Physiologie de l'hémostase

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1 Date : 7/11/2011 Plage horaire : 14h-16h Promo : PCEM2 Enseignant : Dr C.JAMES Ronéistes : Labaste Apolline : apolline.labaste@orange.fr Dos Santos Pauline : dos-santos.pauline@orange.fr UE : Tissu sanguin Physiologie Physiologie de l'hémostase I. Introduction-Généralités II. Hemostase Pimaire A. Temps Vasculaire B. Temps Plaquettaire C. Adhesion Plaquettaire D. Activation des Plaquettes E. Activité pro-coagulante des plaquettes III.Coagulation A. Différent facteur de la cascade de la coagulation B. Voie Extrinseque C. Voie Intrinseque D. Voie commune E. Fibrino-formation F. Régulation de la coagulation IV.Fibrinolyse A. Régulation B. Mecanisme d'action V. Pathologies C est une femme qui va au restaurant avec ses deux enfants handicapés sur une chaise roulante. Le serveur arrive et dit : vous avez choisi? La femme dit : oui je vais prendre l'entrecôte! - Excellent choix madame, et pour les légumes? - Oh, ils prendront la même chose C'est une un homme qui demande a sa femme: - Cheri, pourquoi tu ne m'avertis jamais quand tu as un orgasme? - C'est simple... Tu n'est jamais la quand ça arrive! C'est l'histoire d'un gars qui vient de passer des examens de santé à l'hôpital. Le médecin annonce au patient qu'il est gravement malade et qu'il va mourir. Le gars demande ce qu'il peut faire pour le guérir. Le médecin lui répond : - Vous n'avez qu'à faire des bains de boue. - Pourquoi ça va me guérir? - Non, mais ça vous habitueras à la terre. La prof rappelle qu'elle reste à notre disposition pour toutes questions et réponses garanties sous trois jours : chloe.jame@chu-bordeaux.fr 1/16

2 I Introduction - Généralités L'hémostase c'est un équilibre qui permet au sang de coaguler et de ne pas thromboser de façon anormale, d'avoir une fluidité normale, c'est un équilibre entre fluidité du sang et thrombose. Hémostase = ensemble des différents mécanismes qui assurent la prévention des saignements spontanés, l arrêt des hémorragies en cas de lésion vasculaire, le maintien de la fluidité sanguine (ne thrombose pas), et participent aux phénomènes de cicatrisation. Quand il y a une agression vasculaire (brèche dans un vaisseau), il faut que la brèche soit réparée, bouchée pour pas qu'il y ait une hémorragie et que le sang sorte du vaisseau : le but est la formation d'un caillot qui doit rester localisé au niveau de la brèche (à un endroit précis et à un moment précis). Ce caillot va être d'abord constitué de plaquettes agrégées puis il y a une étape de coagulation qui va former un réseau de fibrine qui va «emmailler» le clou plaquettaire et donc dans ces mailles du réseau de fibrine on trouve des GR, plaquettes, GB, fibrine,... 3 étapes essentielles : *Hémostase primaire : ce sont les plaquettes qui entrent en jeu, un caillot plaquettaire va se former *Coagulation *Fibrinolyse Tout intervient grossièrement en même temps, (pas une étape après l'autre), notamment la coagulation démarre dès que les plaquettes commencent à s'agréger entre elle pour que ce réseau de fibrine puisse se faire. La Fibrinolyse a lieu plus tard, elle permet de lyser le caillot. Hémostase primaire : ensemble des processus qui va aboutir à la formation du clou plaquettaire, aussi appelé «thrombus blanc», permet de boucher la brèche vasculaire mais ce n'est pas tout à fait stable d'où la nécessité du réseau de fibrine pour consolider tout ça, pour fermer la brèche vasculaire de façon stable. Si c'est une petite brèche dans un capillaire très très fin, là l hémostase primaire suffit mais dès que c'est un vaisseau un peu plus gros il faut absolument qu'il y ait ce réseau de fibrine qui se forme. De toute façon dès qu'il y a une brèche vasculaire qui se fait il y a l hémostase primaire et la coagulation rentre en jeu après. Dans l'hémostase primaire on distingue plusieurs phases : D'abord juste après la brèche vasculaire le vaisseau va se contracter par réflexe, les plaquettes vont se mettre à adhérer à ce réseau qui est blessé et vont ensuite s'activer et s agréger entre elles. Puis cascade de coagulation : ensemble de processus qui permet d'aboutir à la formation de ce réseau de fibrine qui consolide l agrégat plaquettaire (activation de protéines de la coagulation, polymérisation de la fibrine), Et enfin la fibrinolyse qui permet de dissoudre le caillot formé (GR + plaquettes + GB + réseau de fibrine) car quand caillot est fait et que le réseau vasculaire est touché, il y a des phénomènes de cicatrisation qui se mettent en place. Quand le réseau vasculaire est réparé là, la fibrinolyse se met en place pour digérer tout ça et ensuite dissoudre et éliminer le caillot. 2/16

