Baixe Fisiologia da coagulação e outras Notas de estudo em PDF para Farmácia, somente na Docsity! FISIOLOGIA DA COAGULAÇÃO, ANTICOAGULAÇÃO E FIBRINÓLISE OVERVIEW OF COAGULATION, ANTICOAGULATION AND FIBRINOLYSIS Rendrik F. Franco Professor Livre-Docente de Hematologia e Hemoterapia. Coordenador do Serviço de Investigação em Hemofilia e Trombofilia, Funda- ção Hemocentro de Ribeirão Preto. Coordenador do Laboratório de Hemostasia, Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto, Universidade de São Paulo CORRESPONDÊNCIA: FUNDHERP, Rua Tenente Catão Roxo, 2501 – 14051-140, Ribeirão Preto, SP. E-mail: rendri@hotmail.com FRANCO RF. Fisiologia da coagulação, anticoagulação e fibrinólise. Medicina, Ribeirão Preto, 34: 229-237, jul./dez. 2001. RESUMO: O presente artigo revisa aspectos de fisiologia dos sistemas de coagulação, anti- coagulação e fibrinólise, que são relevantes para a compreensão de mecanimos etiopatogênicos operantes em doenças hemorrágicas e trombóticas. UNITERMOS: Coagulação. Anticoagulação. Fibrinólise. 229 2. COAGULAÇÃO A formação do coágulo de fibrina envolve com- plexas interações entre proteases plasmáticas e seus cofatores, que culminam na gênese da enzima trombina, que, por proteólise, converte o fibrinogênio solúvel em fibrina insolúvel. Progressos significativos ocorreram nas últimas décadas, concernentes à compreensão da fisiologia desse sistema e dos mecanismos que o re- gulam(1,2). Conforme assinalado a seguir, tais conhe- cimentos tiveram fundamental importância para a melhor compreensão da fisiologia da hemostasia e do papel das reações hemostáticas em doenças hemor- rágicas e trombóticas. Em 1964, Macfarlane e Davie & Ratnoff pro- puseram a hipótese da “cascata” para explicar a fisi- ologia da coagulação do sangue(3,4). Nesse modelo (Figura 1), a coagulação ocorre por meio de ativação proteolítica, seqüencial de zimógenos, por proteases do plasma, resultando na formação de trombina que, então, converte a molécula de fibrinogênio em fibrina. O esquema divide a coagulação em uma via extrínse- ca (envolvendo componentes do sangue, mas, tam- Medicina, Ribeirão Preto, Simpósio: HEMOSTASIA E TROMBOSE 34: 229-237, jul./dez. 2001 Capítulo I 1. INTRODUÇÃO A formação do coágulo de fibrina no sítio de lesão endotelial representa processo crítico para a ma- nutenção da integridade vascular. Os mecanismos envolvidos nesse processo, constituintes do sistema hemostático, devem ser regulados para simultanea- mente, contrapor-se à perda excessiva de sangue e evitar a formação de trombos intravasculares, decor- rentes de formação excessiva de fibrina. Os componentes do sistema hemostático inclu- em as plaquetas, os vasos, as proteínas da coagulação do sangue, os anticoagulantes naturais e o sistema de fibrinólise. O equilíbrio funcional dos diferentes “seto- res” da hemostasia é garantido por uma variedade de mecanismos, envolvendo interações entre proteínas, respostas celulares complexas, e regulação de fluxo sangüíneo. No presente capítulo, abordaremos os sis- temas de coagulação e fibrinólise, responsáveis pela formação e dissolução do coágulo de fibrina, respecti- vamente. Adicionalmente, discussão acerca do papel de mecanismos reguladores desses dois sistemas será apresentada. 