5 hemostasia e bioquimica do sistema circulatorio

Hemostasia.Hemostasia.

Prof. Mário – IBqM - UFRJ

Coágulo

Coagulação e Acidentes Vasculares.

Acidente Vascular Cerebral Hemorrágico e ou Isquêmico.

Composição do sangue

Elementosfigurados

Coleta de sangue com anticoagulante Sangue coletado Centrifugação Sangue após centrifugação

Plasma (55%)

Leucócitos e trombócitos (<1%)

Eritrócitos (45%)

Plasma

Eritrócitos Transporte de gases

TrombócitoCoagulação sanguínea

LeucócitoSistema imune

Água – 91 a 92 %Sólidos – 7 a 9% Componentes inorgânicos: bicarbonato, cloreto, fosfato, sulfato... Componentes orgânicos: proteínas, aminoácidos, uréia, bilirrubina, creatinina, glicose, frutose, ácido cítrico, ácido lático, ácido graxo, colesterol, fosfolipídeos...

Volume total: 4,6 L (homem) e 3,4 L (mulher)pH = 7,4; d = 1,055-1,065; visc. = 5-6 x da água

Hemostase

Definição:Conjunto de processos fisiológicos bem regulados que visam a manutenção do estado fluido do sangue em vasos normais e que levam espontaneamente a interrupção de um sangramento seguida da restauração da circulação normal de um vaso lesado.

Etapas:

1- Vasoconstricção – 2 a 5 seg.

2- Fase celular – hemostase primária – 2 seg a min. PLAQUETAS: ADESÃO E AGREGRAÇÃO

3- Fase plasmática – hemostase secundária – 30 seg a 10 min

FATORES DE COAGULAÇÃO

4- Fibrinólise e regeneração tecidual – 6 h a 60 dias

Cascata de Coagulacao

Fatores de Coagulação Plasmáticos.

FactorMolecular

Weight

Plasma Concentration

(µg/mL)

Required for Hemostasis (% of normal

concentration)Fibrinogen 330,000 3000 30

Prothrombin 72,000 100 40Factor V 300,000 10 10-15

Factor VII 50,000 0.5 5-10Factor VIII 300,000 0.1 10-40Factor IX 56,000 5 10-40Factor X 56,000 10 10-15Factor XI 160,000 5 20-30

Factor XIII 320,000 30 1-5Factor XII 76,000 30 0

Prekallikrein 82,000 40 0HMWK 108,000 100 0

Etapas para a formação da rede de fibrina

Formação da rede de fibrina

Via intrínsica Via

extrínsica

Via comum

A rede de fibrina pode ser formada a partir de duas vias metabólicas distintas (íntrínsica e extrínsica) que apresentam um conjunto de reações em comum.

Fatores de coagulação

•Pré-calicreína•Cininogênio de alto peso molecular• Fator XII• Fator XI• Fator IX• Fator VIII• Fator X

• Fator tecidual• Fator VII• Fator X

• Fator V• Pró-trombina• Fibrinogênio• Fator XIII

Via intrínsica

Via extrínsica

Via comum Lesão Rede de fibrina

A maioria dos fatores de coagulação são secretados sob a forma de zimogênios que são ativados ao longo da via. A cascata de coagulação deve-se ao fato de um fator ativar o outro gerando um efeito dominó que culmina com a formação da rede fibrina.

Função Fatores

Serina-protease II, VII, IX, X, XI, XII, pré-calicreína

Co-fator Ca2+, V, VIII, cininogênio de alto peso molecular, fator tecidual

Transglutaminase XIII

Fibrina Fibrinogênio

As vias de coagulação são compostas pelos fatores de coagulação. Em sua maioria os fatores de coagulação são proteínas (enzimas, co-fatores) secretados pelo fígado no sangue.

Estrutura Fatores de Coagulacao.

Papel da vitamina K na síntese dos fatores de coagulação.

