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La hemostasia es el cese de la hemorragia por un vaso cortado o roto, mientras que la trombosis ocurre cuando el endotelio que reviste a los vasos sanguíneos se daña o elimina (p. ej., en el momento de la rotura de una placa aterosclerótica). Estos procesos comprenden vasos sanguíneos, agregación plaquetaria y proteínas plasmáticas que causan la formación o disolución de agregados plaquetarios y fibrina.
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En la hemostasia hay vasoconstricción inicial del vaso lesionado, lo que causa flujo sanguíneo disminuido en posición distal a la lesión. Entonces la hemostasia y la trombosis comparten tres fases:
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Formación de un agregado plaquetario laxo y temporal en el sitio de la lesión. Las plaquetas se unen al colágeno en el sitio de la lesión de la pared del vaso, y forman tromboxano A2 y liberan ADP, que activa otras plaquetas que fluyen en la vecindad de la lesión. (El mecanismo de activación plaquetaria se describe más adelante.) La trombina, que se forma durante coagulación en el mismo sitio, causa más activación plaquetaria. En el momento de la activación, las plaquetas cambian de forma y, en presencia de fibrinógeno, y/o del factor de Von Willebrand, se agregan para formar el tapón hemostático (en la hemostasia) o un trombo (en la trombosis).
Formación de una red de fibrina que se une al agregado plaquetario y forma un tapón hemostático más estable o trombo.
Disolución parcial o completa del tapón hemostático o trombo por la plasmina.
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Hay tres tipos de trombos
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Se distinguen tres tipos de trombos o coágulos. Los tres contienen fibrina en diversas proporciones.
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El trombo blanco está compuesto de plaquetas y fibrina, y tiene contenido relativamente bajo de eritrocitos. Se forma en el sitio de una lesión o pared de vaso anormal, particularmente en áreas donde el flujo sanguíneo es rápido (arterias).
El trombo rojo consta principalmente de eritrocitos y fibrina. Semeja desde el punto de vista morfológico el coágulo formado en un tubo de ensayo y puede formarse in vivo en áreas de flujo sanguíneo retardado o estasis (p. ej., venas) con lesión vascular o sin ella, o en un sitio de lesión o en un vaso anormal conjuntamente con un tapón plaquetario iniciador.
Un tercer tipo es un depósito de fibrina diseminado en vasos sanguíneos de calibre muy pequeño o capilares.
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Primero se describirá la vía de la coagulación que lleva a la formación de fibrina. Después se describen brevemente algunos aspectos de la participación de las plaquetas y de las paredes de los vasos sanguíneos en el proceso general. Esta separación de factores de la coagulación y plaquetas es artificial, puesto que ambos desempeñan funciones íntimas y a menudo interdependientes en la hemostasia y la trombosis, pero facilita la descripción de los procesos generales involucrados.
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Las vías tanto extrínseca como intrínseca dan por resultado la formación de fibrina
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Dos vías llevan a la formación de coágulo de fibrina: las vías extrínseca e intrínseca, las cuales no son independientes como se creía; sin embargo, en el texto que sigue se retiene esta distinción artificial para facilitar su descripción.
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El inicio de la formación del coágulo de fibrina en respuesta a lesión de tejido se lleva a cabo mediante la vía extrínseca. La vía intrínseca es activada por superficies con carga negativa in vitro, por ejemplo, vidrio. Ambas vías llevan a la conversión proteolítica de protrombina hacia trombina. La trombina cataliza la división de fibrinógeno para iniciar la formación del coágulo de fibrina. Las vías extrínseca e intrínseca son complejas y comprenden muchas proteínas diferentes (figuras 55-1 y 55-2; cuadro 55-1). Los factores de la coagulación son otro ejemplo de proteínas multidominio que comparten dominios conservados (figura 5-9). En general, estas proteínas pueden clasificarse en cinco tipos: 1) zimógenos de proteasas dependientes de serina que son activados durante el proceso de coagulación; 2) cofactores; 3) fibrinógeno; 4) una transglutaminasa que forma enlaces covalentes con la fibrina y estabiliza el coágulo de fibrina, y 5) proteínas reguladoras y de otros tipos (cuadro 55-2).