230 RF Franco bém, elementos que usualmente não estão presentes no espaço intravascular) e uma via intrínseca (inicia- da por componentes presentes no intravascular), que convergem no ponto de ativação do fator X (“via final comum”). Na via extrínseca, o fator VII plasmático (na presença do seu cofator, o fator tecidual ou tromboplastina) ativa diretamente o fator X. Na via intrínseca, ativação do fator XII ocorre quando o san- gue entra em contato com uma superfície, contendo cargas elétricas negativas (por exemplo, a parede de um tubo de vidro). Tal processo é denominado “ativa- ção por contato” e requer ainda a presença de outros componentes do plasma: pré-calicreína (uma serino- protease) e cininogênio de alto peso molecular (um cofator não enzimático). O fator XIIa ativa o fator XI, que, por sua vez, ativa o fator IX. O fator IXa, na presença de fator VIII, ativa o fator X da coagulação, desencadeando a geração de trombina e subseqüente formação de fibrina. Não obstante haja a tradição de se dividir o sis- tema de coagulação do sangue em intrínseco e extrínseco, tal separação é atualmente entendida como inadequada do ponto de vista de fisiologia da coagula- ção, tendo em vista que a divisão não ocorre in vivo. Adicionalmente, alterações conceituais ocorreram desde a descrição do modelo da cascata no que diz respeito à importância relativa das duas vias de ativa- ção da coagulação. Por exemplo, a julgar pela gravi- dade das manifestações hemorrágicas, decorrentes das deficiências dos “fatores intrínsecos” VIII e IX (He- mofilia A e B, respectivamente), postulou-se, no pas- sado, que a via intrínseca teria maior relevância na fisiologia da coagulação. Essa idéia todavia não é cor- reta: sabe-se que a deficiência de fator XI é associa- da a distúrbio hemorrágico leve, e deficiências dos fatores da ativação por contato (fator XII, pré- calicreína, cininogênio de alto peso molecular) não re- sultam em quadro hemorrágico. Os fatores intrínse- cos, portanto, não têm importância primária na gera- ção de fator IXa durante o processo hemostático nor- mal, que sucede a injúria vascular. Por outro lado, a deficiência de fator VII (crucial para a “ativação ex- Figura 1. Esquema da cascata da coagulação, proposto na década de 1960, com a divisão do sistema de coagulação em duas vias. CAPM: cininogênio de alto peso molecular; PK: pré-calicreína. 233 Fisiologia da coagulação, anticoagulação e fibrinólise na rotina da avaliação da hemostasia: o TP/INR e o TTPA, que são de particular importância no diagnósti- co de anormalidades hemostáticas e na monitorização de terapêutica anticoagulante. Na execução desses testes in vitro, criam-se, no tubo de reação, as condi- ções para ativação preferencial das vias ditas extrín- seca (avaliada pelo TP) e intrínseca (avaliada pelo TTPA). À parte da utilidade mencionada, de caráter puramente didático e de interpretação laboratorial, a divisão do sistema de coagulação em duas vias é ina- dequada para a compreensão da sua fisiologia. De fato, os conceitos de que o fator tecidual é o principal ativa- dor da coagulação do sangue e de que a distinção en- tre sistemas extrínseco e intrínseco não existe na fisi- ologia do sistema representam importantes mudanças conceituais, que devem ser assimiladas para entendi- mento correto dos eventos bioquímicos, envolvidos na ativação do sistema hemostático. 3. MECANISMOS REGULADORES DA COA- GULAÇÃO SANGÜÍNEA As reações bioquímicas da coagulação do san- gue devem ser estritamente reguladas, de modo a evi- tar ativação excessiva do sistema, formação inade- quada de fibrina e oclusão vascular. De fato, a ativida- de das proteases operantes na ativação da coagula- ção é regulada por numerosas proteínas inibitórias, que atuam como anticoagulantes naturais. No presente capítulo, discutiremos as que apre- sentam maior relevância biológica, atuan- do como inibidores fisiológicos da coagula- ção: o TFPI (“tissue factor pathway inhibitor”), a proteína C (PC) e a proteína S (PS), e a antitrombina (AT) (9). Conforme mencionado previamente, o complexo fator VIIa/FT atua sobre dois subtratos principais: os fatores IX e X da coagulação, ativando-os. Essas reações são reguladas pelo inibidor da via do fator teci- dual (TFPI), uma proteína produzida pelas células endoteliais, que apresenta três do- mínios do tipo “Kunitz”. O