Sistema della Coagulazione e Fibrinolisi

Infiammazione. In questa lezione parleremo di una classe molto particolare di mediatori plasmatici. Analizzeremo infatti il sistema della coagulazione e quello della fibrinolisi, che sono due facce della stessa medaglia fondamentalmente. Come molti di voi già sapranno, si tratta di un sistema coinvolto in numerose funzioni e la sua attivazione nel corso dell'infiammazione è qualcosa di secondario, ma che ha comunque un preciso scopo. Come vedremo più avanti, infatti, numerosi sistemi di attivazione dell'infiammazione finiscono con l'attivare il sistema coagulativo. E questo avviene allo scopo di rendere il sangue meno fluido al fine di rendere più difficile la diffusione di eventuali patogeni. Inoltre l'attivazione preventiva del sistema coagulativo che si osserva nell'infiammazione ha anche un ruolo nella riparazione rapida delle lesioni vascolari che si osservano nel corso di questi processi. Il sistema della coagulazione è composto da un certo numero di proteasi plasmatiche con i loro cofattori prodotti dal fegato. La produzione dei fattori della coagulazione richiede come elemento essenziale la presenza della vitamina K. La vitamina K infatti esiste in tre forme, K1 presente nei vegetali a foglia larga, K2 prodotta da alcuni batteri nell'intestino grasso e la vitamina K3 che invece è di origine sintetica. A livello del fegato la vitamina K svolge un ruolo essenziale nella sintesi dei fattori coagulativi. Nello specifico ha un ruolo molto importante nella gamma carbossilazione di alcuni amminoacidi presenti nella struttura dei fattori coagulativi. Questa gamma carbossilazione rende questi residui particolarmente negativi e capaci quindi di attirare il calcio, ione positivo, che ha un ruolo nell'attivazione dei fattori stessi. Senza la vitamina K quindi... vengono prodotti fattori della coagulazione la cui attivazione è molto più difficoltosa. Questa reazione si verifica nella sintesi dei fattori 2, 7, 9 e 10, nonché della proteina C e della proteina S, che sono elementi regolativi della coagulazione. Gli eventi che possono innescare la cascata coagulativa sono di due tipi essenzialmente. Abbiamo una via intrinseca e una via estrinseca. Ogni via ha i suoi fattori. I fattori vengono nominati con un numero romano, che indica purtroppo l'ordine di scoperta e non quello di attivazione. La versione attiva degli stessi fattori viene indicata con lo stesso numero romano e con una A impedice. La via intrinseca comincia quando, a causa di una rottura dell'endotelio, si ha uno smascheramento della membrana basale endoteliale. Questa membrana basale endoteliale contiene di ossido di silicio e cristalli di urato, che sono in grado di avviare la via intrinseca. Sono molecole ad alta carica negativa e grazie a questa sono in grado di richiamare il fattore 12 della coagulazione o fattore di Hageman, molecola prodotta dal fegato, e di farlo interagire con il chininogeno ad alto peso molecolare, come abbiamo visto nella lezione precedente. Questa interazione richiama poi la procallicreina e il fattore 11 inattivo. Questo complesso prende il nome di SPAC. E la sua azione? e la conversione del fattore 12 in fattore 12 attivo. A questo punto il fattore 12 attivo è in grado di clivare la procallicreina convertendola in callicreina. La callicreina a sua volta diventa capace di clivare il fattore 12 in attivo, creando quindi una reazione di riverbero. Il fattore 12 a questo punto procede al clivaggio del fattore 11, anch'esso prodotto dal fegato è composto da due subunità, ognuna costituita da quattro domini globulari e un dominio catalitico, globulare anch'esso, il cui sito attivo è occupato da un dominio di controllo. Nello specifico il dominio A3 serve per legare la trombina, il dominio A2 per legare il fattore 9, il dominio A1 serve per legare il chininogene ad alto peso molecolare, mentre il dominio A4 serve per tenere insieme le due subunità. Il fattore 12 in quanto proteasi cliva il fattore 11 rimuovendo i suoi domini inibitori. Il fattore 11 diventa quindi attivo. A questo punto viene richiamato a questo complesso il fattore 9. Fattore 9 che ha una struttura diversa. Anche esso è prodotto dal fegato, ma presenta un dominio di interazione con le piastrine, un dominio EGF di interazione con il fattore 8 e un dominio EGF di interazione col fattore 10. Il suo dominio catalitico poi è un dominio di tipo tripsinico. Il dominio GLA interagisce con le cariche negative dei fosfolipidi. che si trovano a livello dell'endotelio danneggiato. Il fattore 11 attivo quindi cliva il fattore 9 portandolo all'attività. A questo punto Il fattore 9 attivato viene caricato sulla superficie delle piastrine che cominciano ad aggregarsi attorno alla lesione endoteliale e questo porta avanti l'attivazione della coagulazione. Nel frattempo interviene il fattore 8, fattore 8 che esiste in forma inattiva complessato con il fattore di von Willebrand, un fattore presente nel sottoendotelio e che viene trasportato in sede appunto dal fattore 8 inattivato. Il fattore 8 Ha una struttura molto particolare. Presente infatti 5 domini catalitici e uno regolativo. Il fattore 8 lega la trombina e viene attivato dalla trombina stessa. Nella sua forma attiva viene rimosso il dominio centrale, B, e sostituito con il calcio. Il calcio, quindi, induce un cambiamento conformazionale nella molecola rendendola enzimaticamente attiva. Nel momento in cui il fattore 8 si attiva, il fattore di von Fillebrand viene rilasciato. e diventa a tutti gli effetti un componente del sottoendotelio. Questo meccanismo serve appunto per rimpiazzare i componenti del sottoendotelio persi nel corso del danno. Il fattore 8 viene attivato dalla trombina, ma ancora non abbiamo