3 IMPORTANT : Cet équilibre est extrêmement fragile et contrôlé à plusieurs niveaux différents : - des processus pro-coagulant (Hémostase primaire, surtout pour l agrégation plaquettaire, et la coagulation pour le réseau de fibrine : pour faire un bouchon) et à l'inverse la fibrinolyse dégrade le caillot. - On a aussi au sein de chaque contingent un équilibre entre des facteurs qui vont eux aussi favoriser le caillot : des plaquettes, des facteurs de la coagulation, et des systèmes inhibiteurs de la coagulation. De la même manière la fibrinolyse elle aussi est régulée il y a des activateurs du plasmogène et à l'inverse des inhibiteurs physiologiques de la fibrinolyse. Ce qui permet à l'hémostase d être une phénomène très fragile, très régulé mais qui doit être localisé et rapide : dès qu'il y a une brèche vasculaire il faut que tout se mette en place (il faut que l hémostase et la coagulation se fassent au lieu de la brèche et que ça ne se dissémine pas dans le reste du corps). II Hémostase Primaire Elle aboutit à la formation d'un agrégat plaquettaire en deux temps : un temps vasculaire (vaisseau abîmé qui rentre en jeu) et un temps plaquettaire. Donc le temps vasculaire va aboutir à une vasoconstriction. Suite à une lésion vasculaire le vaisseau va se contracter et ensuite le temps plaquettaire avec adhésion plaquettaire, l'activation et l agrégation. A Le temps vasculaire La vasoconstriction réflexe (de suite après la lésion) se fait surtout dans les petits vaisseaux et les capillaires (l'aorte n'a pas cette capacité). Elle a lieu de façon passive (car la paroi est assez élastique) puis active avec les cellules musculaires lisses qui vont se contracter (contraction réflexe sympathique) et donc le diamètre du vaisseau va rétrécir. Quand les plaquettes commencent à adhérer au niveau de la 3/16

4 brèche vasculaire, elles vont s'activer et libérer des substances qui favorisent la constriction (comme l'adrénaline, la sérotonine et le thromboxane A2=TXA2). La vasoconstriction permet de réduire plus ou moins le débit sanguin suivant les vaisseaux et de diminuer jusqu'à 40% du diamètre du vaisseaux, et comme ce diamètre diminue, le débit sanguin diminue donc et les interactions plaquettes-endothélium vont être augmentées. Toutes les plaquettes qui passent par là vont adhérer à la paroi du vaisseau et s'agréger ce qui va permettre la formation de ce caillot plaquettaire. De plus, le flux sanguin, au lieu d être bien régulier, va être modifié et des forces de cisaillement vont se mettre en place ce qui va permettre de modifier la conformation de certaines protéines comme le facteur Willebrand (espèce de colle liant les plaquettes au sous endothélium du vaisseau, il a besoin d être activé). Donc la vasoconstriction c'est vraiment quelque chose d'important pour l hémostase primaire et l agrégation plaquettaire, bien qu'il ne soit pas obligatoire (dans les gros vaisseaux ça n'a pas lieu et la réparation des lésions peut se faire). Dans le vaisseau sanguin on a l'endothélium et en dessous il y a le sous endothélium. Les cellules endothéliales tapissant les vaisseaux sanguins sont non thrombogènes donc normalement les plaquettes, les cellules sanguines n'y adhèrent pas. Elles sont non thrombogènes pour différentes raisons : mécanisme passif (elles sont chargées négativement), et actifs (elles synthétisent des inhibiteurs de la coagulation comme les héparanes sulfates ou la thrombomoduline, de l'agrégation plaquettaire comme la prostacycline). Elles synthétisent aussi le facteur Willebrand (stocké dans les grains de Webel Palade) qui, à l'état normal, est en conformation inactive (il ne peut pas jouer son rôle de colle). Le sous endothélium (caché par les cellules endothéliales) lui, est thrombogène c'est à dire qu'il exprime des molécules comme le facteur willebrand, le collagène, de la myofibrille, de la thrombospondine. Donc quand il y a une lésion les cellules endothéliales sont abîmées, le sous endothélium est mis à nu et étant thrombogènes les plaquettes adhèrent dessus. B Le temps plaquettaire Ce sont des petites cellules anuclées discoïdes (2 à 3,5 µm)qui sont, en conformation inactive (état base, inactif dans le sang), des petits disques plats et ronds qui sont produits par les mégacaryocytes dans les capillaires sinusoïdes de la moelle osseuse. Les megacaryocytes sont de très grosses cellules avec un énorme noyau polyploïde : une fois mature il libère de son cytoplasme plein de petites plaquettes (pas le même principe que pour l'érythropoïèse : succession de mitose à partir de l'érythroblaste, là c'est une grosse cellule qui va former à elle seule 1000 à 8000 plaquettes). Les plaquettes circulent dans la circulation sanguine et sont aussi dans la rate (30% y sont stockées de manière réversible, c'est ce qui explique que lorsqu'un patient a un accident avec rupture de la rate et qu'on l enlève, le taux de plaquette de la NFS va être énorme). Les plaquettes restent dans le sang 8 à 10 jours et une fois en fin de vie on a un phénomène d'apoptose et elles sont détruites par les macrophages du Système Réticulo-endothélial de la moelle osseuse, de la rate et du foie. On voit ici les plaquettes en ME, les plaquettes inactives sont plates, discoïdes. Sur la deuxième image on voit un GR, une plaquette et un GB. Troisième image on peut voir des polynucléaire, des GR, et les petites particules ce sont les plaquettes. Quand elle est activée, elle émet des pseudopodes (puis agrégation). Sur un frottis sanguin au MGG (coloration standard pour l'analyse des cellules sanguines), on voit GR- PNN, et des P. Sur un frottis on regarde surtout les GB (recherche des anormaux, mais 4/16