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La vía extrínseca lleva a activación del factor X
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La vía extrínseca comprende el factor tisular, los factores VII y X, y Ca2+, y da por resultado la producción de factor Xa (por convención, el sufijo “a” indica factores de la coagulación activados). La vía extrínseca inicia en el sitio de lesión de tejido con la exposición de factor tisular (TF; figura 55-1), ubicado en el subendotelio y sobre monocitos activados. El TF interactúa con, y activa, el factor VII (53 kDa, un zimógeno que contiene residuos γ-carboxiglutamato [Gla] dependientes de vitamina K; capítulo 44), sintetizado en el hígado. Cabe hacer notar que en los zimógenos que contienen Gla (factores II, VII, IX y X), los residuos Gla en las regiones amino terminal de las moléculas sirven como sitios de unión de alta afinidad para el Ca2+. El TF actúa como un cofactor para el factor VIIa; aumenta su actividad enzimática para activar el factor X (56 kDa). La reacción mediante la cual el factor X es activado requiere el montaje del complejo de tenasa extrínseco (Ca2+-TF-factor VIIa) formado sobre una superficie de membrana celular que expone el aminofosfolípido aniónico procoagulante fosfatidilserina. El factor VIIa divide un enlace Arg-Ile en el factor X para producir la serina proteasa de dos cadenas, el factor Xa. El TF y el factor VIIa también activan el factor IX en la vía intrínseca. De hecho, ahora se considera que la formación de complejos entre TF unido a membrana y factor VIIa es el proceso clave involucrado en el inicio de la coagulación de la sangre in vivo.
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El inhibidor de la vía del factor hístico (TFPI) es un importante inhibidor fisiológico de la coagulación. Es una proteína que circula en la sangre donde inhibe de manera directa el factor Xa al unirse a la enzima cerca de su sitio activo; este complejo de factor Xa-TFPI a continuación inhibe el complejo del factor VIIa-factor hístico.
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La vía del factor intrínseco también lleva a la activación del factor X
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La activación del factor Xa es el principal sitio donde convergen las vías intrínseca y extrínseca (figura 55-1). La vía intrínseca (figura 55-1) comprende los factores XII, XI, IX, VIII y X, así como precalicreína, cininógeno de alto peso molecular (HMW), Ca2+ y fosfatidilserina expuesta en la superficie celular, esta vía resulta en la producción de factor Xa por el complejo intrínseco de tenasa (véase más adelante), en la cual el factor IXa actúa como la serina proteasa y el factor VIIIa como el cofactor. La activación del factor X proporciona un importante enlace entre las vías intrínseca y extrínseca.
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La vía intrínseca puede iniciarse por “contacto” en el cual la precalicreína, el cininógeno HMW, el factor XII, y el factor XI quedan expuestos a una superficie activadora que tiene carga negativa. In vivo, los polímeros de fosfatos, como el DNA, RNA y polifosfato extracelulares (macromoléculas disponibles sólo después de daño celular) pueden servir como esta superficie activadora que tiene carga negativa. El caolín, un silicato de aluminio hidratado que tiene carga altamente negativa, puede usarse para pruebas in vitro como un iniciador de la vía intrínseca. Cuando los componentes de la fase de contacto se montan sobre la superficie activadora, el factor XII se activa hacia factor XIIa en el momento de la proteólisis por calicreína. Este factor XIIa, generado por la calicreína, ataca la precalicreína para generar más calicreína, lo que establece una activación recíproca. El factor XIIa, una vez formado, activa al factor XI hacia XIa y libera también bradicinina (un péptido con potente acción vasodilatadora) del cininógeno de HMW.
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En presencia de Ca2+ activa al factor IX (55 kDa, un zimógeno que contiene Gla), hacia la serina proteasa, el factor IXa; esto, a su vez, también divide un enlace Arg-Ile en el factor X para producir factor Xa. Esta última reacción requiere el montaje de componentes, llamados el complejo de tenasa intrínseco, compuesto de Ca2+-factor VIIIa-factor X, que se forma sobre la superficie de membrana de plaquetas activadas para exponer fosfatidilserina procoagulante. (Note que en circunstancias normales este fosfolípido está sobre el lado interno de la membrana plasmática de plaquetas en reposo, no activadas).
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El factor VIII (330 kDa), una glucoproteína circulante, no es un precursor de proteasa sino un cofactor que sirve como un receptor para los factores IXa y X sobre la superficie plaquetaria. El factor VIII es activado por cantidades diminutas de trombina para formar factor VIIIa que, a su vez, se inactiva en el momento de división adicional por trombina.
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La función de los pasos iniciales de la vía intrínseca en el inicio de la coagulación se ha cuestionado, porque los pacientes que tienen una deficiencia hereditaria del factor XII, precalicreína o cininógeno de HMW no muestran problemas hemorrágicos. De modo similar, los pacientes con una deficiencia del factor XI pueden no tener problemas hemorrágicos. En modelos de trombosis experimentales, las deficiencias en la vía intrínseca son protectoras contra trombosis. La vía intrínseca sirve en su mayor parte para amplificar el factor Xa y finalmente la formación de trombina, por medio de mecanismos de retroalimentación (véase más adelante). La vía intrínseca también puede tener importancia en la fibrinólisis (véase más adelante), puesto que la calicreína, el factor XIIa y el factor XIa pueden dividir el plasminógeno, y la calicreína puede activar la urocinasa de cadena única.