parlato di ciò che attiva la trombina. Questo perché stiamo assistendo a un fenomeno di riverbero che capiremo più avanti. Il fattore 8 attivato si complessa con il fattore 9 attivato presente sulla superficie delle piastrene. creando un complesso tenasico, cioè un complesso enzimatico capace di clivare il fattore decimo. Il fattore decimo della coagulazione rappresenta la congiunzione delle due vie e rappresenta anche quel punto che si deve superare per innescare la polimerizzazione della fibrina, che è poi l'evento finale della cascata coagulativa. Dall'altra parte abbiamo invece la via intrinseca, che comincia a partire dal tissue factor, una proteina transmembrana espressa dai fibroblasti che si trovano a attorno alla membrana basale subendoteliale. Quando il sangue viene a contatto con questo tissue factor comincia l'attivazione della via estrinseca della coagulazione che si chiama estrinseca proprio perché il tissue factor è esterno rispetto al vaso mentre gli elementi che avviano la via intrinseca fanno parte della parete del vaso. Accade quindi che quando il flusso ematico tocca il tissue factor e c'è un ambiente sufficientemente infiammatorio la via estrinseca comincia a funzionare. Bisogna ricordare, però, che stimoli particolarmente infiammatori inducono l'endotelio a esprimere anch'esso il tissue factor, e questo tissue factor può essere addirittura secreto e mandato in circolo. Il fattore che interviene in questa via è il fattore settimo, che è una struttura molto simile al fattore nono. Ha infatti un dominio di interazione con le piastrine, uno con il fattore ottavo e uno con il fattore decimo. Il suo sito catalitico è un sito di tipo tripsinico. Anch'esso ha un dominio capace di interagire con il sottoendotelio a carica negativa. Nel momento in cui interagisce con il tissue factor, il fattore settimo viene attivato e il suo sito tripsinico diventa capace di svolgere azione catalitica. Si complessa quindi con il tissue factor, diventando il complesso tenasico della via estrinseca. E quindi questo è il fenomeno che nella via estrinseca porta al clivaggio del fattore decimo. Le due vie quindi convergono in questo punto. Come potete notare la via estrinseca è molto più breve, anche se è molto meno compresa in quanto il ruolo del tissue factor è ancora da descrivere con precisione. Bisogna ricordare che le due vie non sono isolate, infatti il complesso tissue factor fattore settimo attivato è in grado di attivare a sua volta il fattore nono della via intrinseca. E questo crosstalk tra le vie non va sottovalutato. Abbiamo a questo punto visto... L'avvio per via intrinseca della coagulazione e l'avvio per via estrinseca. Abbiamo visto come i due processi convergano sulla formazione di un complesso tenasico. Il complesso tenasico ha come ruolo quello di clivare il fattore decimo. Quando il fattore decimo passa dalla forma inattiva a quella attiva, allora la coagulazione ha superato un certo punto di non ritorno. Il fattore decimo ha una struttura simile a quella del settimo e del nono come tipo di domini. anch'esso ha un motivo catalitico di tipo tripsinico. Il fattore decimo agisce convertendo la protrombina in trombina, clivandola del suo dominio inibitore. Anche la protrombina ha un aspetto simile ai fattori nominati prima. Quando la protrombina viene convertita in trombina, essa acquisisce attività enzimatica che è ancora una volta un'attività di taglio attraverso un motivo catalitico di tipo tripsinico. La trombina Viene comunemente conosciuta come l'enzima che converte il fibrinogeno in fibrina. ma in realtà ha molti effetti e soprattutto è importante nei fenomeni di riverbero delle vie. Essa infatti attiva il fattore quinto nella sua forma dotata di attività enzimatica. È un meccanismo molto simile a quello del fattore ottavo, viene tagliato un dominio che fa posto sterico al calcio. Esso inoltre è capace di associarsi al fattore decimo attivato per creare un complesso protrombinasico a più alta attività. La trombina inoltre converte il fattore settimo in fattore settimo attivato. attivo aumentando l'efficacia della via estrinseca converte il fattore ottavo in fattore ottavo attivo e questo spiega quello che abbiamo visto prima nella via intrinseca quando abbiamo parlato di riverbero questo chiude il quadro in un certo senso converte il fattore undicesimo e dodicesimo nelle loro forme attive inoltre potenziando quindi anche la via intrinseca la coagulazione è uno di qui rari sistemi enzimatici che utilizza un feedback positivo, cioè più la coagulazione viene spinta verso l'attivazione della trombina, più la trombina spinge l'attivazione della coagulazione. Ma come anticipavo poco fa, il ruolo principale della trombina è il clivaggio e l'attivazione del fibrinogeno. Il fibrinogeno è una molecola fibrosa prodotta dal fegato. Si tratta di una proteina capace di polimerizzare in maniera estremamente rapida? ed estremamente conveniente, specie quando si tratta di riparare un danno vascolare. Ovviamente il fibrinogeno non può essere secreto in forma attiva, altrimenti gelificherebbe rapidamente il sangue impedendo la circolazione. Per questa ragione il fegato lo mette in circolo in una forma inattiva, che si presenta come leggermente piegata con un dominio alfa centrale e due domini beta-gamma periferici. Quando la trombina svolge la sua azione, Non fa altro che tagliare due motivi che prendono il nome di fibrinopeptidi A e B. Questo consente alla molecola di linearizzarsi, esporre i suoi siti di polimerizzazione e formare quindi un reticolo di fibrina che permette la riparazione del danno. All'interno delle maglie della fibrina vengono catturati anche globuli rossi che fanno da ostruzione fisica alla fuoriuscita del