden: i alle pattedyr er den baseret på dannelsen af ​​et blodpladespik og på en proteinkomponent i koagulation (disse er koagulationsfaktorerne ).

I 1960'erne beskrev Davie, Ratnoff og Macfarlane begrebet koagulation som "vandfaldsteori" eller "vandfaldsteori" . De beskriver det grundlæggende princip i kaskaden af ​​proenzymer, der fører til aktivering af downstream-enzymer.

Koagulation begynder næsten øjeblikkeligt efter et brud i blodkarrets endotelvæg . Eksponering af blod for vævsfaktor initierer ændringer i blodplader og fibrinogen og initierer en seriel aktiveringssekvens af koagulationsfaktorer. De blodplader straks danner en søm, der blokerer blødning: dette er primær hæmostase. Sekundær hæmostase begynder på samme tid: plasmaproteiner kaldet "koagulationsfaktorer" reagerer i en kompleks kaskade, der danner fibrinfibre , hvilket styrker blodpladensøm.

Fænomenet blodkoagulation er generelt modelleret matematisk af Smoluchowski-ligningen  (en) , hvilket især gør det muligt at modellere dannelsen af blodpropper under forekomsten af frossen .

Fysiologi

Den hæmostase er det sæt af mekanismer til at standse blødning og forhindre blødning:

Dannelsen af ​​blodpladensøm (eller primær hæmostase)

Når endotelet er beskadiget, udsættes kollagen fra det interstitielle rum, normalt isoleret, for cirkulerende blodplader. Disse binder direkte til collagen med collagen-specifikt glycoprotein I a / II a- receptorer . Denne vedhæftning forstærkes af von Willebrand-faktor (vWF), som frigøres af endotelceller og blodplader. Von Willebrand-faktor danner yderligere bindinger mellem collagenfibre og I b / IX / V glycoproteiner af blodplader. Disse adhæsioner aktiverer blodplader.

Aktiverede blodplader frigiver indholdet af deres granula i plasmaet. Disse granuler indeholder ADP, serotonin, blodpladeaktiverende faktor, von Willebrand-faktor, blodpladefaktor 4 og thromboxan A2, som aktiverer yderligere blodplader. Indholdet af granulerne aktiverer en kaskade af G-proteinkoblede receptorer, hvilket resulterer i en højere koncentration af calcium i blodpladecytosolen. Calcium aktiverer proteinkinase C, som igen aktiverer phospholipase A2. Phospholipase A2 modificerer glycoprotein II b / III a integrin , hvilket øger dets affinitet for fibrinogen. Aktiverede blodplader ændrer form: fra kugleformet til stjernernes, og fibrinogen, der krydser glycoproteiner II b / III a, fremmer sammenlægning af tilstødende blodplader (hvilket supplerer primær hæmostase).

Koagulationskaskaden (eller sekundær hæmostase)

Koagulationskaskaden, observeret in vitro , består af to veje, der fører til dannelsen af fibrin . Disse er den eksterne vej (afhængig af vævsfaktor ) og den indre vej. Disse to veje blev tidligere antaget at have lige stor betydning i koagulationskaskaden. Det er nu kendt, at den vigtigste rute til initiering af koagulation er den anden. Begge veje er en række reaktioner, hvor en serinprotease- zymogen (enzymproducent) og dens glycoproteinkofaktor aktiveres for derefter at katalysere den næste reaktion. Koagulationsfaktorer normalt identificeres ved romertal, med et lille bogstav at skelne den aktive form.

Koagulationsfaktorer er normalt serinproteaser (enzymer). Der er et par undtagelser. For eksempel er faktor VIII og faktor V glycoproteiner, og faktor XIII er transglutaminase . Serinproteaser virker ved at spalte andre proteiner ved specifikke serinrester. Koagulationsfaktorer cirkulerer i form af inaktive zymogener. Koagulationskaskaden opdeles traditionelt i tre veje: den eksterne vej og den indre vej aktiverer begge den endelige fælles vej for faktor X , thrombin og fibrin.

