ULaval:MED-1222/Physiologie et évaluation de l'hémostase

De Wikimedica
Ce guide d’étude a été élaboré par les volontaires de Wikimedica dans le cadre du cours MED-1222 à l'Université Laval et est basé sur le travail des responsables du cours. Il est fourni comme aide à l'étude et ne constitue pas un document officiel du cours.

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

  1. Adhésion plaquettaire
    1. Accolement des plaquettes au collagène de la brèche
    2. Accélérée par le facteur von Willebrand (lie le collagène au récepteur GP1b)
    3. Changement de forme de la plaquette (formation de pseudopodes) pour mieux couvrir la brèche
  2. Sécrétion plaquettaire
    1. Agonistes se lient aux plaquettes et activent les prostaglandines (au repos, pas de prostaglandines synthétisées par les plaquettes)
    2. Prostaglandines stimulent la libération d’acide arachidonique
    3. Synthèse d’endoperoxyde avec la cyclooxygénase
    4. 2e voie de prostaglandines crée l’inositol triphosphate (IP3) et diacylglyceron (DG)
    5. IP3, DG et thromboxane A2 2nd messagers puissants qui ↑ Ca intraplaquettaire et provoquent la sécrétion plaquettaire
    6. Thromboxane A2 : très puissante, provoque l’agrégation plaquettaire, la sécrétion plaquettaire et la vasoconstriction
    7. Aspirine : inhibe irréversiblement la cyclooxygénase plaquettaire
    8. Substances libérées par les plaquettes activées
      1. Agrégantes
        1. ADP, sérotonine, thromboxane A2
      2. Vasoconstrictrices
        1. Thromboxane A2, sérotonine
      3. Activités procoagulantes
        1. Plaquettes activées : remanient les phospholipides qui capturent les facteurs de coagulation et permettent une interaction plus efficace qu’en circulation
        2. Avec Ca, surfaces absorbent les protéines coagulantes qui deviennent plus concentrées
        3. Surfaces protègent les facteurs de coagulation des protéines anticoagulantes du plasma qui voudraient les neutraliser
  3. Agrégation plaquettaire
    1. Plaquettes s’accolent pour former le clou plaquettaire
    2. ADP et thromboxane A2 : principaux agents agrégants, stimulent l’exposition des récepteurs GP IIb/IIIa qui eux capturent les molécules de fibrinogène
    3. Fibrogène+Ca forment des ponts entre les plaquettes
    4. Agrégat instable au début, mais stabilisé rapidement par la thrombine et la fibrine (contribution de la coagulation à l’hémostase)
    5. Rétraction de l’agrégat et du caillot de fibrine (plaquettes ont une protéine contractile qui se contracte quand l’agrégat est formé)
    6. 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
    7. 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

  1. Protéolyse sélective de la thrombine qui libère tour à tour les fibrinopeptides A et B → monomère de fibrine
  2. Agrégation des monomères de fibrine → insolubilisation du polymère
    1. Bout à bout : allongement des fibrilles
    2. Côte à côte : épaississement des fibrilles
  3. Formation des liens covalents entre les monomères par l’action du XIIIa
    1. 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

  1. Temps de saignement
    1. Mesure de la capacité de former le clou plaquettaire
    2. Mesure de l’efficacité globale de l’hémostase primaire
    3. Pas un bon test de dépistage chez les personnes sans manifestations hémorragiques
    4. Normal chez les personnes avec anomalie de la coagulation
    5. PFA-100
      1. Mime la formation du clou plaquettaire avec des capillaires artificiels
    6. Allongé si
      1. Thrombopénie
      2. Déficit de l’adhésion des plaquettes
      3. Déficit de sécrétion plaquettaires
      4. Agrégation plaquettaire anormale
      5. ↓ activité du cofacteur vW
  2. Numération plaquettaire
    1. Taux normal : 150 à 400
    2. Normalement, fait en même temps que le frottis
    3. Mauvaises interprétations possibles : fragments de globules rouges (surestime la numération)
  3. Frottis
    1. Peut révéler une cause sous-jacente de trouble hémorragique
    2. Peut montrer d’autres anomalies hématologiques (schistocytes)
    3. 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

  1. Temps de thrombine
    1. Temps de coagulation du plasma en présence de thrombine en excès
    2. Coagulation déclenchée à l’étape finale de la conversion du fibrinogène en fibrine ⇒ les autres étapes sont court-circuitées
    3. An
      1. Hypofibrinogénémie ou afibrinogénémie
      2. Fibrinogène qualitativement anormal
      3. Présence d’inhibiteurs de la transformation du fibrinogène en fibrine
        1. Héparine
        2. Produits de dégradation du fibrinogène
  2. Temps de Quick (temps de prothrombine)
    1. Test global de la voie extrinsèque et de la voie finale commune
    2. Mesure du temps de coagulation d’un plasma sans plaquettes avec excès de thromboplastine tissulaire et de Ca
    3. Mesuré en secondes mais exprimé en INR
      1. Standardise le résultat brut avec facteur de correction pour chaque laboratoire
      2. INR de 2 : temps de Quick 2X plus élevé que la normale
    4. An : déficit des facteur VII, X, V, prothrombine, fibrinogène
  3. Temps de céphaline activé
    1. Temps de thromboplastine partielle
    2. Ajouter des particules activatrices à un plasma sans plaquettes
    3. Activation des facteurs XII et XI puis séquence de réaction de la voie intrinsèque avec la céphaline en substitution des plaquettes
    4. Explore les voies intrinsèque et finale commune
    5. Pas d’intervention du facteur VII
    6. An : déficit en facteur XII, XI, IX, VIII, X, V, prothrombine, fibrinogène
    7. 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