sangue dal vaso. Le interazioni che le molecole di fibrina fanno tra loro quando compongono la rete sono di due tipi. L'interazione testa-coda avviene tra Grazie. il dominio alfa e i domini gamma, mentre le interazioni coda-coda sono omotipiche e avvengono tra i domini gamma di due fibrine contigue. Tuttavia, il legame tra le varie molecole di fibrina non è ancora stabile e richiede un potenziamento che giunge da parte del fattore tredicesimo della coagulazione, anch'esso portato all'attività della trombina, che ne elimina i domini regolatori. Il fattore 13 attivo agisce quindi sulla fibrina che ha già formato un abbozzo di trombo, portandola in una conformazione stabile con la formazione di legami covalenti sia testa-coda che coda-coda. In questo stato la fibrina è indissolubile, a meno che non si rompano enzimaticamente quei legami. Abbiamo quindi adesso un quadro completo dell'intera via coagulativa, compresi sui complessi meccanismi di riverbero. Abbiamo parlato quindi di come la coagulazione sia un sistema estremamente importante nella riparazione del danno, ma... Abbiamo anche visto come il suo effetto principale sia quello di aumentare la densità del sangue e di creare dei veri e propri grumi all'interno del circolo ematico. Ne deriva che questo tipo di effetto è estremamente pericoloso in alcune situazioni. Difatti, una coagulazione che avviene senza la necessità di riparare il danno può tradursi in eventi anche mortali, ed è per questa ragione che il sistema coagulativo è finemente regolato. Per fare un esempio di quanto detto, basta pensare che un solo millilitro di fibrina sarebbe capace di indurre la coagulazione di tutto il sangue presente in un corpo umano nel giro di 15 secondi. Ed è per questa ragione che esistono dei meccanismi di regolazione della coagulazione. E tra questi abbiamo il primo, il più semplice, il flusso ematico. Infatti la coagulazione, per avvenire, necessita di un rallentamento del flusso ematico, che si verifica di solito quando esiste una lesione nel vaso. Poi esistono una serie di proteine prodotte dal fegato che riducono la velocità di progressione della cascata coagulativa. E infine esiste il sistema fibrinolitico che, come dice il nome stesso, taglia la fibrina crosslinkata quando non è più necessario che essa svolga il suo ruolo. Ed è questo stesso sistema che limita l'estensione dei coaguli alla sola zona lesionata. Parliamo quindi delle proteine sintetizzate dal fegato capaci di ridurre l'aggregazione piastrenica. Abbiamo l'antitrombina terza, la proteina C e la proteina S, e infine il tissue factor pathway inhibitor. L'antitrombina terza è uno dei sistemi di regolazione più noti perché come vedremo tra un attimo ha una notevole influenza nella farmacologia si tratta di una proteina che ha un motivo specifico capace di legare la trombina e intrappolarla all'interno della sua struttura limitandone le interazioni del sito attivo in realtà l'antitrombina terza è capace di bloccare anche i fattori 10, 9, 11, 12, 7 nonché la callicreina, la plasmina e la tripsina ed è anche un inibitore del fattore complementare C1S. L'antitrombina terza può legare una struttura polisaccaridica ripetuta nota come eparina. Nello specifico l'antitrombina terza ha un sito che le permette di legare 5 monomeri ripetuti della molecola di eparina. La molecola di eparina può avere lunghezze diverse, per questo si parla di eparine a basso peso molecolare ed eparine ad alto peso molecolare. Fatto sta che quando l'antitrombina terza interagisce con l'eparina cambia la sua conformazione. e diventa molto più affine ai suoi substrati, accelerando la reazione di 2-4 mila volte addirittura. Quindi il ruolo principale dell'antitrombina terza è intervenire sulla via comune. La proteina C e la proteina S poi hanno un ruolo molto più complesso. Per parlarne è necessario introdurre la trombomodulina, una proteina espressa dalle cellule endoteliali capaci di reclutare la trombina quando questa, allontanatasi dalla sede del coagulo, si disattiva automaticamente. La trombomodulina quindi... riduce l'attività della trombina allontanatasi dalla sede della lesione. Tuttavia la trombomodulina è anche in grado di agire attraverso un recettore ancora sconosciuto per indurre effetti intracellulari come l'attivazione cellulare e l'aumento dell'adesione leucocitaria. Inoltre è capace di rimuovere dal plasma il segnale di attivazione dell'infiammazione HBGB1 ed ha un ruolo importante appunto sull'asse della proteina C ed S. La proteina C è un modulatore negativo della coagulazione e normalmente viene catturata dal suo recettore, svolgendo un'azione antiapoptotica, antinfiammatoria e aumentando l'azione protettiva della barriera endoteliale. Inoltre, essa è capace di agire, legata al suo recettore, per inibire l'azione del recettore PAR1 che attiva, in senso infiammatorio, l'endotelio. Lo stesso recettore invece viene stimolato dalla trombina. Ma la proteina C ha un ruolo più prettamente anticoagulante. Infatti infatti, sia la forma circolante che quella legata al suo recettore possono interagire con la trombomodulina. E in questo modo la proteina C diventa attiva. Una volta attiva la proteina C può legare la proteina S, altra molecola anticoagulante prodotta dal fegato. Il dimerol proteina C proteina S ha un ruolo estremamente anticoagulante in quanto è capace di inserirsi sulla superficie piastrenica e di rimuovere il fattore 8 che è uno dei più importanti fattori di riverbero della coagulazione. Difatti, quindi, la proteina C e la proteina S agiscono riducendo il feedback positivo che rende il sistema della coagulazione così efficiente. Ovviamente non è questo il loro unico target. La proteina C e la proteina S insieme sono capaci di bloccare