COAGULATION FIBRINOLYSE. Isabelle GOUIN-THIBAULT 2018

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1 COAGULATION FIBRINOLYSE Isabelle GOUIN-THIBAULT 2018

2 Généralités Fonction hémostatique normale Oblitération des brèches vasculaires Maintien du sang à l état liquide! circulation 3 étapes concomitantes Hémostase primaire : plaquettes / vaisseau! clou plaquettaire Coagulation plasmatique! caillot de fibrine insoluble Fibrinolyse secondaire! dissolution du caillot Pathologie Hémorragie : défaut d activité hémostatique Thrombose : activité hémostatique aberrante

3 EFFRACTION VASCULAIRE HEMOSTASE PRIMAIRE - Vaisseau - Plaquettes - Facteur von Willebrand - Fibrinogène COAGULATION Thrombine : - Facteurs coagulation - Inhibiteurs physiologiques CAILLOT FIBRINO-PLAQUETTAIRE OBLITERATION DE LA BRECHE VASCULAIRE FIBRINOLYSE Plasmine : Activateurs et inhibiteurs DISSOLUTION DU CAILLOT REPERMEATION DU VAISSEAU

4 La coagulation : généralités Fibrinogène soluble! caillot de fibrine Surfaces phospholipidiques : plaquettes et cellules activées Cascade de réactions enzymatiques auto-amplifiées Sérines protéases et cofacteurs Enzyme clé : thrombine Caractère limité de la génération de thrombine Régulation par des inhibiteurs

5 Plaquettes : «support» des réactions (PL -) surface catalytique Ca 2+ La coagulation : les acteurs Facteur tissulaire : - Glycoprotéine membranaire! «déclenche» la coagulation Zymogènes de sérine-protéases : IX VII II - ne circule pas dans le sang Zymogène de transglutaminase : XIII Cofacteurs : KHPM VIII V Substrat : fibrinogène (I) Inhibiteurs : AT - PC/PS - TFPI PréK XII XI X

6 La coagulation : un phénomène de surface! Phénomène localisé Surface des plaquettes activées, membranes cellulaires PL anioniques : Phosphatidyl-sérine, -éthanolamine Enzyme Substrat Cofacteur Ca++ Ca PHOSPHOLIPIDES

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8 LES FACTEURS DE LA COAGULATION Facteur Synonyme Synthèse Vitamine K dépendant I Fibrinogène Foie Non II Prothrombine Foie Oui V Proaccélérine Foie SRE Non VII Proconvertine Foie Oui VIII Facteur anti-hémophilique A Foie/cellules endothéliales hépatiques Non IX Facteur anti-hémophilique B Foie Oui X Facteur Stuart Foie Oui XI Facteur Rosenthal Foie Non XII Facteur Hageman Foie +? Non XIII Facteur stabilisant la fibrine Foie Non

9 Les protéines de la coagulation 1. Les zymogènes espaceurs FII GLA K1 K2 SERINE PROTEASE Masse molaire FVII GLA EGF1 EGF2 SERINE PROTEASE Masse molaire FIX GLA EGF1 EGF2 SERINE PROTEASE Masse molaire FX GLA EGF1 EGF2 SERINE PROTEASE Masse molaire Pas d activité a l état basal! transformés en sérine protéases par protéolyse limitée Démasque le site actif

10 Protéines vitamine K dépendantes : II, VII, IX, X et Protéine C et protéine S XXX CO NH XXXX CH2 CH2 NH2 Glu Précurseur COOH COO - XXX CO NH XXXX CH2 CH -COO - COO - NH2 Gla γ carboxylase hépatique vit K dépendante COOH Protéine mature GLA: permet fixation Ca++/membranes PL

11 CH-NH-OC-CH-NH-CO-CH CH2 CH - OOC COO - + Ca Facteur vit K Dépendant Calcium ionisé PS/PE Membrane PL

12 2. Les cofacteurs : FV, FVIII (et KHPM) FV et FVIII! grosses protéines FV NH2 COOH FVIII A1 A2 A3 C1 C2 NH2 COOH Cterm: fixe les PL une fois le domaine central excise Une fois protéolysés par IIa ou Xa! cofacteurs accélérant les réactions enzyme/substrat

13 3. Le fibrinogène : substrat final de la coagulation 1. Protéolyse du fibrinogène par la thrombine Fibrinogène Fibrine A α B β γ γ A α B β α Thrombine β γ γ β α fibrinopeptides A et B Démasque des charge électropositives : polymérisation

14 2. Polymérisation des monomères de fibrine α β γ γ α β γ γ β α Liaison hydrogène entre extrémités démasquées aminoterminales α et β et les régions C-terminales des chaines γ et β 14