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El factor Xa lleva a la activación de protrombina hacia trombina
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El factor Xa, producido mediante la vía extrínseca o la intrínseca, activa a la protrombina (factor II) hacia trombina (factor IIa) (figura 55-1).
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La activación de la protrombina, al igual que la del factor X, ocurre sobre una superficie de membrana, y requiere el montaje de un complejo de protrombinasa, que consta de Ca2+, factor Va y factor Xa. El montaje del complejo de protrombinasa, al igual que el de complejo de tenasa, tiene lugar sobre la superficie de membrana de plaquetas activadas que expone fosfatidilserina.
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El factor V (330 kDa) se sintetiza en el hígado, el bazo y los riñones, y se encuentra en plaquetas, así como en el plasma; funciona como un cofactor de una manera similar a la del factor VIII en el complejo de tenasa. Cuando se activa hacia factor Va por trazas de trombina, se une de manera específica a la membrana plaquetaria (figura 55-3) y forma un complejo con factor Xa y protrombina. Después se desactiva mediante proteína C (ver abajo), lo que proporciona un medio de limitar la activación de protrombina hacia trombina. La protrombina (72 kDa; figura 55-3) es una glucoproteína de cadena única sintetizada en el hígado. La región amino terminal de la protrombina (figura 55-2) contiene 10 residuos Gla y el sitio de proteasa activa dependiente de serina está en el dominio catalítico cerca de la región carboxilo terminal de la molécula. En el momento de unión al complejo de factores Va y Xa sobre la membrana plaquetaria (figura 55-3), el factor Xa divide la protrombina en dos sitios para generar la molécula de trombina de dos cadenas, activa, que a continuación se libera desde la superficie plaquetaria.
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La conversión de fibrinógeno en fibrina es catalizada por la trombina
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La trombina, producida por el complejo de protrombinasa, además de tener un potente efecto estimulador sobre las plaquetas (véase más adelante), convierte el fibrinógeno en fibrina (figura 55-1). El fibrinógeno (factor I, 340 kDa; figuras 55-1 y 55-4; cuadros 55-1 y 55-2) es una abundante (3mg/mL) glucoproteína plasmática soluble que consta de tres pares no idénticos de cadenas polipeptídicas (Aα,Bβ,γ)2 que son enlazadas de manera covalente por 29 enlaces disulfuro. Las cadenas Bβ y γ contienen oligosacáridos complejos enlazados a asparagina (capítulo 46). Las tres cadenas se sintetizan en el hígado; los tres genes están en el mismo cromosoma, y su expresión está regulada de manera coordinada en humanos. Las regiones amino terminal de las seis cadenas son mantenidas en estrecha proximidad por varios enlaces disulfuro (en la figura 55-4 se muestra un subgrupo), mientras que las regiones carboxilo terminal son separadas. De este modo, la molécula de fibrinógeno tiene una estructura alargada, trinodular, con un dominio E central que está enlazado a dominios D laterales por medio de regiones de hélice superenrollada (figuras 55-4 y 55-5A). Las porciones A y B N terminal de las cadenas Aa y Bβ se denominan fibrinopéptido A (FPA) y fibrinopéptido B (FPB), respectivamente; estos dominios tienen carga altamente negativa como resultado de una abundancia de residuos de aspartato y glutamato (véase más adelante). Las cargas negativas contribuyen a la solubilidad del fibrinógeno en el plasma y, lo que es importante, sirven también para evitar agregación al causar repulsión electrostática entre moléculas de fibrinógeno.
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La trombina (34 kDa), la serina proteasa formada por el complejo de protrombinasa, hidroliza los cuatro enlaces Arg-Gli entre los fibrinopéptidos N-terminales y las porciones α y β de las cadenas Aα y Bβ del fibrinógeno (figura 55-5A, B). La liberación de FPA y FPB por la trombina genera monómero de fibrina, que tiene la estructura de subunidad (α, β, γ)2. Puesto que el FPA y el FPB sólo contienen 16 y 14 residuos, respectivamente, la molécula de fibrina retiene 98% de los residuos presentes en el fibrinógeno. La eliminación de los fibrinopéptidos expone sitios de unión dentro del dominio E de monómeros de fibrina que interactúan específicamente con dominios complementarios dentro de los dominios D de otros monómeros de fibrina. De esta manera, los monómeros de fibrina se polimerizan espontáneamente en un patrón medio-escalonado para formar cadenas largas (protofibrillas) (figura 55-5A). Si bien es insoluble, este coágulo de fibrina inicial es inestable, y se mantiene junto sólo por la asociación covalente de monómeros de fibrina.