anche il fattore quinto, altro fattore di riverbero, nonché il recettore PAR1 di cui abbiamo parlato prima e il PAI1 di cui parleremo tra poco. Abbiamo quindi osservato come... Il sistema proteina C e proteina S si attivi a causa della trombina per intermezzo della trombomodulina e sia capace di bloccare il riverbero della via coagulativa. Ultimo sistema che controlla la coagulazione è il sistema fibrinolitico, basato su un enzima plasminogeno in forma inattiva, plasmina in forma attiva, capace di tagliare la fibrina dopo che questa ha formato i crosslink. Il plasminogeno è... formato da numerosi motivi, di cui uno catalitico di tipo tripsinico che normalmente è inibito. Quando invece la molecola si attiva, passa in una conformazione aperta, il sito attivo si libera e l'enzima diventa capace di tagliare la fibrina dei coaguli. Ciò che attiva il plasminogeno in plasmina è il taglio, a livello del suo dominio pan-epol, che viene operato dagli attivatori del plasminogeno tipo tessutale, tipo urochinasi. e dal complesso SPAC. L'attivatore del plasminogeno tipo urochinasi è una proteina normalmente legata al suo recettore U-PAR. Questa proteina viene attivata dal complesso SPAC e una volta attivo l'attivatore del plasminogeno tipo urochinasi è capace di convertire il plasminogeno in plasmina. La plasmina a sua volta favorisce la conversione della forma inattiva del UPA nella sua forma attiva. Questo tipo di meccanismo Però è molto caratteristico perché l'attivatore del plasminogeno tipo urochinasi è una proteasi molto potente e molto specifica, che viene usata anche dalle cellule tumorali per invadere i tessuti circostanti e cominciare il fenomeno della metastasi. Dobbiamo anche ricordare che l'attivatore del plasminogeno tipo urochinasi attivo è capace di interagire con le integrine, inducendone una multimerizzazione che porta all'attivazione cellulare. L'attivatore del plasminogeno di tipo tessutale, invece, viene prodotto costantemente dall'endotelio, ma viene bloccato dall'inibitore dell'attivatore del plasminogeno, molecola invece prodotta dal fegato. Quando è presente un coagulo, tuttavia, l'attivatore del plasminogeno di tipo tessutale ha una maggior affinità per le proteine che compongono il coagulo che per l'inibitore dell'attivatore del plasminogeno. Raggiunge quindi le molecole di plasminogeno convertendole nella loro forma attiva. Nello specifico TPA abbassa notevolmente la costante dissociazione del plasminogeno nei confronti della fibrina. In ultimo abbiamo visto anche come SPAC sia capace di attivare il plasminogeno in plasmina. Non deve sorprendere che un sistema fatto per iniziare la coagulazione sia capace di iniziare anche la via fibrinolitica, poiché tutti i sistemi sono in grado di avviare anche il loro stesso spegnimento all'interno di un corpo umano ben funzionante. Non è ancora ben chiaro il meccanismo attraverso cui, ad un certo punto, la reazione che porta alla formazione di plasmina venga favorita rispetto a quella che porta all'avvio della coagulazione. Esistono tuttavia dei regolatori negativi della conversione del plasminogeno in plasmina e abbiamo il PAI, di cui abbiamo già discusso, l'antiplasmina e l'antimacroglobulina. Del PAI-1 abbiamo discusso quando abbiamo parlato dell'attivatore del plasminogeno di tipo tessutale. ma esso è anche capace di bloccare l'attivatore tipo urochinasi. L'antiplasmina e l'antimacroglobulina invece agiscono come fattori esca che legano la plasmina impedendole di esporre il proprio sito attivo. Ciò che accade concettualmente quando la plasmina è attiva è che, come dicevo in precedenza, la fibrina viene tagliata. Questo taglio solitamente avviene a livello dei bracci che connettono la subunità alfa con le estremità beta-gamma. Di conseguenza, si ottengono dei frammenti della fibrina che prendono il nome di D per indicare l'estremità con i domini beta-gamma ed è per indicare il cuore con il dominio alfa. I prodotti che quindi si osservano quando si va a tagliare una fibrina crosslinkata sono di diverso tipo. Il più comune è il cosiddetto didimero e risulta dal taglio di due fibrine legate coda a coda. Ciò che rimane sono appunto due frammenti D. Oppure si può avere un... frammento DE nel caso in cui la molecola venga tagliata in un solo braccio. Altra possibilità è invece la molecola DDE in cui rimane sia il legame testa-coda che quello coda-coda. Ultimo e meno frequente è il prodotto DDYD che invece conserva parti più grosse della complessa struttura di fibrina crosslinkata. Questi prodotti di degradazione della fibrina sono importanti poiché possono essere dosati nel sangue per capire se è in corso una massiccia coagulazione, poiché quando si attiva una massiccia coagulazione si attiva in maniera massiccia anche il sistema fibrinolitico, poiché è difficile che si attivi di colpo una così grande richiesta di riparazione di danni vascolari. Un esempio dell'utilità clinica del dosaggio dei D-dimeri si ha nell'embolia polmonare, fenomeno per cui un grosso coagulo parte dal circolo venoso profondo dell'arto inferiore e raggiunge il tronco polmonare. In questo caso all'interno del sangue si attiverà in gran misura il sistema fibrinolitico proprio per sciogliere il coagulo e permettere di ricanalizzare il flusso verso i polmoni. Lo scioglimento parziale del coagulo libererà in circolo una dose enorme di didimeri che potranno essere dosati e saranno addirittura uno degli indici diagnostici di questa patologia. E con questo abbiamo concluso un capitolo molto complesso dell'infiammazione, i mediatori plasmatici. Nel prossimo video invece apriremo un argomento che in un certo senso è una ricapitolazione di quanto ho già visto, perché studieremo le varie citochine dividendole in classi.

