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Primera versión: 4 de julio de 2006
Versión definitiva: 18 de julio de 2006
Aceptado: 25 de julio de 2006                                                                                        Carlos
                                                                                                               Martínez-Murillo1,2

                                                                                                           1
                                                                                                            Médico Responsable de
Mecanismos de activación                                                                                   la Clínica de Hemostasia
                                                                                                           y Trombosis del Hospital
de la coagulación                                                                                             General de México.
                                                                                                                  2
                                                                                                                    Unidad de
                                                                                                            Investigación Médica y
                                                                                                               Hematología del
                                                                                                               Hospital General
                                          RESUMEN SUMMARY                                                  Regional N° 1, Instituto
  La hemostasia representa el cese fisiológico         In humans and other vertebrates, the blood            Mexicano del Seguro
  de la hemorragia, por medio de un mecanis-           coagulation system is a first line of defense                 Social.
  mo complejo que involucra un cambio de es-           against vascular trauma. In case of a wound
  tado físico, de líquido a sólido con la formación    (whether unintentional in accidents or inten-          Comunicación con:
  de fibrina, y el enlace del coágulo en una malla     tional in surgery), blood coagulation rapidly                 Carlos
  insoluble. Las propiedades de la coagulación         forms a blood clot; the approximate time that            Martínez-Murillo
  sanguínea requieren que los componentes de           it takes for skin bleeding to stop is on aver-       Dirección electrónica:
  las reacciones sean de una manera localiza-          age 2–5 minutes if the system is functioning       martinezmurilloc@yahoo.com.mx
  da, amplificada y modulada. En la actualidad         correctly. If there is a defect at some point of
  las superficies celulares (plaquetas, células        the coagulation system, bleeding may be
  endoteliales, fibroblastos, monocitos) juegan        markedly prolonged. The vertebrate blood
  un papel esencial en la coagulación sanguí-          coagulation system consists of cellular ele-
  nea. Las células juegan dos papeles básicos          ments (blood platelets, white cells, to some
  en la hemostasia. Uno es proporcionar los            extent red cells and microvascular remnants
  factores esenciales para la hemostasia nor-          or microparticles) and proteins (coagulation
  mal que no están presentes en el plasma nor-         enzymes and co-factors, and a number of
  mal y, el segundo es proporcionar una                anticoagulant proteins). When blood coagu-
  superficie para el ensamblaje de los comple-         lation is triggered, cells and membrane rem-
  jos enzima/cofactor y su interacción con los         nants interact with coagulation factors
  sustratos para formar el coágulo de fibrina.         assembling effective macromolecular com-
  El modelo actual de la coagulación inicia            plexes that contribute to the formation of fi-
  sobre las superficies celulares, fundamen-           brin molecules. These fibrin molecules and
  talmente de las células endoteliales al ex-          cells constitute the blood clot formed at the
  poner factor tisular y formar el complejo de         point of damage to the blood vessel.
  activación con factor VIIa, lo que genera en
  una fase inicial microdosis de trombina que
  produce la amplificación de la coagulación
  al activar factores de la coagulación y pla-
  quetas que sirven de superficie para el pro-
  ceso de propagación de la coagulación al
  generarse los complejos de activación Xasa
  y protrombinasa con un incremento en la ge-
  neración de trombina en cantidad suficiente                                                              Palabras clave:
  para generar el coágulo de fibrina.                                                                      ! coagulación
                                                                                                           ! hemostasia
                                                                                                           ! factores de la
                                                                                                             coagulación
Introducción                                           coagulación sanguínea requieren que los com-        ! fibrinógeno
                                                       ponentes de las reacciones sean de manera           ! plaquetas
                                                       localizada, amplificada y modulada. Las su-
La hemostasia representa el cese fisiológico
de la hemorragia por medio de un mecanis-
                                                       edigraphic.com
                                                       perficies celulares (plaquetas, células endote-
                                                       liales, fibroblastos, monocitos) juegan un papel
                                                                                                           Key words:
                                                                                                           ! coagulation
mo complejo que involucra un cambio de es-             esencial en la coagulación sanguínea. Las cé-       ! hemostasis
tado físico, de líquido a sólido con la                lulas desempeñan dos papeles básicos en la          ! coagulation factors
formación de fibrina, y el enlace del coágulo          hemostasia. El primero es proporcionar los          ! fibrinogen
en una malla insoluble. Las propiedades de la          factores esenciales para la hemostasia normal       ! platelets


Rev Med Inst Mex Seguro Soc 2006; 44 (Supl 2): 51-58                                                                            S51
Carlos   que no están presentes en el plasma normal,           vaso sanguíneo; esto sólo ocurre cuando existe
      Martínez-Murillo.   y el segundo es proveer una superficie para el        lesión en el vaso sanguíneo y se expone la colá-
       Mecanismos de
                          ensamblaje de los complejos enzima/cofac-             gena del subendotelio, permitiendo así la acti-
       activación de la
           coagulación    tor y su interacción con los sustratos para           vación de las plaquetas.
                          formar el coágulo de fibrina.1-6                          En la hemostasia primaria existen una serie
                              El sistema de la hemostasia se subdivide en       de mecanismos que se desencadenan durante
                          dos sistemas fisiológicos importantes; la hemos-      una lesión vascular y que permitirán la forma-
                          tasia primaria, donde se lleva a cabo fundamen-       ción del tapón hemostático plaquetario. Dichos
                          talmente la interacción entre el endotelio y la       mecanismos se ordenan en las siguientes fases:
                          plaqueta; y por otro lado, la hemostasia secunda-     1) Adhesión plaquetaria al subendotelio expues-
                          ria o coagulación donde participan los factores       to por el daño vascular; 2) Agregación plaque-
                          de coagulación que interaccionan sobre una            taria primaria al activarse el complejo
                          superficie catalítica para formar una red de          glucorreceptor IIb/IIIa y permitir la unión
                          fibrina e integrar el coágulo sanguíneo.              entre las plaquetas; después ocurre la 3) Libe-
                              La vasoconstricción inicial, la función de        ración de compuestos intraplaquetarios que
                          células endoteliales y la formación del coágulo       provocan; 4) Agregación secundaria de nuevas
                          plaquetario juegan un papel en la hemostasia          plaquetas al tapón hemostático; 5) Consolida-
                          temprana. Sin embargo, la formación del coá-          ción y retracción del coágulo y, finalmente, 6)
                          gulo de fibrina a través de una serie de reac-        Formación del tapón hemostático definitivo
                          ciones bioquímicas es esencial para una               con la formación del polímero de la fibrina y
                          hemostasia adecuada. La coagulación sanguí-           la detención de la hemorragia.
                          nea es un proceso que involucra múltiples en-
                          zimas, cofactores y superficies celulares para
                          la formación del coágulo insoluble.                   Hemostasia secundaria o
                                                                                coagulación
                          Hemostasia primaria                                   Características de los factores de coagula-
                                                                                ción. La nomenclatura internacional de los
                          En condiciones fisiológicas, la hemostasia pri-       factores plasmáticos de la coagulación se pre-
                          maria funciona en forma equilibrada, entre ele-       sentan en el cuadro I; utilizando números ro-
                          mentos celulares y proteicos, manteniendo la          manos, el número se asignó en el orden en que
                          sangre fluida dentro de los vasos. Esto se lleva      fueron descubiertos, el factor VI (FVI) no ha
                          a cabo gracias a las importantes funciones que        sido asignado. Los factores que no se asignan
                          desempeñan la célula endotelial, la cual se en-       con número romano en la nomenclatura inter-
                          cuentra ubicada en un sitio estratégico, con          nacional son la precalicreína y su forma activa
                          funciones específicas de tromborregulación, y         calicreína, y el cininógeno de alto peso mole-
                          las plaquetas, pequeñas células discoides, anu-       cular (CAPM). Los fosfolípidos plaquetarios no
                          cleadas, procedentes de la fragmentación del          están incluidos en esta clasificación.
                          megacariocito, que están capacitadas para re-             Todas las proteínas y componentes celula-
                          accionar ante una lesión del vaso sanguíneo y         res involucrados en la coagulación sanguínea
                          formar rápidamente un tapón plaquetario,              existen bajo condiciones fisiológicas normales
                          mediante los procesos de adhesión y agrega-           en forma inactiva, que es la forma en que cir-
                          ción plaquetaria, deteniendo así la hemorragia.       culan en el plasma. La protrombina (FII), el
                          El proceso de interacción entre la colágena           FVII, FIX, y FX son proenzimas o zimógenos con-
                          expuesta y la adhesión plaquetaria es aproxi-         vertidos a enzimas por ruptura de una o dos
                                                    edigraphic.com
                          madamente de dos a cuatro segundos.7
                              En los procesos de la hemostasia primaria
                                                                                uniones peptídicas. El sufijo “a” después del
                                                                                número romano indica la forma activa del
                          la interacción entre plaquetas y células endote-      factor, por ejemplo FXa. El FVIII y FV son
                          liales es fundamental para el adecuado y equi-        procofactores y son convertidos a cofactores acti-
                          librado funcionamiento de la hemostasia.              vos FVIIIa y FVa por ruptura de una unión
                          Normalmente las plaquetas no se adhieren al           peptídica.8-10

