hemostase

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Propriété de la Faculté de Médecine Paris7-Denis Diderot 1 Structure schématique d’un vaisseau

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Propriété de la Faculté de Médecine Paris7-Denis Diderot 2 a- b- c- Plaquette Plaquettes agrégées Flux Fibrine Vaisseau intact: Pas de contact plaquettes ou facteurs de coagulation avec Le sous endothelium Blessure vasculaire: Saignement = Exposition du sous-endothélium au contact du sang (plaquettes, facteurs de coagulation) Thrombus hémostatique: Plaquettes agrégées + réseau de fibrine = Arrêt du saignement CE

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Propriété de la Faculté de Médecine Paris7-Denis Diderot 3 Les principales caractéristiques de la coagulation du sang Un événement provoqué (lésion vasculaire) Localisé à la brèche vasculaire Le thrombus hémostatique (plaquettes + fibrine) résulte d’une succession de réactions enzymatiques se déroulant sur une surface phospholipidique (plaquettes activées) Ces réactions enzymatiques sont des protéolyses limitées qui convertissent des pro-enzymes en enzymes Important processus d’auto-amplification (rapidité = efficacité) Contrôle négatif limitant la diffusion à distance de la brèche Le thrombus hémostatique permet la cicatrisation La fibrine est ensuite dissoute (fibrinolyse)

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Propriété de la Faculté de Médecine Paris7-Denis Diderot 4 Coagulation du sang -I- Les intervenants 1- Une surface catalytique: plaquettes activées 2- Les protéines plasmatiques: - Facteurs de coagulation: fibrinogène pro-enzymes (zymogènes) co-facteurs - Inhibiteurs de la coagulation 3- Les protéines membranaires

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Propriété de la Faculté de Médecine Paris7-Denis Diderot 5 Hémostase Primaire Succession d’évènements aboutissant à la formation d’un agrégat de plaquettes sur la brèche vasculaire Fait intervenir: - Le vaisseau - les plaquettes et des récepteurs - le facteur Willebrand ( circule lié au F.VIII) - le Fibrinogène

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Propriété de la Faculté de Médecine Paris7-Denis Diderot 6 GPIb F. Willebrand Collagène 2-Activation /Secrétion Recrutement de nouvelles plaquettes Phospholipides procoagulants 1-Adhésion Thrombine a2b1 GPVI

à la fin de l’hémostase primaire: : 

Propriété de la Faculté de Médecine Paris7-Denis Diderot 7 à la fin de l’hémostase primaire: Plaquettes agrégées = caillot

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Propriété de la Faculté de Médecine Paris7-Denis Diderot 8 -I- Les intervenants: hémostase primaire 3 étapes: adhésion, activation, agregation Liaison de GpIb-IX-V au Facteur von willebrand Changement de forme des plaquettes Sécrétion du contenu des granules (ADP, fibrinogène) Production de métabolites: Thromboxane A2 (TxA2) Activation de GPIIbIIIa: liaison du fibrinogène Flip-flop des phospholipides membranaires cad externalisation de phosphatidylsérine; PS chargé (-) qui a la capacité de fixer des protéines de la coagulation à la surface DONC …..Prérequis indispensable A retenir:

Coagulation Plasmatique : 

Propriété de la Faculté de Médecine Paris7-Denis Diderot 9 Coagulation Plasmatique Succession de réactions enzymatiques Aboutit à la formation d’un réseau de Fibrine Ce réseau enserre l’amas de plaquettes fixé sur la brèche vasculaire Fait intervenir des facteurs de coagulation, des inhibiteurs et une protéine membranaire: le Facteur Tissulaire Coagulation plasmatique et hémostase primaire: phénomènes simultanés et complémentaires

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Propriété de la Faculté de Médecine Paris7-Denis Diderot 10 Coagulation du sang -I- Les intervenants 2- Les protéines plasmatiques: - Facteurs de coagulation: fibrinogène pro-enzymes (zymogènes) co-facteurs - Inhibiteurs de la coagulation

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Propriété de la Faculté de Médecine Paris7-Denis Diderot 11 b- Zymogènes de sérine protéases (enzymes protéolytiques) a) Facteurs II, VII, IX, X: - synthétisés dans le foie - présents dans le plasma - liaison calcium-dépendante aux phospholipides (-) déterminée par les résidus Gla (modification post-traductionnelle , vitK-dépendante) - sites de liaison aux protéines (enzymes, co-facteurs) Gla: ac.g-carboxyglutamique; K: kringle; SP: sérine protéase; EGF: facteur de croissance épidermique. FVII, FIX, FX Membrane FII = prothrombine SS b) Facteur XI (FXII, prékallikréine): - synthétisés dans le foie, non vitK-dépendants, présents dans le plasma - domaines de liaison aux phospholipides (ex: domaine Apple A3 du FXI) et aux protéines (ex: domaines A2, A3 du FXI et FIX) N-ter C-ter MCG Gla EGF1 EGF2 SP N-ter C-ter Gla K1 K2 SP SS