E questo avviene allo scopo di rendere il sangue meno fluido al fine di rendere più difficile la diffusione di eventuali patogeni. Inoltre l'attivazione preventiva del sistema coagulativo che si osserva nell'infiammazione ha anche un ruolo nella riparazione rapida delle lesioni vascolari che si osservano nel corso di questi processi. Il sistema della coagulazione è composto da un certo numero di proteasi plasmatiche con i loro cofattori prodotti dal fegato.

La produzione dei fattori della coagulazione richiede come elemento essenziale la presenza della vitamina K. La vitamina K infatti esiste in tre forme, K1 presente nei vegetali a foglia larga, K2 prodotta da alcuni batteri nell'intestino grasso e la vitamina K3 che invece è di origine sintetica. A livello del fegato la vitamina K svolge un ruolo essenziale nella sintesi dei fattori coagulativi.

Nello specifico ha un ruolo molto importante nella gamma carbossilazione di alcuni amminoacidi presenti nella struttura dei fattori coagulativi. Questa gamma carbossilazione rende questi residui particolarmente negativi e capaci quindi di attirare il calcio, ione positivo, che ha un ruolo nell'attivazione dei fattori stessi. Senza la vitamina K quindi...

vengono prodotti fattori della coagulazione la cui attivazione è molto più difficoltosa. Questa reazione si verifica nella sintesi dei fattori 2, 7, 9 e 10, nonché della proteina C e della proteina S, che sono elementi regolativi della coagulazione. Gli eventi che possono innescare la cascata coagulativa sono di due tipi essenzialmente.

Abbiamo una via intrinseca e una via estrinseca. Ogni via ha i suoi fattori. I fattori vengono nominati con un numero romano, che indica purtroppo l'ordine di scoperta e non quello di attivazione. La versione attiva degli stessi fattori viene indicata con lo stesso numero romano e con una A impedice.

La via intrinseca comincia quando, a causa di una rottura dell'endotelio, si ha uno smascheramento della membrana basale endoteliale. Questa membrana basale endoteliale contiene di ossido di silicio e cristalli di urato, che sono in grado di avviare la via intrinseca. Sono molecole ad alta carica negativa e grazie a questa sono in grado di richiamare il fattore 12 della coagulazione o fattore di Hageman, molecola prodotta dal fegato, e di farlo interagire con il chininogeno ad alto peso molecolare, come abbiamo visto nella lezione precedente. Questa interazione richiama poi la procallicreina e il fattore 11 inattivo. Questo complesso prende il nome di SPAC.

E la sua azione? e la conversione del fattore 12 in fattore 12 attivo. A questo punto il fattore 12 attivo è in grado di clivare la procallicreina convertendola in callicreina.

La callicreina a sua volta diventa capace di clivare il fattore 12 in attivo, creando quindi una reazione di riverbero. Il fattore 12 a questo punto procede al clivaggio del fattore 11, anch'esso prodotto dal fegato è composto da due subunità, ognuna costituita da quattro domini globulari e un dominio catalitico, globulare anch'esso, il cui sito attivo è occupato da un dominio di controllo. Nello specifico il dominio A3 serve per legare la trombina, il dominio A2 per legare il fattore 9, il dominio A1 serve per legare il chininogene ad alto peso molecolare, mentre il dominio A4 serve per tenere insieme le due subunità.

Il fattore 12 in quanto proteasi cliva il fattore 11 rimuovendo i suoi domini inibitori. Il fattore 11 diventa quindi attivo. A questo punto viene richiamato a questo complesso il fattore 9. Fattore 9 che ha una struttura diversa.

Anche esso è prodotto dal fegato, ma presenta un dominio di interazione con le piastrine, un dominio EGF di interazione con il fattore 8 e un dominio EGF di interazione col fattore 10. Il suo dominio catalitico poi è un dominio di tipo tripsinico. Il dominio GLA interagisce con le cariche negative dei fosfolipidi. che si trovano a livello dell'endotelio danneggiato.

Il fattore 11 attivo quindi cliva il fattore 9 portandolo all'attività. A questo punto Il fattore 9 attivato viene caricato sulla superficie delle piastrine che cominciano ad aggregarsi attorno alla lesione endoteliale e questo porta avanti l'attivazione della coagulazione. Nel frattempo interviene il fattore 8, fattore 8 che esiste in forma inattiva complessato con il fattore di von Willebrand, un fattore presente nel sottoendotelio e che viene trasportato in sede appunto dal fattore 8 inattivato.

Il fattore 8 Ha una struttura molto particolare. Presente infatti 5 domini catalitici e uno regolativo. Il fattore 8 lega la trombina e viene attivato dalla trombina stessa. Nella sua forma attiva viene rimosso il dominio centrale, B, e sostituito con il calcio. Il calcio, quindi, induce un cambiamento conformazionale nella molecola rendendola enzimaticamente attiva.

Nel momento in cui il fattore 8 si attiva, il fattore di von Fillebrand viene rilasciato. e diventa a tutti gli effetti un componente del sottoendotelio. Questo meccanismo serve appunto per rimpiazzare i componenti del sottoendotelio persi nel corso del danno. Il fattore 8 viene attivato dalla trombina, ma ancora non abbiamo parlato di ciò che attiva la trombina. Questo perché stiamo assistendo a un fenomeno di riverbero che capiremo più avanti.

