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Catharina Moura, 5º Semestre – MDD IV Hemostasia da Coagulação ¨ Hemostasia X Homeostase: homeostase é a habilidade do organismo de manter o meio interno em constante equilíbrio. Enquanto, que a hemostasia é uma série complexa de fenômenos biológicos que ocorrem em resposta à lesão vascular. A hemostasia da coagulação é formada a partir de uma sequência de eventos integrados que tem por objetivo interromper sangramentos provenientes da lesão vascular. Estes eventos envolvem os: vasos sanguíneos, plaquetas, fatores de coagulação, anticoagulantes naturais, proteínas de fibrinólise e inibidores. Para que a ativação do processo de hemostasia da coagulação ocorra deve haver um desequilíbrio entre os mecanismos anticoagulantes e os pro-coagulantes, os quais são diretamente afetados por: quadros inflamatórios; lesão da parede vascular; fluxo sanguíneo (como os sangues viscosos que apresentam uma redução do fluxo o que favorecendo para a formação de coágulos) e patência vascular. Resumidamente, podemos dizer que ocorrem as seguintes etapas: lesão endotelial -> formação do trombo plaquetário transitório -> ativação de fatores da coagulação, para a formação da trombina -> formação da trombina + recrutamento da fibrina -> estabilização do trombo. Os anticoagulantes naturais irão controlar a ação dos fatores de coagulação, impedindo que a geração de trombina e fibrina sejam excessivas. Por fim, a fibrinólise dissolverá gradualmente a fibrina, garantido um fluxo sanguíneo. Todas essas etapas serão analisadas profundamente em seguida, mas antes, é necessário compreendermos as estruturas e funções das células envolvidas nesse processo: endoteliais e plaquetas. ¨ Células endoteliais • Estrutura Os vasos sanguíneos são compostos por três camadas ou túnicas: camada íntima, camada média e camada adventícia. A camada íntima é constituída pelo endotélio, pela camada subendotelial de tecido conjuntivo frouxo com ocasionais células musculares e pela lâmina elástica interna. As células endoteliais formam uma superfície lisa, diminuindo a fricção do fluxo sanguíneo e com propriedades anticoagulantes e antitrombogênicas. O subendotélio é uma matriz extracelular composta por uma série de proteínas de adesão, como colágeno, laminina, fibronectina, vitronectina e trombospondina. Na túnica média encontramos o tecido muscular liso (ou elástico) que é composto por várias lâminas elásticas e responsável pela secreção de fibras colágenas, reticulares, elásticas, proteoglicanas e glicoproteínas. Enquanto, a túnica adventícia é composta por tecido conjuntivo denso não modelado e tecido conjuntivo frouxo, o qual se continua com o órgão onde o vaso está inserido. É nessa camada que podemos encontrar nervos, capilares linfáticos e o sistema vasa vasorum. ð Aprofundando nas células endoteliais: Essas células contêm estruturas intracelulares específicas denominadas de corpúsculo de Weibel-Palade, que são organelas que armazenam proteínas, com destaque para o Fator de Von- Willebrand (FVW) e a P-selectina. Obs: o FVW pode se encontrar tanto nessas organelas como circulante no sangue e quando há a exposição do colágeno, ele é capaz de se ligar ao mesmo e às glicoproteínas (receptores presentes nas plaquetas). • Função As células endoteliais garantem a regulação do tônus vascular, intercâmbio de constituinte e uma superfície antitrombótica, contudo, após a lesão vascular ou frente a determinados estímulos, como citocinas inflamatórias, essas células passam a expressar propriedades pro-coagulantes. Para cada uma dessas funções, as células endoteliais secretam diferentes moléculas: Catharina Moura Catharina Moura Catharina Moura Catharina Moura Catharina Moura, 5º Semestre – MDD IV a) Regulação do tônus e função plaquetária § Óxido nítrico: mais importante vasodilatador