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BIOQUÍMICA - COAGULAÇÃO Lorena Alves (Rola) TXXI 1 Coagulação 1. Introdução A coagulação é um mecanismo que deve ser realizado rapidamente. Os fatores de coagulação e plaquetas já estão presentes em nosso organismo de forma inativa com o objetivo de não gerar trombos. Obs: Anticoagulantes --> interferem nas etapas de coagulação. Obs: O sangue possui sua localização restrita nos vasos sanguíneos. 2. Hemostasia A hemostasia é o processo no qual o sangue se mantém fluído e restrito aos vasos sanguíneos na finalidade de evitar a perda de sangue e de sua fluidez. Esse equilíbrio é gerado por fatores anti coagulantes localizados nas paredes dos vasos que mantém a fluidez do mesmo. Além disso, há a presença de plaquetas (elemento circulante no sangue) e de proteínas plasmáticas (fatores coagulantes e anti coagulantes). O equilíbrio hemostático é então formado por mecanismos coagulantes e anticoagulantes. Quando ocorre uma lesão no endotélio não há produção de coagulantes naturais e sim de fatores pro coagulantes presentes no plasma sanguíneo. Existem vários mecanismos de coagulação, entre eles estão: vasoconstrição (diminuição do lúmen do vaso), formação do tampão plaquetário, formação do coágulo sanguíneo, crescimento do tecido fibroso e remoção do coágulo, todos esses mecanismos são processos rápidos. Lesão vascular: Essa lesão gera vasoconstrição, exposição do colágeno da MEC com o sangue junto com moléculas produzidas no endotélio (fator tecidual) resulta na formação de coágulo (plaquetas + fibrinas) --> Quando o endotélio se recupera recruta fatores que dissolve a fibrina. As plaquetas inativas após uma lesão mudam sua conformação gerando um tampão plaquetário e recrutando outras substâncias para aumento do número de plaquetas afim de gerar uma agregação. As plaquetas também possuem fatores de crescimento. A degradação de fibrinogenio em fibrina leva a formação de uma rede com plaquetas e coágulos. Esses coágulos são desfeitos aos poucos (elementos vão voltando gradativamente ao plasma). Plaquetas: São fragmentos celulares que participam da coagulação com grânulos densos (ADP, cálcio e serotonina) e alfa (fatores de crescimento, coagulação e sinalização para agregação plaquetária). No meio extra a exposição do colágeno com o Fator de Von Willebrand subendotelial gera receptores que se ligam as plaquetas e a trombina induz a agregação plaquetária. Fosfolipases gama e beta clivam a PIP 2 em DAG que induz PKC e IP3 (liberando cálcio no citosol plaquetário e induzindo fosfolipase). (obs: a PKC gera fosforina responsável pela degranulação de plaquetas) O tromboxano (indutor de fosfolipase), A2 e ADP, liberam grânulos e se ligam ao receptor 2gama induzindo fosfolipase. A consequência da liberação fosfolipase Beta e gama é o aumento de cálcio citoplasmático ativando fosfolipase A2 que cliva fosfolipidios de membrana em araquidonato que pela ação da COX1 formará tromboxano A2 que será liberado para fora das plaquetas. TAX2 e ADP se ligam na própria plaqueta e ativam outras plaquetas que estão chegando. BIOQUÍMICA - COAGULAÇÃO Lorena Alves (Rola) TXXI 2 Ativação de plaquetas: A plaqueta ativada possui sua forma discóide por tromboxano e ADP. Ocorre a formação do complexo GPII E GPIIIA, o complexo ativado então se liga ao fibrinogênio circulante ou fator Von circulante. O estímulo é gerado pela Fosfolipase A2, ativando Ac. Araquidonico -> Cox I -> Tromboxano A2 levando a ativação e agregação plaquetária. Fases da hemostasia: Essas fases são: hemostase primária onde ocorre o tampão plaquetário com adesão do colágeno subendotelial