Resíduo Glu

Resíduo Gla

Vitamina K2,3 epóxido

Vitamina Khidroquinona

Vitamina K Epóxido

Redutase

Vitamina K

Redutase

Fator Gla

Fator Glu CO2

CO2

Reação de Carboxilação

Co-enzima: Vitamina K

Vitamina K quinona

Carboxilase

O2

Ativação de fatores de coagulação na superfície celular

Célula

membrana

FLCa2+Fator Gla- -

FL

-Fosfolipídeo

Carga negativa

Interação

Ca2+

GlaAcido

γ-carboxiglutâmico

Cálcio

Apenas quando o fator se liga à superfíciecelular é que ele pode ser ativado por outro fator!

Via Intrínsica.

XII

IX

XI

X

XIIa

XIa

IXa

Contato com superfície aniônica

Pré-calicreínaCininogênio de alto peso molecular

VIIIa

Xa

Forma ativa

Forma inativa

Cofatores

FL e Ca2+

FL e Ca2+

Via Extrínsica.

X

VII

Xa

Fator tecidual

VIIa

Trauma

Forma ativa

Forma inativa

Co-fatores

FL e Ca2+

FL e Ca2+

Via comum e formação de fibrina

• A formação da fibrina ocorre ao final da via comum da cascata de coagulação.

Fibrinogênio(340 KDa)

Fibrina

Pró-trombina trombina

A síntese de fibrina ocorre a partir da proteólise do fibrinogênio pela trombina ao final da cascata de coagulação. O fator XIII apresenta atividade de transglutaminase catalisando a polimerização da fibrina formando uma rede insolúvel na qual as plaquetas, assim como outras células do sangue, se ligam.

Ca2+

Fator X Fator Xa

Via intrínsica Via extrínsica

Rede de fibrina

FL

Fator XIII

Complexo formado na superfície da plaqueta

Fator Va

Cascata de Coagulação

XII

IX

XI

X

Protrombina

X

VII

XIIa

XIa

IXa

Xa

Via intrínsica

Superfície aniônica

CininogênioCalicreína

Fibrinogênio Fibrina

Trombina

Rede de fibrina

Fator tecidual

VIIa

Trauma

Via comum

Via extrínsica

Forma ativa

Forma inativa

Ativado por trombina

Cofatores

VIIIa

Va

XIIIa

FL e Ca2+

FL e Ca2+

FL e Ca2+

FL e Ca2+

FL e Ca2+

Hemofilia

XII

IX

XI

X

Protrombina

XIIa

XIa

IXa

Xa

Via intrínsica

Superfície aniônica

CininogênioCalicreína

Fibrinogênio Fibrina

Trombina

Rede de fibrina

Via comum

VIIIa

Va

XIIIa

FL e Ca2+

FL e Ca2+

FL e Ca2+

A hemofilia consiste na deficiência da síntese de fatores da coagulação. A mais comum é a deficiência do fator VIII chamada de hemofilia do tipo A. A hemofilia do tipo B é caracterizada pela deficiência do fator IX. Ambas deficiências são herdadas e apresentam diferentes graus de distúrbios hemorrágicos.

Hemofilia B

Hemofilia A

Interrupção da coagulação

O processo de coagulação é rápido e auto propagável o que poderia levar a obstrução completa do vaso. Entretanto, isto não ocorre, pois existem sistemas capazes de impedir a progressão da coagulação.

• Sistema trombomodulina, proteína C e proteína S:

trombomodulina

Célula endotelial

trombina

Plaqueta

Proteína C

Proteína C ativada

Proteína S

fosfolipídeoCa2+

A ligação da trombina a trombomodulina (proteína transmembrana das células endoteliais) ativa a proteína C que ao formar um complexo com a proteína S na superfície das plaquetas destrói os fatores VIIIa e Va. Além disso este complexo também estimula as células endoteliais a produzirem prostaciclina que é um inibidor da agregação plaquetária.