S52                                                                 MG        Rev Med Inst Mex Seguro Soc 2006; 44 (Supl 2): 51-58
Carlos
  Cuadro I.
                                                                                                               Martínez-Murillo.
  Nomenclatura internacional de los factores de coagulación y características generales.
                                                                                                               Mecanismos de
                                                                                                               activación de la
                                                                                   Concentración               coagulación
                                                                    Vida media      plasmática
  Factor            Sinónimo                                          (horas)        (µg/mL)       Cromosoma

  Factor I          Fibrinógeno                                       72-120        2000-4000          4
  Factor II         Protrombina                                        60-70         100-150          11
  Factor V          Proacelerina, factor lábil                         12-16          5-10             1
  Factor VI         No asignado                                          --             --            --
  Factor VII        Proconvertina, autoprotrombina I                    3-6            0-5            13
  Factor VIII       Factor antihemofílico A,                           8-12            0-1            X
                    globulina antihemofílica
  Factor IX         Factor de Christmas, componente                       18-24            4-5        X
                    tromboplastínico del plasma,
                    autoprotrombina II,
                    factor antihemofílico B.
  Factor X          Factor de Stuart-Prower,                              30-40           8-10        13
                    trombocinasa, autoprotrombina III.
  Factor XI         Antecedente tromboplástico del plasma                  52               5          4
  Factor XII        Factor de Hageman                                      60              30          5
  Factor XIII       Factor estabilizante de la fibrina,                    4-8             10         1,6
                    protransglutamidasa, fibrinasa, fibrinoligasa
  FT                Factor tisular                                         --               --         1
  Precalicreína     Factor de Fletcher                                     35             30-50        4
  Cininógeno de     Factor de Fitzgerald-Williams-Flaujeauc               150             70-90        3
  alto peso
  molecular




  Cuadro II
  Clasificación de los factores de coagulación de acuerdo a sus características.


  Características                              Proteasas de serina                Transglutamidasa

  Zimógenos:
  a) No dependientes de la vitamina K          Precalicreína, FXII, FXI           FXIII
  b) Dependientes de la Vitamina K             FII, FVII, FIX, FX
  Cofactores:
  a) Plasmáticos                               FV, FVIII, CAPM*
  b) Celulares                                 Factor tisular (FT)
                                               Trombomodulina (TM)
  Sustrato                                     Fibrinógeno

  * CAPM: Cininógeno de alto peso molecular




Características de los factores de                       na K. Algunos de los factores de la coagula-
la coagulación                                           ción requieren de vitamina K para su sínte-

Para facilitar el entendimiento del sistema de
                                                          edigraphic.com
                                                         sis completa. Estas proteínas incluyen a los
                                                         factores II, VII, IX y X, así como a las dos
la coagulación, clasificaremos a los factores de         proteínas reguladoras proteína C y proteína
acuerdo con sus propiedades generales (cua-              S. Todas tienen estructuras similares en sus
dro II).                                                 regiones con cierta homología y contienen
    Factores dependientes de la vitami-                  de 10 a 12 residuos Glu, los cuales son car-

Rev Med Inst Mex Seguro Soc 2006; 44 (Supl 2): 51-58                                                                               S53
Carlos   sustraídode-m.e.d.i.g.r.a.p.h.i.c
                          boxilados a ácido -carboxiglutámico y, en pre-           gulación plasmática; también se ha observado
                                                                                                              :rop odarobale FDP
      Martínez-Murillo.   cihpargidem ed odaborson importantes para
                          sencia de vitamina K,                                    que la iniciación sola depende de la ruptura de
       Mecanismos de
                          la unión del Ca y necesarios para la interac-                     VC ed AS, cidemihparG
                                                                                   la barrera física que normalmente separa al FVII
       activación de la
           coagulación    ción de estas proteínas vitamina K depen-                del FT y, por lo tanto, para que la hemostasia
                          dientes con membranas plaquetarias                       ocurra, el daño por sí mismoarap ser sufi-
                                                                                                                    puede
                          (fosfolípidos plaquetarios).9                            ciente para iniciar la coagulación. Se ha infor-
                               En ausencia de vitamina K o en el caso de           mado que los factores VII y VIIa se unen al FT
                                                                                    acidémoiB arutaretiL :cihpargideM
                          tratamiento con anticoagulante con antagonistas          con la misma constante de disociación, por lo
                          de la vitamina K, los factores II, VII, IX y X son       sustraídode-m.e.d.i.g.r.a.p.h.i.c
                                                                                   que el FVII se distingue de otros zimógenos. La
                          sintetizados pero están incompletos, carecen de          trombomodulina se expresa sobre células del en-
                          la unión de calcio al ácido -carboxiglutámico y en       dotelio vascular; de los cofactores es el único
                          el plasma se encuentran como factores no fun-            que participa como anticoagulante, activando a
                          cionales, incapaces de unirse adecuadamente a            la proteína C (PC).10-13
                          los iones Ca; estos factores son conocidos como
                          PIVKA (por sus siglas en inglés): proteínas induci-
                          das por ausencia o antagonismo de la vitamina K.         Modelos de la coagulación
                               Cofactores. Se dividen en dos grupos: Pro-
                          cofactores plasmáticos: Se incluyen los factores V y     Modelo clásico. La teoría clásica de la coa-
                          VIII y el CAPM. Los dos primeros tienen pro-             gulación fue el esquema de Morawitz en 1904,
                          piedades bioquímicas y estructurales similares,          quien admitió que los tejidos vasculares libe-
                          son sintetizados como una sola cadena con peso           ran una tromboplastina tisular necesaria para
                          molecular (PM) aproximadamente de 280,000,               iniciar el proceso de coagulación, y propuso
                          tienen tres homologías; tres dominios A, un gran         los cuatro componentes esenciales para la coa-
                          dominio B y un par homólogo de dominio C. El             gulación en plasma: protrombina, fibrinógeno,
                          FV circula en plasma como una proteína mono-             calcio y tromboplastina, y asumió la presencia
                          mérica, y el FVIII circula con el factor de von          de antitrombinas en circulación que modulan
                          Willebrand (FvW) y al activarse se disocian por          la trombocinasa. Estas ideas que surgieron a
                          proteólisis de uniones peptídicas. Ambos son sin-        principios del siglo XX son las que actualmen-
                          tetizados como procofactores y, al ser activados         te prevalecen, la trombocinasa es mejor cono-
                          por la trombina, se convierten a cofactores for-         cida como el FT. Morawitz es considerado
                          mando parte de los complejos X-asa (FVIII) y             como el padre de la coagulación7 (figura 1).
                          II-asa (FV) sobre la superficie plaquetaria; otra
                          posibilidad de activación del FV es por parte del            Modelo de la cascada de la coagula-
                          FXa. Veinticinco por ciento del FV se encuen-            ción. En la década de los 60, dos grupos por
                          tra en los α-gránulos de la plaqueta unido en            separado proponen que la coagulación es un
                          complejo a una proteína multimérica, llamada             proceso enzimático en cascada. Cada factor de
                          multimerina, y es liberado en forma de proco-            coagulación se convertía de proenzimas a en-
                          factor. El CAPM fue descrito con anterioridad.           zimas activas, lo cual le proporciona un carác-
                          El otro grupo lo constituyen los Procofactores celu-     ter autocatalítico del proceso de manera
                          lares: Factor tisular (FT) y trombomodulina              limitada. Los modelos originales en cascada
                          (TM). El FT es una proteína específica presen-           fueron subsecuentemente modificados para
                          te sobre la membrana plasmática de células               incluir la observación de que algunos procoa-
                          como los monocitos y células endoteliales y rico         gulantes son realmente cofactores y no poseen
                          en carbohidratos; es el único factor de la coagu-        actividad enzimática. La coagulación es descri-
                          lación que no se encuentra normalmente en la             ta por dos vías diferentes: la vía intrínseca y la
                                                     edigraphic.com
                          circulación o en contacto con éste. A diferencia
                          de los otros cofactores, factor V y factor VIII,
                                                                                   vía extrínseca. La vía intrínseca inicia la coagu-
                                                                                   lación, con el daño vascular y la interacción de
                          el factor tisular no requiere ningún proceso para        superficies cargadas negativamente con tres
                          su actividad y sólo se necesita el contacto con el       proteínas plasmáticas: FXII, PK y CAPM. La
                          FVII. Uno de los hallazgos más importantes del           vía extrínseca que consiste de FVIIa y FT, el
                          factor tisular es que unido al FVII inician la coa-      último de origen extrínseco a la circulación san-