Ekstrem vej

Hovedrollen for den eksterne vej er at generere en stor mængde thrombin meget hurtigt. Faktor VIIa cirkulerer i større mængder end nogen anden aktiveret koagulationsfaktor.

Iboende sti

Indledningen af ​​denne vej sker gennem kontakt med blodet med de subendoteliale strukturer. Dette trin, kaldet kontaktfasen, involverer kininogen med høj molekylvægt (KHPM), prekallikrein og faktor XII . Sidstnævnte, aktiveret, vil selv aktivere faktor XI i nærvær af Ca ++ ioner. I nærværelse af XI a aktiveres faktor IX igen i IX a. Et første kompleks dannes derefter på overfladen af ​​blodplademembranen, der er i stand til at aktivere X til Xa. Dette kompleks involverer IXa , Ca ++, blodpladefaktor III og cofaktor VIII aktiveret af de første spor af thrombin.

Almindelig måde

Faktor X a adsorberet til overfladen af ​​phospholipider af væv og blodpladeoprindelse vil i nærværelse af faktor Va udgøre protrombinase. Den V en kommer fra V aktiveret af thrombin. Prothrombinase er derfor et enzymatisk kompleks, der involverer Xa , Va , Ca ++ og phospholipider. Der er derfor en lighed med X- aktivatorkomplekset . Prothrombinase tillader dannelse af thrombin ( IIa ) ud fra protrombin ( II ).

Nye modeller til koagulation

Koagulationskaskaden forklaret i henhold til tovejsseparationen er en gyldig forståelse in vitro . Observation af patienter med faktor XII- mangler og alligevel har en aktivering af koagulationskaskaden har sat spørgsmålstegn ved denne model. Koagulation kunne forklares mere i tråd med virkeligheden in vivo ved at illustrere den tværgående aktivering mellem de to ydre og indre veje ifølge flere faser, hvis dynamik er forskellig. Således synes det mere fair at adskille koagulation globalt med fire faser: en initieringsfase, en amplifikationsfase, en formeringsfase og en stabiliseringsfase.

  • Indledning: I tilfælde af et brud aktiverer den dannede FXa thrombin i en lille mængde, som ikke på dette trin kan spalte fibrinogen, men som igen aktiverer faktor V og VIII. Tissue Factor-Factor-VIIa -FXa-komplekset inhiberes af TFPI.
  • Forstærkning . Den oprindeligt dannede thrombin aktiverer FVIII, FV og FXI. FIX kan aktiveres enten af ​​FXIa på overfladen af ​​aktiverede blodplader eller af FT-FVIIa-komplekset. Aktivering af FVIII tillader dannelse på overfladen af ​​aktiverede blodplader af FVIIIa-FIXa-komplekset.
  • Formering FVIIIa-FIXa-komplekset tillader aktivering af faktor X på overfladen af ​​aktiverede blodplader. Faktor Xa sammen med faktor Va danner protrombinasekomplekset på aktiverede blodplader og i nærværelse af calcium. Dette kompleks gør det muligt at danne thrombin i store mængder.
  • Stabilisering Dette kompleks tillader dannelse af fibrin ved nedbrydning af fibrinogen til fibrinmonomer. På dette trin er fibrinmonomererne opløselige og ustabile, de kombineres for at danne polymerer. Trombin-aktiveret faktor XIII transformerer disse polymerer til stabile og uopløselige forbindelser. Der dannes et netværk, der fælder de røde blodlegemer (Red Thrombus).

Hvis vi ved disse beskrivelser kommer tættere på virkeligheden in vivo , med viden ledning forståelse af koagulation er raffineret. For eksempel er genereringsmekanismen for FVIIa genstand for offentliggørelse i 2019.