5 c est toujours intéressant de regarder les plaquettes et les GR), si on regarde les plaquettes, on voit que la taille des plaquettes est assez variable. On peut mesurer (par des automates) le Volume Plaquettaire car c'est un critère important quand on cherche thrombopénie ou thrombopathie (plaquette qui marche pas bien ou pas en bon nombre), oriente le diagnostic des pathologies. VPM normal de 7 à 12fl. Pour les caractériser on regarde leur nombre, leur volume et leur fonction par des tests d'agrégation plaquettaire. En MGG on voit le bord des plaquettes = Hyalomère et le centre = Granulomère. En ME, (schéma ici) quand on regarde les plaquettes, on voit autour un réseau de microtubules : quand la plaquette s'active les microtubules vont se réorganiser, former les pseudopodes pour faire en sorte que les pseudopodes s'accrochent au sous-endothélium et que les plaquettes s agrègent entre elles. Elles contiennent pleins d'organe les comme les mitochondries mais ce qui est vraiment important à retenir ce sont les granules α et δ («dense») qui contiennent à l intérieur différents facteurs : dans les alpha on a la fibrinogène, le facteur willebrand, la sérotonine, PF4, TSP, PDGF... et dans les denses on a de l'atp, de l'adp et du calcium. Tout ça car quand les plaquettes vont s'activer le contenu de ces granules est libéré dans la circulation et notamment les protéines majeur pour l agrégation mais aussi ATP, ADP qui vont faire que les autres plaquettes voisines encore inactives vont s'activer grâce à la présence d'adp et d'atp. En fait l agrégation plaquettaire c'est vraiment comme un effet boule de neige, quelques plaquettes vont s'activer, s agréger et les autres qui passent par là vont s'activer à leur tour pour former le clou plaquettaire. C Adhésion des plaquettes Le sous endothélium est thrombogène et exprime un certain nombre de molécules favorisant l agrégation plaquettaire (fibronectine, laminine et surtout le collagène et le facteur willebrand). Les plaquettes expriment à leur surface des Glycoprotéines à leur membrane qui vont aller s'accrocher aux molécules du sous endothélium. - Gb Ib-IX-V (se lie avec le facteur Willebrand) - Gp Ia-IIa (avec collagène) - Gp VI (avec collagène) - Intégrines de la famille Béta1 (avec fibronectine, laminine) - Gp IIb-IIIa, très importante (se lie au départ avec le facteur willebrand) 5/16