primeiro domí- nio liga-se ao complexo fator VIIa/FT, ini- bindo-o, e o segundo domínio liga-se e ini- be o fator Xa. Assim, a ativação direta do fator X é regulada negativamente de modo rápido na presença do TFPI, que limita, desta forma, a produção de fator Xa e fa- tor IXa (Figura 4). A ligação do fator Xa é necessária para que o TFPI exerça seu papel inibitório sobre o complexo fator VIIa/FT. Outra importante via de anticoagulação do san- gue é o sistema da PC ativada (PCa). A PC, quando ligada ao seu receptor no endotélio (EPCR, “endothelial PC receptor”), é ativada após a ligação da trombina ao receptor endotelial trombomodulina (TM) (Figura 5). A PCa inibe a coagulação, clivando e inativando os fatores Va e VIIIa, processo que é potencializado pela PS, que atua como um cofator não enzimático nas re- ações de inativação. A identificação do sistema da PCa implicou importante mudança conceitual no que se re- fere ao papel da trombina no sistema hemostático: não obstante ela tenha função procoagulante, quando ge- rada em excesso, sua função, na fisiologia do sistema, em que é produzida apenas em pequenas quantida- des, é a de um potente anticoagulante, tendo em vis- ta que sua ligação à TM endotelial representa o even- to-chave para ativação da via inibitória da PC. A AT (anteriormente designada AT III) é o ini- bidor primário da trombina e também exerce efeito inibitório sobre diversas outras enzimas da coagula- ção, incluindo os fatores IXa, Xa, e XIa (Figura 6). Adicionalmente, a AT acelera a dissociação do com- plexo fator VIIa/fator tecidual e impede sua reasso- ciação. Assim, a AT elimina qualquer atividade enzimática procoagulante excessiva ou indesejável. A molécula de heparan sulfato, uma proteoglicana pre- sente na membrana das células endoteliais, acelera as Figura 4. Inibição da via de ativação da coagulação dependente do fator tecidual pelo TFPI (“tissue factor pathway inhibitor”). O símbolo C indica os pontos de inibição do TFPI. 234 RF Franco Figura 5. Sistema da proteína C ativada. A ligação da trombina (IIa) ao receptor endotelial trombomodulina (TM) modifica as propriedades da trombina, transformando-a em um potente anticoagulante, por ativar a PC, que, juntamente com seu cofator (PS), inativa os fatores VIIIa e Va, suprimindo a gênese de trombina. EPCR: “endothelial PC receptor” (receptor endotelial da PC). Figura 6. Efeitos anticoagulantes da antitrombina (AT). A potenciação do efeito inibitório da AT pelo heparan sulfato e heparina encontra-se também representada. 235 Fisiologia da coagulação, anticoagulação e fibrinólise reações catalisadas pela AT (Figura 6). A atividade inibitória da AT sobre a coagulação é também poten- temente acelerada pela heparina (Figura 6), um polis- sacarídeo linear, estruturalmente similar ao heparan sulfato. As diferentes vias regulatórias, citadas anteri- ormente, não operam isoladamente, pois há sinergismo entre o TFPI e a AT e entre o TFPI e o sistema da PC, suprimindo a gênese de trombina. Por exemplo, a AT (mas não o TFPI) inibe a ativação do fator VII, mediada pelo fator Xa, no complexo fator VII/FT. Por outro lado, o TFPI (mas não a AT) inibe o excesso de ativação do fator X pelo complexo fator VII/FT. Adi- cionalmente, o TFPI, em conjunção com o sistema da Pca, inibe potentemente a gênese de trombina pelo complexo fator VII/FT. Em condições fisiológicas (ausência de lesão vascular) há predomínio dos mecanismos anticoagu- lantes sobre os procoagulantes, mantendo-se, desta forma, a fluidez do sangue e preservando-se a patência vascular. 