Il fattore 8 attivato si complessa con il fattore 9 attivato presente sulla superficie delle piastrene. creando un complesso tenasico, cioè un complesso enzimatico capace di clivare il fattore decimo. Il fattore decimo della coagulazione rappresenta la congiunzione delle due vie e rappresenta anche quel punto che si deve superare per innescare la polimerizzazione della fibrina, che è poi l'evento finale della cascata coagulativa.

Dall'altra parte abbiamo invece la via intrinseca, che comincia a partire dal tissue factor, una proteina transmembrana espressa dai fibroblasti che si trovano a attorno alla membrana basale subendoteliale. Quando il sangue viene a contatto con questo tissue factor comincia l'attivazione della via estrinseca della coagulazione che si chiama estrinseca proprio perché il tissue factor è esterno rispetto al vaso mentre gli elementi che avviano la via intrinseca fanno parte della parete del vaso. Accade quindi che quando il flusso ematico tocca il tissue factor e c'è un ambiente sufficientemente infiammatorio la via estrinseca comincia a funzionare. Bisogna ricordare, però, che stimoli particolarmente infiammatori inducono l'endotelio a esprimere anch'esso il tissue factor, e questo tissue factor può essere addirittura secreto e mandato in circolo.

Il fattore che interviene in questa via è il fattore settimo, che è una struttura molto simile al fattore nono. Ha infatti un dominio di interazione con le piastrine, uno con il fattore ottavo e uno con il fattore decimo. Il suo sito catalitico è un sito di tipo tripsinico.

Anch'esso ha un dominio capace di interagire con il sottoendotelio a carica negativa. Nel momento in cui interagisce con il tissue factor, il fattore settimo viene attivato e il suo sito tripsinico diventa capace di svolgere azione catalitica. Si complessa quindi con il tissue factor, diventando il complesso tenasico della via estrinseca.

E quindi questo è il fenomeno che nella via estrinseca porta al clivaggio del fattore decimo. Le due vie quindi convergono in questo punto. Come potete notare la via estrinseca è molto più breve, anche se è molto meno compresa in quanto il ruolo del tissue factor è ancora da descrivere con precisione. Bisogna ricordare che le due vie non sono isolate, infatti il complesso tissue factor fattore settimo attivato è in grado di attivare a sua volta il fattore nono della via intrinseca.

E questo crosstalk tra le vie non va sottovalutato. Abbiamo a questo punto visto... L'avvio per via intrinseca della coagulazione e l'avvio per via estrinseca.

Abbiamo visto come i due processi convergano sulla formazione di un complesso tenasico. Il complesso tenasico ha come ruolo quello di clivare il fattore decimo. Quando il fattore decimo passa dalla forma inattiva a quella attiva, allora la coagulazione ha superato un certo punto di non ritorno. Il fattore decimo ha una struttura simile a quella del settimo e del nono come tipo di domini. anch'esso ha un motivo catalitico di tipo tripsinico.

Il fattore decimo agisce convertendo la protrombina in trombina, clivandola del suo dominio inibitore. Anche la protrombina ha un aspetto simile ai fattori nominati prima. Quando la protrombina viene convertita in trombina, essa acquisisce attività enzimatica che è ancora una volta un'attività di taglio attraverso un motivo catalitico di tipo tripsinico. La trombina Viene comunemente conosciuta come l'enzima che converte il fibrinogeno in fibrina.

ma in realtà ha molti effetti e soprattutto è importante nei fenomeni di riverbero delle vie. Essa infatti attiva il fattore quinto nella sua forma dotata di attività enzimatica. È un meccanismo molto simile a quello del fattore ottavo, viene tagliato un dominio che fa posto sterico al calcio.

Esso inoltre è capace di associarsi al fattore decimo attivato per creare un complesso protrombinasico a più alta attività. La trombina inoltre converte il fattore settimo in fattore settimo attivato. attivo aumentando l'efficacia della via estrinseca converte il fattore ottavo in fattore ottavo attivo e questo spiega quello che abbiamo visto prima nella via intrinseca quando abbiamo parlato di riverbero questo chiude il quadro in un certo senso converte il fattore undicesimo e dodicesimo nelle loro forme attive inoltre potenziando quindi anche la via intrinseca la coagulazione è uno di qui rari sistemi enzimatici che utilizza un feedback positivo, cioè più la coagulazione viene spinta verso l'attivazione della trombina, più la trombina spinge l'attivazione della coagulazione.

Ma come anticipavo poco fa, il ruolo principale della trombina è il clivaggio e l'attivazione del fibrinogeno. Il fibrinogeno è una molecola fibrosa prodotta dal fegato. Si tratta di una proteina capace di polimerizzare in maniera estremamente rapida?

ed estremamente conveniente, specie quando si tratta di riparare un danno vascolare. Ovviamente il fibrinogeno non può essere secreto in forma attiva, altrimenti gelificherebbe rapidamente il sangue impedendo la circolazione. Per questa ragione il fegato lo mette in circolo in una forma inattiva, che si presenta come leggermente piegata con un dominio alfa centrale e due domini beta-gamma periferici. Quando la trombina svolge la sua azione, Non fa altro che tagliare due motivi che prendono il nome di fibrinopeptidi A e B.

Questo consente alla molecola di linearizzarsi, esporre i suoi siti di polimerizzazione e formare quindi un reticolo di fibrina che permette la riparazione del danno. All'interno delle maglie della fibrina vengono catturati anche globuli rossi che fanno da ostruzione fisica alla fuoriuscita del sangue dal vaso. Le interazioni che le molecole di fibrina fanno tra loro quando compongono la rete sono di due tipi.

