ULaval:MED-1222/Physiologie et évaluation de l'hémostase
Hémostase normale
Bouchon hémostatique : trois qualités
- Rapidité : minimiser les pertes sanguines
- Solidité : résister à la pression intravasculaire, adhérer à la brèche
- Durabilité : empêcher la reprise de l’hémorragie ad guérison complète
Le sang ne circule pas à la même vitesse dans le vaisseau : la vitesse est plus élevée au centre qu’en périphérie
- Dans les petits vaisseaux, la vitesse est plus élevée, plus grande différence entre les couches → force de cisaillement
Composantes et étapes
Hémostase primaire
Implique les plaquettes et le clou plaquettaire
Plaquettes activées et cofacteurs agissent avec la paroi vasculaire
Composante primaire, rapide, (3-5 minutes)
Plus efficace dans les très petits vaisseaux (artérioles/capillaires/veinules) → taux de cisaillement ↑↑↑ donc adhésion accélérée
Coagulation sanguine
Protéines plasmatiques de la coagulation, produit le caillot de fibrine
~ 10 minutes
Travaille en concertation avec l’hémostase primaire pour consolider le clou plaquettaire et former le bouchon hémostatique
Avec le temps, les plaquettes sont détruites, le bouchon est stabilisé par le facteur XIII donc plus durable (on parle alors de bouchon fibrineux, qui reste en place ad la cicatrisation et qui est alors détruit par la fibrinolyse)
Coagulation : très efficaces dans les moyens/petits vaisseaux
Étapes de formation du bouchon hémostatique
Hémostase primaire
Bris vasculaire ± hémorragie → lésion de l’intima et vasoconstriction → exposition de substances activatrices → séquence de réaction plaquettaires ⇒ adhésion et sécrétion plaquettaire → agrégats plaquettaire → clou plaquettaire
Coagulation
Bris vasculaire → activation de la coagulation sanguine et des surfaces plaquettaires procoagulantes → production de thrombine et de fibrine → stabilisation du clou plaquettaire → formation du bouchon hémostattique → stabilisation par facteur XIII → formation du bouchon fibrineux → destruction par fibrinolyse
Plaquettes
Thrombopoïèse
Fabriquées dans la moelle osseuse par des mégacaryocytes (très grande taille, multinucléées)
Régulation sous thrombopoïétine, qui active la différenciation des cellules souches en mégacaryocytes et accélèrent la mutation du cytoplasme
Description
Cellules anucléées, très petite taille, 150 à 400 X10⁹/L, disque à surfaces biconvexes
Membrane cellulaire
- Double couche de phospholipides
- Insertion de glycoprotéines dans la membrane (responsables des interactions de la plaquettes)
- GP Ib : récepteur de surface pour le facteur von WIllebrand
- GP IIb/IIIa : récepteur de surface pour fibrinogène, s’exprime après l’activation plaquettaire
Cytosquelette : composé de microtubules, maintiennent la forme et permettent les changements de forme
Cytoplasme
- Organelles universelle : mitochondries, lysosomes, appareil de Golgi, glycogène
- Sécrétion hémostatique
- Granulation α : sécrètent ADP, sérotonine, Ca
- Granulations denses : sécrètent facteurs de coagulation, facteur von Willebrand, fibronectine, PF4
- 2 systèmes de canaux
- Système canaliculaire relié à la surface (SCRS) : invaginations de la membrane, sécrétion des substances dans la plaquette vers l’extérieur
- Système tubulaire dense : stockage de Ca
Production
Chaque mégacaryocyte : 1000 à 3000 plaquettes
Production d’ ~ 100 G par jour
Comparaison
20 à 25 GR pour une plaquette
Volume moyen plaquette est 10X plus petit que celui du GR
Caractéristiques
Séquestration splénique : physiologiquement, ~ 30% des plaquettes sont séquestrées temporairement dans la rate
Durée de vie : 7 à 10 jours, ↓ du volume avec ↑ de l’âge
- ⅔ meurent par sénescence dans la rate et les sinus de la moelle osseuse
- ⅓ meurent en participant à l’hémostase
Localisation dans la microcirculation
- Placées près de l’endothélium
- GR : dans le centre de la lumière
Hémostase primaire
Caractéristiques générales
Normalement, les plaquettes circulent sans adhérer à l’endothélium