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Además de convertir el fibrinógeno en fibrina, la trombina también convierte el factor XIII en factor XIIIa. Este último es una transglutaminasa altamente específica que forma enlaces covalentes de cadenas γ y, de manera más lenta, cadenas a de moléculas de fibrina al formar enlaces peptídicos entre los grupos amida de la glutamina y los grupos ε-amino de residuos de lisina (figura 51-5C), lo que produce un coágulo de fibrina más estable con resistencia aumentada a la proteólisis. Esta red de fibrina sirve para estabilizar el tapón hemostático o trombo.
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Las concentraciones de trombina circulantes se controlan con sumo cuidado
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Una vez que se forma trombina activa en el transcurso de hemostasia o trombosis, su concentración se debe controlar con sumo cuidado para prevenir formación de fibrina o activación de plaquetas adicional; esto se logra de dos maneras. La trombina circula como su precursor inactivo, protrombina, que se activa como resultado de una cascada de reacciones enzimáticas, cada una de las cuales convierte un zimógeno inactivo en una enzima activa y lleva finalmente a la conversión de protrombina en trombina (figura 55-1). En cada punto en la cascada, mecanismos de retroalimentación producen un delicado equilibrio de activación e inhibición. La concentración de factor XII en el plasma es de aproximadamente 30 ug/mL, mientras que la de fibrinógeno es de 3 mg/mL; la concentración de los factores de la coagulación intermedios aumenta a medida que se procede por la cascada, lo que muestra que la cascada de coagulación proporciona amplificación. El segundo medio de controlar la actividad de trombina es la desactivación de cualquier trombina formada por inhibidores circulantes, el más importante de los cuales es la antitrombina (véase más adelante).
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La heparina aumenta la actividad de la antitrombina, un inhibidor de la trombina
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En el plasma normal hay cuatro inhibidores de trombina naturales. El más importante es la antitrombina, que contribuye con aproximadamente 75% de la actividad antitrombina. La antitrombina también puede inhibir las actividades de los factores IXa, Xa, XIa, XIIa y VIIa que forman complejos con el factor hístico. La α2-macroglobulina contribuye con la mayor parte del resto de la actividad antitrombina; el cofactor II heparina y la α1-antitripsina actúan como inhibidores menores en condiciones fisiológicas.
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La presencia de glucosaminoglucanos sulfatados (heparanos) potencia mucho la actividad endógena de la antitrombina (capítulo 48). Los heparanos se unen a un sitio catiónico específico de la antitrombina, lo que induce un cambio conformacional y promueve la unión de antitrombina a trombina, así como a sus otros sustratos. Ese mecanismo es la base para el uso de la heparina, un heparán derivatizado, en medicina clínica para inhibir la coagulación. Los efectos anticoagulantes de la heparina pueden antagonizarse por medio de polipéptidos fuertemente catiónicos como la protamina, que se une fuertemente a la heparina, lo que, de este modo, inhibe su unión a la antitrombina.
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Las heparinas de bajo peso molecular (LMWH), derivadas de la división enzimática o química de heparina no fraccionada, están encontrando uso clínico cada vez mayor. Pueden administrarse por vía subcutánea en el hogar, tienen mayor biodisponibilidad que la heparina no fraccionada y no necesitan vigilancia frecuente de laboratorio.
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Los individuos con deficiencias hereditarias de antitrombina están propensos a trombosis venosa, lo que proporciona evidencia de que la antitrombina tiene una función fisiológica y de que el sistema de coagulación en humanos normalmente se encuentra en un estado dinámico.
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La trombina participa en otro mecanismo regulador que opera en la coagulación. Se combina con la trombomodulina, una glucoproteína presente sobre las superficies de células endoteliales. El complejo activa a la proteína C sobre el receptor de proteína C endotelial. En combinación con la proteína S, la proteína C activada (APC) degrada los factores Va y VIIIa, lo que limita sus acciones en la coagulación. Una deficiencia genética de proteína C o S puede causar trombosis venosa. Además, los pacientes con factor V Leiden (que tiene un residuo glutamina en lugar de arginina en la posición 506) tienen riesgo aumentado de enfermedad trombótica venosa porque el factor V Leiden es resistente a la desactivación por APC.
