Za hemostazu, odnosno zaustavljanje krvarenja iz oštećene krvne žile, potrebno je združeno djelovanje
Nadzorni uređaji se istodobno suprotstavljaju neprimjerenoj sklonosti zgrušavanju. Prema tome, otkloni hemostaze dovode s jedne strane do pretjeranog krvarenja, a s druge do tromboze.
Žilni faktori
Gubitak krvi zbog ozljede smanjuje se lokalnom vazokonstrikcijom (izravan odgovor na povredu) i pritiskom ozlijeđenih žila krvlju koja je prodrla u okolna tkiva. Oštećenje žilne stijenke pokreće prianjanje i aktiviranje trombocita te stvaranje polimera fibrina iz fibrinogena; trombociti i fibrin stvaraju ugrušak.
Trombociti
Niz posrednika, poput endotelnih NO i prostaciklina, olakšava protok krvi suzbijanjem adherencije trombocita i širenjem neoštećenih krvnih žila. Nakon razaranja endotela ti se posrednici više ne stvaraju. Tada trombociti prianjaju o oštećenu intimu i stvaraju nakupine. Spočetka se vežu o von Wilebrandov faktor (VWF), kojeg su endotelne stanice prethodno izlučile u subendotel. VWF se veže o receptore na membrani trombocita (glikoprotein Ib/IX). Aktiviraju se trombociti usidreni u žilnu stijenku. U tom procesu trombociti oslobađaju iz svojih granula medijatore poput adenozid difosfata (ADP).
Događaju se i druge biokemijske promjene kao što su
-
hidroliza membranskih fosfolipida
-
inhibicija adenilciklaze
-
mobiliziranje staničnog kalcija
-
fosforiliranje staničnih bjelančevina
Arahidonska se kiselina pretvara u tromboksan A2. Za tu je reakciju potrebno posredovanje ciklooksigenaze, enzima koji acetilsalicilna kiselina ireverzibilno blokira, a reverzibilno ga koče mnogi NSAR.
ADP, tromboksan A2 i drugi posrednici privlače dodatne trombocite na mjesto ozlijeđenog endotela, gdje se talože i aktiviraju. Trombocitni receptori za ADP uključuju receptor P2Y12, koji šalje signale za supresiju adenilat ciklaze, smanjuje razinu cikličog adenozin monofosfata (cAMP) te potiče aktivaciju glikoproteinskog receptora IIb / IIIa (skupljenog na aktiviranoj površinskoj membrani trombocita iz glikoproteina IIb i IIIa). Fibrinogen se veže o glikoproteinske IIb / IIIa komplekse na susjednim trombocitima i povezuje ih.
Trombociti osiguravaju površinu za slaganje i aktiviranje koagulacijskih kompleksa sa stvaranjem trombina. Trombin pretvara fibrinogen u fibrin. Fibrinske niti vežu agregirane trombocite, čime učvršćuju trombocit-fibrinski hemostatski čep.
Plazmatski faktori
Plazmatski faktori zgrušavanja surađuju na stvaranju trombina, koji pretvara fibrinogen u fibrin. Ugrušak se pomoću fibrina učvršćuje, a fibrin se iz njega širi i fiksira hemostatski čep.
Na unutarnjem putu zgrušavanja, faktor XII, kininogen visoke molekulske mase, prekalikrein i aktivirani faktor XI (F XIa) pretvaraju F IX u F IXa. Potom se F IXa veže o F VIIIa i prokoagulantni fosfolipid (nalazi se na površini aktiviranih trombocita i tkivnih stanica) u kompleks koji aktivira F X.
Na vanjskom putu zgrušavanja faktor VIIa i tkivni faktor (TF) izravno aktiviraju faktor X (i možda također faktor IX—vidi sliku Putovi zgrušavanja krvi i tablicu Proces zgrušavanja).