L'interazione testa-coda avviene tra Grazie. il dominio alfa e i domini gamma, mentre le interazioni coda-coda sono omotipiche e avvengono tra i domini gamma di due fibrine contigue. Tuttavia, il legame tra le varie molecole di fibrina non è ancora stabile e richiede un potenziamento che giunge da parte del fattore tredicesimo della coagulazione, anch'esso portato all'attività della trombina, che ne elimina i domini regolatori.

Il fattore 13 attivo agisce quindi sulla fibrina che ha già formato un abbozzo di trombo, portandola in una conformazione stabile con la formazione di legami covalenti sia testa-coda che coda-coda. In questo stato la fibrina è indissolubile, a meno che non si rompano enzimaticamente quei legami. Abbiamo quindi adesso un quadro completo dell'intera via coagulativa, compresi sui complessi meccanismi di riverbero. Abbiamo parlato quindi di come la coagulazione sia un sistema estremamente importante nella riparazione del danno, ma...

Abbiamo anche visto come il suo effetto principale sia quello di aumentare la densità del sangue e di creare dei veri e propri grumi all'interno del circolo ematico. Ne deriva che questo tipo di effetto è estremamente pericoloso in alcune situazioni. Difatti, una coagulazione che avviene senza la necessità di riparare il danno può tradursi in eventi anche mortali, ed è per questa ragione che il sistema coagulativo è finemente regolato. Per fare un esempio di quanto detto, basta pensare che un solo millilitro di fibrina sarebbe capace di indurre la coagulazione di tutto il sangue presente in un corpo umano nel giro di 15 secondi.

Ed è per questa ragione che esistono dei meccanismi di regolazione della coagulazione. E tra questi abbiamo il primo, il più semplice, il flusso ematico. Infatti la coagulazione, per avvenire, necessita di un rallentamento del flusso ematico, che si verifica di solito quando esiste una lesione nel vaso. Poi esistono una serie di proteine prodotte dal fegato che riducono la velocità di progressione della cascata coagulativa. E infine esiste il sistema fibrinolitico che, come dice il nome stesso, taglia la fibrina crosslinkata quando non è più necessario che essa svolga il suo ruolo.

Ed è questo stesso sistema che limita l'estensione dei coaguli alla sola zona lesionata. Parliamo quindi delle proteine sintetizzate dal fegato capaci di ridurre l'aggregazione piastrenica. Abbiamo l'antitrombina terza, la proteina C e la proteina S, e infine il tissue factor pathway inhibitor.

L'antitrombina terza è uno dei sistemi di regolazione più noti perché come vedremo tra un attimo ha una notevole influenza nella farmacologia si tratta di una proteina che ha un motivo specifico capace di legare la trombina e intrappolarla all'interno della sua struttura limitandone le interazioni del sito attivo in realtà l'antitrombina terza è capace di bloccare anche i fattori 10, 9, 11, 12, 7 nonché la callicreina, la plasmina e la tripsina ed è anche un inibitore del fattore complementare C1S. L'antitrombina terza può legare una struttura polisaccaridica ripetuta nota come eparina. Nello specifico l'antitrombina terza ha un sito che le permette di legare 5 monomeri ripetuti della molecola di eparina. La molecola di eparina può avere lunghezze diverse, per questo si parla di eparine a basso peso molecolare ed eparine ad alto peso molecolare.

Fatto sta che quando l'antitrombina terza interagisce con l'eparina cambia la sua conformazione. e diventa molto più affine ai suoi substrati, accelerando la reazione di 2-4 mila volte addirittura. Quindi il ruolo principale dell'antitrombina terza è intervenire sulla via comune. La proteina C e la proteina S poi hanno un ruolo molto più complesso.

Per parlarne è necessario introdurre la trombomodulina, una proteina espressa dalle cellule endoteliali capaci di reclutare la trombina quando questa, allontanatasi dalla sede del coagulo, si disattiva automaticamente. La trombomodulina quindi... riduce l'attività della trombina allontanatasi dalla sede della lesione. Tuttavia la trombomodulina è anche in grado di agire attraverso un recettore ancora sconosciuto per indurre effetti intracellulari come l'attivazione cellulare e l'aumento dell'adesione leucocitaria. Inoltre è capace di rimuovere dal plasma il segnale di attivazione dell'infiammazione HBGB1 ed ha un ruolo importante appunto sull'asse della proteina C ed S.

La proteina C è un modulatore negativo della coagulazione e normalmente viene catturata dal suo recettore, svolgendo un'azione antiapoptotica, antinfiammatoria e aumentando l'azione protettiva della barriera endoteliale. Inoltre, essa è capace di agire, legata al suo recettore, per inibire l'azione del recettore PAR1 che attiva, in senso infiammatorio, l'endotelio. Lo stesso recettore invece viene stimolato dalla trombina. Ma la proteina C ha un ruolo più prettamente anticoagulante. Infatti infatti, sia la forma circolante che quella legata al suo recettore possono interagire con la trombomodulina.

E in questo modo la proteina C diventa attiva. Una volta attiva la proteina C può legare la proteina S, altra molecola anticoagulante prodotta dal fegato. Il dimerol proteina C proteina S ha un ruolo estremamente anticoagulante in quanto è capace di inserirsi sulla superficie piastrenica e di rimuovere il fattore 8 che è uno dei più importanti fattori di riverbero della coagulazione.

Difatti, quindi, la proteina C e la proteina S agiscono riducendo il feedback positivo che rende il sistema della coagulazione così efficiente. Ovviamente non è questo il loro unico target. La proteina C e la proteina S insieme sono capaci di bloccare anche il fattore quinto, altro fattore di riverbero, nonché il recettore PAR1 di cui abbiamo parlato prima e il PAI1 di cui parleremo tra poco.