S54                                                                    MG        Rev Med Inst Mex Seguro Soc 2006; 44 (Supl 2): 51-58
guínea. Ambas vías de la coagulación podrían           para generar trombina de forma eficiente de-                    Carlos
activar al FX, que junto con el FVa converti-          ben participar al menos dos tipos celulares.                    Martínez-Murillo.
                                                                                                                       Mecanismos de
rían a la protrombina en trombina. Estos con-              El modelo actual de coagulación es depen-
                                                                                                                       activación de la
ceptos fueron muy importantes; sin embargo,            diente de superficies celulares y del factor tisu-              coagulación
varios grupos han reconocido que los sistemas          lar (FT) y consiste en una serie de mecanismos
intrínseco y extrínseco de la coagulación no           que se inician cuando existe la lesión vascular
pueden funcionar de manera independiente uno           y se expone el FT de fuentes extravasculares,
del otro, ya que todos los factores de coagula-        de células inflamatorias o del endotelio. Este
ción se interrelacionan entre sí; además, como         factor tisular se une inmediatamente al FVIIa
se mencionó previamente, los factores conoci-
dos como de contacto y encargados de iniciar
la coagulación no tienen función en el sistema              Leucocitos             Plaquetas, etc
de coagulación por los estudios clínicos y es
probable que su función sea en el sistema fi-
brinolítico y en la generación de cininas (figura
2). Es importante mencionar que no debería                                                                        Inhibición
hablarse de cascada de coagulación, sino más                    Trombocinasa o
bien de una serie de cambios bioquímicos y                      Tromboplastina tisular
enzimáticos para la formación de trombina y                                 Ca++
subsecuentemente la formación de un coágulo
de fibrina.1,4,5                                                                                                                Antitrombinas
    En los años posteriores surgieron nuevos             Protrombina                      Trombina
conceptos que se integraron a este modelo de
la cascada de la coagulación; sin embargo, to-
                                                                       Fibrinógeno                      Fibrina
dos estos nuevos conceptos no lograron expli-
car el modelo real de la coagulación in vivo. Las
                                                       Figura 1. Esquema de Morawitz. “Teoría clásica de la coagulación”. La
observaciones hechas por varios grupos en sus          coagulación comprende cuatro elementos básicos: protrombina, fibrinógeno,
modelos de coagulación, han registrado varios          calcio y tromboplastina.
conceptos importantes, de los cuales lo más
trascendental de éstos es conocer con mejor
                                                             Vía intrínseca
exactitud cómo se inicia la coagulación, sin di-
vidir el sistema en vías separadas, sino en una              XII            XIIa
sola que inicia y diferentes factores de coagu-
lación que actúan entre sí para sostener de
                                                                       XI          XIa
manera adecuada el sistema de coagulación.                                                                     Vía extrínseca

                                                                              IX             IXa               VIIa

Modelo celular de la coagulación                                                         VIIIa     Vía común      FT

                                                                                     X                Xa                 X
Las superficies celulares constituyen el ambien-
te natural donde se desarrollan las reacciones                                                          Va                          XIII
de la coagulación sanguínea. Para que se pro-                                        Protrombina               Trombina
duzca una hemostasia eficaz deben cooperar di-
ferentes tipos celulares. Las plaquetas suministran                                                 Fibrinógeno           Fibrina
la superficie más eficiente para la generación de                                                                                   XIIIa

trombina; sin embargo, carecen de FT, y por
ello no pueden iniciar la coagulación. Otras cé-
                                                       edigraphic.com                                                   Polimerización
                                                                                                                        de la fibrina
lulas expresan el FT en su superficie y algunas,
                                                       Figura 2. Cascada de la coagulación. Se basa en dos vías separadas de la
como los monocitos, son capaces de ensamblar           coagulación con la activación secuencial y enzimática de factores de
en su superficie al complejo activador del fac-        coagulación, en un proceso autocatalítico y limitado sobre una superficie
tor X y al complejo protrombinasa, por lo que          celular.


Rev Med Inst Mex Seguro Soc 2006; 44 (Supl 2): 51-58                                                                                        S55
Carlos                     X                          II                         en plasma, formándose el complejo FT/FVII,
      Martínez-Murillo.                                                                           y la autoconversión catalítica del FVII a FVIIa
       Mecanismos de           FT    VIIa
                                                      Xa          Va                   IIa        amplifica la respuesta hemostática para gene-
       activación de la
           coagulación                                                                            rar más complejos FT/FVIIa.1,2,4,14-20
                                                                                                      Iniciación. Roberts y colaboradores1,5 demos-
                                                                                                  traron que el complejo factor VIIa/FT inicia la
                          Figura 3. Iniciación de la coagulación por el factor                    coagulación activando tanto al factor IX como al
                          tisular (FT), el cual activa al factor X y al factor IX.                factor X en una etapa inicial o de “activación o
                          El factor Xa permanece cerca del complejo FT/VIIa y                     ignición”. Los factores IXa y Xa resultantes tienen
                          activa al factor V. El complejo FXa/Va puede activar
                          pequeñas cantidades de protrombina (II) en
                                                                                                  funciones muy diferentes en las próximas reaccio-
                          trombina.                                                               nes. El factor Xa es necesario para que tenga lugar
                                                                                                  la activación plaquetaria, mientras que el factor
                                                                                                  IXa se requiere para que tenga lugar una produc-
                                                                       IVFT + Xa                  ción suficiente de trombina (figura 3).
                                                                                                      Cuando el complejo FT/FVIIa genera fac-
                                                                                                  tor X se activa un poderoso inhibidor de la
                                                                                                  coagulación, el inhibidor de la vía del factor
                                                                                                  tisular (IVFT) que se encarga de inhibir al FT;
                                                       X
                                FT
                                                                                                  por lo tanto, es insuficiente sostener la hemos-
                                      VIIa                                  Xa
                                                                                                  tasia porque la amplificación y propagación de
                                                                                                  la coagulación es por control catalítico. Sin
                                                                                                  embargo, esta fase de iniciación de la coagula-
                                                                                                  ción permite generar factor Xa, que a su vez
                          Figura 4. El inhibidor de la vía del factor tisular                     genera pequeñas cantidades del factor Va, for-
                          (IVFT), forma un complejo inhibitorio con factor Xa                     mando así el complejo protrombinasa inicial
                          y bloquea al factor tisular (FT) lo que inhibe la                       que producirá trombina en microdosis en una
                          activación de factor Xa en un mecanismo de                              fase de iniciación rápida21-25 (figuras 3 y 4).
                          retroalimentación negativa. Sin embargo, las                                Amplificación. Una vez que se genera
                          pequeñas cantidades de factor Xa generadas
                          permiten la activación del factor V y la generación
                                                                                                  trombina sobre la superficie celular activa otros
                          de la trombina.                                                         procesos enzimáticos tales como: activación de



                                                             X                               II
                                                                                                                          VIII/ vWF
                                                  FT       VIIa             Xa        Va                        IIa
                                                                                                                             VIIIa


                                                      FT     VIIa                                  V       Va                        XIa
                                                                                 IX
                                                                                                                Plaqueta
                                                IXa



                                                            edigraphic.com
                                                            Plaqueta Activada
                                                            Plaqueta activada

                          Figura 5. La trombina generada por el complejo de activación FT/VIIa activa los factores V, VIII, XI y
                          plaquetas, lo que proporciona la superficie catalítica y las proteínas de la coagulación indispensables
                          para los subsecuentes procesos enzimáticos.