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Propriété de la Faculté de Médecine Paris7-Denis Diderot 12 -d- Les co-facteurs Membrane FV: . Synthétisé par les hépatocytes et les mégacaryocytes . Présent dans le plasma (80%) et les plaquettes (20%) C-ter FVIII : . Synthèse: foie (hépatocyte, CE sinusoïdale), poumon, rein, rate, cerveau . Présent dans le plasma sous forme d’une série d’hétérodimères (protéolyse du domaine B) . Lié au facteur Willebrand Membrane MCG N-ter A1 A2 B A3 C1 C2 1 2332 ( ) C-ter N-ter

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Propriété de la Faculté de Médecine Paris7-Denis Diderot 13 -I- Les intervenants Facteurs de coagulation: Fibrinogène = protéine soluble, dimérique, capable de se transformer en un réseau de fibres (caillot). C’est le substrat final de la coagulation Pro-enzymes de la coagulation = . 5 zymogènes de sérine protéases (FII, VII, IX , X, XI), dont 4 (FII, VII, IX , X ) dépendent de la vitamine K pour leur synthèse et ont une affinité élevée pour les phospholipides (-) . 1 zymogène de transglutaminase, affinité élevée pour le fibrin(ogèn)e Co-facteurs = affinité élevée pour les PL, affinité sélective pour une enzyme et son substrat NB: Les pro-enzymes et co-facteurs doivent subir une protéolyse pour acquérir leur activité biologique Inhibiteurs de la coagulation: 3 familles qui ciblent les sérine protéases (AT) , les co-facteurs(système de la PC) ou l’initiateur de la coagulation (TFPI). A retenir: 2- Les protéines plasmatiques:

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Propriété de la Faculté de Médecine Paris7-Denis Diderot 14 EGF1 EGF2 K2 K1 F.Xa F.Va Gla Gla C2 C1 A3 A2 A1 Ca2+ Ca2+ Ca2+ SP SP Le complexe prothrombinase F.II enzyme substrat cofacteur

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Propriété de la Faculté de Médecine Paris7-Denis Diderot 15 III- Le rôle des co-facteurs protéiques de la coagulation A retenir: liaison aux phospholipides et aux protéines (enzyme et substrat) positionnent le site catalytique de l’enzyme en position favorable vis à vis de la liaison peptidique cible du substrat - augmentation +++ de la vitesse de clivage La phosphatidylsérine et les co-facteurs protéiques augmentent ~ 20 000 à 300 000 fois l’efficacité catalytique des réactions enzymatiques de la coagulation

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Propriété de la Faculté de Médecine Paris7-Denis Diderot 16 IV- L’initiation de la coagulation A retenir: La coagulation est initiée lorsque une protéine membranaire, le Facteur tissulaire (adventice, epithelium) vient au contact du sang (blessure vasculaire) Inséré dans la bicouche de phospholipides membranaires, il interagit avec le VII/VIIa = auto-activation du VII activation du IX et du X par le VIIa Pathologie: l’expression du FT peut être induite par les médiateurs de l’inflammation dans des cellules circulantes (monocytes) ou Vasculaires (cellules endothéliales, cellules musculaires lisses)

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Propriété de la Faculté de Médecine Paris7-Denis Diderot 17 Amplification de la coagulation Les 1ères traces de thrombine: activent les co-facteurs (FV et FVIII) recrutent et activent de nouvelles plaquettes activent le FXI

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Propriété de la Faculté de Médecine Paris7-Denis Diderot 18 Thrombine Sous-endothelium X XI PK K XII IXa Xa VIIIa Va II KHPM XIIa KHPM F.Willebrand Adventice Fibroblaste FT VIIa Va II Xa VIIIa X IXa IX VIII V Fibrine Fibrine stabilisée Fibrinogène R Plaquette XIIIa XIII IX XIa XIa XIa XIa XIa XIa VII XI La thrombine amplifie sa formation

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Propriété de la Faculté de Médecine Paris7-Denis Diderot 19 VI- Les multiples fonctions de la thrombine Auto-amplification de sa production par activation des co-facteurs (FV, FVIII) et du FXI. Conversion du fibrinogène en fibrine Activation cellulaire