Proces zgrušavanja krvi
|
Broj faktora ili ime
|
Sinonim
|
Uloga
|
|
Plazmatski faktori
|
|
I
|
Fibrinogen
|
Prethodnik fibrina
|
|
II
|
Protrombin
|
Prethodnik trombina, koji pretvara fibrinogen u fibrin, aktivira faktor V, VIII, XI i XIII, a vezan o trombomodulin aktivira protein C
ovisi o K vitaminu
|
|
V
|
Proakcelerin
|
Aktiviran (F Va) postaje kofaktor Xa u kompleksu F Xa/Va/fosfolipid, koji aktivira protrombin
Nalazi se u alfa granulama trombocita
Aktivirani protein C u kompleksu s proteinom S inaktivira F Va
|
|
VII
|
Prokonvertin
|
Aktivira se vezanjem o tkivni faktor i tada postaje enzimski sastojak kompleksa F VIIa/tkivni faktor, koji aktivira F IX i F X
Ovisi o K vitaminu
|
|
VIII
|
Antihemofilni globulin
|
Kao faktor VIIIa postaje kofaktor IXa u kompleksu F IXa/F VIIIa/fosfolipid, koji aktivira F X
Velika je kofaktorska bjelančevina (kao F V)
Izlučuje se vezan za multimere von Willebrandovog faktora iz Weibel-Paladijevih tijela endotelnih stanica (faktor VIII također cirkulira s von Willebrandovim faktorom)
Inaktivira ga aktivirani protein C u kompleksu s proteinom S (kao F Va)
|
|
IX
|
Christmas faktor
|
Kao F IXa enzim je u kompleksu faktor IXa/VIIIa/fosfolipid, koji aktivira F X
Ovisi o K vitaminu
|
|
X
|
Stuart-Prowerov faktor
|
Kao F Xa enzim je u kompleksu faktor Xa/Va/fosfolipid, koji cijepa protrombin do trombina
Ovisi o K vitaminu
|
|
XI
|
Prethodnik tromboplastina
|
Kao F XIa aktivira faktor IX u reakciji koja zahtijeva kalcijeve ione
|
|
Prekalikrein
|
Fletcherov faktor
|
Sudjeluje u recipročnoj reakciji gdje ga F XIIa aktivira u kalikrein
Kao kalikrein, katalizira aktivaciju F XII u F XIIa
Cirkulira kao biomolekulski kompleks s kininogenom visoke molekulske mase
|
|
Kininogen visoke molekulske mase
|
Fitzgeraldov faktor
|
U optoku kao bimolekularni kompleks s prekalikreinom
|
|
XII
|
Hagemanov faktor
|
Kao F XIIa (pomoći kalikreina ili drugih faktora) aktivira prekalikrein i F XI; okidač unutarnjeg puta zgrušavanja in vitro
|
|
XIII
|
Faktor stabiliziranja fibrina
|
Kada ga aktivira trombin, katalizira stvaranje peptidnih veza između molekula fibrina, čime jača i stabilizira ugrušak
|
|
Protein C
|
—
|
Aktiviran trombinom vezanim o trombomodulin (CD141), proteolitički koči kofaktorsku aktivnost F VIIIa i F Va u reakciji koja za kofaktore treba i protein S te fosfolipid
Ovisi o K vitaminu
|
|
Protein S
|
—
|
U plazmi kao slobodan i vezan o C4b vezni protein sustava komplementa
U slobodnom obliku kofaktor aktiviranog proteina C
Ovisi o K vitaminu
|
|
Faktori stanične površine
|
|
Tkivni faktor
|
Tkivni tromboplastin
|
Sastavni lipoporotein stanične membrane određenih stanica tkiva, uključujući perivaskularnih fibroblasta, endotelnih stanica, površnih epitelnih stanica (npr. kože, amniona, probavnog i genitourinarnog trakta) te stanica glije živćanog sustava, monocita, makrofaga i nekih stanica tumora
Veže F VIIa koji pokreće vanjski put zgrušavanja
|
|
Prokoagulacijski fosfolipid
|
—
|
Kiseli fosfolipid (većinom fosfatidil serin) na površini aktiviranih trombocita, endotelnih stanica i drugih stanica tkiva
Sastojak je F IXa/VIIIa/fosfolipida aktivatora F X i F Xa/Va/fosfolipid aktivatora protrombina
Lipidni je oblik tkivnog faktora
|
|
Trombomodulin
|
—
|
Vezno mjesto trombina na površini endotela (CD141), koji kada se veže na trombomodulin, aktivira protein C
|
Aktiviranje unutarnjeg ili vanjskog puta konačno pokreće zajednički put zgrušavanja koji dovodi do stvaranja fibrinskog ugruška. Aktivacija zajedničkog puta uključuje tri koraka:
-
Stvaranje aktivatora protrombina na površini aktiviranih trombocita, endotelnih stanica i tkivnih stanica. Taj aktivator je kompleks jednog enzima, F Xa, i dva kofaktora, F Va i prokoagulantnog fosfolipida.