15 3. Stabilisation de la fibrine α β γ γ α β γ γ β α α β γ γ Ca++ α β Ca++ XIII Thrombine XIIIa XIII Liaison covalente 15

16 Coagulation Cascade coagulation

17 Modèle cellulaire 1. Phase d initiation par les cellules exprimant le facteur tissulaire A l`état physiologique: aucune cellule en contact avec circulation sanguine n`exprime de FT Brèche vasculaire! Expression constitutive du FT par fibroblastes de l adventice Expression induite/contexte patho. 1.Plaque d athérosclérose 2.Activation des cellules endothéliales et monocytes 3.Cellules tumorales

18 Modèle cellulaire 1. Phase d initiation par les cellules exprimant le facteur tissulaire Facteur tissulaire FVIIa A l`état physiologique: aucune cellule en contact avec circulation sanguine n`exprime de FT FX FXa Brèche vasculaire! Expression constitutive du FT par fibroblastes de l adventice

19 FX FVIIa Ca2+ FT Ca2+

20 FXa FVIIa Ca2+ FT Ca2+

21 Modèle cellulaire 1. Phase d initiation par les cellules exprimant le facteur tissulaire Facteur tissulaire FVIIa FX FXa FII Traces de Thrombine Activation des plaquettes

22 2. Phase d amplification Facteur tissulaire FVIIIa FVIIa FX FVa FXa FII Thrombine a) Activation des cofacteurs puis formation des complexes enzymatiques Activation des plaquettes! 2 boucles d amplification avec 1ere boucle = activation du Va et 2eme boucle = activation du VIIIa

23 b) Activation du F IX FXIa FXI Facteur tissulaire FVIIa Initiation FVIIIa FIXa Facteur tissulaire FIX FVIIa Amplification FX FVa FXa FXa FII Thrombine

24 Complexe tenase FX FVIIIa FIXa Ca2+ Ca2+ Membrane plaquettaire

25 Activation du FX FXa FVIIIa FIXa Ca2+ Ca2+ Membrane plaquettaire

26 Complexe prothrombinase FII FVa FXa Ca2+ Ca2+ Membrane plaquettaire

27 IIa Activation du FII F2 F1 Ca2+ FVa FXa Ca2+ Membrane plaquettaire

28 3. Phase de propagation Facteur tissulaire FVIIa FVIIIa FIXa FX FII FVa FXa Thrombine Thrombine Thrombine Thrombine Thrombine Fibrinogène Activation des plaquettes Fibrine Thrombus fibrino-plaquettaire

29 FXII!FXIIa Kallicréine KHPM Prékallicréine FXI!FXIa FIX!FIXa FVIIIa/Ca++/PL FX!FXa FVa/Ca++/PL FVIIa-FT VOIE DU CONTACT FII!FIIa fibrinogène!fibrine fibrine insoluble

30 FXa, Ca2+, FVa, PL FXa, Ca2+, FVa FXa, Ca2+ 2 FXa Facteur d accélération de la formation de la thrombine

31 Cascade de la coagulation VOIE DU CONTACT VOIE DU FACTEUR TISSULAIRE PK, KHPM, FXII, FXI, FIX / FVIII PL CA2+ FT, FVIIa FX /FV Thrombine Fibrinogène Fibrine

32 VIIa FT Ca2+ Coagulation XIII XI VIIIa IXa Ca2+ VIII Va Xa II IIa V Ca2+ Ca2+ Plaquettes Fn Fg

33 Réseau de fibrine Plaquettes Globules rouges

34 La régulation de la coagulation Facteur tissulaire FVIIa Initiation FVIIIa FIXa Amplification TFPI Protéine Ca Protéine S FX FVa FXa AT FII Thrombine Inhibition

35 1. TFPI: - inhibe l'activation du facteur X par le complexe [facteur VII activé facteur tissulaire] 2. Antithrombine - Famille des serpines (SERine Protéase Inhibiteur) - Inhibe la thrombine FIIa +++ >Fxa > FIXa 3. Système de la protéine C - Activé par sulfate d héparane (héparine) - Protéine C activée par la thrombine en présence de thrombomoduline - PCa inactive par protéolyse les FVa et FVIIIa - Requiert la présence de la protéine S et EPCR (Recepteur Endothelial de la PCa) PS TM FIIa PC EPCR PCa PCa FVIIIa FVa Cellules endothéliales vasculaires F IIa devient anticoagulante / TM endothéliale

36 Facteurs Procoagulants Fibrinogène FII, VII, IX, X FV, FVIII FXI, FXIII Inhibiteurs Antithrombine Protéine C Protéine S

37 Risque de saignement Facteurs Procoagulants Fibrinogène FII, VII, IX, X FV, FVIII FXI, FXIII Inhibiteurs Antithrombine Protéine C Protéine S