6 Endothélium abîmé. Le sous endothélium exprime plein de trucs thrombogènes (facteur Willebrand, du fibrinogène,de la fibronectine, de la laminine, du collagène). Les plaquettes de la circulation sanguine expriment à leur surface certaines glycoprotéines et quand elles voient les facteurs thrombogènes, chaque molécule se lie à son récepteur. Elles se mettent à adhérer au sous endothélium, à «rouler» (c'est sur le «rolling» ou yehh) et tous leurs récepteurs des protéines du sous endothélium vont se mettre à adhérer à la surface et elles sont alors bien encrées de façon stable. Une fois qu'elles adhèrent à l'endothélium, elles sont liées à leur ligands et ça entraîne dans la plaquette toute une cascade de signalisation, plein de messages qui aboutissent à des flux calciques qui font que les granules alpha et dense vont vers la surface des plaquettes, et leur contenu va être externalisé : ADP, fibrinogène, thromboxane A2 (métabolisé par l'acide arachidonique et sa synthèse est inhibée par l'aspirine qui inhibe donc l'agrégation plaquettaire : inhibe les TXA2) se retrouvent dans la circulation. La GPIIb-IIIa, ce récepteur va changer de conformation (avant il liait le facteur willebrand), une fois activé il devient un récepteur de très forte affinité pour le fibrinogène. Ceci est très important car l'agrégation plaquettaire ce sont les plaquettes liées entre elles par le fibrinogène qui fait des ponts entre les plaquettes exprimant le Gp IIb-IIIa. Les patients atteints de la maladie de Glanzmann (absence de Gp-IIb-IIIa), les plaquettes ne peuvent pas s agréger, si on doit les opérer ou si une femme qui a ça va accoucher ça peut très mal se passer. Gp IIb-IIIa, c'est LA molécule clé de l agrégation plaquettaire. Il y a des médicaments qui ont été développés en cardiologie anti Gp IIb-IIIa pour les patients qui ont des infarctus massifs, des thromboses, des stents des coronaires, pour que l agrégation plaquettaire ne se fasse plus. Le facteur Willebrand : il sert à l'agrégation des plaquettes au sous-endothélium. La maladie de Willebrand est assez classique, c'est la maladie hémorragique la plus fréquente. C'est LA molécule clé dans l'agregation plaquettaire. Il est synthétisé par les cellules endothéliales et les mégacaryocytes. C'est un multimère, les facteurs Willebrand de faible poids moléculaire se multimérisent avec d'autres pour former un ensemble de grand poids moléculaire (ceux à haut poids moléculaires ont la meilleure activité pro coagulante, ils lient correctement les plaquettes au sous endothélium). A l'état inactif il a une conformation non thrombogène, puis quand il est activé après vasoconstriction (forces de cisaillement..), il change de conformation et devient pro-coagulant et est capable de lier les plaquettes par la Gp Ib-IX-V (là à la surface des plaquettes), pour l adhérence des cellules entre elles et à la paroi vasculaire (surtout). C'est «une colle» et il assure aussi le transport du facteur 8 qui permet de rester stable. L' absence de facteur VIII entraîne une hémophilie et dans la maladie de Willebrand on n'a pas assez de facteur Willebrand donc pas assez de facteur VIII ce qui participe au phénotype hémorragique. D Activation des plaquettes Quand on veut voir leur capacité à s'activer, on fait des tests in-vitro. On met du sang qu'on centrifuge, on récupère la partie supérieure (surnageant avec plaquettes) et sur ces plaquettes on met de 6/16

7 l'adp, de la thrombine, sérotonine, épinéphrine...on met ces agonistes en présence des plaquettes qui, quand elles les voient, s'activent et s'agrègent (test d'agrégation plaquettaire). Une fois activées, les plaquettes vont se contracter, émettre leur pseudopodes (changement de conformation), tous leurs granules vont aller à la surface (dégranulation ou sécrétion plaquettaire) et on va avoir l'activation du complexe Gp IIb-IIIa (changement de conformation et devient récepteur au fibrinogène). Quand les plaquettes ont adhéré, que il y a eu la cascade d'activation, le flux calcique dans la plaquette aboutissant à la sécrétion et donc au changement de conformation de la Gp IIb-IIIa, on a l'expression de la P-sélectine (pas vue sur le schéma, vient des granules) qui est le marqueur d'activation (exprimé à la surface des plaquettes activées). L'agrégation : c'est vraiment des ponts entre les plaquettes par la Gp IIb-IIIa(=αII-βIII) qui lie le fibrinogène (ce couple est la clé de l'agrégation plaquettaire). L'essentiel n'est pas de retenir toutes les molécules mais qu'il y a 3 phases : liaison, activation, agrégation et que tout ce que les premières plaquettes sécrètent (ADP, fibrinogène, TXA2) va permettre d'activer les autres plaquettes passant pas là. Ces dernières n'ont pas besoin d adhérer au sous endothélium pour être activées. 7/16