-
Protrombinski aktivator cijepa protrombin na trombin i ostatni fragment.
-
Trombin iz fibrinogena potiče stvaranje fibrinskih polimera. Također aktivira faktor XIII, enzim koji katalizira stvaranje čvrstih veza između molekula fibrina, kao i aktivirajući faktor VIII i faktor XI.
Za većinu reakcija pri stvaranju trombina potrebni su Ca ioni (kelatori Ca, npr. citrat ili etilenediamin tetraacetat, služe kao in vitro antikoagulansi). Faktori zgrušavanja koji ovise o vitaminu K (II, VII, IX i X) se bez njegovog posredovanja ne mogu primjereno sintetizirati ni vezati o fosfolipidne površine niti sudjelovati u procesu koagulacije.
Premda su oba opisana puta zgrušavanja korisna u razumijevanju procesa i u laboratorijskoj procjeni koagulopatija, prirodno zgrušavanje ne uključuje faktor XII, prekalikrein ni kininogen visoke molekulske mase. Osobe s urođenim defektima navedenih faktora nemaju hemorašku dijatezu. Osobe s urođenim nedostatkom F XI pokazuju blagu do umjerenu sklonost krvarenju. In vitro, topljivi faktor XI može se aktivirati pomoću trombina. Iako se topljivi faktor IX može in vitro aktivirati i faktorima XIa i kompleksima faktora VIIa / tkivnog faktora, ne postoji konzistentan odnos između razina plazmatskog faktora XI i vjerojatnosti ili opsega krvarenja.
Pokretanje vanjskog puta in vivo nastupa izravno kad ozljeda žile dovede krv u dodir s tkivnim faktorom na membranama stanica u i oko te žile. Taj dodir s tkivnim faktorom pokreće stvaranje kompleksa F VIIa/tkivni faktor koji aktivira F X i (i moguće faktor IX). F IXa sa svojim kofaktorom, F VIIIa, stvara na fosfolipidnoj membrani dodatni F Xa. Aktiviranje F X an oba načina potrebno je za urednu hemostazu. Neophodnost F VIII i IX objašnjava zašto hemofiiliju tip A (manjak faktora VIII) ili tip B (manjak faktora IX) prate krvarenja premda je vanjski put koagulacije pokrenut komplesom F VIIa/tkivni faktor neoštećen.
Mehanizmi nadzora
Nekoliko inhibitornih mehanizama sprječava nekontrolirano razbuktavanje aktiviranih reakcija zgrušavanja, kako ne bi došlo do opsežnih lokalnih tromboza ili do diseminirane intravaskularne koagulacije. Ovi mehanizmi uključuju
-
inaktivaciju prokoagulantnih enzima
-
fibrinolizu
-
uklanjanje aktiviranih faktora zgrušavanja, osobito prigodom prolaza kroz jetru
Inaktiviranje faktora koagulacije
Inhibitori plazmatskih proteaza (antitrombin, inhibitor puta tkivnog faktora, α2–makroglobulin, heparinskikofaktor II) neutraliziraju koagulacijske enzime. Antitrombin inhibira trombin, F Xa, F XIa i F IXa.
Dvije bjelančevine ovisne o K vitaminu, protein C i protein S, stvaraju kompleks koji proteolizom inaktivira F VIIIa i Va. Kad se trombin veže o trombomodulin (CD141), receptor na površini endotelnih stanica, aktivira protein C. Protein C se spaja s proteinom S i fosfolipidom kao proteolitičkim kofaktorima i inaktivira F VIIIa i F Va.
Pored normalno prisutnih inaktivatora, postoje brojni antikoagulantni lijekovi koji potenciraju inaktivaciju faktora zgrušavanja (vidi sliku Antikoagulansi i mjesta njihova djelovanja).