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Los anticoagulantes cumarina inhiben la carboxilación de los factores II, VII, IX y X dependiente de vitamina K
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Los fármacos cumarina (p. ej., warfarina), que se usan como anticoagulantes, inhiben la carboxilación, dependiente de vitamina K, de residuos Glu a Gla (capítulo 44) en las regiones amino terminal de los factores II, VII, IX y X, y en las proteínas C y S. Estas proteínas, todas las cuales se sintetizan en el hígado, son dependientes de las propiedades de unión a Ca2+ de los residuos Gla para su función normal en las vías de la coagulación. Las cumarinas inhiben la reducción de los derivados quinona de la vitamina K hacia las formas hidroquinona activas (capítulo 44). De este modo, la administración de vitamina K evitará la inhibición inducida por cumarina, y permitirá que ocurra la modificación postraduccional de la carboxilación. La reversión de la inhibición por cumarina mediante vitamina K requiere 12 a 24 horas, mientras que la reversión de los efectos anticoagulantes de la heparina mediante protamina es casi instantánea.
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La heparina y la warfarina se usan ampliamente en el tratamiento de estados trombóticos y tromboembólicos, como trombosis venosa profunda y embolia pulmonar. La heparina se administra primero, debido a su inicio de acción expedito, mientras que la warfarina tarda varios días en alcanzar el efecto completo. Sus efectos se vigilan de manera estrecha mediante el uso de pruebas de coagulación apropiadas (véase más adelante) debido al riesgo de producir hemorragia.
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Los nuevos inhibidores orales de la trombina (dabigatrán) o del factor Xa (rivaroxabán, apixabán y otros) también se usan en la prevención y el tratamiento de enfermedades trombóticas. Estos fármacos son ventajosos porque su efecto es predecible con base en la dosis y algunos no requieren vigilancia sistemática mediante análisis de laboratorio.
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Hay varios trastornos hemorrágicos hereditarios, entre ellos la hemofilia A
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En humanos se encuentran deficiencias hereditarias del sistema de la coagulación que dan lugar a sangrado. La deficiencia más común es la deficiencia del factor VIII, que causa hemofilia A, una enfermedad enlazada al cromosoma X. La hemofilia B, también enlazada al cromosoma X, se debe a deficiencia del factor IX, y recientemente se ha identificado como la forma de hemofilia que tuvo un papel importante en la historia de las familias reales de Europa. Las características clínicas de las hemofilias A y B son casi idénticas, pero estas dos enfermedades pueden distinguirse fácilmente con base en valoraciones específicas para los dos factores.
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El gen que codifica para el factor VIII humano mide 186 kb de longitud y contiene 26 exones que codifican para una proteína de 2351 aminoácidos. Se han detectado diversas mutaciones en los genes que codifican para los factores VIII y IX, y llevan a actividades disminuidas de las proteínas factores VIII y IX; éstas incluyen deleciones parciales de gen y mutaciones puntuales y sin sentido. Ahora es posible el diagnóstico prenatal mediante análisis de DNA después de muestreo de vellosidades coriónicas (figura 39-9).
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En el pasado, el tratamiento para pacientes con hemofilia A y B constaba de la administración de crioprecipitados (enriquecidos en factor VIII) preparados a partir de donadores individuales o concentrados de factor VIII o IX liofilizado preparado a partir de fondos comunes de plasma muy grandes. Ahora es posible preparar factores VIII y IX por medio de tecnología de DNA recombinante (capítulo 39). Esas preparaciones están libres de virus contaminantes (p. ej., de hepatitis A, B, C, o HIV-1) que se encuentran en el plasma de humanos, pero son costosas; su uso puede aumentar si el costo de producción disminuye.
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El trastorno hemorragíparo hereditario más frecuente es la enfermedad de Von Willebrand, con una prevalencia de hasta 1% de la población. Se produce por una deficiencia o un defecto del factor de Von Willebrand, glucoproteína multimérica grande que se secreta por las células endoteliales y las plaquetas hacia el plasma, donde estabiliza el factor VIII. El factor de Von Willebrand también promueve la adherencia de plaquetas en el sitio de lesión de la pared del vaso (véase más adelante).
