Physiological Inhibitors of Blood Coagulation PDF

02/10/2023 UE6 Tissu sanguin Pr. TARDY Camille RABASTE Lou-Anne PIAZZA Les inhibiteurs physiologiques de la coagulation plasmatique I. Introduction sur la coagulation plasmatique Dans notre sang, nous avons des cellules et des protéines pour former des caillots en cas de lésion. Cependant, la fo...

02/10/2023 UE6 Tissu sanguin Pr. TARDY Camille RABASTE Lou-Anne PIAZZA Les inhibiteurs physiologiques de la coagulation plasmatique I. Introduction sur la coagulation plasmatique Dans notre sang, nous avons des cellules et des protéines pour former des caillots en cas de lésion. Cependant, la formation de caillot doit se faire seulement au niveau de la brèche. Ce système est donc finement régulé et doit absolument rester localisé (facteurs procoagulants) et ne pas s’étendre à toute la circulation sanguine (facteurs anticoagulants, des inhibiteurs). La notion de bon équilibre ou de balance hémostatique est donc importante. 1. L’hémostase : une question d’équilibre Déficit de facteurs procoagulants Excès de facteurs procoagulants Déficit de facteurs anticoagulants Excès d’inhibiteurs Stratégie des traitements - Saignement - Thrombose - Thrombose - N’équivaut pas à des saignements Tous les inhibiteurs sur un déficit en protéine comme dans l'hémophilie, si on arrive à neutraliser ces inhibiteurs on guérit de l'hémophilie. Rétablir l’équilibre entre les facteurs de coagulation - Exemple : Patient hémorragique donc manque de facteurs pro-coagulants : apport extérieur de facteurs coagulants II. Rappel sur la coagulation 1. Les étapes de la coagulation La cascade de réaction commence systématiquement avec des facteurs tissulaires. Des inhibiteurs naturels sont présents à chaque niveau afin d’empêcher une coagulation pathologique. La coagulation débute par le facteur VII activé par le facteur tissulaire, exprimées par certaines cellules notamment la cellule endothéliale endommagée ou le sous endothélium. Le facteur tissulaire accroché au VIIa vient activer le X, ce dernier va activer la protéine clé dans la formation de caillot : la thrombine. Grâce à cet enzyme, transformation du fibrinogène en fibrine = caillot. La brèche est alors colmatée et constitue la première phase d’initiation. S’ensuit la phase d’amplification. La thrombine va alors activer le XI puis activation du IX puis X puis de nouveau la thrombine est activée. Formation de plus en plus de thrombine. Page 1/8 a. Trois systèmes d’inhibition TFPI (tissue - Inhibiteur de la voie du facteur tissulaire factor - Intervention précoce, dès la phase d’initiation sur pathway le facteur tissulaire VIIa et le Xa inhibitor) Système de - Intervient sur la voie d’amplification la protéine C - Inhibe les facteurs Va et VIIIa qui sont des et S potentialisateurs dans la coagulation - Le + puissant inhibiteur - Déficit en antithrombine = déficit le plus sévère en hémostase Antithrombin - Inhibition majoritairement de la thrombine e - Il n’y a pas de déficit homozygote en antithrombine - Un déficit en antithrombine n’est pas compatible avec la vie DONC : 3 principaux systèmes inhibiteurs de la coagulation La cible finale est la thrombine III. Inhibiteur physiologique de la coagulation 1. Système antithrombine – héparine L’antithrombine est une molécule qui au départ n’a pas énormément d'affinité avec la thrombine car le récepteur de l’antithrombine n’a pas la conformation idéale pour inactiver la thrombine. Il y a donc des modifications du récepteur lorsque la molécule d’antithrombine va venir se fixer sur un récepteur sur la cellule endothéliale : l’héparane sulfate. Deuxième possibilité : le récepteur va se modifier lorsque de l’héparine sera injecté au patient. (Héparine = médicament qui fluidifie). Antithrombine inhibe surtout FIIa et FXa. Donc grâce à la modification de conformation du récepteur l’inhibition sera très importante. Par l’intermédiaire du TFPI, l’héparine va jouer le rôle d’anticoagulant en libérant le TFPI fixé sur la cellule endothéliale. Le système antithrombine-héparine Page 2/8 Rouge : inhibition rapide Inhibitio n lente Inhibitio n rapide - En absence d’héparine L’antithrombine seule