proveniente do endotélio vascular e inibidor da função plaquetária. § Prostaciclina (PGI2): potente vasodilatador e inibidor da função plaquetária. § Fator de ativação plaquetária: molécula de estrutura fosfolipídica que promove a vasoconstrição e a adesão de leucócitos (lembrar que as plaquetas são provenientes dos megacariócitos) no endotélio. § Endotelina: especificamente a endotelina-1 – promove a elevação do Ca++ intracelular, aumento do tônus da musculatura, resultando em vasocontrição. b) Propriedade anticoagulante § Glicosaminoglicanos: potencializam a atividade de inibidores de serino proteases, como antitrombina e cofator II da heparina. A antitrombina é um potente inibidor da trombina e fator Xa. § Componentes da via da proteína C: componentes essenciais para a síntese e ativação da proteína C (anticoagulante natural sintetizado pelo fígado). Um desses componentes é a trombomodulina (TM), que ao se associar com a trombina, ativa a proteína C. Uma vez ativada, essa proteína promove a proteólise dos cofatores Va e VIIIa, inativado-os e inibindo a formação da trombina. Outro elemento é o receptor endotelial da proteína C. § Inibidor da via do fator tecidual (TFPI): inibe a ativação da coagulação dependente do FT ao interagir com o fator Xa, formando um complexo. c) Propriedades coagulantes § Em casos de lesão vascular, elementos da matriz extracelular que compõem o subendotélio e o fator tecidual (localizado na camada média e adventícia) são expostos ao sangue, iniciando a formação de um trombo na parede do vaso. ð O fator tecidual é a molécula chave para a cascata de coagulação e consequente produção da trombina -> fibrina para a formação do tampão hemostático estável. Nesse processo, as plaquetas aderem à parede vascular através de proteínas de adesão: FVW e fibrinogênio. Enquanto, o FT ao ser expresso inicia a ativação da coagulação por meio da formação de um complexo com o fator VIIa, que irá culminar na formação da trombina e da fibrina. - É importante lembrar que além da lesão vascular, cenários inflamatórios e lipopolissacarídeos também são capazes de resultar na ativação da coagulação. d) Papel na fibrinólise § t-PA: o ativador tecidual do plasminogênio é sintetizado pelas células endoteliais, formando um complexo com o plasminogênio na superfície do coágulo de fibrina, ativando o plasminogênio em plasmina, que então degrada a rede de fibrina. § PAI-1: inibidor do ativador de plasminogênio. ¨ Plaquetas • Estrutura São fragmentos de megacariócitos anucleados que são sintetizados na medula óssea, com um período de vida na circulação em média de 8 a 12 dias. Há medida que essa célula vai envelhecendo, ela perde o ácido ciálico de um receptor membranar, o que gera a exposição do mesmo. Esse receptor exposto expondo funciona como um marcador da quiescencia dessa plaqueta, que pode ser detectado e captado pelos receptores Ashwell-Morell presentes nas células parenquimatosas do fígado, o que estimula a síntese de TPO. Os principais fatores estimulantes para a síntese dos megacariócitos são o IL-6 (citocina pro-inflamatória) e a trombopoetina (TPO), hormônio sintetizado nos rins, músculo esquelético e fígado, principalmente. A redução de plaquetas no sangue, gera um estímulo para o aumento da síntese de TPO, visando compensar o quadro e vice- versa. Na membrana plaquetária encontramos fosfolipídeos que se distribuem da seguinte forma: formas neutras localizados na parte externa na membrana e formas aniônicas internamente. Quando as plaquetas são ativadas, os fosfolipídeos carregados negativamente são expostos, oferecendo uma superfície ideal para a associação e a interação de diversos fatores de coagulação, processo que culmina na geração de trombina e de fibrina. Além disso, são expressas na membrana Glicoproteínas (com destaque para as integrinas e as