Quand il y a bris, il y a vasoconstriction locale pour ↓ les pertes sanguines (principalement à cause de la thromboxane A2 et sérotonine qui sont sécrétées par les plaquettes activées
Vasoconstriction de courte durée, doit être suivie du clou plaquettaire
Activation plaquettaire : par exposition du collagène du vaisseau blessé, libération de substances agrégantes agonistes (ADP, collagène, thrombine) qui se lient sur les récepteurs de la plaquette
3 étapes après l’activation de la plaquette pour former le clou plaquettaire
- Adhésion plaquettaire
- Accolement des plaquettes au collagène de la brèche
- Accélérée par le facteur von Willebrand (lie le collagène au récepteur GP1b)
- Changement de forme de la plaquette (formation de pseudopodes) pour mieux couvrir la brèche
- Sécrétion plaquettaire
- Agonistes se lient aux plaquettes et activent les prostaglandines (au repos, pas de prostaglandines synthétisées par les plaquettes)
- Prostaglandines stimulent la libération d’acide arachidonique
- Synthèse d’endoperoxyde avec la cyclooxygénase
- 2e voie de prostaglandines crée l’inositol triphosphate (IP3) et diacylglyceron (DG)
- IP3, DG et thromboxane A2 2nd messagers puissants qui ↑ Ca intraplaquettaire et provoquent la sécrétion plaquettaire
- Thromboxane A2 : très puissante, provoque l’agrégation plaquettaire, la sécrétion plaquettaire et la vasoconstriction
- Aspirine : inhibe irréversiblement la cyclooxygénase plaquettaire
- Substances libérées par les plaquettes activées
- Agrégantes
- ADP, sérotonine, thromboxane A2
- Vasoconstrictrices
- Thromboxane A2, sérotonine
- Activités procoagulantes
- Plaquettes activées : remanient les phospholipides qui capturent les facteurs de coagulation et permettent une interaction plus efficace qu’en circulation
- Avec Ca, surfaces absorbent les protéines coagulantes qui deviennent plus concentrées
- Surfaces protègent les facteurs de coagulation des protéines anticoagulantes du plasma qui voudraient les neutraliser
- Agrégantes
- Agrégation plaquettaire
- Plaquettes s’accolent pour former le clou plaquettaire
- ADP et thromboxane A2 : principaux agents agrégants, stimulent l’exposition des récepteurs GP IIb/IIIa qui eux capturent les molécules de fibrinogène
- Fibrogène+Ca forment des ponts entre les plaquettes
- Agrégat instable au début, mais stabilisé rapidement par la thrombine et la fibrine (contribution de la coagulation à l’hémostase)
- Rétraction de l’agrégat et du caillot de fibrine (plaquettes ont une protéine contractile qui se contracte quand l’agrégat est formé)
- Les plaquettes adhèrent fermement aux autres et au collagène, la contraction rapetisse l’agrégat et donc la brèche → le clou plaquettaire devient plus compact/étanche/résistant
- Besoin de la thrombine et de la fibrine pour la rétraction
Interactions entre plaquettes, vaisseaux et coagulation
Plaquettes libèrent des substances qui causent la vasoconstriction (thromboxane A2 et sérotonine)
Plaquettes libèrent à la surface des phospholipides pour catalyser plusieurs des rx enzymatiques → accélération
Thrombine (générée par coagulation) : activateur puissant de sécrétion/agrégation plaquettaire
Bris de l’endothélium : expose le facteur tissulaire → déclenchement de la voie extrinsèque
Coagulation
Caractéristiques générales
Coagulation : processus qui fait passer le sang de liquide à solide, en transformant le fibrinogène en fibrine (suite à l’activation des protéines plasmatiques, les facteurs de coagulation)
Intervenants en coagulation
Plusieurs facteurs sont des des pro-enzymes au repos
L’activation de la coagulation les transforme en enzymes actives → la séquence de production d’enzymes amplifie la réaction de coagulation ⇒ malgré une brèche minime, une qté importante de thrombine est produite en qq minutes
Rx de coagulation : principalement à la surface des plaquettes, qui, lorsqu’elles sont activées, fixent les facteurs avec le Ca et accélèrent bcp leurs interactions.