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La plasmina disuelve coágulos de fibrina
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Como se mencionó, el sistema de coagulación normalmente se encuentra en un estado de equilibrio dinámico en el cual de modo constante se están depositando y disolviendo coágulos de fibrina. Este último proceso se llama fibrinólisis. La plasmina, la serina proteasa que se encarga principalmente de degradar fibrina y fibrinógeno, circula en forma de su zimógeno inactivo, el plasminógeno (90 kDa), y cualquier cantidad pequeña de plasmina que se forma en la fase líquida en condiciones fisiológicas se desactiva con rapidez por el inhibidor de plasmina de acción rápida, α2-antiplasmina. El plasminógeno se une a la fibrina y, así, queda incorporado en coágulos a medida que se producen; puesto que la plasmina que se forma cuando está unida a fibrina, está protegida contra la α2-antiplasmina, permanece activa. Los activadores del plasminógeno de diversos tipos se encuentran en casi todos los tejidos del cuerpo, y todos dividen el mismo enlace Arg-Val en el plasminógeno para producir la serina proteasa de dos cadenas, plasmina (figura 55-6). La especificidad de la plasmina para la fibrina es otro mecanismo que regula la fibrinólisis. Por medio de uno de sus dominios kringle o en rosquilla, la plasmina(ógeno) se une de manera específica a residuos lisina en la fibrina y, así, se incorpora cada vez más hacia la red de fibrina a medida que la divide. (Los dominios kringle [figura 55-2] son motivos de proteína comunes de alrededor de 100 residuos aminoácido de longitud, que tienen una estructura covalente característica definida por un modelo de tres enlaces disulfuro.) De este modo, la carboxipeptidasa TAFIa (inhibidor de fibrinólisis activable por trombina activada) (figura 55-6), que elimina lisinas terminales de la fibrina, también puede inhibir la fibrinólisis. La trombina activa el TAFI hacia TAFIa, lo que inhibe la fibrinólisis durante la formación de coágulo.
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El activador del plasminógeno hístico (t-PA) (figuras 55-2 y 55-6) es una serina proteasa que se libera hacia la circulación desde el endotelio vascular en condiciones de lesión o estrés, y es inactivo desde el punto de vista catalítico a menos que esté unido a fibrina. En el momento de la unión a fibrina, el t-PA divide el plasminógeno dentro del coágulo para generar plasmina que, a su vez, digiere la fibrina para formar productos de degradación solubles y, así, disuelve el coágulo. Ni la plasmina ni el activador del plasminógeno pueden permanecer unidos a estos productos de degradación y, así, se liberan hacia la fase líquida, donde sus inhibidores naturales los desactivan. La prourocinasa es el precursor de un segundo activador del plasminógeno, la urocinasa. Originalmente aislada a partir de la orina, ahora se sabe que se sintetiza en muchos tipos de células, como monocitos y macrófagos, fibroblastos, y células epiteliales. Su principal acción quizás es la degradación de la matriz extracelular. En la figura 55-6 se indican los sitios de acción de cinco proteínas que influyen sobre la formación y acción de la plasmina.
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El t-PA recombinante y la estreptocinasa se usan como disolventes de coágulo
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El t-PA, comercializado como Alteplase, se produce por medio de métodos de DNA recombinante. Se usa con fines terapéuticos como un agente fibrinolítico, al igual que la estreptocinasa, una enzima secretada por varias cepas de bacterias estreptocócica. Sin embargo, esta última es menos selectiva que el t-PA, al activar el plasminógeno en la fase líquida (donde puede degradar fibrinógeno circulante), así como plasminógeno unido a un coágulo de fibrina. La cantidad de plasmina producida mediante dosis terapéuticas de estreptocinasa puede exceder la capacidad de la α2-antiplasmina circulante, lo que hace que el fibrinógeno, así como la fibrina, se degraden, y da por resultado el sangrado que suele encontrarse durante la terapia fibrinolítica. Debido a su selectividad relativa para degradar fibrina, el t-PA recombinante se ha usado ampliamente para restituir la permeabilidad de arterias coronarias después de trombosis. Si se administra en etapas lo bastante tempranas, antes de que ocurra daño irreversible del músculo cardíaco (alrededor de 6 horas después del inicio de la trombosis), el t-PA puede reducir de manera importante la mortalidad por daño miocárdico después de trombosis coronaria. La estreptocinasa también se ha usado ampliamente en el tratamiento de trombosis coronaria, pero tiene la desventaja de ser antigénica. El t-PA también se ha usado en el tratamiento de apoplejía isquémica, oclusión arterial periférica y embolia pulmonar.
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Hay varios trastornos, entre ellos el cáncer y la sepsis, en los cuales aumentan las concentraciones de activadores del plasminógeno. Además, las actividades antiplasmina aportadas por la α1-antitripsina y la α2-antiplasmina pueden estar alteradas en enfermedades como la cirrosis. Dado que ciertos productos bacterianos, como la estreptocinasa, tienen la capacidad de activar el plasminógeno, quizá sean la causa de la hemorragia difusa que a veces se observa en pacientes con infecciones bacterianas diseminadas.
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La agregación plaquetaria requiere señalización transmembrana de afuera hacia adentro y de dentro hacia afuera
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En circunstancias normales las plaquetas circulan en forma de disco no estimulada. Durante la hemostasis o trombosis, se activan y ayudan a formar tapones hemostáticos o trombos (figura 55-7). Participan tres pasos principales: 1) adherencia de colágeno expuesto en vasos sanguíneos, 2) liberación (exocitosis) del contenido de sus gránulos de almacenamiento y 3) agregación.