38 Facteurs Procoagulants Fibrinogène FII, VII, IX, X FV, FVIII FXI, FXIII Risque de thrombose Inhibiteurs Antithrombine Protéine C Protéine S

39 EFFRACTION VASCULAIRE HEMOSTASE PRIMAIRE Vaisseau Plaquettes Facteur von Willebrand Fg COAGULATION Thrombine : facteurs coagulation et inhibiteurs physiologiques CAILLOT FIBRINO-PLAQUETTAIRE OBLITERATION DE LA BRECHE VASCULAIRE FIBRINOLYSE Plasmine : Activateurs et inhibiteurs DISSOLUTION DU CAILLOT ET REPARATION DU VAISSEAU

40 FIBRINOLYSE Destruction du thrombus fibrino-plaquettaire Phénomène local : caillot de fibrine Plasmine : enzyme protéolytique puissante

41 FACTEURS DU SYSTEME FIBRINOLYTIQUE 1) Plasminogène : Synthèse hépatique Précurseur inactif de la plasmine Sites de grande affinité pour la lysine! liaison à fibrine 2) Activateurs du plasminogène : tpa : activateur tissulaire du plasminogène! Synthétisé par la cellule endothéliale! 2 formes actives : mono- ou bi-caténaire! Site de fixation pour la fibrine! Fixation à fibrine " affinité pour plasminogène Pro-urokinase / urokinase! Découvert dans l urine! Peu d affinité pour fibrine

42 Plasminogène Activateurs thérapeutiques Plasmine (sérine protéase) Activateurs physiologiques (t-pa, scu-pa et u-pa) Fibrine Pro-métalloprotéinases Produits de dégradation de la fibrine Métalloprotéinases (MMP) Collagénases (MMP-1, MMP-8, MMP-13 Gélatinases (MMP-2, MMP-9 ) Dégradation de la matrice extra-cellulaire

43 Régulation de la fibrinolyse 1) Inhibition de la plasmine : α2-antiplasmine 2) Inhibition du t-pa et de l u-pa : le PAI-1 (Plasminogen Activator Inhibitor) 3) Inhibition de la liaison du plasminogène à la fibrine : le TAFI (Thrombin Activable Fibrinolyse Inhibitor) : inhibiteur activé par la thrombine (protéolyse des sites lysine)

44 MECANISME DE LA FIBRINOLYSE Pro-UK Pré-K KHPM XIIa K tpa TAFI fibrine PAI-1 UK Fibrine PLASMINOGENE PLASMINE α2 antiplasmine D-Dimères

45 Fibrinogène D A B B A E D D A B B A E D D A B B A E D D A B B A E D Thrombine Monomères de fibrine Fibrine D E D D E E E E D D D D D D D E E E E D D D D D D D D D D D D D D D D E E E E Facteur XIIIa Fibrine insoluble D E D E E E E D D D D D D D D D D D D D D D D E E E E Plasmine D-dimères et PDFibrine D D D D E D D E E D D E E D D E D D 45

46 Les méthodes d exploration en pratique courante -Temps de Quick (TQ) = Taux de Prothrombine (TP) -Temps de céphaline + activateur = TCA - Temps de thrombine - Dosage Fibrinogène

47 Voie intrinsèque Phase contact XII, PK, KHPM Voie extrinsèque FT XI XIa VIIIa X IX IXa Voie commune VIIa VII Temps de Céphaline Activé (TCA) Xa Va Temps de Quick (TQ) = Taux de Prothrombine (TP) II IIa Fibrinogène Fibrine Voie commune

48 Exploration Coagulation Prélèvement : sang citraté Anticoagulant liquide: le tube doit donc être rempli (9 vol de sang/ 1vol d anticoagulant) -Bien mélanger après écoulement dans le tube -utiliser 2 ème tube prélevé Le citrate fixe les ions calcium du plasma et inhibe l'activation de la coagulation -Pré analytique important: transport en centrifugation a T ambiante et examen à effectuer dans les 4 heures suivant le prélèvement Analyse sur plasma pauvre en plaquettes PPP

49 PRINCIPE DES TESTS DE COAGULATION Prélèvement (sg total): De bonne qualité Anticoagulant citrate Surnageant (PPP) Plasma Pauvre en Plaquettes, décalcifié Culot (GR, GB, Plq) Centrifugation Calcium PL (phosphilipides) T M Temps de coagulation du plasma MALADE Activateur par rapport à un plasma TEMOIN Plasma Pauvre en plaquettes

50 PRINCIPE DE L EXPLORATION DE LA COAGULATION Thromboplastine (FT-PL) + Ca ++ Activateur FT - FVII FII - FX - FV FXII - FXI FVIII - FIX FII - FX - FV Céphaline + Ca ++ Thrombine Thrombine Fibrinogène Fibrine Fibrinogène Fibrine Temps de Quick TCA FT-PL : Facteur Tissulaire-Phospholipides