Regulering af koagulation

Forskellige mekanismer griber ind for at bremse og vende koagulation, når blodproppen ikke længere er nødvendig:

Koagulationshæmmere
Koagulationshæmmere
Efternavn Fungere
Antithrombin hæmmer II a, X en
Protein C inaktiv V a og VIII en
S-protein protein C cofaktor
Vævsfaktorvejshæmmer (TFPI) hæmmer vævsfaktorkompleks - faktor VII a og Xa .
Protein Z-afhængig hæmmer (ZPI) hæmmer X og XI .
Protein Z ZPI-cofaktor
Heparinkofaktor II hæmmer II a

Se gennemgangen af ​​fysiologiske hæmmere af koagulation, andre antikoagulantia inklusive orale (anti-vitamin K osv.; Anvendelser ...).

Fibrinolyse

Fibrinolyse markerer afslutningen på koagulationsprocessen og vender tilbage til normal cirkulation.

Den fibrinolyse er den proces, hvor den fibrin nedbrydes af plasmin og således er opløst. Plasmin aktiveres fra plasminogen ved hjælp af vævsplasminogenaktivator (tPA) eller urokinase . Hovedvejen er tPA, urokinase fungerer snarere som en forstærker af nedbrydningen af ​​fibrinogen til fibrin og fibrinnedbrydningsprodukt (PDF). Der er hæmmere af fibrinolyseprocessen, som er PAI-hæmmende tPA og α2-antiplasmin neutraliserende plasmin.

Fibrinolyseforstyrrelser, for eksempel funktionelle defekter af aktivatormolekyler eller en stigning i koncentrationen af ​​inhibitorer, vil generere en hyperkoagulerbar tilstand, der er ansvarlig for en risiko for trombose .

Undersøgelse af koagulation ved laboratorietest

Udforskning af primær hæmostase

Udforskning af sekundær hæmostase

Hæmostaseforstyrrelser

Primær hæmostase patologi

Patologi af sekundær hæmostase

Patologi af koagulationshæmmere

Koagulationsfaktorer

Koagulationsfaktorer og relaterede stoffer
Ingen. Efternavn Fungere
jeg Fibrinogen blodpropper (fibrin)
II Protrombin aktiverer I , V , VIII , XI , XIII , protein C, blodplader. K-vitaminafhængig
III Tromboplastin kofaktor VII har
IV Kalk
V Proaccelerin cofaktor X .
VI (accelerin, tidligere navn på faktor V a)
VII Proconvertine aktiv IX , X . K-vitamin afhængig
VIII Anti-hæmofili faktor A kofaktor IX
IX Julefaktor eller anti-hæmofili B-faktor aktiv X . K-vitamin afhængig
x Stuart -Power- faktor aktiv II . K-vitaminafhængig
XI Rosenthal-faktor, Historie af plasma-thromboplastin aktiv XII , IX og prekallikrein
XII Hageman-faktor aktiverer prekallikrein og fibrinolyse
XIII Fibrinstabiliserende faktor retikulerer frit fibrin
Von Willebrand-faktor binder VIII , mellemmand for blodpladeadhæsion
prekallikrein eller Fletcher-faktor aktiv XII og prekallikrein; deler HMWK
High Molecular Weight Kininogen (HPMK) understøtter gensidig aktivering af XII , XI og prekallikrein
fibronectin celleadhæsionsmægler