as plaquetas circulantes, a hemostase secundária consiste na consolidação do tampão de fibrina e por fim a fibrinólise consiste na remoção do coágulo. (obs: em lesões grandes não há plaquetas suficientes, ativando então a hemostase secundária junto com a liberação de grânulos plaquetários. Na hemostase primária: a lesão do vaso gera uma exposição do colágeno levando a uma adesão plaquetária ocorrendo a degranulação com a liberação de tromboxano e ADP, aumentando o número plaquetário devido à multiplicação desse processo e por fim a agregação plaquetária. As plaquetas liberam principalmente ADP, tromboxano, lipoproteínas, fator plaquetário, fator recrutador de mais plaquetas de crescimento (estimula reparo de tecido danoso) e serotonina (reduz fluxo sanguíneo para área lesada). Abaixo do endotélio há colágeno e fator de Von Willebrand --> quando há exposição são expostos. As plaquetas possuem receptores para colágeno e para os fatores possuindo 2 estágios: Adesão (Plaquetas + Parede do vaso - ocorrido por fator de Von e colágeno), Agregação (plaquetas + plaquetas - ocorrido por TAX 2 e ADP). Também podem realizar diferentes atividades, como: secretória, pró- coagulante e de crescimento. O fator de Van pode funcionar como facilitador ou intermadiário,se ligando em colágeno e em plaquetas. A hemostasia secundária é decorrente de uma lesão maior onde há a formação de coágulo maduro com plaquetas ativadas, fibrina (proteína insolúvel gerada pela cascata de coagulação) e eritrócitos. As duas primeiras formam uma rede. BIOQUÍMICA - COAGULAÇÃO Lorena Alves (Rola) TXXI 3 3. Zimógeno O zimógeno é a forma inativa de uma enzima que pode se encontrar insolúvel ou necessitar sem clivada ou fosforilada para ser ativada. Em alguns casos o zimógeno pode ter uma atividade reversível catalítica se associado com outra molécula. Os elementos do sangue em zimógeno são: fibrinogênio --> zimógeno da fibrina. 4. Fatores de coagulação. A fibrina é um monômero de proteína insolúvel e o fibrinogênio é a forma solúvel da fibrina que precisará de clivagens para formar a fibrina. Para regular a clivagem existem vias: Extrínseca (coagulação mais rápida no organismo faz com que o fator seja do organismo e nao do sangue) e intrínseca (fator do sangue, fazendo com que coagule dentro e fora do organismo). O fibrinogênio por meio da trombina (pro trombina = inativo) se transforma em fibrina. Fator X converte pró trombina em trombina. Duas vias também são necessárias para transformar pró trombina em trombina, essas vias fazem com que o conjunto de coagulação seja rápido de adequado. A via extrínseca ou rápida acontece a partir da exposição de moléculas do epitélio, como o fator III (proteína transmembranal) na monocamada citoplasmática das células endoteliais o FIII é receptor de FVII (zimógeno circulante). O FVII se liga ao FIII e ao cálcio dos grânulos plaquetários, o fator VIII começa então com atividades catalíticas e o complexo FIII, FVII E Cálcio possui função de clivar o fator X em FXa que se liga ao FV e ao cálcio que converterá pró trombina em trombina. A trombina também cliva FV e FVII e da mais atividade catalítica ao processo inicial (fatores deixam de ser zimógenos e se tornam ativos). FXA + FVA (protrombinase) -> Pró trombina -> Trombina. Quando trombina é ativa FVII clivado em FVIIa, trombina cliva FV. (OBS: O cálcio é extremamente importante para qualquer atividade catalítica). A via instrínseca ocorre devido à fosfolipideos negativos expostos que se ligam ao FXI, pré calicreina e ao FXII. FXI e Pré Calicreina se ligam à superfícies anionicas via cinogenio de alto peso molecular (HMWK) (OBS ANCORAGENS: Superfície Anionica (SA) ligada ao HMWK e HMWK ligado ao FXI/ SA ligado ao FXII / SA ligado ao HMWK E HMWK ligado à pré calicreina). A SA junto ao FXII cliva pré calicreina em calicreina/ FIIa cliva FXI em FXIa/ FIXa se liga ao FVIIIa que forma complexo FIXa + FVIIIa + Cálcio que cliva FX em FXa. A trombina ativa o FVIII pela via rápida. (obs: via comum é quando as duas convergem para FX em FXa)A trombina ativa FXIII em FXIIIa + Cálcio = transgeutaminase, transformando coágulo frouxo em maduro. BIOQUÍMICA - COAGULAÇÃO Lorena Alves (Rola) TXXI 4 5. Ações do cálcio O cálcio se liga ao gama carboxiglutamato (gla) formado por ácido glutâmico + carboxil. O Gla + Cálcio geram mudanças conformacionais para expor as funções catáliticas dos zimógenos. A formação da Gla ocorre no figado por meio da modificação do Ac Glutâmico em Gla (a enzima que adiciona carboxil é dependente de vitamina K, a ausencia dessa vitamina pode prejudicar a coagulação devido a dificuldade da formação da Gla). O tecido íntegro inibe a aglomeração plaquetária e coagulação possuindo anti coagulantes naturais em pequena quantidade que ajudam a delimitar o coágulo caso ele exista. 6. Mecanismos reguladores da coagulação Os mecanismos consistem em reações bioquímicas da coagulação do sangue, reguladas para evitar a ativação excessiva do sistema fibrina e oclusão vascular por coágulos. A atividade de proteases de ativação de coágulos são reguladas por proteínas inibiadoras que são anti coagulantes naturais, as principais inibidoras são TFP1(inibidor da via de fator tecidual), APC (proteína C ativada mais proteína S), AT. (obs: caso ocorra mutação há o risco de oclusão de vasos por coágulos) TFP1: é uma proteína endotelial que se liga ao FXa e ao FVIIa e induz endocitose de todo o complexo (F10 sequestrado deixa de clivar protrombina). A ligação do FXa é necessária para a inibição do complexo FVIIa / FIII pelo TFP1, limitando a produção de FXa. APC: é ativada pela ligação de trombina ao receptor endotelial trombomodulina, inibiando a coagulação inativando FVa e FVIIIa. (obs: A atividade catalítica potencializada pela proteína S atua como cofator não enzimático nas reações de inativação). A célula endotelial integra com trombomodulina a trrombina sequestrada por receptor e ativa a proteína C que vai se ligar à proteína S para aumento da atividade. APC + S clivam então FVa ou FVIIIa para que a trombina nao consiga agir. AT: Anti trombina ATIII é uma glicoproteina inibidora de trombina gerando efeito inibitório sobre outros fatores de coagulação FXa. HEPARINA: Aumenta a estabilidade entre trombina e anti trombina devido ao alto peso molecular (18 repetições de heparina se ligam a trombina. As moléculas de baixo peso molecular se ligam ao FXa.Cada molécula é relacionada à um ponto de coagulação para não formar fibrina. 7. Ativação plaquetária As células endoteliais produzem prostaciclinas que possuem receptores nas plaquetas, inibindo a agregação plaquetária. Ativação de PKA é fosforilada inativando várias proteínas relacionadas com a resposta plaquetária. 8. Fibrinólise As células que crescem (recém diferenciadas) produzem ativadores de plasminogenio tecidual, induzindo a clivagem de fibrina que segura outros BIOQUÍMICA - COAGULAÇÃO Lorena Alves (Rola) TXXI 5 elementos como plaquetas e hemácias. O ativador do plaminogenio cliva o em plasmina gerando lise do coágulo e da fibrina. A fibrina limita a extensão do trombo no processo de coagulação e a plasmina também lisa fatores de coagulação. Hemofilia A --> Não produz FVIII Hemofilia B --> Não produz FIX Hemofilia C --> Não produz FXII