51 TEMPS DE QUICK (EXPRIME EN TAUX DE PROTHROMBINE) (TP) Plasma citraté + 37 C Temps de Réactif : thromboplastine = facteur tissulaire FT + phospholipides + Ca ++ Coagulation FT - FVII Temps (sec) 18 FII - FX - FV 14 Thrombine 12 Fibrinogène Fibrine % Plasma calibré! Exploration de la voie du facteur tissulaire + voie commune

52 Temps de Quick Taux de Prothrombine - TQ temps de Quick exprimé en secondes - Taux de Prothrombine : exprimé en % Valeurs usuelles : TQ :11 à 13 sec TP : %

53 Patient sous Anti Vitamine K (anticoagulants) expression TQ en INR: Index Normalized Ratio INR = (TQ malade/tq témoin) ISI ISI : Indice de Sensibilité International Patient sans anticoagulant : INR à 1 à 1,2 Patient anticoagulé : INR entre 2 et 3

54 *Activateurs = kaolin ou silice micronisée ; PL: phospholipides Temps de Céphaline activé (TCA) Plasma + Réactif (céphaline+activateurs*) : 4 min à 37 C Activateur Ca++ FXII - FXI FVIII - FIX Céphaline (PL) + Ca ++ Temps de coagulation FII - FX - FV Thrombine Expression en sec et ratio : - ratio TCA Malade/ TCA Témoin (M/T) - valeur du témoin : 30 sec - Valeur de référence : M/T < 1,20 Fibrine

55 TEMPS DE THROMBINE (TT) Plasma citraté + Réactif : thrombine peu concentrée + Ca C Temps de Coagulation ~ 17 sec Valeurs usuelles : Malade/Témoin < 1,20 Fibrinogène Fibrine Exploration de la fibrinoformation :! sensible aux molécules avec une activité anti-iia (héparine non fractionnée, dabigatran )

56 PRINCIPE DE L EXPLORATION DE LA COAGULATION Thromboplastine + Ca ++ Activateur FT - FVII FII - FX - FV FXII - FXI FVIII - FIX FII - FX - FV Céphaline + Ca ++ Thrombine Thrombine Fibrinogène Fibrine TT Fibrinogène Fibrine Temps de Quick TCA

57 Mesure du taux de Fibrinogène Mesure du temps de coagulation d un plasma en présence d'un excès de thrombine purifiée Valeur usuelle : 1,5 à 4 g/l Augmentation dans les syndromes infectieux et inflammatoires Diminution dans les Coagulopathies de consommation (Coagulation Intra-Vasculaire Disséminée, fibrinolyse) Déficits constitutionnels en Fg (rares)

58 DIAGNOSTIC D UNE ANOMALIE DE LA COAGULATION a) TQ allongé ou TP bas TQ allongé ou TP bas Temps de céphaline + activateur (TCA) Normal Déficit en FVII (Début du traitement par AVK)

59 DIAGNOSTIC D UNE ANOMALIE DE LA COAGULATION a) Temps de Quick allongé ou TP bas Temps de Quick allongé ou TP bas Temps de céphaline + activateur (TCA) Normal Allongé Déficit en FVII (Début du traitement par AVK) Un seul facteur diminué - Anomalie congénitale - Anticorps anti-facteur Dosage de FII, FVII, FX, FV et du fibrinogène Plusieurs facteurs diminués Tous les facteurs FII, FVII, FX Insuffisance hépato-cellulaire Coagulopathie de consommation Traitement anticoagulant (AVK) Hypovitaminose K

60 DIAGNOSTIC D UNE ANOMALIE DE LA COAGULATION b) Temps de céphaline + activateur (TCA) allongé TCA allongé Temps de Quick normal Temps de Quick allongé [voir a)] Epreuve de correction du TCA (M+T) Epreuve de correction du TCA : -Mélange du plasma du malade (M) avec un plasma témoin (T) -Réalisation du TCA sur le mélange -Intérêt : si déficit en facteurs, le plasma témoin compense le déficit! normalisation du TCA

61 DIAGNOSTIC D UNE ANOMALIE DE LA COAGULATION b) Temps de céphaline + activateur (TCA) allongé TCA allongé Temps de Quick normal Temps de Quick allongé [voir a)] Epreuve de correction du TCA (M+T) (M+T) corrigé (M+T) non corrigé Dosage FXII, FXI, FVIII, FIX Traitement par l héparine FXII diminué FVIII, FIX ou FXI Diminué Anticoagulant lupique Ac Anti-facteur Ex : Anti-FVIII