8 E Activité pro coagulante des plaquettes C'est une activité minime sur les plaquettes non activées par les plaquettes activées. Les plaquettes activées «crachent» ce qu'elles ont dans leurs granules, changement de conformation et on a des mouvements de calcium dans les plaquettes qui font que la membrane des plaquettes va changer, on a des phospholipides anioniques qui vont aller à la surface des plaquettes par un phénomène de «flip flop» et vont servir de site de fixation pour les molécules de la coagulation. III La coagulation On a sur l'image un réseau de fibrine Le réseau de fibrine se fait par activation de la cascade de coagulation : on a la voie intrinsèque et extrinsèque (la plus importante, la voie intrinsèque sert plutôt d'amplification pour l extrinsèque). Le but de cette cascade est de générer de la fibrine insoluble, qui se fait par plein de réactions enzymatiques en cascade qui se font à la surface des plaquettes. Elles aboutissent toujours à l'activation d'un facteur (inactivé devient activé à la suite d'une réaction). Il faut des phospholipides et du calcium pour ces réactions. calcium, pas de coagulation. Par exemple ici le XI va se transformer en XIa (activé), le XIa lui même va transformer le X inactif en Xa etc... C'est vraiment des cascades. Et en plus des phospholipides, il faut aussi du calcium. Quand on fait une prise de sang, si on met le sang dans un tube sec, il va forcément coaguler tout de suite car il va rencontrer une paroi plastifiée et toute la coagulation va se mettre en place. Pourquoi dans un tube le sang ne coagule pas quand on le met dans un tube exprès pour étudier la coagulation? Parce qu'on met un anti coagulant : le chélateur de calcium (EDTA) ou citrate : ils vont chélater le calcium et donc la coagulation ne se fera pas car on n aura pas de calcium. Pour étudier la coagulation, il faudra recalcifier le sang pour que la cascade de coagulation puisse se faire. Le calcium est donc un élément majeur de la coagulation : sans A.Les différents facteurs de la cascade de coagulation Parmi les facteurs de cette cascade de coagulation, on trouve des enzymes, les précurseurs d enzymes qui sont les sérines protéases qui sont vitamino K dépendantes (facteurs II, VII, IX, & X) et d'autres non vitamino K dépendantes (Xi, XII, XIII & PK). En thérapeutique c'est important car il y a pleins de médicaments anti coagulants, les anti-vitamines K, qui empêchent la synthèse des facteurs vitamino K dépendants (II, VII, IX & X). Donc on n a pas de synthèse des facteurs II, VII, IX et X et si on n a pas ces facteurs, la cascade ne peut pas se faire et le sang reste liquide. Donc parmi ces facteurs, on a les précurseurs d enzymes qu on a vu et des cofacteurs comme le V & le VIII qui vont être dans la cascade mais qui ne sont pas des enzymes actives, ce ne sont pas eux qui vont 8/16

9 permettre d activer les autres enzymes en-dessous mais ce sont des cofacteurs (le VIII activé et le V). De plus, on a le facteur tissulaire qui est le facteur majeur de déclenchement de la coagulation et qui est aussi un cofacteur. Illustration 1: "Tableau anecdotique à ne surtout pas retenir" La plupart des facteurs de la coagulation sont synthétisés par le foie. En cas d'insuffisance hépatique, les facteurs ne sont pas synthétisés correctement, donc on a des risques d'hémorragie plus importants. En cas de fibrose, les patients ont des plaquettes qui marchent mal et en ont peu, mais ils ont surtout des facteurs de coagulation en quantité insuffisante et ont donc des risques hémorragiques majeurs. Certains des facteurs ont des demi-vies très courtes (4 à 6h) & d'autres plus longues (4 à 6 jours et demi). C est important car en cas de traitement avec des anti-vitamines K on a très vite plus de facteur VII car il a une demi-vie très courte, par contre on va mettre plus de temps à avoir des effets sur le facteur II qui a une demi-vie plus longue et il va donc rester plus longtemps du facteur II qui avait été synthétisé avant le début du traitement avec les anti-vitamines K. A l'inverse quand un patient est en surdosage en anti vitamine K, si on les arrête, le facteur VII revient plus vite à la normal que le II qui va rester bas plus longtemps. On a listé le taux minimum nécessaire à la coagulation. La normale, c est au-dessus de 70%. Le facteur II, si on a 40% on a bien coagulé, par contre si on a 20% de facteur VII ça va être suffisant, ça va commencer à devenir problématique si on en a moins de 5%. Par contre, le facteur XI, le taux de facteur n est pas lié au risque hémorragique. Ce sont les taux minimums nécessaires à la réalisation d une chirurgie, en sachant que, en gros, si on a 60% de facteur en sachant que la normale est à 70%, on n a pas forcément besoin de s inquiéter. Rappel des facteurs vitamino K dépendants : II, VII, IX, X. Ils doivent être carboxylés pour se fixer sur les phospholipides plaquettaires! Les facteurs de la coagulation, pour être actifs, doivent s'y fixer, hors pour se fixer sur ces phospholipides plaquettaires, ils ont besoin de ce groupement carboxylique. 9/16

10 Ce groupement carboxylique est fixé par la gamma carboxylase qui, pour être active, a besoin de la vitamine K qui est son cofacteur. La vitamine K, une fois réduite, est le cofacteur de la gamma carboxylase qui va permettre la carboxylation de ces résidus et donc ce sont ces résidus à la surface des facteurs qui vont se fixer sur ces phospholipides plaquettaires. L anti vitamine K inhibe l action de la vitamine K réductase donc on n a plus de vitamine K réduite donc la gamma carboxylase ne peut plus fonctionner, les résidus ne sont plus mis sur les facteurs qui sont sans groupements carboxyliques, ils ne peuvent pas se fixer aux phospholipides plaquettaires et ils ne sont donc pas activés. Le problème ne vient donc pas d une absence de production des facteurs puisqu ils sont produits mais sans leur groupement carboxylique et donc ils ne peuvent pas s activer. Comment décrire cette cascade de la coagulation? C est assez schématique. B.La cascade de coagulation : voie extrinsèque La voie la plus importante est donc la voie extrinsèque. Quand il y a une lésion vasculaire le facteur tissulaire (FT) est mis à nu au niveau du sousendothélium donc il se lie au facteur VII. L ensemble facteur VII/FT va donner le facteur VII activé (=VIIa) qui va transformer le facteur X en facteur X activé (=Xa) qui va à son tour transformer la prothrombine en thrombine, et enfin la thrombine va transformer le fibrinogène en fibrine. Ça c est la voie extrinsèque qui déclenche et active la voie commune. Le VIIa est aussi capable d activer la voie intrinsèque en influant directement sur le facteur IXa qui va augmenter la transformation du Xa et qui va donc amplifier la voie commune. 10/16