ricas em leucina) que funcionam como receptores das proteínas de adesão. O citoplasma das plaquetas contém organelas especiais: corpúsculos densos e grânulos-a. Os corpúsculosdensos funcionam Catharina Moura, 5º Semestre – MDD IV como armazenamentos para ADP, ATP, serotonina, pirofosfato e cálcio. Enquanto, os grânulos-a armazenam proteínas plasmáticas, como: de adesão (FVW, trombospondina, fibrinogênio, P- selectina); receptores de membrana (glicoproteínas IIb/IIIa); fatores de coagulação (V, XI e XIII); inibidores da fibrinólise (PAI-1); anticoagulantes naturais (proteína C e antitrombina); quimiocinas; albuminas; Igs; fator de crescimento e inibidores da angiogênese. • Função Em circunstâncias normais, as plaquetas circulam sem interagir com a parede vascular, porém após a lesão, com exposição de elementos da matriz extracelular, as plaquetas irão aderir ao subendotélio e serão ativadas e agregadas umas às outras, culmi- nando na formação de um trombo na parede do vaso. ð Quando as plaquetas são ativadas elas sofrem alterações morfológicas e estruturais que são responsáveis por desfazer a sua forma discoide, aumentar a expressão de receptores de adesão (glicoproteínas) e por gerar a secreção do conteúdo dos grânulos. Em regiões com alto shear stress, a interação inicial entre plaquetas e o FVW assume extrema importância para garantir a adesão plaquetária e o início da formação do trombo. Nesses locais a adesão ocorre através do receptor plaquetário GPIb/V/IX com o FVW. Por outro lado, regiões de baixo shear stress, o colágeno é capaz de mediar a adesão plaquetária diretamente com os receptores plaquetários GPIa/IIa e GPVI. Ou seja, em locais de elevado atrito entre as camadas da corrente sanguínea (como nas artérias, arteríolas e artérias estenosadas), o colágeno não é suficiente para a adesão plaquetária, sendo necessário o suporte do FVW (o qual liga-se ao colágeno exposto e ao receptor plaquetário). ð Shear stress: atrito entre as diferentes camadas justaposta da corrente sanguínea, devido as diferentes velocidades do fluxo (maior no centro e menor na periferia). ð É importante lembrar que outras proteínas adesinas, presentes na matriz extracelular, também participam desse processo: fibronectina, trombospondina e laminina. A adesão desencadeia a ativação plaquetária, com o recrutamento de mais plaquetas para o local da lesão vascular. Uma vez ativadas, as plaquetas passam a expressão receptores em sua superfície (GPIIb/ IIIa), gerando o fenômeno de agregação plaquetária até a formação do tampão primário. ð Correlação clínica: A inibição dessa etapa pode ser feita com drogas que agem como antagonistas dos receptores GPIIb/IIIa, como Abcixibam, Eptifibatide e Tirofiban. Todo esse fenômeno é retroalimentado e amplificado pela secreção de constituintes dos grânulos plaquetários e a síntese de novos agonistas, como: trombina; ADP; tromboxano A2; serotonina; colágeno e epinefrina. ð Até então ocorreu o processo de ativação e agregação plaquetária, mas ainda necessitamos da formação da fibrina (ou seja o processo de coagulação em si) para que o trombo passe a ser estável/ consolidado (a fibrina atua como uma argamassa – através da formação de polímeros - entre os tijolinhos, que são as plaquetas). Catharina Moura, 5º Semestre – MDD IV Como é gerada a ativação plaquetária? Os receptores plaquetários se associam com um sistema de proteínas (denominadas de proteínas G) que são capazes de promover a ativação de fosfolipases. A principal fosfalipase ativada é a fosfolipase C, que hidrolisa a Fosfatidilinositol, que gera dois segundos mensageiros: Diacilglicerol (DG) e Inositol-trifosfato (IP3). • DG: ativa a proteinocinase C (PK-C), que resulta na alteração da conformação da GPIIb/IIIa, tornando possível a ligação com proteínas de adesão, como o fibrinogênio. • IP3: liga-se a