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Las plaquetas se adhieren al colágeno por medio de receptores específicos sobre la superficie plaquetaria, incluso los complejos de glucoproteína GPIa-IIa (α2β1 integrina; capítulo 52) y GPIb-IX-V y GPVI. La unión de GPIb-IX-V al colágeno está mediada por el factor de Von Willebrand; esta interacción es en especial importante en la adherencia de plaquetas al subendotelio en las condiciones de tensión de corte alta que ocurren en vasos de pequeño calibre y arterias parcialmente estenosadas.
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Las plaquetas adherentes al colágeno cambian de forma y se esparcen sobre el subendotelio. Estas plaquetas adherentes liberan el contenido de sus gránulos de almacenamiento (los gránulos densos y los gránulos α); algunas de las moléculas liberadas amplifican las respuestas a la lesión de la pared del vaso. La liberación de gránulos también es estimulada por la trombina.
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La trombina, que se forma a partir de la cascada de la coagulación, es el activador más potente de las plaquetas, e inicia la activación al interactuar con sus receptores PAR (receptor activado por proteasa)-1, PAR-4 y GPIb–IX–V sobre la membrana plasmática de las plaquetas (figura 55-7A). Los eventos adicionales que llevan a la activación de plaquetas en el momento de la unión a PAR-1 y PAR-4 son ejemplos de señalización transmembrana de afuera hacia adentro, en la cual un mensajero químico fuera de las células genera moléculas efectoras dentro de la célula. En este caso, la trombina actúa como el mensajero químico externo (estímulo o agonista). La interacción de la trombina con sus receptores acoplados a proteína G PAR-1 y PAR-4 estimula la actividad de una fosfolipasa Cβ intracelular. Esta enzima hidroliza el fosfolípido de membrana fosfatidilinositol 4,5-bisfosfato (PIP2, una fosfoinositida) para formar las dos moléculas efectoras internas, 1,2-diacilglicerol y 1,4,5-trifosfato de inositol (figura 42-7).
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La hidrólisis del PIP2 también está comprendida en la acción de muchas hormonas y fármacos. El diacilglicerol estimula a la proteína cinasa C, que fosforila la proteína pleckstrina (47 kDa); esto da por resultado agregación y liberación del contenido de los gránulos de almacenamiento. El ADP liberado a partir de gránulos densos también puede activar plaquetas mediante sus receptores acoplados a proteína G específicos (figura 55-7A), lo que origina agregación de plaquetas adicionales. El IP3 causa liberación de Ca2+ hacia el citosol, principalmente a partir del sistema tubular denso (sobre el retículo endoplásmico liso residual del megacariocito), que después interactúa con calmodulina y cadena ligera de miosina cinasa, lo que lleva a fosforilación de las cadenas ligeras de la miosina. Estas cadenas después interactúan con la actina, lo que causa cambios de la forma de la plaqueta.
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La activación (inducida por colágeno) de una fosfolipasa A2 citosólica de plaquetas, mediante concentración aumentada de Ca2+ intracelular, da lugar a liberación de ácido araquidónico a partir de fosfolípidos de la membrana plaquetaria, lo que lleva a la formación de tromboxano A2 (capítulo 23). El tromboxano A2, a su vez, al unirse a su receptor de TP acoplado a proteína G puede activar más la fosfolipasa C, lo que promueve la agregación plaquetaria (figura 55-6A).
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Las plaquetas activadas, además de formar un agregado de plaquetas, aceleran la activación del factor X y de la protrombina al exponer el fosfolípido aniónico fosfatidilserina sobre su superficie de membrana (figura 55-1). El polifosfato, liberado a partir de los gránulos densos, acelera la activación del factor V y acelera también la activación del factor XI por la trombina.
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Todos los agentes agregantes, incluso la trombina, el colágeno, el ADP y otros, como el factor activador de plaquetas, por medio de una vía de señalización de dentro hacia afuera, modifican el complejo de glucoproteína GPIIb-IIIa (αIIbβ3; capítulo 52) de la superficie plaquetaria, de modo que el receptor tiene afinidad más alta por el fibrinógeno o por el factor de Von Willebrand (figura 55-7B). A continuación, las moléculas de fibrinógeno divalente (o de factor de Von Willebrand multivalente), enlazan entre sí plaquetas activadas adyacentes, lo que forma un agregado de plaquetas. La agregación plaquetaria mediada por factor de Von Willebrand ocurre en condiciones de tensión de corte alta. Algunos agentes, entre ellos adrenalina, serotonina y vasopresina, ejercen efectos sinérgicos con otros agentes agregantes.