11 C. La cascade de coagulation : voie intrinsèque La voie intrinsèque est donc une voie d amplification qui peut être activée par l action sur le facteur IX mais aussi par l intermédiaire des facteurs «contact» comme le facteur XII et le kininogène de haut poids moléculaire qui eux se fixent sur des surfaces chargées négativement. Cette voie aboutit à la formation de fibrine. D. La cascade de coagulation : la voie commune Tout ça aboutit à la voie commune : le facteur X qui se transforme en Xa qui va s associer au facteur V pour former la prothrombinase qui est capable de transformer la prothrombine en thrombine qui elle va faire de la fibrine à partir du fibrinogène. Le IXa a besoin du VIII pour être activé : c'est le complexe anti hémophilique. L hémophilie est un déficit congénital en facteur VIII ou IX et on a une coagulation qui ne se fait pas correctement. Ce qu'il faut savoir aussi c'est qu'une fois que la voie intrinsèque ou extrinsèque active la voie commune, les premières traces de thrombine générées vont transformer le fibrinogène en fibrine et vont amplifier encore la voie commune par rétro action en activant le VIII et le V : on a une rétro amplification et donc on arrive tout de suite à beaucoup de fibrine, c'est donc un phénomène très rapide. Avec un tout petit peu de FT au départ, la voie extrinsèque est activée, puis la voie commune, on aboutit à un tout petit peu de fibrine mais la thrombine va amplifier encore cette production et donc avec un tout petit peu de FT au départ, on aboutit à une production de fibrine très importante et très rapide. Ce phénomène doit être localisé, car les facteurs de la coagulation sont synthétisés dans le sang et circulent donc dans le sang en grande quantité. Hors on a vu que des traces de thrombine sont suffisantes pour amplifier ce réseau et aboutir à la production de grande quantité de fibrine, il faut donc qu il reste localisé même s il y a des tonnes de facteur II, X qui circulent dans le sang. Déjà, pour que la cascade se mettent en place, il faut des plaquettes qui aient été préalablement activées et donc qui se soient agrégées et donc là où des cellules sous endothéliales servent de support à l activation et où elles ont sécrété des FT. Mais les principaux mécanismes pour limiter la formation de thrombus sont des mécanismes régulateurs inhibiteurs de la coagulation que l on verra plus tard. 11/16

12 E. La fibrino-formation Pour finir, la fibrine est formée après activation du fibrinogène et donc le fibrinogène est une molécule avec des D et des E et des «petits chapeaux» formés de petits peptides «a» et «b». Quand la thrombine est activée, elle permet de détacher les peptides a & b du fibrinogène : on a des monomère solubles de fibrine. Hors on a vu que la fibrine est vraiment un réseau qui va donc regrouper tous ces monomères de fibrine. Il faut que ces monomères se lient les uns aux autres pour former le réseau. Les monomères vont donc se polymériser pour former un polymère car ces monomères qui ont été libérés de leurs peptides sont capables de se lier pour former un polymère qui reste soluble et qui n'est pas très stable mais qui va permettre de former un réseau de fibrine insoluble (qui va entourer le clou plaquettaire) grâce à la formation de liaisons covalentes entre les D par l'activation du facteur XIII (qui devient XIIIa grâce à la thrombine). Donc la thrombine transforme le fibrinogène en fibrine mais permet aussi de transformer le XIII en XIIIa qui va faire les liaisons covalentes entre ces polymères de fibrine solubles pour les transformer en polymères de fibrine insolubles. Ca paraît abrupte mais remis dans le contexte de pathologie, c est un «must». Question : pour que le phénomène reste localisé, il faut des plaquettes et des cellules sous endothéliales, c'est bien ça et pas les cellules endothéliales car elles sont non thrombogènes. F. La régulation de la coagulation On distingue trois systèmes de régulation qui sont importants : - L antithrombine qui inhibe surtout la thrombine - Le système de la protéine C - Le TFPI : on peut l'oublier mais le reste, surtout pas! C'est très important en pathologie. Si les patients n ont pas assez d'antithrombine, protéines C, protéines S, Ce sont des facteurs de risque des thromboses et notamment de thromboses à répétition. On réalise un mélange thrombophilie pour doser l antithrombine, protéine C, protéine S qui sont des causes classiques de thromboses à répé titions, ces thromboses pouvant survenir chez des jeunes filles qui commencent la pilule. Donc l antithrombine est un inhibiteur de la thrombine. Elle est aussi capable d inhiber le Xa, XIa, IXa et IIa. 12/16