S56                                                                                   MG     Rev Med Inst Mex Seguro Soc 2006; 44 (Supl 2): 51-58
factor V, factor VIII, factor XI y plaquetas.              El fibrinógeno, como se comentó con ante-                Carlos
Esto permite integrar una fase de amplifica-           rioridad, consiste de un dominio E en donde                  Martínez-Murillo.
ción (figura 5).                                       se encuentra la unión por puentes de disulfuro               Mecanismos de
                                                                                                                    activación de la
    Propagación. A diferencia del factor Xa, el        del FPA y FPB de las cadenas Aα y Bβ, respec-                coagulación
factor IXa se encuentra mucho más capacitado           tivamente; la acción de la trombina sobre el
para viajar a través de la fase fluida y formar        fibrinógeno es producir proteólisis y liberación
complejos en la superficie plaquetaria, pues es        del FPA al romper la unión en el dominio cen-
inhibido más lentamente por la antitrombina y          tral E, y subsecuentemente la liberación del
no es neutralizado por el IVFT. Así, el factor
IXa es capaz de mantenerse a la espera por más
tiempo que el factor Xa, hasta que las plaquetas                         X                     II
sean activadas y expresen lugares de unión es-                   FT VIIa
                                                                                                                      VIII/vWF
                                                                                   Xa     Va                  IIa
pecíficos para el factor IXa. Además, una vez
que las plaquetas son activadas, los factores Va                                                                        VIIIa
y VIIIa se unen a éstas y son responsables del
anclaje y orientación de sus respectivas protea-                    TF VIIa                          V   Va
                                                                                   IX
sas, lo que permite la expresión de la actividad                                                              Plaqueta
coagulante. El complejo IXa/VIIIa en la super-                IXa              X                II
                                                                                                                                Fibrinógeno
ficie plaquetaria proporciona un suministro con-
tinuo de factor Xa asociado con esta superficie,                  IXa VIIIa
                                                                                        Xa
                                                                                        Va                    IIa
que a su vez posibilita el ensamblaje del com-         XIa            Plaqueta activada
                                                                    Plaqueta
plejo protrombinasa, el cual fomenta una gene-               VIIa
                                                                     IXa VIIIa             Va
                                                                                                                                  Fibrina
ración explosiva de trombina. De esta forma, la               IX
                                                                                      Xa                      IIa
única fuente efectiva de factor Xa para el en-                                  X        II
samblaje de la protrombinasa plaquetaria la cons-
                                                       Figura 6. Modelo propuesto de la activación de la coagulación. Las plaquetas
tituye el complejo IXa/VIIIa plaquetario. El           activadas por la trombina funcionan como sitio catalítico para los cofactores
factor Xa unido a la plaqueta en presencia de su       VIIIa y Va, los cuales se integran en complejos de activación (Xasa y
cofactor el FVa convierten la protrombina en           protrombinasa, respectivamente) y favorecen el fenómeno de propagación de
trombina en cantidades suficientes para generar        la coagulación. La generación de trombina tiene lugar sobre la superficie de
la formación del coágulo de fibrina12 (figura 6).      plaquetas y la cantidad de trombina formada es suficiente para convertir el
                                                       fibrinógeno en fibrina.
    En la actualidad existen importantes con-
ceptos sobre la iniciación de la coagulación in
vivo, entre ellos: 1) El factor tisular (FT)-factor
VIIa (VIIa) (FT/FVIIa) son los iniciadores de
                                                                             Trombina
la coagulación; 2) La activación del factor IX           Fibrinógeno                           Monómeros
por el complejo FT/FVIIa y 3) La importan-                                                      de fibrina
                                                                                    FPA
cia de los factores VIII (FVIII) y IX (FIX) para                                    FPB
sostener la coagulación, produciendo grandes
cantidades de trombina.1,21,22
    Formación del coágulo de fibrina. La                                                       Polímeros de
                                                                    Trombina
principal función hemostática de la formación                       fibrina
                                                                                                   fibrina
del coágulo de fibrina es proveer un apoyo es-                      Ca++                       No covalente
                                                                                                   soluble
tructural para la formación del trombo in vivo.
El proceso inicia con la conversión de fibrinó-          FXIII                   FXIIIa
geno a fibrina por la acción de la trombina,
formándose monómeros de fibrina; el ensam-
blaje es en un inicio espontáneo, no enzimáti-
                                                       edigraphic.com                          Polímeros de
                                                                                                   fibrina
                                                                                                Covalente
co, por uniones no covalentes de los                                                             Insoluble
monómeros de fibrina y la polimerización de
ésta, y finalmente uniones intermoleculares co-        Figura 7. Fibrinoformación y polimerización de la
valentes por la presencia del FXIIIa.                  fibrina.


Rev Med Inst Mex Seguro Soc 2006; 44 (Supl 2): 51-58                                                                                    S57
Carlos   FPB de una manera más lenta, exponiendo si-                  11. Henschen A, Lottspeich F, Kehl M et al. Covalent
      Martínez-Murillo.   tios de polimerización. Las moléculas de fibri-                  structure of fibrinogen. Ann NY Acad Sci 1983;
       Mecanismos de                                                                       408: 28-43.
                          na, una vez formadas, tienen un dominio E
       activación de la                                                                12. Furie B, Furie BC. The molecular basis of blood
           coagulación    central y dos dominios externos D; el ensam-                     coagulation. Cell 1988; 53: 505-518.
                          blaje entre ellos es no covalente. En presencia              13. Kaplan AP, Silverberg M. The coagulation-kinin
                          del FXIIIa, las uniones entre fibrina se con-                    pathway of human plasma. Blood 1987; 70: 1-15.
                          vierten de no covalentes a covalentes por la                 14. Baglia FA, Seaman FS, Walsh PN. The apple 1 and
                          formación de uniones isopeptídicas entre ca-                     apple 4 domains of factor XI act synergistically to
                                                                                           promote the surface mediated activation of factor
                          denas γ-α y γ-γ (figura 7).                                      XI by factor XIIa. Blood 1995; 85: 2078.
                              Los coagulos de fibrina con uniones no co-               15. Baglia FA, Jameson BA, Walsh PN. Identification
                          valentes, cuando son sujetos a estrés o fuer-                    and characterization of a binding site for platelets
                          zas, presentan una deformación viscosa algunas                   in the apple 3 domain of coagulation factor XI. J
                          veces irrecuperable; y con la incorporación de                   Biol Chem 1995; 270: 6734.
                          uniones covalentes entre las unidades de fibri-              16. Baglia FA, Walsh PN. A binding site for thrombin
                                                                                           in the apple 1 domain of factor XI. J Biol Chem
                          na cambian radicalmente sus propiedades de                       1996; 271: 3652.
                          viscoelasticidad, siendo más rígidos, con elasti-            17. Gailani D, Broze Jr. GJ. Factor XI activation in a
                          cidad perfecta, y gran resistencia a la defor-                   revised model of blood coagulation. Science 1991;
                          mación irrecuperable.26-30                                       253: 909.
                                                                                       18. Oliver J, Monroe D, Roberts H, Hoffman M.
                                                                                           Thrombin activates factor XI on activated platelets
                                                                                           in absence of factor XII. Arteriosclerosis, Thromb
                          Referencias                                                      Vasc Biol 1999; 19: 170.
                                                                                       19. Silverberg M, Dunn JT, Garen L, Kaplan AP.
                          1. Roberts HR, Monroe DM, Escobar MA. Current                    Autoactivation of human Hageman factor.
                              Concepts of Hemostasis. Implications for Therapy.            Demonstration utilizing a synthetic substrate. J Biol
                              Anesthesiology 2004; 100: 722-730.                           Chem 1980; 255: 7281.
                          2. Hoffman M. A cell-based model of coagulation in           20. Davie EW. Biochemical and molecular aspects of the
                              the role of factor VIIa. Blood Rev 2003; 17: 51-55.          coagulation cascade. Thromb Haemost 1995; 74: 1-6.
                          3. Hoffman M, Monroe DM, Roberts HR. Activated               21. Rapaport SI, Rao LVM. The tissue factor pathway:
                              factor VII activates factors IX and X on the surface         How it has become a “Prima ballerina”. Thromb
                              of activated platelets: Thoughts on the mechanism            Haemost 1995; 74: 1-6.
                              of action of high-dose activated factor VII. Blood       22. Mann KG, Krishnaswamy S, Lawson JH. Surface-
                              Coagul Fibrinolysis 1998; 9 (suppl 1): S61-S65.              dependent hemostasis. Semin Hematol 1992; 29:
                          4. Monroe DM, Hoffman M, Roberts HR.                             213-226.
                              Transmission of a procoagulant signal from tissue        23. Nemerson Y. The tissue factor and hemostasia.
                              factor-bearing cells to platelets. Blood Coagul              Blood 1988; 71: 1-8.
                              Fibrinolysis 1996; 7: 459.                               24. Wildgoose P, Nemerson Y, Lyng-Hansen L, Nilsen
                          5. Roberts HR, Monroe DM, Oliver JA, Chang JY,                   FE, Glazer S, Hedner U. Measurement of basal
                              Hoffman M. Newer concepts of blood coagulation.              levels of FVIIa in hemophilia A and B patients.
                              Haemophilia 1998; 4: 331-224.                                Blood 1992; 80: 25.
                          6. Roberts HR, Monroe DM, Hoffman M. Molecular               25. Martínez-Murillo C. Bases de la hemostasia y
                              biology and biochemistry of the coagulation factors          trombosis. Gac Med Mex 2003; 139: 28-30.
                              and pathways of hemostasis, Williams Hematology.         26. Henschen A, Lottspeich F, Kehl M et al. Covalent
                              Sixth edition. Edited by Beutler E, Lichtman MA,             structure of fibrinogen. Ann NY Acad Sci 1983;
                              Coller BS, Kipps TJ, Seligsohn U. New York:                  408; 28-43.
                              McGraw-Hill; 2001. p. 1409-1434.                         27. Mosesson MW. The assembly and structure of the
                          7. Samama M. Coagulation. En: Physiologie et exploration         fibrin clot. Nouv Rev Fr Hematol 1992; 34; 11-16.
                              de L’hemostase. Paris: Doin Editors; 1990. p. 79.        28. Mosesson MW. The roles of fibrinogen and fibrin
                          8. Furie B, Furie BC. Molecular and cellular biology of          in hemostasis and thrombosis. Semin Hematol 1992;
                              blood coagulation. N Engl J Med 1992; 326: 800.              29: 177-188.
                                                        edigraphic.com
                          9. Mann KG, Nesheim ME, Church WR, Haley P,
                              Krishnaswamy S. Surface-dependent reactions of
                                                                                       29. Reeve K, Franks J. Fibrinogen synthesis, distribution
                                                                                           and degradation. Semin Thromb Hemost 1974; 1: 129.
                              the vitamin K-dependent enzyme complexes. Blood          30. Huber P, Laurent M, Dalmon J. Human β-
                              1990; 76: 1-16.                                              fibrinogen gene expression. Upstream sequences
                          10. Murano G. Plasma protein function. En: Basic                 involved in its tissue specific expression and its
                              concepts of hemostasis and thrombosis. Boca                  dexamethasone and interleukin-6 stimulation. J Biol
                              Raton, Florida: CRC Press; 1980. p. 43.                      Chem 1990; 265: 5695.