Coagulation produit
- Thrombine → enzyme-pivot de l’hémostase
- Fibrine → caillot proprement dit
Contributions de la coagulation à l’hémostase
↑ solidité bouchon hémostatique
La formation continue de fibrine dans le bouchon rend le bouchon durable et résistant à la fibrinolyse
Fibrinoformation : empêche la reprise de l’hémorragie ad guérison de la plaie (7-10 jours)
Quand il y a défaillance de coagulation, bouchons hémostatiques sont éphémères, les hémorragies récidivent à retardement (l’hémostase primaire arrête l’hémorragie pour 3-48h)
Facteurs de coagulation plasmatiques
Des protéines, retrouvées dans le plasma normal
Pro enzymes : II, VII, IX, X, XI, XII, XIII
Cofacteurs sans activités enzymatiques : V, VIII
Majorité des protéines sont activées dans le processus, devient alors soit une enzyme activée, soit un cofacteur activé
Type | Activé | Vit K | λ | |
I (fibrinogène) | Autre | Non | Non | 4-6 jours |
II (prothrombine) | Pro-enzyme | IIa (thrombine) | Oui | 72h |
V | Cofacteur | Va | Non | 15h |
VII | Pro-enzyme | VIIa | Oui | 4-6h |
VIII (antihémophilique a) | Cofacteur | VIIIa | Non | 8-12h |
IX (antihémophilique b) | Pro-enzyme | IXa | Oui | 24h |
X | Pro-enzyme | Xa | Oui | 40h |
XI | Pro-enzyme | XIa | Non | 50-60h |
XII | Pro-enzyme | XIIa | Non | 50-60h |
XIII | Pro-enzyme | XIIIa | Non | 4-6 jours |
Cofacteurs démasqués sur les membranes cellulaires
Facteur tissulaire : dans la couche de phospholipides membranaires endothéliaux, extériorisé quand la cellule est stimulée
- N’a pas besoin d’être activé
- Seul, pas d’activité coagulante
Synthèse des facteurs de la coagulation : foie et vitamine K
Synthèse hépatique
- La plupart des facteurs sont fabriqués par les hépatocytes, sauf le VIII qui est synthétisé au foie par des cellules endothéliales
- Synthèse du facteur vW : pas synthétisé au foie, synthétisé et stocké par cellules endothéliales/mégacaryocytes/plaquettes
Rôle vitamine K
Nécessaire pour les facteurs II, VII, IX et X, et aussi pour l’activité anticoagulante des protéines C et S
Catalyse la carboxylation de résidus de l’acide glutamique à l’extrémité de la protéine coagulante (si la carboxylation ne se produit pas, l’activité est réduite parce qu’elle ne peut pas faire de ponts calciques avec les plaquettes)
Si pas de Vit K, la synthèse des facteurs n’est pas changée, mais la molécule n’est plus autant anticoagulante
Métabolisme vitamine K
Cofacteur liposoluble, apport dans l’alimentation et un peu de synthèse endogène par la flore GI
Besoin d’une absorption normale de graisses, principalement dans la partie proximale de l’intestin grêle
Réserves : suffisent pour 7 à 20 jours seulement
Biochimie des réactions de la coagulation
Deux voies d’activation et partie finale commune
Deux chaînes de réactions séquentielles, l’activation de la première enzyme d’une seule chaîne suffit pour déclencher la coagulation ⇒ les deux se rejoignent à l’enzyme Xa et les voies sont alors fusionnées en partie finale commune qui commence avec l’enzyme Xa et se termine en fibrine stabilisée
- Voie intrinsèque (système de contact)
- Au contact du sang avec une surface étrangère
- Facteur XII est activé par une substance étrangère
- Quand XIIa produit, série de rx enzymatiques en cascades : XI et IX s’activent et s’attaquent au substrat suivant
- IXa se lie à VIIIa et forme la tenase qui transforme le X en Xa avec les phosholipides et le Ca
- Voie extrinsèque (voie du facteur tissulaire) → principale voie in vivo
- Déclenchée par le facteur tissulaire → exposé à la surface d’une cellule stimulée/agressée
- FT capture et active le facteur VII
- Complexe VIIa/FT transforme le facteur X en Xa → déclenchement la partie finale commune
- FT/VIIa/Xa → transforme le IX en IXa
Importance des voies intrinsèque et extrinsèque in vivo