13 Au moment où la coagulation se met en place, on a de la thrombine générée au niveau du caillot (principe de la cascade). Il y en a qui risque de partir dans la circulation, et l antithrombine va capter cette thrombine activée qui est passée dans la circulation (qui ne devrait pas y être puisqu elle devrait être juste au niveau du caillot vasculaire) et va l inactiver. L antithrombine (AT III) est une molécule clé de la régulation de la coagulation et est aussi la base de l action de l héparine. Celle-ci est le médicament anti coagulant de référence et va augmenter l action de l antithrombine. Un autre système régulateur : le système de la vitamine C. En cas de déficit en AT III, on a un risque de thrombose augmenté car à la moindre brèche vasculaire, la coagulation se met en place mais la thrombine générée part dans la circulation et n est pas inactivée par l antithrombine III. On a donc un risque plus important de développer des thrombus. La thrombine libérée par le caillot est captée par l AT3 mais aussi captée à la surface des cellules endothéliales par la thrombomoduline. Cette thrombomoduline est capable d activer la protéine C qui va se lier à son cofacteur la protéine S. Le complexe S/C va inhiber les facteurs Va et VIIIa. Ce complexe n est actif que quand la thrombine est générée pour inhiber la coagulation un peu plus haut. Les protéines C et S sont vitamine K dépendantes et donc quand un patient est sous anti vitamine K, on diminue aussi l inhibiteur de la coagulation. Mais on diminue plus les facteurs vitamine K dépendants de la coagulation que ceux de l inhibition donc, au final, l anti vitamine K a plutôt une action anti coagulante que pro coagulante. Le système du TFPI : il forme un complexe avec le FT pour inhiber la formation du Xa. Il est synthétisé par les cellules endothéliales. Il est plus anecdotique (elle n insiste pas dessus). IV. La fibrinolyse C est la dernière étape. Les deux premières étapes, que ce soit l hémostase primaire ou la coagulation, sont importantes en pratique car quand on n a pas assez de plaquettes on ne fonctionne pas bien. On parle de thrombopénie quand on n en a pas assez, de thrombopathie quand elles ne fonctionnent pas bien. Toutes ces anomalies donnent un risque hémorragique (manque de facteur de coagulation, de facteurs d inhibition ) La fibrinolyse est plus rarement impliquée en pathologie mais il existe quand même des maladies dûes à son dysfonctionnement. Une fois que la coagulation s est mise en place et qu un caillot obstrue la brèche, il faut bien que, une fois 13/16

14 la cicatrisation achevée, un système se mette en place pour détruire ce caillot : c est l étape de la fibrinolyse qui fait passer de stade de caillot de fibrine à un stade où on n a plus de caillot et où les cellules sont éliminées dans la circulation. Ce qui va détruire la fibrine, c'est la plasmine, il s agit de l enzyme clé de la fibrinolyse. A. Régulation de la fibrinolyse Les acteurs de la fibrinolyse : on a des inhibiteurs et des activateurs. C est là encore un phénomène localisé, autant au niveau du lieu que du temps : ça nécessite donc une bonne régulation. Les activateurs sont ceux qui sont en vert sur le schéma. Le FT déclenche la voie extrinsèque qui se lie au facteur VII, on se retrouve avec le complexe FT/FVIIa qui active le X, qui se lie au Va. On a alors transformation de la prothrombine en thrombine qui va elle-même transformer le fibrinogène en fibrine. Le FT lié au VIIa va être capable d activer le IX qui va aussi activer le X (amplification de la voie commune par la voie intrinsèque). La plasmine est l enzyme de la fibrinolyse qui va dégrader le fibrinogène et la fibrine. Elle est produite à partir de plasminogène et sous l action de l urokinase (UPA) ou de l activateur tissulaire du plasminogène. En terme de pathologie : L urokinase est une molécule utilisée en cardio ou dans les embolies pulmonaires. Quand on a une thrombose très importante qui met en jeu le pronostic vital, par exemple une embolie pulmonaire massive (gros caillot qui bouche l artère pulmonaire avec un poumon non vascularisé et qui donc ne fonctionne plus avec risque de décès important). On donne alors de l'urokinase qui va transformer le plasminogène en plasmine qui va aller exploser le caillot qui bouche l'artère pulmonaire. La fibrinolyse a donc aussi une application en pratique médicale par le biais de l urokinase. Les activateurs sont donc le FT, plasminogène, urokinase et le XIIa. En rouge, on a les inhibiteurs qui vont permettre de réguler ce processus (PAI-1, PAI-2, Alpha2AP). B. Mécanismes d'action de la fibrinolyse La plasmine détruit la fibrine et le fibrinogène. Comment ça marche? 14/16