est capable d’inactiver la thrombine - Site de conformation pas idéal (triangle pour un élément rectangle) donc inhibition lente mais inhibition Orange : inhibition lente - L’antithrombine est en contact avec l’héparane sulfate (sur l’endothélium vasculaire), inhibition accélérée - Modification de conformation avec adaptation du site de liaison Page 3/8 L’antithrombine – À savoir Lieu de synthèse Déficit constitutionn el - Hépatique +++ - Cellules endothéliales - Diminution de l’antithrombine uniquement Déficit acquis - Sites de fixation Taux normaux Demi-vie* Inhibition Action Enzyme « suicide » Lors d’une insuffisance hépatique Diminution de l’antithrombine et des protéines hépatiques HS : héparine permet une inhibition plus rapide RS : sérines protéases (sur la thrombine ou le Xa) > 80% - 2,8 jours +++ Longue, important à savoir pour les injections IIa (surtout qui est la thrombine), IXa, Xa, XIa, XIIa → sérines protéases 75 % du pouvoir inhibiteur du plasma vis-à-vis de la thrombine L’héparine augmente la vitesse de formation des complexes IIa-AntiThrombine et XaAntiThrombine éliminés ensuite par les macrophages hépatiques - En cas de phénomène de thrombose important, le taux d’antithrombine diminue car cette dernière est consommée. Si la mutation responsable d’une anomalie qualitative de la molécule est sur le site d’inhibition des sérines protéases alors l’activité d’antithrombine va être très affaibli avec un risque thrombogène important. Si l’anomalie qui touche la qualité de la molécule est sur le site de fixation à l’héparine l’expression thrombotique sera moindre. Lors d’une insuffisance hépatique : 1e temps à mesurer c’est le temps de quick qui influence le taux de prothrombine, puis dans un 2e temps le TCA. Le taux de prothrombine est diminué et le TCA augmenté si insuffisance du facteur Va (facteur le plus important) A la phase aiguë d’une thrombose, le taux d'antithrombine est un peu diminué. Quand la coagulation s’est activée brutalement, l’antithrombine a essayé d’inhiber cette thrombine mais s’il y a thrombose cela signifie qu’elle a été dépassée et donc consommée. Si le dosage de l'antithrombine est réalisé en phase aiguë on peut avoir un faux déficit car les valeurs seront basses et peuvent faire penser à une anomalie. Un patient sous héparine va avoir une petite diminution de son antithrombine car l’héparine va accélérer la formation des complexes, on aura donc plus de molécules d’antithrombine de consommé. Donc une molécule d’antithrombine un petit peu diminuée à la phase aiguë d’une thrombose ou sous héparine peut être dû à la consommation liée au processus thrombotique et la consommation liée à la présence d’héparine. Cependant il peut y avoir un vrai déficit (dépend du taux), dans ce cas il va falloir le contrôler et le confirmer. Il existe d’autres anti-thrombines (peu détaillé) : - Cofacteur II de l’héparine : inhibe que la IIa (thrombine) α2 Macroglobuline: plus important chez l’enfant Cependant, ils n'appartiennent pas au bilan de thrombose, pas explorés. 2. Le système TM – Protéine C – Protéine S (interviennent sur la voie d’amplification, inhibe-le Va et le VIIIa) La thrombine (rôle de formation caillots) se fixe à la TM sur la cellule endothéliale. Une fois fixée, elle peut aller activer la protéine C qui est un frein. Cette protéine C activée, elle-même fixée sur les surfaces membranaires grâce à la protéine S, va pouvoir aller inactiver le Va et le VIIIa. Le V = protéine et le Va = sérine protéase Page 4/8 La protéine S joue le rôle de cofacteur à la protéine C. La protéine S a une très grande affinité pour les phospholipides membranaires et une grande affinité pour la protéine C. Leurs liaisons permettent au complexe de se stabiliser sur les surfaces membranaires et l’inactivation du Va et du VIIIa est plus facile. TM cellulaire TM circulante Synthèse hépatique Taux physiologi que Demi-vie courte +++ Protéine C activée (PCa) La thrombomoduline (TM) Ancrée à la surface des cellules endothéliales Propriété anticoagulante Difficile à explorer car difficile d’accès TM circulante : marqueur de la cellule endothéliale endommagée si en grande quantité dans la