S58                                                                        MG        Rev Med Inst Mex Seguro Soc 2006; 44 (Supl 2): 51-58

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Cascada coagulación

  • 1. Primera versión: 4 de julio de 2006 Versión definitiva: 18 de julio de 2006 Aceptado: 25 de julio de 2006 Carlos Martínez-Murillo1,2 1 Médico Responsable de Mecanismos de activación la Clínica de Hemostasia y Trombosis del Hospital de la coagulación General de México. 2 Unidad de Investigación Médica y Hematología del Hospital General RESUMEN SUMMARY Regional N° 1, Instituto La hemostasia representa el cese fisiológico In humans and other vertebrates, the blood Mexicano del Seguro de la hemorragia, por medio de un mecanis- coagulation system is a first line of defense Social. mo complejo que involucra un cambio de es- against vascular trauma. In case of a wound tado físico, de líquido a sólido con la formación (whether unintentional in accidents or inten- Comunicación con: de fibrina, y el enlace del coágulo en una malla tional in surgery), blood coagulation rapidly Carlos insoluble. Las propiedades de la coagulación forms a blood clot; the approximate time that Martínez-Murillo sanguínea requieren que los componentes de it takes for skin bleeding to stop is on aver- Dirección electrónica: las reacciones sean de una manera localiza- age 2–5 minutes if the system is functioning martinezmurilloc@yahoo.com.mx da, amplificada y modulada. En la actualidad correctly. If there is a defect at some point of las superficies celulares (plaquetas, células the coagulation system, bleeding may be endoteliales, fibroblastos, monocitos) juegan markedly prolonged. The vertebrate blood un papel esencial en la coagulación sanguí- coagulation system consists of cellular ele- nea. Las células juegan dos papeles básicos ments (blood platelets, white cells, to some en la hemostasia. Uno es proporcionar los extent red cells and microvascular remnants factores esenciales para la hemostasia nor- or microparticles) and proteins (coagulation mal que no están presentes en el plasma nor- enzymes and co-factors, and a number of mal y, el segundo es proporcionar una anticoagulant proteins). When blood coagu- superficie para el ensamblaje de los comple- lation is triggered, cells and membrane rem- jos enzima/cofactor y su interacción con los nants interact with coagulation factors sustratos para formar el coágulo de fibrina. assembling effective macromolecular com- El modelo actual de la coagulación inicia plexes that contribute to the formation of fi- sobre las superficies celulares, fundamen- brin molecules. These fibrin molecules and talmente de las células endoteliales al ex- cells constitute the blood clot formed at the poner factor tisular y formar el complejo de point of damage to the blood vessel. activación con factor VIIa, lo que genera en una fase inicial microdosis de trombina que produce la amplificación de la coagulación al activar factores de la coagulación y pla- quetas que sirven de superficie para el pro- ceso de propagación de la coagulación al generarse los complejos de activación Xasa y protrombinasa con un incremento en la ge- neración de trombina en cantidad suficiente Palabras clave: para generar el coágulo de fibrina. ! coagulación ! hemostasia ! factores de la coagulación Introducción coagulación sanguínea requieren que los com- ! fibrinógeno ponentes de las reacciones sean de manera ! plaquetas localizada, amplificada y modulada. Las su- La hemostasia representa el cese fisiológico de la hemorragia por medio de un mecanis- edigraphic.com perficies celulares (plaquetas, células endote- liales, fibroblastos, monocitos) juegan un papel Key words: ! coagulation mo complejo que involucra un cambio de es- esencial en la coagulación sanguínea. Las cé- ! hemostasis tado físico, de líquido a sólido con la lulas desempeñan dos papeles básicos en la ! coagulation factors formación de fibrina, y el enlace del coágulo hemostasia. El primero es proporcionar los ! fibrinogen en una malla insoluble. Las propiedades de la factores esenciales para la hemostasia normal ! platelets Rev Med Inst Mex Seguro Soc 2006; 44 (Supl 2): 51-58 S51
  • 2. Carlos que no están presentes en el plasma normal, vaso sanguíneo; esto sólo ocurre cuando existe Martínez-Murillo. y el segundo es proveer una superficie para el lesión en el vaso sanguíneo y se expone la colá- Mecanismos de ensamblaje de los complejos enzima/cofac- gena del subendotelio, permitiendo así la acti- activación de la coagulación tor y su interacción con los sustratos para vación de las plaquetas. formar el coágulo de fibrina.1-6 En la hemostasia primaria existen una serie El sistema de la hemostasia se subdivide en de mecanismos que se desencadenan durante dos sistemas fisiológicos importantes; la hemos- una lesión vascular y que permitirán la forma- tasia primaria, donde se lleva a cabo fundamen- ción del tapón hemostático plaquetario. Dichos talmente la interacción entre el endotelio y la mecanismos se ordenan en las siguientes fases: plaqueta; y por otro lado, la hemostasia secunda- 1) Adhesión plaquetaria al subendotelio expues- ria o coagulación donde participan los factores to por el daño vascular; 2) Agregación plaque- de coagulación que interaccionan sobre una taria primaria al activarse el complejo superficie catalítica para formar una red de glucorreceptor IIb/IIIa y permitir la unión fibrina e integrar el coágulo sanguíneo. entre las plaquetas; después ocurre la 3) Libe- La vasoconstricción inicial, la función de ración de compuestos intraplaquetarios que células endoteliales y la formación del coágulo provocan; 4) Agregación secundaria de nuevas plaquetario juegan un papel en la hemostasia plaquetas al tapón hemostático; 5) Consolida- temprana. Sin embargo, la formación del coá- ción y retracción del coágulo y, finalmente, 6) gulo de fibrina a través de una serie de reac- Formación del tapón hemostático definitivo ciones bioquímicas es esencial para una con la formación del polímero de la fibrina y hemostasia adecuada. La coagulación sanguí- la detención de la hemorragia. nea es un proceso que involucra múltiples en- zimas, cofactores y superficies celulares para la formación del coágulo insoluble. Hemostasia secundaria o coagulación Hemostasia primaria Características de los factores de coagula- ción. La nomenclatura internacional de los En condiciones fisiológicas, la hemostasia pri- factores plasmáticos de la coagulación se pre- maria funciona en forma equilibrada, entre ele- sentan en el cuadro I; utilizando números ro- mentos celulares y proteicos, manteniendo la manos, el número se asignó en el orden en que sangre fluida dentro de los vasos. Esto se lleva fueron descubiertos, el factor VI (FVI) no ha a cabo gracias a las importantes funciones que sido asignado. Los factores que no se asignan desempeñan la célula endotelial, la cual se en- con número romano en la nomenclatura inter- cuentra ubicada en un sitio estratégico, con nacional son la precalicreína y su forma activa funciones específicas de tromborregulación, y calicreína, y el cininógeno de alto peso mole- las plaquetas, pequeñas células discoides, anu- cular (CAPM). Los fosfolípidos plaquetarios no cleadas, procedentes de la