- Rx hémostatiques in vivo : principalement par la voie extrinsèque mais à elle seule elle ne pourrait pas générer assez de facteur Xa (donc pas assez de thrombine et fibrine) pour faire un caillot solide ⇒ parce que le complexe FT/VIIa/Xa inactivé par l’inhibiteur de la voie extrinsèque
- Voie intrinsèque pas mise à contribution par activation du facteur XII mais par activation du facteur XI par thrombine et par activation du facteur IX par VIIa et Xa (les 3 étant générés par voie extrinsèque)
⇒ Ensemble, mène à une génération de facteur Xa et de thrombine, la thrombine active les facteurs V et VIII qui vont accélérer la transformation des facteurs X et II
Répercussions cliniques
- L’activation du facteur XII n’est pas le principal mécanisme d’activation de la voie intrinsèque DONC les patients déficients en facteur XII ne saignent pas
- MAIS la voie intrinsèque est importante parce que seule la voie extrinsèque ne peut pas produire assez de thrombine ⇒ donc les hémophiles (déficients en facteur VIII ou IX) ont des manifestations hémorragiques
Voie finale commune
- Commence avec le Xa qui lie le facteur Va
- Formation du complexe prothrombinase
- Avec phospholipides et Ca, prothrombinase transforme le II en IIa → thrombine
Actions de la thrombine
- Transforme fibrinogène en fibrine
- Active XIII et XIIIa (stabilisation du caillot de fibrine)
- Activateur puissant de la sécrétion/agrégation plaquettaires
- Active les V, VIII et XI qui accélèrent la voie intrinsèque
Transformation du fibrinogène en fibrine insoluble
Fibrinogène → fibrine avec thrombine en 3 étapes
- Protéolyse sélective de la thrombine qui libère tour à tour les fibrinopeptides A et B → monomère de fibrine
- Agrégation des monomères de fibrine → insolubilisation du polymère
- Bout à bout : allongement des fibrilles
- Côte à côte : épaississement des fibrilles
- Formation des liens covalents entre les monomères par l’action du XIIIa
- Transamidase crée des liaisons covalentes, stabilisent les polymères et donc le caillot de fibrine et le bouchon hémostatique
Structure finale
- Très grand nombre de fibrilles de fibrine, reliées, forme un filet aux mailles serrées
Rôles fibrines : rend le bouchon hémostatique
- Plus solide face à la P intravasculaire et aux tractions mécaniques
- Plus résistant à la fibrinolyse
- Plus durable
Évaluation clinique des maladies hémorragiques
Définitions
Pétéchie
- Peau et muqueuses
- Petits points rouges, diamètre de 2-3 mm
- Par extravasation de sang à partir de capillaires superficiels (dans la jct dermo-épidermique)
- Thrombopénie, dysfct plaquettaire
Tache purpurique
- Marque rouge foncé/noir, par confluence de plusieurs pétéchis
- Svt vasculaire
Purpura
- Ensemble des manifestations hémorragiques cutano-muqueux dans les mx hémorragiques
- Mx hémorragiques avec principalement des manifestations purpuriques
- Déficience en hémostase primaire
Ecchymose
- Extravasation sanguine de qq cm
- Par rupture spontanée ou traumatique de veine ou veinule
- Anomalies vasculaires ou plaquettaire
- Aux muqueuses, plus couleur goudron
Hématome
- Extravasation sanguine importante qui amène une infiltration des tissus sous-cutanés/muscles
- Produit svt une tuméfaction
- Anomalies de coagulation ou fibrinolyse excessive
Hémarthrose
- Hémorragie intra-articulaire
- Anomalie grave de coagulation
Épistaxis
- Hémorragie extériorisée par le nez ou la gorge
- Généralement bénin
- Signes de gravité : bilatérale, à la fois dans la gorge et dans le nez, ne s’arrête pas avec compression locale, cause une hypovolémie
- Anomalie hémostase primaire
Ménorragies
- Menstruations abondantes
Exploration en laboratoire des syndromes hémorragiques
Prélèvements sanguins sur anticoagulants
Besoin d’inhiber les rx plaquettaires et la coagulation ad le moment de faire les tests