circulation - Attention ce n’est pas elle qui a l’activité anticoagulante - La protéine C - Hépatique K dépendante donc activation en présence de vitamine K circulante - (Ne peut pas être dosé si patient sous anti coag anti vit K. Vit K nécessaire pour que les facteurs de coagulation soient fonctionnels) ≥ 70% - 6 à 8 heures Nécessité de répéter les injections au cours de la journée pour apporter la protéine C à un patient. Inactive le Va et VIIIa (sont des cofacteurs) Active la fibrinolyse Joue le rôle principal Dans le cas des coagulations intravasculaires disséminées, la protéine C est très consommée. Autre situation clinique : chez les nouveaux nés avec purpura généralisée dû à un déficit en protéine C. Lieu de synthèse Taux physiologique Demi-vie* Rôle Destruction - La protéine S Hépatique Cellules endothéliales Mégacaryocyte Plus bas chez la femme : 60% contre 65 pour les hommes - 60 heures - Cofacteur en augmentant la fixation de Protéine Ca aux phospholipides membranaires - Protéolysée / activée par la thrombine Une forme libre active et une forme liée à la C4bBP (protéine) inactive donc ne joue pas le rôle d’anticoagulant. Si on dose la protéine S libre chez un patient avec syndrome inflammatoire → diminution PS car beaucoup de protéines C4bBP. Donc attention si le taux est bas ce n’est pas forcément un déficit. Comme la PC, elle est vitamine K-dépendante. C’est donc pour cela que les traitements AVK sont des anticoagulants comme l’héparine. IV. La résistance à la protéine C réactive La mise en évidence d’une résistance à la protéine C réactive se fait par TCA (temps de céphaline activé : test sanguin permettant d'évaluer le temps de coagulation). 1. Résistance constitutionnelle Définition Facteur V normal Facteur V de Leiden Résistance à la protéine C réactive activée Anomalie du facteur V (mutation) Facteur V de Leiden Page 5/8 Inactivation du facteur Va (V Leiden) 3 sites de clivages sur la chaîne lourde Normal 2 sites de clivages sur la chaîne lourde Un site muté, le clivage ne se fait plus : résistance constitutionnelle à la protéine C réactive Risque thrombogène - Mise en évidence - Mutation très rependue dans la population (3% dans notre région) Si à l’état hétérozygote : peu thrombogène Si à l’état homozygote : peu s’exprimer (dépend des familles) Dans une population jeune (<45 ans) ayant déjà thrombosé : 15-20% des patients auront cette mutation Recherche de l’anomalie dans la famille des patients avec le Facteur V de Lieden ayant thrombosés : prévention pour la famille Mesure du TCA du patient, puis dans un deuxième temps mesure du TCA avec en plus la protéine C activée (PCa) : rallongement du temps de coagulation Le ratio (TCA + PCa) /TCA doit donc être élevé Si le ratio est en dessous d’un Cut-off le V est résistant à la PCa 2. Résistance acquise État pathologique entraînant une augmentation des facteurs Va et VIIIa. La protéine C ne parvient plus à inhiber tous ces facteurs. Syndrome inflammatoire Grossesse Anticoagulant circulant (ACC) de type lupique (anti prothrombinase) Causes - Les cofacteurs V et VIII augmentent +++ - Surtout en fin de grossesse car c’est le moment avec le plus gros risque hémorragique notamment lors de l’accouchement - Les cofacteurs V et VIII augmentent +++ d’où le risque thrombotique élevé chez les femmes enceintes (augmentation de la PC aussi mais n’arrive pas à compenser) - Anticorps dirigés contre phospholipides membranaires (dont la protéine S) - Créent des thromboses car ils empêchent la formation du complexe protéine C-Protéine S. - Ces anticorps sont mal nommés : ils allongent les temps de coagulation in vitro mais pas in vivo. Ils sont plutôt pro-coagulants. Page 6/8 V. L'Inhibiteur de la voie du Facteur Tissulaire ou TFPI (Tissue Factor Pathway Inhibitor) 1. TFPI Rôle Synthèse Localisati on TFPI total Action TFPI - L’inhibiteur qui entre en jeu le plus précocement dans la cascade : intervient dès la phase d’initiation de la coagulation - Rôle mineur (pas encore de mise en évidence de son rôle) dans la thrombose - Le TFPI n’est donc pas à rechercher dans les bilans thrombotiques pour chercher un déficit en inhibiteurs chez les patients