fragmentación del están incluidos en esta clasificación. megacariocito, que están capacitadas para re- Todas las proteínas y componentes celula- accionar ante una lesión del vaso sanguíneo y res involucrados en la coagulación sanguínea formar rápidamente un tapón plaquetario, existen bajo condiciones fisiológicas normales mediante los procesos de adhesión y agrega- en forma inactiva, que es la forma en que cir- ción plaquetaria, deteniendo así la hemorragia. culan en el plasma. La protrombina (FII), el El proceso de interacción entre la colágena FVII, FIX, y FX son proenzimas o zimógenos con- expuesta y la adhesión plaquetaria es aproxi- vertidos a enzimas por ruptura de una o dos edigraphic.com madamente de dos a cuatro segundos.7 En los procesos de la hemostasia primaria uniones peptídicas. El sufijo “a” después del número romano indica la forma activa del la interacción entre plaquetas y células endote- factor, por ejemplo FXa. El FVIII y FV son liales es fundamental para el adecuado y equi- procofactores y son convertidos a cofactores acti- librado funcionamiento de la hemostasia. vos FVIIIa y FVa por ruptura de una unión Normalmente las plaquetas no se adhieren al peptídica.8-10 S52 MG Rev Med Inst Mex Seguro Soc 2006; 44 (Supl 2): 51-58
  • 3. Carlos Cuadro I. Martínez-Murillo. Nomenclatura internacional de los factores de coagulación y características generales. Mecanismos de activación de la Concentración coagulación Vida media plasmática Factor Sinónimo (horas) (µg/mL) Cromosoma Factor I Fibrinógeno 72-120 2000-4000 4 Factor II Protrombina 60-70 100-150 11 Factor V Proacelerina, factor lábil 12-16 5-10 1 Factor VI No asignado -- -- -- Factor VII Proconvertina, autoprotrombina I 3-6 0-5 13 Factor VIII Factor antihemofílico A, 8-12 0-1 X globulina antihemofílica Factor IX Factor de Christmas, componente 18-24 4-5 X tromboplastínico del plasma, autoprotrombina II, factor antihemofílico B. Factor X Factor de Stuart-Prower, 30-40 8-10 13 trombocinasa, autoprotrombina III. Factor XI Antecedente tromboplástico del plasma 52 5 4 Factor XII Factor de Hageman 60 30 5 Factor XIII Factor estabilizante de la fibrina, 4-8 10 1,6 protransglutamidasa, fibrinasa, fibrinoligasa FT Factor tisular -- -- 1 Precalicreína Factor de Fletcher 35 30-50 4 Cininógeno de Factor de Fitzgerald-Williams-Flaujeauc 150 70-90 3 alto peso molecular Cuadro II Clasificación de los factores de coagulación de acuerdo a sus características. Características Proteasas de serina Transglutamidasa Zimógenos: a) No dependientes de la vitamina K Precalicreína, FXII, FXI FXIII b) Dependientes de la Vitamina K FII, FVII, FIX, FX Cofactores: a) Plasmáticos FV, FVIII, CAPM* b) Celulares Factor tisular (FT) Trombomodulina (TM) Sustrato Fibrinógeno * CAPM: Cininógeno de alto peso molecular Características de los factores de na K. Algunos de los factores de la coagula- la coagulación ción requieren de vitamina K para su sínte- Para facilitar el entendimiento del sistema de edigraphic.com sis completa. Estas proteínas incluyen a los factores II, VII, IX y X, así como a las dos la coagulación, clasificaremos a los factores de proteínas reguladoras proteína C y proteína acuerdo con sus propiedades generales (cua- S. Todas tienen estructuras similares en sus dro II). regiones con cierta homología y contienen Factores dependientes de la vitami- de 10 a 12 residuos Glu, los cuales son car- Rev Med Inst Mex Seguro Soc 2006; 44 (Supl 2): 51-58 S53
  • 4. Carlos sustraídode-m.e.d.i.g.r.a.p.h.i.c boxilados a ácido -carboxiglutámico y, en pre- gulación plasmática; también se ha observado :rop odarobale FDP Martínez-Murillo. cihpargidem ed odaborson importantes para sencia de vitamina K, que la iniciación sola depende de la ruptura de Mecanismos de la unión del Ca y necesarios para la interac- VC ed AS, cidemihparG la barrera física que normalmente separa al FVII activación de la coagulación ción de estas proteínas vitamina K depen- del FT y, por lo tanto, para que la hemostasia dientes con membranas plaquetarias ocurra, el daño por sí mismoarap ser sufi- puede (fosfolípidos plaquetarios).9 ciente para iniciar la coagulación. Se ha infor- En ausencia de vitamina K o en el caso de mado que los factores VII y VIIa se unen al FT acidémoiB arutaretiL :cihpargideM tratamiento con anticoagulante con antagonistas con la misma constante de disociación, por lo de la vitamina K, los factores II, VII, IX y X son sustraídode-m.e.d.i.g.r.a.p.h.i.c que el FVII se distingue de otros zimógenos. La sintetizados pero están incompletos, carecen de trombomodulina se expresa sobre células del en- la unión de calcio al ácido -carboxiglutámico y en dotelio vascular; de los cofactores es el único el plasma se encuentran como factores no fun- que participa como anticoagulante, activando a cionales, incapaces de unirse adecuadamente a la proteína C (PC).10-13 los iones Ca; estos factores son conocidos como PIVKA (por sus siglas en inglés): proteínas induci- das por ausencia o antagonismo de la vitamina K. Modelos de la coagulación Cofactores. Se dividen en dos grupos: Pro- cofactores plasmáticos: Se incluyen los factores V y Modelo clásico. La teoría clásica de la coa- VIII y el CAPM. Los dos primeros tienen pro- gulación fue el esquema de Morawitz en 1904, piedades bioquímicas y estructurales similares, quien admitió que los tejidos vasculares libe- son sintetizados como una sola cadena con peso ran una tromboplastina tisular necesaria para molecular (PM) aproximadamente de 280,000, iniciar el proceso de coagulación, y propuso tienen tres homologías; tres dominios A, un gran los cuatro componentes esenciales para la coa- dominio B y un par homólogo de dominio C. El gulación en plasma: protrombina, fibrinógeno, FV circula en plasma como una proteína mono- calcio y tromboplastina, y asumió la presencia mérica, y el FVIII circula con el factor de von de antitrombinas en circulación que modulan Willebrand (FvW) y al activarse se disocian por la trombocinasa. Estas ideas que surgieron a proteólisis de uniones peptídicas. Ambos son sin- principios del siglo XX son las que actualmen- tetizados como procofactores y, al ser activados te prevalecen, la trombocinasa es mejor cono- por la trombina, se convierten a cofactores for- cida como el FT. Morawitz es considerado mando parte de los complejos X-asa (FVIII) y como el padre de la coagulación7 (figura 1). II-asa (FV) sobre la superficie plaquetaria; otra posibilidad de activación del FV es por parte del Modelo de la cascada de la coagula- FXa. Veinticinco por ciento del FV se encuen- ción. En la década de los 60, dos grupos por tra en los α-gránulos de la plaqueta unido en separado proponen que la coagulación es un complejo a una proteína multimérica, llamada proceso enzimático en cascada. Cada factor de multimerina, y es liberado en forma de proco- coagulación se convertía de proenzimas a en- factor. El CAPM fue descrito con anterioridad. zimas activas, lo cual le proporciona un carác- El otro grupo lo constituyen los Procofactores celu- ter autocatalítico del proceso de manera lares: Factor tisular (FT) y trombomodulina limitada. Los modelos originales en cascada (TM). El FT es una proteína específica presen- fueron subsecuentemente modificados para te sobre la membrana plasmática de células incluir la observación de que algunos procoa- como los monocitos y células endoteliales y rico gulantes son realmente cofactores y no poseen en carbohidratos; es el único factor de la coagu- actividad enzimática. La coagulación es descri- lación que no se encuentra normalmente en la ta por dos vías diferentes: la vía intrínseca y la edigraphic.com circulación o en contacto con éste. A diferencia de los otros cofactores, factor V y factor VIII, vía extrínseca. La vía intrínseca inicia la coagu- lación, con el daño vascular y la interacción de el factor tisular no requiere ningún proceso para superficies cargadas negativamente con tres su actividad y sólo se necesita el contacto con el proteínas plasmáticas: FXII, PK y CAPM. La FVII. Uno de los hallazgos más importantes del vía extrínseca que consiste de FVIIa y FT, el factor tisular es que unido al FVII inician la coa- último de origen extrínseco a la circulación san- S54 MG Rev Med Inst Mex Seguro Soc 2006; 44 (Supl 2): 51-58