Abbiamo quindi osservato come... Il sistema proteina C e proteina S si attivi a causa della trombina per intermezzo della trombomodulina e sia capace di bloccare il riverbero della via coagulativa. Ultimo sistema che controlla la coagulazione è il sistema fibrinolitico, basato su un enzima plasminogeno in forma inattiva, plasmina in forma attiva, capace di tagliare la fibrina dopo che questa ha formato i crosslink. Il plasminogeno è...

formato da numerosi motivi, di cui uno catalitico di tipo tripsinico che normalmente è inibito. Quando invece la molecola si attiva, passa in una conformazione aperta, il sito attivo si libera e l'enzima diventa capace di tagliare la fibrina dei coaguli. Ciò che attiva il plasminogeno in plasmina è il taglio, a livello del suo dominio pan-epol, che viene operato dagli attivatori del plasminogeno tipo tessutale, tipo urochinasi.

e dal complesso SPAC. L'attivatore del plasminogeno tipo urochinasi è una proteina normalmente legata al suo recettore U-PAR. Questa proteina viene attivata dal complesso SPAC e una volta attivo l'attivatore del plasminogeno tipo urochinasi è capace di convertire il plasminogeno in plasmina.

La plasmina a sua volta favorisce la conversione della forma inattiva del UPA nella sua forma attiva. Questo tipo di meccanismo Però è molto caratteristico perché l'attivatore del plasminogeno tipo urochinasi è una proteasi molto potente e molto specifica, che viene usata anche dalle cellule tumorali per invadere i tessuti circostanti e cominciare il fenomeno della metastasi. Dobbiamo anche ricordare che l'attivatore del plasminogeno tipo urochinasi attivo è capace di interagire con le integrine, inducendone una multimerizzazione che porta all'attivazione cellulare. L'attivatore del plasminogeno di tipo tessutale, invece, viene prodotto costantemente dall'endotelio, ma viene bloccato dall'inibitore dell'attivatore del plasminogeno, molecola invece prodotta dal fegato. Quando è presente un coagulo, tuttavia, l'attivatore del plasminogeno di tipo tessutale ha una maggior affinità per le proteine che compongono il coagulo che per l'inibitore dell'attivatore del plasminogeno.

Raggiunge quindi le molecole di plasminogeno convertendole nella loro forma attiva. Nello specifico TPA abbassa notevolmente la costante dissociazione del plasminogeno nei confronti della fibrina. In ultimo abbiamo visto anche come SPAC sia capace di attivare il plasminogeno in plasmina.

Non deve sorprendere che un sistema fatto per iniziare la coagulazione sia capace di iniziare anche la via fibrinolitica, poiché tutti i sistemi sono in grado di avviare anche il loro stesso spegnimento all'interno di un corpo umano ben funzionante. Non è ancora ben chiaro il meccanismo attraverso cui, ad un certo punto, la reazione che porta alla formazione di plasmina venga favorita rispetto a quella che porta all'avvio della coagulazione. Esistono tuttavia dei regolatori negativi della conversione del plasminogeno in plasmina e abbiamo il PAI, di cui abbiamo già discusso, l'antiplasmina e l'antimacroglobulina. Del PAI-1 abbiamo discusso quando abbiamo parlato dell'attivatore del plasminogeno di tipo tessutale.

ma esso è anche capace di bloccare l'attivatore tipo urochinasi. L'antiplasmina e l'antimacroglobulina invece agiscono come fattori esca che legano la plasmina impedendole di esporre il proprio sito attivo. Ciò che accade concettualmente quando la plasmina è attiva è che, come dicevo in precedenza, la fibrina viene tagliata.

Questo taglio solitamente avviene a livello dei bracci che connettono la subunità alfa con le estremità beta-gamma. Di conseguenza, si ottengono dei frammenti della fibrina che prendono il nome di D per indicare l'estremità con i domini beta-gamma ed è per indicare il cuore con il dominio alfa. I prodotti che quindi si osservano quando si va a tagliare una fibrina crosslinkata sono di diverso tipo. Il più comune è il cosiddetto didimero e risulta dal taglio di due fibrine legate coda a coda.

Ciò che rimane sono appunto due frammenti D. Oppure si può avere un... frammento DE nel caso in cui la molecola venga tagliata in un solo braccio. Altra possibilità è invece la molecola DDE in cui rimane sia il legame testa-coda che quello coda-coda.

Ultimo e meno frequente è il prodotto DDYD che invece conserva parti più grosse della complessa struttura di fibrina crosslinkata. Questi prodotti di degradazione della fibrina sono importanti poiché possono essere dosati nel sangue per capire se è in corso una massiccia coagulazione, poiché quando si attiva una massiccia coagulazione si attiva in maniera massiccia anche il sistema fibrinolitico, poiché è difficile che si attivi di colpo una così grande richiesta di riparazione di danni vascolari. Un esempio dell'utilità clinica del dosaggio dei D-dimeri si ha nell'embolia polmonare, fenomeno per cui un grosso coagulo parte dal circolo venoso profondo dell'arto inferiore e raggiunge il tronco polmonare. In questo caso all'interno del sangue si attiverà in gran misura il sistema fibrinolitico proprio per sciogliere il coagulo e permettere di ricanalizzare il flusso verso i polmoni.

Lo scioglimento parziale del coagulo libererà in circolo una dose enorme di didimeri che potranno essere dosati e saranno addirittura uno degli indici diagnostici di questa patologia. E con questo abbiamo concluso un capitolo molto complesso dell'infiammazione, i mediatori plasmatici. Nel prossimo video invece apriremo un argomento che in un certo senso è una ricapitolazione di quanto ho già visto, perché studieremo le varie citochine dividendole in classi.

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