Heparin pojačava aktivnost trombina. Varfarin je antagonist vitamina K. On inhibira obnavljanje aktivnog oblika vitamina K, a time i inhibira stvaranje funkcionalnih oblika faktora zgrušavanja ovisnih o K vitaminu, II, VII, IX i X (kao i proteina C i S). Nefrakcionirani heparin (UFH) i niskomolekularni heparin (LMWH), pojačavaju djelovanje antitrombina da inaktivira čimbenike IIa (trombin) i Xa. LMWH su enoksaparin, dalteparin i tinzaparin. Fondaparinuks je mala, sintetska molekula, koja sadrži osnovni pentasaharidni dio strukture heparina, koja pojačava inaktivaciju faktora Xa antitrombinom, ali ne i faktora IIa (trombin). Parenteralni direktni inhibitori trombina uključuju argatroban i lepirudin. Novi oralni antikoagulansi uključuju inhibitor trombina (dabigatran) i inhibitore faktora Xa (apiksaban, rivaroksaban, edoksaban). Detalnije o primjeni ovih lijekova, uključujući rizike, prednosti i antagoniste piše u Priručniku u poglavljima, fibrilacija atrija, duboka venska tromboza (DVT) i plućna embolija (PE).
Antikoagulansi i mjesta njihova djelovanja
LMWH = heparin niske molekulske mase; faktor TF = tkiva; UFH = nefrakcioniranim heparin.
|
Fibrinoliza
Odlaganje i otapanje fibrina moraju biti uravnoteženi kako bi se hemostatski čep održao i remodelirao tijekom popravka oštećene žilne stijenke. Fibrinolitički sustav otapa fibrin pomoću proteolitičkog enzima zvanog plazmin. Fibrinolizu pokreću aktivatori plazminogena, koje oslobađaju stanice žilnog endotela. Plazminogen se zajedno s aktivatorima veže o fibrin. Aktivatori kataliziraju cijepanje plazminogena čime nastaje plazmin (vidi sliku Fibrinolitički put). Plazmin cijepa fibrin i otpušta u krvotok topive produkte njegove razgradnje.
Fibrinolitički put.
|
Pri popravku ozlijeđene žilne stijenke procesi taloženje fibrina i fibrinoliza trebaju biti dobro usklađeni. Oštećene endotelne stanice otpuštaju aktivator plazminogen (tkivni aktivator plazminogena, urokinaza) i pokreću fibrinolizu. Aktivatori plazminogena kataliziraju njegovo cijepanje, čime nastaje plazmin, koji otapa ugruške. Fibrinoliza je pod nadzorom inhibitora aktivatora plazminogena (PAI, npr. PAI–1) i inhibitora plazmina (npr. α2–antiplazmin).
|
Postoji više aktivatora plazminogena:
-
Tkivni aktivator plazminogena (tPA), podrijetlom iz endotelnih stanica, nije osobit aktivator u slobodnoj otopini, ali je vrlo učinkovit kad se veže o fibrin pored plazminogena.
-
Urokinaza, postoji u jedno- i u dvolančanom obliku različitih funkcija. Jednolančana urokinaza ne može aktivirati slobodni plazminogen, ali ga, slično kao tPA, brzo aktivira kad je vezan o fibrin. Plazmin već u tragovima presijeca jednolančanu urokinazu u dvolančanu, koja može aktivirati kako slobodni, tako i vezani plazminogen. Epitelne stanice koje oblažu izvodne putove (npr. u bubregu ili dojci) luče urokinazu, koja u tim kanalićima predstavlja fiziološki pokretač fibrinolize.
-
Streptokinaza, bakterijski proizvod koji se u tijelu normalno ne nalazi, još je jedan snažan aktivator plazminogena.
Streptokinaza, urokinaza i rekombinantna tPA (alteplaza) terapijski se primjenjuju u liječenju akutnih trombotskih stanja.
Podešavanje fibrinolize:
Proces usporavaju inhibitori aktivatora plazminogena (PAI) i inhibitori samog plazmina. PAI–1, najvažniji PAI, inaktivira urokinazu i tPA, a otpuštaju ga stanice žilnog endotela i aktivirani trombociti. Glavni inhibitor plazmina je α2–antiplazmin, koji inaktivira slobodni plazmin ubrzo po napuštanju ugruška. Osim toga, prigodom zgrušavanja faktora XIIIa križno veže neke molekule alfa2-antiplazmina o fibrin, čime se smanjuje pretjerana aktivnost plazmina u koagulumu..
Urokinaza i tPA brzo se razgrađuju u jetri, što je dodatna zaštita od pretjerane fibrinolize.