  • 5. guínea. Ambas vías de la coagulación podrían para generar trombina de forma eficiente de- Carlos activar al FX, que junto con el FVa converti- ben participar al menos dos tipos celulares. Martínez-Murillo. Mecanismos de rían a la protrombina en trombina. Estos con- El modelo actual de coagulación es depen- activación de la ceptos fueron muy importantes; sin embargo, diente de superficies celulares y del factor tisu- coagulación varios grupos han reconocido que los sistemas lar (FT) y consiste en una serie de mecanismos intrínseco y extrínseco de la coagulación no que se inician cuando existe la lesión vascular pueden funcionar de manera independiente uno y se expone el FT de fuentes extravasculares, del otro, ya que todos los factores de coagula- de células inflamatorias o del endotelio. Este ción se interrelacionan entre sí; además, como factor tisular se une inmediatamente al FVIIa se mencionó previamente, los factores conoci- dos como de contacto y encargados de iniciar la coagulación no tienen función en el sistema Leucocitos Plaquetas, etc de coagulación por los estudios clínicos y es probable que su función sea en el sistema fi- brinolítico y en la generación de cininas (figura 2). Es importante mencionar que no debería Inhibición hablarse de cascada de coagulación, sino más Trombocinasa o bien de una serie de cambios bioquímicos y Tromboplastina tisular enzimáticos para la formación de trombina y Ca++ subsecuentemente la formación de un coágulo de fibrina.1,4,5 Antitrombinas En los años posteriores surgieron nuevos Protrombina Trombina conceptos que se integraron a este modelo de la cascada de la coagulación; sin embargo, to- Fibrinógeno Fibrina dos estos nuevos conceptos no lograron expli- car el modelo real de la coagulación in vivo. Las Figura 1. Esquema de Morawitz. “Teoría clásica de la coagulación”. La observaciones hechas por varios grupos en sus coagulación comprende cuatro elementos básicos: protrombina, fibrinógeno, modelos de coagulación, han registrado varios calcio y tromboplastina. conceptos importantes, de los cuales lo más trascendental de éstos es conocer con mejor Vía intrínseca exactitud cómo se inicia la coagulación, sin di- vidir el sistema en vías separadas, sino en una XII XIIa sola que inicia y diferentes factores de coagu- lación que actúan entre sí para sostener de XI XIa manera adecuada el sistema de coagulación. Vía extrínseca IX IXa VIIa Modelo celular de la coagulación VIIIa Vía común FT X Xa X Las superficies celulares constituyen el ambien- te natural donde se desarrollan las reacciones Va XIII de la coagulación sanguínea. Para que se pro- Protrombina Trombina duzca una hemostasia eficaz deben cooperar di- ferentes tipos celulares. Las plaquetas suministran Fibrinógeno Fibrina la superficie más eficiente para la generación de XIIIa trombina; sin embargo, carecen de FT, y por ello no pueden iniciar la coagulación. Otras cé- edigraphic.com Polimerización de la fibrina lulas expresan el FT en su superficie y algunas, Figura 2. Cascada de la coagulación. Se basa en dos vías separadas de la como los monocitos, son capaces de ensamblar coagulación con la activación secuencial y enzimática de factores de en su superficie al complejo activador del fac- coagulación, en un proceso autocatalítico y limitado sobre una superficie tor X y al complejo protrombinasa, por lo que celular. Rev Med Inst Mex Seguro Soc 2006; 44 (Supl 2): 51-58 S55
  • 6. Carlos X II en plasma, formándose el complejo FT/FVII, Martínez-Murillo. y la autoconversión catalítica del FVII a FVIIa Mecanismos de FT VIIa Xa Va IIa amplifica la respuesta hemostática para gene- activación de la coagulación rar más complejos FT/FVIIa.1,2,4,14-20 Iniciación. Roberts y colaboradores1,5 demos- traron que el complejo factor VIIa/FT inicia la Figura 3. Iniciación de la coagulación por el factor coagulación activando tanto al factor IX como al tisular (FT), el cual activa al factor X y al factor IX. factor X en una etapa inicial o de “activación o El factor Xa permanece cerca del complejo FT/VIIa y ignición”. Los factores IXa y Xa resultantes tienen activa al factor V. El complejo FXa/Va puede activar pequeñas cantidades de protrombina (II) en funciones muy diferentes en las próximas reaccio- trombina. nes. El factor Xa es necesario para que tenga lugar la activación plaquetaria, mientras que el factor IXa se requiere para que tenga lugar una produc- IVFT + Xa ción suficiente de trombina (figura 3). Cuando el complejo FT/FVIIa genera fac- tor X se activa un poderoso inhibidor de la coagulación, el inhibidor de la vía del factor tisular (IVFT) que se encarga de inhibir al FT; X FT por lo tanto, es insuficiente sostener la hemos- VIIa Xa tasia porque la amplificación y propagación de la coagulación es por control catalítico. Sin embargo, esta fase de iniciación de la coagula- ción permite generar factor Xa, que a su vez Figura 4. El inhibidor de la vía del factor tisular genera pequeñas cantidades del factor Va, for- (IVFT), forma un complejo inhibitorio con factor Xa mando así el complejo protrombinasa inicial y bloquea al factor tisular (FT) lo que inhibe la que producirá trombina en microdosis en una activación de factor Xa en un mecanismo de fase de iniciación rápida21-25 (figuras 3 y 4). retroalimentación negativa. Sin embargo, las Amplificación. Una vez que se genera pequeñas cantidades de factor Xa generadas permiten la activación del factor V y la generación trombina sobre la superficie celular activa otros de la trombina. procesos enzimáticos tales como: activación de X II VIII/ vWF FT VIIa Xa Va IIa VIIIa FT VIIa V Va XIa IX Plaqueta IXa edigraphic.com Plaqueta Activada Plaqueta activada Figura 5. La trombina generada por el complejo de activación FT/VIIa activa los factores V, VIII, XI y plaquetas, lo que proporciona la superficie catalítica y las proteínas de la coagulación indispensables para los subsecuentes procesos enzimáticos. S56 MG Rev Med Inst Mex Seguro Soc 2006; 44 (Supl 2): 51-58