Complexo com atividadede destruição dos fatores VIIIa e Va

Interrupção da coagulação

• Antitrombina IIIA antitrombina III é uma proteína que ocorre no sangue capaz de inativar irreversivelmente uma molécula de trombina. Uma vez inativada a trombina não pode converter fibrinogênio em fibrina e consequentemente não há formação do coágulo. A antitrombina III também inativa os fatores IXa e Xa.

Antitrombina III Arg TrombinaSer

Antitrombina III Arg TrombinaSer

+

Complexo inativo!

Dissolução do Coágulo (Fibrinólise).

Uma vez reparado o vaso não mais necessita do coágulo para impedir que o sangue extravase. Assim, o coágulo é dissolvido por degradação da fibrina pela enzima plasmina. A plasmina é secretada pelos tecidos sob a forma inativa plasminogênio. As células endoteliais secretam a proteína ativador do plasminogênio tecidual (t-PA) que ativa o plasminogênio em plasmina. O resultado final é a degradação do coágulo de fibrina.

Células endoteliais

Ativador do plasminogênio tecidual (t-PA)

Plasminogênio Plasmina

Degradação da fibrina

Secreção

Estrutura dos Fatores Fibrinolíticos.

Controle da Fibrinólise.

Anticoagulantes

O anticoagulantes são moléculas que diminuem o processo de coagulação sanguínea. Alguns exemplos são: quelantes de cálcio (EDTA), inibidores da síntese de tromboxano plaquetário (ácido acetil salicílico), análogos da vitamina K (warfarina e dicumarol) e ativadores da antitrombina III (heparina).

ácido etilenodiaminoacético (EDTA)

M = Ca2+

EDTA complexado com um metal (ex: cálcio)

Ca2+

• Quelante de cálcio - EDTA

O EDTA forma um complexo com o átomo de cálcio impedindo que este seja usado em reações da cascata de coagulação.

• Inibidores da síntese de tromboxano plaquetário (ácido acetilsalicílico)

Ativação plaquetária

Ciclooxigenase (COX-1)

Ácido araquidônico

Tromboxano A2

Ácido acetilsalicílico

O tromboxano A2 é um ativador plaquetário que possui um papel importante na formação do coágulo. Ele é formadoa partir do ácido araquidônico, um ácido graxo de membrana. O ácido acetilsalicílico atua como um inibidor da ativação plaquetária ao se ligar irreversivelmente a enzima ciclooxigenase-1 (COX-1) das plaquetas, impedindo assim a formação de tromboxano A2.

• Análogos estruturais da vitamina K – Warfarina e dicumarol

A warfarina e o dicumarol são dois análogos estruturais da vitamina K e competem com esta vitamina pela ligação à Vitamina K epóxido redutase. Consequentemente os resíduos Glu não são convertidos em Gla impedindo que vários fatores de coagulação se liguem a superfície celular e sejam ativados.

warfarinaDicumarol

Resíduo Glu

Vitamina K

Resíduo Gla

Vitamina K2,3 epóxido

Vitamina Khidroquinona

Vitamina K quinona

Vitamina K epóxidoredutase

Vitamina K redutaseGlu – ácido glutâmico

Gla – ácido γ-carboxiglutâmico

CO2

Carboxilase

O2

Anticoagulantes

Antitrombina III

A heparina é um glicosaminoglicano encontrado em grânulos secretórios de mastócitos e no tecido conjuntivo frouxo. Ela exerce um papel anticoagulante ao se ligar a antitrombina III aumentando a velocidade com que esta se complexa com a trombina. Uma vez complexada com a antitrombina III a trombina perde sua função na formação do coágulo.

Heparina + Antitrombina IIIHeparina

Heparina + Trombina

Trombina

Antitrombina III

HeparinaComplexo inativo!

• Ativadores da antitrombina III - Heparina

Reações de “Feedback”

Medindo o Processo de Coagulação.

Agregação Plaquetária.

Agregação Plaquetária

Tratamento Sindrome Coronaria Aguda.