4. SISTEMA PLASMINOGÊNIO/PLASMINA (SISTEMA FIBRINOLÍTICO) Fibrinólise pode ser definida como a degrada- ção da fibrina, mediada pela plasmina. O sistema fibrinolítico ou sistema plasminogênio/plasmina é com- posto por diversas proteínas (proteases séricas e inibi- dores), que regulam a geração de plasmina, uma enzi- ma ativa, produzida a partir de uma proenzima inativa (plasminogênio), que tem por função degradar a fibrina e ativar metaloproteinases de matriz extracelular(10). À parte seu papel no sistema hemostático, nos últimos anos, foram descobertas numerosas funções do siste- ma plasminogênio/plasmina em outros processos, in- cluindo remodelagem da matriz extracelular, cresci- mento e disseminação tumoral, cicatrização e infec- ção, mas tais aspectos não serão aqui abordados. As enzimas do sistema fibrinolítico são todas serinoproteases, ao passo que os inibidores da fibrinó- lise são membros da superfamília de proteínas desig- nadas serpinas (inibidores de proteases séricas). São conhecidos dois ativadores fisiológicos do plasmino- gênio: o ativador do plasminogênio do tipo tecidual (t-PA, “tissue-type plasminogen activator”) e o ativa- dor do plasminogênio do tipo uroquinase (u-PA, “urokinase-type plasminogen activator”) (Figura 7). Os dois ativadores têm alta especificidade de ligação com seu substrato (plasminogênio) e promovem hi- drólise de uma única ponte peptídica (Arg560-Val561), que resulta na formação de uma serinoprotease ativa, a plasmina. Embora a plasmina degrade não somente a fibrina, mas, também, o fibrinogênio, fator V e fator VIII, em condições fisiológicas, a fibrinólise ocorre como processo que é altamente específico para a fibrina, portanto de ativação localizada e restrita, e não sistêmica, cumprindo, assim, sua função de remover o excesso de fibrina do intravascular de modo equilibra- do. Esta especificidade dependente de fibrina é resul- tado de interações moleculares específicas entre os ativadores do plasminogênio, o plasminogênio, a fibrina, e os inibidores da fibrinólise. Por exemplo, o t-PA exi- be baixa afinidade pelo plasminogênio na ausência de fibrina (KM = 65 µM), afinidade que é muito aumenta- da na presença de fibrina (KM = 0,15-1,5 µM), o que ocorre porque a fibrina representa uma superfície ide- al para ligação do t-PA ao plasminogênio, e em tal reação, o plasminogênio liga-se à fibrina via resíduos de aminoácido lisina (“lysine-binding sites”). Em con- traste com esses mecanismos fisiológicos, ativação mais extensa do sistema fibrinolítico ocorre quando da infusão de agentes trombolíticos do tipo estrepto- quinase e uroquinase, que não são específicos para a presença de fibrina. A inibição do sistema fibrinolítico ocorre em nível dos ativadores do plasminogênio mediante ação de inibidores específicos (PAIs, “plasminogen activator inhibitors”), cujo principal representante é o PAI-1, e diretamente sobre a plasmina, função inibitória exer- cida pela a2-antiplasmina (Figura 7). Recentemente, um novo componente do siste- ma fibrinolítico foi identificado e designado TAFI (“thrombin-activatable fibrinolysis inhibitor”, inibidor da fibrinólise, ativado pela trombina, também denomi- nado carboxipeptidase B plasmática, procarboxipepti- dase U ou procarboxipeptidase R)(11). O TAFI é um zimogênio plasmático que ocupa importante papel na hemostasia, funcionando como um potente inibidor da fibrinólise. O TAFI é ativado pela trombina, tripsina e plasmina, e, na sua forma ativada, é capaz de inibir a fibrinólise por remover resíduos de lisina da molécula de fibrina durante o processo de lise do coágulo, suprimindo,assim, as propriedades de cofator da fibrina parcialmete degradada na ativação do plasminogênio. Curiosamente, a principal via de ativação do TAFI é dependente da ligação do fator IIa (trombina) à trombomodulina (complexo que tem também a fun- ção de ativar o sistema da proteína C). Dessa forma, a molécula do TAFI representa um ponto de conexão entre os sistema de coagulação e fibrinolítico, fato ilus- trado na Figura 8.