  • 7. factor V, factor VIII, factor XI y plaquetas. El fibrinógeno, como se comentó con ante- Carlos Esto permite integrar una fase de amplifica- rioridad, consiste de un dominio E en donde Martínez-Murillo. ción (figura 5). se encuentra la unión por puentes de disulfuro Mecanismos de activación de la Propagación. A diferencia del factor Xa, el del FPA y FPB de las cadenas Aα y Bβ, respec- coagulación factor IXa se encuentra mucho más capacitado tivamente; la acción de la trombina sobre el para viajar a través de la fase fluida y formar fibrinógeno es producir proteólisis y liberación complejos en la superficie plaquetaria, pues es del FPA al romper la unión en el dominio cen- inhibido más lentamente por la antitrombina y tral E, y subsecuentemente la liberación del no es neutralizado por el IVFT. Así, el factor IXa es capaz de mantenerse a la espera por más tiempo que el factor Xa, hasta que las plaquetas X II sean activadas y expresen lugares de unión es- FT VIIa VIII/vWF Xa Va IIa pecíficos para el factor IXa. Además, una vez que las plaquetas son activadas, los factores Va VIIIa y VIIIa se unen a éstas y son responsables del anclaje y orientación de sus respectivas protea- TF VIIa V Va IX sas, lo que permite la expresión de la actividad Plaqueta coagulante. El complejo IXa/VIIIa en la super- IXa X II Fibrinógeno ficie plaquetaria proporciona un suministro con- tinuo de factor Xa asociado con esta superficie, IXa VIIIa Xa Va IIa que a su vez posibilita el ensamblaje del com- XIa Plaqueta activada Plaqueta plejo protrombinasa, el cual fomenta una gene- VIIa IXa VIIIa Va Fibrina ración explosiva de trombina. De esta forma, la IX Xa IIa única fuente efectiva de factor Xa para el en- X II samblaje de la protrombinasa plaquetaria la cons- Figura 6. Modelo propuesto de la activación de la coagulación. Las plaquetas tituye el complejo IXa/VIIIa plaquetario. El activadas por la trombina funcionan como sitio catalítico para los cofactores factor Xa unido a la plaqueta en presencia de su VIIIa y Va, los cuales se integran en complejos de activación (Xasa y cofactor el FVa convierten la protrombina en protrombinasa, respectivamente) y favorecen el fenómeno de propagación de trombina en cantidades suficientes para generar la coagulación. La generación de trombina tiene lugar sobre la superficie de la formación del coágulo de fibrina12 (figura 6). plaquetas y la cantidad de trombina formada es suficiente para convertir el fibrinógeno en fibrina. En la actualidad existen importantes con- ceptos sobre la iniciación de la coagulación in vivo, entre ellos: 1) El factor tisular (FT)-factor VIIa (VIIa) (FT/FVIIa) son los iniciadores de Trombina la coagulación; 2) La activación del factor IX Fibrinógeno Monómeros por el complejo FT/FVIIa y 3) La importan- de fibrina FPA cia de los factores VIII (FVIII) y IX (FIX) para FPB sostener la coagulación, produciendo grandes cantidades de trombina.1,21,22 Formación del coágulo de fibrina. La Polímeros de Trombina principal función hemostática de la formación fibrina fibrina del coágulo de fibrina es proveer un apoyo es- Ca++ No covalente soluble tructural para la formación del trombo in vivo. El proceso inicia con la conversión de fibrinó- FXIII FXIIIa geno a fibrina por la acción de la trombina, formándose monómeros de fibrina; el ensam- blaje es en un inicio espontáneo, no enzimáti- edigraphic.com Polímeros de fibrina Covalente co, por uniones no covalentes de los Insoluble monómeros de fibrina y la polimerización de ésta, y finalmente uniones intermoleculares co- Figura 7. Fibrinoformación y polimerización de la valentes por la presencia del FXIIIa. fibrina. Rev Med Inst Mex Seguro Soc 2006; 44 (Supl 2): 51-58 S57
  • 8. Carlos FPB de una manera más lenta, exponiendo si- 11. Henschen A, Lottspeich F, Kehl M et al. Covalent Martínez-Murillo. tios de polimerización. Las moléculas de fibri- structure of fibrinogen. Ann NY Acad Sci 1983; Mecanismos de 408: 28-43. na, una vez formadas, tienen un dominio E activación de la 12. Furie B, Furie BC. The molecular basis of blood coagulación central y dos dominios externos D; el ensam- coagulation. Cell 1988; 53: 505-518. blaje entre ellos es no covalente. En presencia 13. Kaplan AP, Silverberg M. The coagulation-kinin del FXIIIa, las uniones entre fibrina se con- pathway of human plasma. Blood 1987; 70: 1-15. vierten de no covalentes a covalentes por la 14. Baglia FA, Seaman FS, Walsh PN. The apple 1 and formación de uniones isopeptídicas entre ca- apple 4 domains of factor XI act synergistically to promote the surface mediated activation of factor denas γ-α y γ-γ (figura 7). XI by factor XIIa. Blood 1995; 85: 2078. Los coagulos de fibrina con uniones no co- 15. Baglia FA, Jameson BA, Walsh PN. Identification valentes, cuando son sujetos a estrés o fuer- and characterization of a binding site for platelets zas, presentan una deformación viscosa algunas in the apple 3 domain of coagulation factor XI. J veces irrecuperable; y con la incorporación de Biol Chem 1995; 270: 6734. uniones covalentes entre las unidades de fibri- 16. Baglia FA, Walsh PN. A binding site for thrombin in the apple 1 domain of factor XI. J Biol Chem na cambian radicalmente sus propiedades de 1996; 271: 3652. viscoelasticidad, siendo más rígidos, con elasti- 17. Gailani D, Broze Jr. GJ. Factor XI activation in a cidad perfecta, y gran resistencia a la defor- revised model of blood coagulation. Science 1991; mación irrecuperable.26-30 253: 909. 18. Oliver J, Monroe D, Roberts H, Hoffman M. Thrombin activates factor XI on activated platelets in absence of factor XII. Arteriosclerosis, Thromb Referencias Vasc Biol 1999; 19: 170. 19. Silverberg M, Dunn JT, Garen L, Kaplan AP. 1. Roberts HR, Monroe DM, Escobar MA. Current Autoactivation of human Hageman factor. Concepts of Hemostasis. Implications for Therapy. Demonstration utilizing a synthetic substrate. J Biol Anesthesiology 2004; 100: 722-730. Chem 1980; 255: 7281. 2. Hoffman M. A cell-based model of coagulation in 20. Davie EW. Biochemical and molecular aspects of the the role of factor VIIa. Blood Rev 2003; 17: 51-55. coagulation cascade. Thromb Haemost 1995; 74: 1-6. 3. Hoffman M, Monroe DM, Roberts HR. Activated 21. Rapaport SI, Rao LVM. The tissue factor pathway: factor VII activates factors IX and X on the surface How it has become a “Prima ballerina”. Thromb of activated platelets: Thoughts on the mechanism Haemost 1995; 74: 1-6. of action of high-dose activated factor VII. Blood 22. Mann KG, Krishnaswamy S, Lawson JH. 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Ann NY Acad Sci 1983; Coller BS, Kipps TJ, Seligsohn U. New York: 408; 28-43. McGraw-Hill; 2001. p. 1409-1434. 27. Mosesson MW. The assembly and structure of the 7. Samama M. Coagulation. En: Physiologie et exploration fibrin clot. Nouv Rev Fr Hematol 1992; 34; 11-16. de L’hemostase. Paris: Doin Editors; 1990. p. 79. 28. Mosesson MW. The roles of fibrinogen and fibrin 8. Furie B, Furie BC. Molecular and cellular biology of in hemostasis and thrombosis. Semin Hematol 1992; blood coagulation. N Engl J Med 1992; 326: 800. 29: 177-188. edigraphic.com 9. Mann KG, Nesheim ME, Church WR, Haley P, Krishnaswamy S. Surface-dependent reactions of 29. Reeve K, Franks J. Fibrinogen synthesis, distribution and degradation. Semin Thromb Hemost 1974; 1: 129. the vitamin K-dependent enzyme complexes. Blood 30. Huber P, Laurent M, Dalmon J. Human β- 1990; 76: 1-16. fibrinogen gene expression. Upstream sequences 10. Murano G. Plasma protein function. 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