15 La plasmine est une protéase. Elle est formée à la surface de la fibrine qu'elle est sensée dégrader. Le plasminogène casse les ponts peptidiques entre les D et les e de la fibrine. Mais il ne peut pas casser les liaisons covalentes entre les D. Donc quand la plasmine va aller «casser tout ce qu elle peut», on va se retrouver avec des gros bouts de fibrine ainsi que des petits bouts. Comme plasmine ne peut pas cliver le facteur XIII activé, il restera toujours, même après action de la plasmine, des bouts de 2 D appelés des D- dimères et des produits plus gros qui sont les produits de dégradation de la fibrine. Quand il y a des D dimères dans le sang, ça veut dire qu il y a une thrombose car on sait qu il y a eu activation de la coagulation et formation de fibrine. On utilise ces D dimères pour diagnostiquer une embolie pulmonaire. Par contre, si on ne trouve pas de D dimères mais uniquement des produits de dégradation de la fibrine, on peut se retrouver dans une situation avec beaucoup de fibrinogène de produit. La plasmine peut aussi détruire le fibrinogène et donc des molécules qui peuvent être polymérisées sans formation de liaisons covalentes. S il y a liaisons covalentes, il y a eu des facteurs XIIIa et donc thrombose. Quand il y a inflammation, il y a beaucoup de fibrinogène et on peut retrouver des produits de dégradation de la fibrine mais sans liaison covalente. La présence de produits de dégradation de la fibrine n est donc pas spécifique d une thrombose à la différence des D dimères. Chez les personnes âgées, on a en permanence des D dimères car il y a souvent des brèches et donc coagulation puis fibrinolyse, mais chez un sujet jeune (jusqu à 70 ans), la présence de D-dimères indique une thrombose et éventuellement une embolie. L hémostase est donc un équilibre fragile qui met en place des acteurs qui peuvent avoir un rôle pro hémostase ou inhibiteur de l hémostase. La thrombine a plein de facettes différentes. Elle active l'hémostase car c'est un puissant agrégant plaquettaire car elle augmente l activation plaquettaire. Elle agit aussi dans la fibrino formation, c est son rôle principal puisqu elle transforme le fibrinogène en fibrine. Elle active le facteur XIII qui stabilise les liaisons covalentes entre les molécules de fibrine et active le V & VIII en rétro activation. Elle agit sur la coagulation et sur l hémostase. Mais elle peut aussi inhiber l'hémostase en se fixant à la thrombomoduline et activer la protéine C. Elle est inhibée par l AT III. Elle est donc activatrice et inhibitrice de l hémostase et tout est une question de dosage. V. Les pathologies On va terminer avec les pathologies qui découlent d anomalies de l hémostase. On a par exemple les hémorragies qui peuvent découler : D un problème dans l hémostase primaire avec un déficit en plaquettes (thrompénie) ou d une anomalie de ces plaquettes (thrombopathie). D un problème dans la coagulation avec l absence d un ou plusieurs des facteurs nécessaires ou alors ils ne marchent pas bien (XI et VII par exemple.) Le plus souvent c est une anomalie qualitative avec une insuffisance hémato-cellulaire où on ne produit pas assez de facteur de coagulation. Il y a aussi des patients qui ont des déficits constitutionnels en facteurs de coagulation, le cas le plus fréquent étant celui des hémophiles qui ont un déficit en facteur VIII ou IX, mais il y en a aussi qui ont des déficits en facteur VII, XI, Un excès de fibrinolyse qui peut passer par un défaut d inhibition ou un excès d activation. 15/16

16 C est très rare mais ça existe. Quand on a un défaut de l hémostase primaire ou d une protéine de la coagulation, on va avoir un traumatisme puis une hémorragie jusqu après. Dans le cas de la fibrinolyse, c est un processus qui intervient pour aller disloquer le caillot une fois qu il a été formé et surtout quand l endothélium a été réparé donc à distance de la brèche (dans le temps). Les pathologies de la fibrinolyse, chez quelqu un qui a eu une brèche vasculaire (chirurgie par ex), vont entraîner un saignement plus tard, quand la cicatrisation est finie. Par exemple, chez quelqu un qui a eu une opération des dents, tout va bien, puis 10 jours après, il va y avoir un énorme saignement : c est typique d un problème dans la fibrinolyse. A l'inverse, les pathologies thrombotiques quand il y a activation excessive de la coagulation par déficit en inhibiteurs de la coagulation (AT III, ) On disait à un moment que quand on avait beaucoup de facteur VIII, ça pouvait thromboser (mais c est discutable ). 16/16