receptores de membrana do sistema tubular denso da plaqueta, promovendo a mobilização do cálcio intracelular -> alteração da forma discoide plaquetária para esférica -> liberação do conteúdo dos grânulos plaquetários. O Ca++ ativa a fosfolipase A2 -> enzima que promove a liberação do ácido aracdônico da membrana fosfolipídica plaquetária -> o ácido aracdônico sofre a ação da cicloxigenase sendo convertido em endoperóxidos -> os endoperóxidos sofrem a ação da enzima tromboxane sintetase -> tromboxane A2. ð Correlação clínica: A aspirina, atua sobre a cicloxigenase, inativando irreversivelmente essa enzima e impedindo a sua função na agregação plaquetária. Além disso, na plaqueta encontramos outros receptores: PAR, os quais se ligam a trombina; um dos mais potentes agonistas da função plaquetária. • Como inibir a função plaquetária? A prostaciclina liberada pelas células endoteliais ativam a adenilciclase, que catalisa a formação do AMPc a partir do ATP (que está presente nos grânulos-a). O aumento do AMPc inibe a liberação do cálcio citoplasmático do sistema tubular, impedindo todo o processo que vimos acima relacionado com o DG e IP3. COAGULAÇÃO Coagulação refere-se ao processo que leva à formação de fibrina (a partir da transformação do fibrinogênio em fibrina) que compreende uma das etapas da hemostasia (processo fisiológico em resposta ao dano vascular). Trombose, por sua vez, é o processo de coagulação patológico com a formação de um coágulo localizado, que não passa pelo processo de degradação (fibrinólise) e pode chegar a ocluir o vaso. ð Atenção: O termo cascata de coagulação entrou, recentemente, em desuso, pois percebeu-se que diversos fatores de coagulação (como o XII, em que os pacientes não apresentam quadro hemorrágico e IX, em que os pacientes apresentam um leve quadro hemorrágico) se removidos, não eram capazes de frear a cascata; revelando que a grande chave para o processo de coagulação sanguínea é o fator tecidual (FT). Classicamente, essa cascata era dividida em uma via intrínseca (a qual é ativada por contato celular ou plaquetário, como em casos de estase sanguínea e plaquetocitose) e uma via extrínseca (a qual é ativada quando há lesão tecidual e exposição do FT). No processo de coagulação, teremos a participação de: células endoteliais, plaquetas, outras células sanguíneas, íons (com destaque para o Ca++) e proteínas plasmáticas. Grande parte dessas proteínas se encontram na sua forma inativa (zimogênios), e por isso, necessitam ser convertidas para a sua forma enzimaticamente ativa, através de proteólise parcial. O processo de coagulação é composto por três etapas: iniciação; amplificação e propagação. E é regulado em diferentes níveis por três diferentes vias: proteína C (PC); antitrombina (AT) e inibidor da via do fator tecidual (IVFT). 1) Iniciação O dano vascular promove a exposição do colágeno o que irá gerar o processo de agregação plaquetário, o qual é reforçado pelo FVW e pelas integrinas plaquetárias. Paralelo a esse processo, o FT é exposto e se liga ao cofator FVII, circulante no plasma. Uma vez complexados, o FVII é rapidamente ativado resultando na ativação dos fatores IX e X. § Fator IX – será visto na etapa de propagação. § Fator X – se liga ao fator V (proveniente dos grânulos-a plaquetário) e converte pequenas quantidades de protrombina (proteína plasmática na forma zimogênica) em trombina. Essa quantidade é insuficiente para a formação do coágulo, mas é suficiente para retroalimentar a ativação de fatores V, VIII, XI e de receptores de superfície plaquetário. Catharina Moura, 5º Semestre – MDD IV 2) Amplificação As pequenas quantidades de trombina geradas na etapa de iniciação promovem a amplificação. A trombina liga-se avidamente ao GpIb, o que acarreta numa alteração conformacional na mesma a qual pode, agora, clivar os PARs (receptores ativadores de protease plaquetária). Esses receptores são proteínas transmembranares presentes nas plaquetas que quando ativados iniciam um processo de sinalização intracelular que resulta na ativação plaquetária, gerando: û Mudança no citoesqueleto plaquetário û Aumento da expressão de fosfatidilserina (FS)na superfície externa (antes estava presente na face interna) û Degranulação plaquetária com liberação dos conteúdos dos grânulos alpha e densos – com destaque para o ADP, responsável pela retroalimentação positiva nas plaquetas adjacentes û Ativação completa do FV que estavam presente nos grânulos, que se dá pela trombina ou pelo FX û Ação da trombina sobre o FVIII e FV, gerando a formação de plaquetas com os cofatores V e VIII ativados em sua superfície. 3) Propagação Plaquetas ativadas + FV e FVIII ativos em sua superfície funcionam como plataforma para o ancoramento de proteínas e formação dos complexos tenase e protrombinase na superfície plaquetária. O FIX ativado na etapa de iniciação irá se ligar às plaquetas ativadas de duas formas: a) Dependente do fator VIII – ocorre a formação do complexo VIII/ IX (complexo tenase) que ativa o fator X na superfície plaquetária, o qual se liga ao fator V também ligado à plaqueta, formando o complexo protrombinase, que é capaz de converter a protrombina em trombina. b) Independente do fator VIII A trombina gerada cliva o fibrinogênio e o converte em monômeros de fibrina. Esses monômeros se agregam espontaneamente em protofibrilas. Por último, a trombina ativa o FXIII que estabiliza essas protofibrilas e torna o coágulo estável. 4) Finalização Refere-se ao processo de lise do coágulo, através do sistema fibrinolítico que atua sobre a fibrina formada. Esse sistema é formado por diversas proteínas: enzima plaminogênio, os seus ativadores (t-PA e u-PA) e os seus inibidores (PAI-1 e o PAI-2); os inibidores de plasmina e o inibidor do sistema fibrinolítico (TAF1). Quando o plasminogênio circulante se adere ao coágulo e é convertido em plasmina através da ação da t-PA (liberado pelo endotélio vascular), temos o início da fibrinólise. A fibrina, uma vez formada, atua como cofator para a conversão do Pg em plasmina. A plasmina atua clivando os resíduos de lisina das cadeias e da molécula de fibrina, resultando na formação de produtos degradados. Essa degradação, expõe a porção carboxi-terminal dos resíduos de lisina que proporcionam sítios adicionais para a ligação de plasmina e t-PA -> propagando a fibrinólise. As plaquetas e o endotélio vascular sinteti zam e secretam os inibidores da fibrinólise. Na presença de Trombomodulina (TM), o TAFI, que é ativado pela trombina, inibe a fibrinólise através da modificação do substrato da fibrina. Assim, o TAFIa elimina os resíduos C-terminais de arginina e lisina da fibrina parcialmente degradada, resultando em menor ligação e ativação do Pg na superfície da fibrina. ¨ Regulação da coagulação • IVFT: se liga ao FXa inibindo-o. • Prostaciclina • Heparina • Ativador do plasminogênio • Anti-trombina: inibidor primário da trombina e de outras proteases ativadas (sobre as quais tem uma atividade relativamente fraca, mas na presença de heparina, presenta na superfície endotelial, têm a sua ação acelerada). - É importante salientar que a trombina também apresenta um papel anticoagulante quando esta ligada a TM, pois gera a ativação da PC. • Proteína C: inibe os cofatores V e VIII. A PC é um zimogênio dependente de vitamina K, que tem como receptor uma proteína transmembranar: trombomodulina. Catharina Moura, 5º Semestre – MDD IV • Proteína S: roteína dependente da vitamina K, atua com o cofator da PCa, acelerando a inativação dos cofatores Va e VlIIa. A PS livre pode, ainda, inibir o complexo tenase e protrombinase independentemente da PC.
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