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Propriété de la Faculté de Médecine Paris7-Denis Diderot 20 Thrombine Sous-endothelium X XI PK K XII IXa Xa VIIIa Va II KHPM XIIa KHPM F.Willebrand Adventice Fibroblaste FT VIIa Va II Xa VIIIa X IXa IX VIII V Fibrine Fibrine stabilisée Fibrinogène R Plaquette XIIIa XIII IX XIa XIa XIa XIa XIa XIa VII XI

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Propriété de la Faculté de Médecine Paris7-Denis Diderot 21 Media FW Adventice Fibroblaste Fibrine II La coagulation est sous le contrôle de l’endothélium VIIa IXa Xa FT VIIIa Va IX X AT TFPI TM EPCR PC GAGs AT GAGs IIa Fibrinogène Flux

Le système plasminogène-plasmine : 

Propriété de la Faculté de Médecine Paris7-Denis Diderot 22 Le système plasminogène-plasmine PAI-1 PAI-1 PAI-1 tPA tPA Digestion de la fibrine PDF solubles

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Propriété de la Faculté de Médecine Paris7-Denis Diderot 23 Pg tPA Digestion de la fibrine Contrôle: PAI-1 Le système plasminogène-plasmine a2-antiplasmine (Foie) PDF solubles Fibrine TAFI ( Foie) (pro-carboxypeptidase B) Pn

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Propriété de la Faculté de Médecine Paris7-Denis Diderot 24 Système plasminogène-plasmine A retenir: Le plasminogène (Pg) et son activateur plasmatique (tPA) se fixent sur la fibrine. Cette fixation protège le tPA de son inhibiteur (PAI-1) = le tPA active le Pg et la plasmine produite solubilise la fibrine (fibrinolyse) Dans la paroi du vaisseau, le Pg et ses activateurs (uPA et tPA) se fixent sur des récepteurs cellulaires (cellule endothéliale, cellule musculaire lisse). Cette fixation protège l’uPA et le tPA de leurs inhibiteurs (PAI-1, PN-1) = le Pg est transformé en plasmine qui active des métalloprotéases et des facteurs de croissance (remodelage vasculaire) Le système est régulé négativement par le PAI-1 et l’a2- antiplasmine qui forment des complexes irréversibles inactifs avec le tPA ou uPA, et la plasmine, respectivement, lorsque les enzymes diffusent à distance de la fibrine. Le TAFI, activé par la thrombine, hydrolyse le Pg et l’empêche de se fixer à la fibrine.

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Propriété de la Faculté de Médecine Paris7-Denis Diderot 25 Fibrinogène ADP TxA2 F.Willebrand / collagène Temps de saignement - Méthode d'Ivy-incision N < 10 min - Méthode d'Ivy-3 points N < 4 min, éventuellement avec mesure du volume de sang écoulé ( N < 100 µl) - Explore : . nombre et qualité des plaquettes . F.Willebrand, fibrinogène . qualité du vaisseau - Fonction de l'hématocrite - Limites : . valeur prédictive du saignement médiocre . reproductibilité imparfaite, opérateur dépendant . sensibilité limitée . fiabilité faible en cas d'anomalie cutanée Alternative: analyseur des fonctions plaquettaires (PFA) sur un prélèvement sanguin

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Propriété de la Faculté de Médecine Paris7-Denis Diderot 26 XIa IXa Xa Va XI IX X II Thrombine Céphaline: phospholipides Fibrinogène Fibrine Temps de céphaline + activateur (TCA) Voie endogène Tronc commun VIIIa Activateur + Ca++ F. XII, KHPM, PK Exprimé en secondes: N< T+6 à 8 sec Ou en ratio P/T <= 1.2 Tous les facteurs se mesurent séparément Leur taux est exprimé en % de la normale

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Propriété de la Faculté de Médecine Paris7-Denis Diderot 27 Xa Va X II Thrombine Fibrinogène Fibrine VII VIIa Ca++ facteur tissulaire + phospholipides Thromboplastine = Temps de Quick ( TQ) Tronc commun Voie exogène C’est un temps ( en s) il est exprimé en % de la normale N > 70 % INR: réservé au TQ sous AVK

Exploration du système de la fibrinolyse : 

Propriété de la Faculté de Médecine Paris7-Denis Diderot 28 Exploration du système de la fibrinolyse Tests globaux : temps de lyse des euglobulines précipitation du plasma en milieu acide pH 5.9) – on obtient un précipité contenant des f. de coagulation, plasminogène, plasmine, tPA, sans inhibiteurs + calcium mesure du temps de lyse du caillot de fibrine formé ( Nle > 3H), le temps de lyse est raccourci quand la quantité de tPA augmente Tests analytiques: les dosages du tPA, plasminogène, PAI-1, et autres inhibiteurs sont possibles