ayant thrombosés. - Très important dans les hémorragies (hémophilie ++) - Cellules endothéliales - Surface des cellules endothéliales en majorité - Plasma : sous forme libre (actif), ou lié à des lipoprotéines (pas actif) - Intra-plaquettaire (10%) - DONC difficile à mesurer - 80% est lié au GAG des cellules endothéliales donc dosage plasmatique = mauvais reflet du TFPI total Inhibition du Xa et VIIa : 1. Entre en action dès qu’on a un peu de Xa : se fixe au Xa et l’inhibe de façon directe 2. Le complexe TFPI-Xa vont ensuite se lier et inactiver le complexe Facteur Tissulaire (FT)/VIIa La protéine S joue un rôle de cofacteur dans l’inhibition du facteur Xa par le TFPI ( en plus de cofacteur dans l’activation de la protéine C) Héparine - TFPI a une forte affinité pour l’héparane sulfate de l’endothélium vasculaire : fixation ++ du TFPI sur l’endothélium qui normalement à une activité anti-coagulante - Lors d’injection d’héparine (et HBPM), il se décroche des cellules endothéliales et devient circulant et participe à l’inhibition de la génération de thrombine par l’intermédiaire de l’inactivation du Xa Hypothèses de recherches : Le TFPI circulant n’est pas à l’origine des thromboses mais c’est le TFPI lié aux CE qui ne remplit pas son rôle d’anticoagulant. 2. Importance du TFPI dans hémorragiques des hémophiles les manifestations La coagulation commence par activation de TF-VII qui par la suite active le facteur X et XI. Le Xa permet la formation de thrombine. La thrombine, dans la phase d’amplification active notamment le facteur et le XI et VIII. Le VIIIa permet l’activation du X par le IXa. Un hémophile est carencé en facteur VIII (Hémophilie A) ou IX (Hémophilie B). La phase d'initiation de la coagulation fonctionne mais n’est pas suffisante car le TFPI neutralise le Xa dès une petite Page 7/8 concentration. Il y a donc peu de thrombine donc pas de coagulation. Méthode Problème Technique de la génération de thrombine - On regarde la formation de thrombine dans le temps - Chez l’hémophile : La phase d’initiation de la coagulation fonctionne mais n’est pas suffisante car le TFPI neutralise le Xa et la voie d'amplification s'interrompt par manque de IX ou VIII - En ajoutant un anticorps qui bloque le TFPI, on bloque l’anticoagulation et on peut donc empêcher l’hémophilie - Plus la concentration d'anticorps anti-TFPI est élevée plus la génération de thrombine devient normale - Ce traitement est en voie de développement : commercialisation d’anticorps anti-TFPI - Risque de thrombose accru ; balance importante +++ Anti TFPI normalise la génération de thrombine des hémophiles IMPORTANT A RETENIR : - Hémostase = équlibre : s’il y a un déséquilibre, le risque est hémorragique ou thrombotique Il existe de nombreux facteurs influençant la concentration des différents facteurs pro et anticoagulants tels que la vitamine K, maladies hépatiques... A titre d’exemple, autrefois les personnes cirrhotiques étaient considérées comme à risque +++ d’hémorragies alors qu’aujourd’hui, elles ont les 2 risques avec une prédominance pour la thrombose. Page 8/8 VI. QCM VII. A. B. C. D. E. Le TFPI joue un rôle essentiel dans l’inhibition de la coagulation Le TFPI inhibe le Xa et le VIIa Le TFPI est lié à 80% au GAG des cellules endothéliales Il existe des résistances constitutionnelles à la protéine C active tel que l’inflammation ou la grossesse. Le facteur V de Leiden est une mutation fréquemment retrouvé dans les cas de thromboses des personnes âgées VIII. A. B. C. D. E. QCM 1 : A propos de l’inhibition de la coagulation : QCM 2 : A propos du système TM – Protéine C – Protéine S : La thrombine permet l’activation de la protéine C La protéine C possède une demi-vie de 60-80h La protéine S joue un rôle de cofacteur La thrombomoduline porte une activité pro-coagulante La demi-vie de la protéine S est de 20h Correction : IX. QCM 1 : A propos de l’inhibition de la coagulation : BC A. B. C. D. FAUX : rôle mineur VRAI VRAI FAUX : Résistance acquises E. FAUX chez les personnes jeunes X. QCM 2 : A propos du système TM – Protéine C – Protéine S : AC A. B. C. D. VRAI FAUX : 6-8h VRAI FAUX : Anticoagulante E. FAUX : 60h Page 9/8