Anticoagulants : citrate de sodium, EDTA ⇒ chélation du Ca donc empêche les rx plaquettaires et la plupart des rx de coagulation plasmatique
Juste avant les tests, on ajoute du calcium pour recalcifier le plasma
Pas d’utilisation d’héparine pour l’étude des plaquettes ou de la coagulation
Dépistage hémostase primaire
- Temps de saignement
- Mesure de la capacité de former le clou plaquettaire
- Mesure de l’efficacité globale de l’hémostase primaire
- Pas un bon test de dépistage chez les personnes sans manifestations hémorragiques
- Normal chez les personnes avec anomalie de la coagulation
- PFA-100
- Mime la formation du clou plaquettaire avec des capillaires artificiels
- Allongé si
- Thrombopénie
- Déficit de l’adhésion des plaquettes
- Déficit de sécrétion plaquettaires
- Agrégation plaquettaire anormale
- ↓ activité du cofacteur vW
- Numération plaquettaire
- Taux normal : 150 à 400
- Normalement, fait en même temps que le frottis
- Mauvaises interprétations possibles : fragments de globules rouges (surestime la numération)
- Frottis
- Peut révéler une cause sous-jacente de trouble hémorragique
- Peut montrer d’autres anomalies hématologiques (schistocytes)
- Permet de confirmer la numération plaquettaire et étudier la morphologie
Thrombopénie et manifestations hémorragiques
Temps de saignement
Normalement, TS normal si >100
Entre 10 et 100, le TS s’allonge linéairement
Sous 10, le TS s’allonge bcp plus rapidement
Exceptions
- Anomalies de coagulation, de la fibrinolyse, des vaisseaux, de la fct des plaquettes
- Plaquettes jeunes ↓ le temps même si peu nombreuses
- Déficit fctnnel ↑ le TS même si >100
Manifestations hémorragiques
Saignements spontanés rares si >40
Entre 20 et 40, hémorragies spontanées peu fréquentes
<20, hémorragies spontanées fréquentes et graves
→ Si hémorragie spontanée avec >40, penser à une dysfonction plaquettaire
Quand trauma ou hémorragies, hémorragies excessives à partir de 80
Dépistage anomalie de coagulation
- Temps de thrombine
- Temps de coagulation du plasma en présence de thrombine en excès
- Coagulation déclenchée à l’étape finale de la conversion du fibrinogène en fibrine ⇒ les autres étapes sont court-circuitées
- An
- Hypofibrinogénémie ou afibrinogénémie
- Fibrinogène qualitativement anormal
- Présence d’inhibiteurs de la transformation du fibrinogène en fibrine
- Héparine
- Produits de dégradation du fibrinogène
- Temps de Quick (temps de prothrombine)
- Test global de la voie extrinsèque et de la voie finale commune
- Mesure du temps de coagulation d’un plasma sans plaquettes avec excès de thromboplastine tissulaire et de Ca
- Mesuré en secondes mais exprimé en INR
- Standardise le résultat brut avec facteur de correction pour chaque laboratoire
- INR de 2 : temps de Quick 2X plus élevé que la normale
- An : déficit des facteur VII, X, V, prothrombine, fibrinogène
- Temps de céphaline activé
- Temps de thromboplastine partielle
- Ajouter des particules activatrices à un plasma sans plaquettes
- Activation des facteurs XII et XI puis séquence de réaction de la voie intrinsèque avec la céphaline en substitution des plaquettes
- Explore les voies intrinsèque et finale commune
- Pas d’intervention du facteur VII
- An : déficit en facteur XII, XI, IX, VIII, X, V, prothrombine, fibrinogène
- Sensibilité limitée
Épreuves complémentaires spéciales
Dosage spécifique des facteurs de la coagulation
Test pour déceler la présence d’une activité inhibitrice dans le plasma
Épreuves de fonctions plaquettaires
Pct-aspiration moelle osseuse
Diagnostic pratique d’un syndrome hémorragique
Recherche d’une cause locale
Tests de dépistage de base pour l’hémostase ou la coagulation selon les indices cliniques
- Primaire : TS, numération plaquettaire
- Coagulation : temps de thrombine, INR, céphaline activée