Noter og referencer

  1. (in) Hardean E. Achneck , Bantayehu Sileshi Amar Parikh og Carmelo A. Milano , "  Patofysiologi af blødning og koagulering hos hjertekirurgipatienten: fra vaskulært endotel til kredsløbshjælpeanordningsområde  " , Circulation , Vol.  122, nr .  20,16. november 2010, s.  2068–2077 ( ISSN  1524-4539 , PMID  21098468 , DOI  10.1161 / CIRCULATIONAHA.110.936773 , læst online , adgang til 4. december 2019 ).
  2. Stéphane Mischler og Mariano Rodriguez Ricard , ”  Global eksistens for den kontinuerlige ikke-homogene Smoluchowski-ligning og løsningenes asymptotiske opførsel  ”, Comptes Rendus Mathematique , bind.  336, nr .  5,1 st marts 2003, s.  407-412 ( ISSN  1631-073X , DOI  10.1016 / S1631-073X (03) 00070-0 , læst online , adgang til 19. oktober 2019 ).
  3. (in) "  Definition af vasokonstriktion  "MedicineNet (adgang til 19. oktober 2019 )
  4. Elsevier Masson , "  Fysiologi af primær hæmostase  " , om EM-konsulte (adgang til 19. oktober 2019 )
  5. EK Blackburn , JM Macfie , JH Monaghan og AP Page , "  Antihæmofil faktormangel, kapillærdefekt af von Willebrand-type og idiopatisk trombocytopeni, der forekommer i en familie  ", Journal of Clinical Pathology , vol.  14,September 1961, s.  540-542 ( ISSN  0021-9746 , PMID  13869676 , DOI  10.1136 / jcp.14.5.540 , læst online , adgang til 4. september 2019 )
  6. JH Wright og GR Minot , “  THE VISCOUS METAMORPHOSIS OF THE BLOOD PLATELETS  ”, The Journal of Experimental Medicine , bind.  26, nr .  3,1 st september 1917, s.  395–409 ( ISSN  0022-1007 , PMID  19868158 , PMCID  2125779 , DOI  10.1084 / jem.26.3.395 , læst online , adgang til 4. september 2019 )
  7. (i) Richard W. Greene og Janet McConaughy , "  Effekter af thrombin- og blodpladekoncentrationer og af koagelretraktion er fibrinstrengbredder 12  " , Journal of Clinical Investigation , Vol.  34, nr .  3,Marts 1955, s.  417–427 ( ISSN  0021-9738 , PMID  14354011 , læst online , adgang til 11. oktober 2019 ).
  8. (i) "  koagulationskaskaden  " , British Medical Journal , Vol.  1, nr .  5393,16. maj 1964, s.  1270 ( ISSN  0007-1447 , PMID  20790164 , PMCID  1813988 , læst online , adgang til 4. september 2019 ).
  9. docThom , "  Koagulation / hæmostase  " , i medicinsk ordforråd (adgang til 23. oktober 2019 )
  10. perle , "  Faktor XII-mangel  ", om hæmofili (adgang til 5. september 2019 ) .
  11. (i) Kirk B. Hansen og Shawn C. Shadden , "  Automated reduktion af blodkoagulationsfaktorer modeller  " , International Journal for Numerical Methods in Biomedical Engineering ,3. juni 2019, e3220 ( ISSN  2040-7947 , PMID  31161687 , DOI  10.1002 / cnm.3220 , læst online , adgang til 8. september 2019 ).
  12. RJ Travers , SA Smith og JH Morrissey , “  Polyfosfat, blodplader og koagulation  ”, International Journal of Laboratory Hematology , bind.  37 Suppl 1,Maj 2015, s.  31–35 ( ISSN  1751-553X , PMID  25976958 , PMCID  4435835 , DOI  10.1111 / ijlh.12349 , læst online , adgang til 8. september 2019 )
  13. Tina M. Misenheimer , Kraig T. Kumfer , Barbara E. Bates og Emily R. Nettesheim , "  En kandidataktiveringsvej for koagulationsfaktor VII  ", The Biochemical Journal , bind.  476, nr .  19,15. oktober 2019, s.  2909–2926 ( ISSN  1470-8728 , PMID  31537632 , PMCID  6792035 , DOI  10.1042 / BCJ20190595 , læst online , adgang til 18. november 2019 ).
  14. [1]
  15. "  Blødningstid - medicinske analyser  " , om Doctissimo (adgang til 18. november 2019 ) .
  16. "  K-vitaminmangel - Definition af ordet K-vitaminmangel  " , på Doctissimo (adgang til 18. november 2019 ) .

Se også