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Las células endoteliales sintetizan prostaciclina y otros compuestos que afectan la coagulación y la trombosis
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Las células endoteliales en las paredes de vasos sanguíneos hacen contribuciones importantes a la regulación general de la hemostasia y la trombosis. Estas células sintetizan el prostanoide prostaciclina (PGI2), un potente inhibidor de la agregación plaquetaria (capítulo 23). La prostaciclina actúa al estimular la actividad de la adenilil ciclasa en las membranas de superficie de plaquetas por medio de su receptor acoplado a proteína G (figura 55-7A). El aumento resultante del cAMP intraplaquetario se opone al incremento de la concentración de Ca2+ intracelular producido por el IP3 y, así, inhibe la activación de plaquetas; esto contrasta con el efecto del prostanoide tromboxano A2, formado por plaquetas activadas, que es el de promover la agregación. Las células endoteliales desempeñan otras funciones en la regulación de la trombosis; por ejemplo, poseen una ADPasa, que hidroliza ADP y, así, se opone al efecto agregante sobre plaquetas. Además, estas células parecen sintetizar heparán sulfato, un anticoagulante, y sintetizan también activadores del plasminógeno, que pueden ayudar a disolver trombos. El óxido nítrico (factor relajante derivado del endotelio) se comenta en el capítulo 49.
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El análisis de los mecanismos de captación de lipoproteínas aterogénicas, como LDL, por células endoteliales, de músculo liso y células monocíticas de arterias, junto con estudios detallados de cómo estas lipoproteínas dañan esas células, es un área clave de estudio en la elucidación de los mecanismos de la aterosclerosis (capítulo 26).
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El ácido acetilsalicílico (aspirina) es uno de varios antiplaquetarios eficaces
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Los fármacos antiplaquetarios inhiben las respuestas de las plaquetas. El antiplaquetario de uso más frecuente es la aspirina, que acetila de manera irreversible y, así, inhibe el sistema de ciclooxigenasa (COX-1) plaquetario involucrado en la formación de tromboxano A2 (capítulo 15), un potente agregador de plaquetas, y vasoconstrictor. Las plaquetas son muy sensibles a la aspirina; apenas 30 mg/día (una tableta regular de aspirina contiene 325 mg) eliminan con eficacia la síntesis de tromboxano A2. La aspirina también inhibe la producción de prostaciclina (PGI2, que se opone a la agregación plaquetaria y es un vasodilatador) por las células endoteliales pero, a diferencia de las plaquetas, estas células regeneran ciclooxigenasa en el transcurso de algunas horas. Así, el equilibrio general entre tromboxano A2 y prostaciclina puede desviarse a favor de esta última, lo que se opone a la agregación plaquetaria. De este modo, las indicaciones para el tratamiento con aspirina comprenden manejo de síndromes coronarios agudos (angina, infarto de miocardio) síndromes de apoplejía aguda (ataques isquémicos cerebrales transitorios, apoplejía isquémica aguda), estenosis grave de la arteria carótida, y prevención primaria de éstas y otras enfermedades aterotrombóticas.
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Otros antiplaquetarios incluyen clopidogrel, prasugrel y ticagrelor, inhibidores específicos del receptor P2Y12 para ADP y antagonistas de la unión de ligando a GPIIb-IIIa (p. ej., abciximab) que interfieren con la unión de fibrinógeno y factor de Von Willebrand y, así, con la agregación plaquetaria.
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Los análisis de laboratorio miden la coagulación, la trombólisis y la agregación plaquetaria
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Se dispone de varios análisis de laboratorio para medir las fases de la hemostasia ya descritas, e incluyen recuento plaquetario, tiempo de sangrado/cierre, agregación plaquetaria, tiempo de tromboplastina parcial activada (aPTT o PTT), tiempo de protrombina (PT), tiempo de trombina (TT), concentración de fibrinógeno, estabilidad del coágulo de fibrina y medición de productos de degradación de la fibrina. El recuento plaquetario cuantifica el número de plaquetas. El tiempo de sangrado de la piel es un análisis general de la función de las plaquetas y de la pared de los vasos, mientras que el tiempo de cierre que se mide usando el analizador de la función plaquetaria PFA-100 es un análisis in vitro de la hemostasia relacionada con plaquetas. La agregación plaquetaria mide respuestas a agentes agregantes específicos. El aPTT es una medida de la vía intrínseca y el PT de la vía extrínseca; el aPTT se usa para vigilar la terapia con heparina y el PT para medir la eficacia de la warfarina. El lector encontrará una exposición sobre estos análisis en un tratado de hematología.