Coagulation

Définition

La coagulation est le processus par lequel le sang perd sa liquidité en devenant un gel, pour former un caillot. Ce processus conduit potentiellement à l'hémostase, c'est-à-dire à l'arrêt de la perte de sang d'un vaisseau endommagé, suivi d'une réparation.

Processus schématique de la coagulation sanguine :

La coagulation du sang s'enchaîne par une cascades de processus in vivo, montrant le rôle central joué par la thrombine.

Explications

La coagulation est une transformation d'une substance organique liquide en une substance solide, le coagulum. Dans l'organisme, ont lieu la coagulation du sang et celle du lait. Il existe environ une trentaine de facteurs de coagulation. Une enzyme de coagulation du lait, la rennine, est appelée le labferment.

⭐ Un anticoagulant inhibe (partiellement) la coagulation du sang. L'aspirine est un anticoagulant en vente libre qui doit être pris au sérieux pour certains patients. Voir le facteur de coagulation sanguine.

Le mécanisme de coagulation implique l'activation, l'adhésion et l'agrégation plaquettaire, ainsi que le dépôt et la maturation de la fibrine. Les troubles de la coagulation sont des états pathologiques qui peuvent causer des saignements spontanés, des ecchymoses ou une coagulation obstructive (thrombose).

Le mécanisme de coagulation est hautement conservé par différentes espèces en biologie; chez tous les mammifères, la coagulation implique des facteurs cellulaires (plaquettes) et des facteurs protéiques (facteurs de coagulation). Le système a été largement étudié chez l'homme, une espèce où il est le mieux compris.

⭐ Voir les facteurs de coagulation sanguine avec les facteurs plaquettaires et les inhibiteurs (facteur antihéparinique). La coaguline caractérise et nomme une enzyme du venin de certains serpents provoquant la coagulation du sang.

La coagulation commence presque instantanément après qu'une blessure endommage l'endothélium d'un vaisseau sanguin. L'exposition du sang à l'espace sous l'endothélium déclenche deux processus : les changements dans les plaquettes, et l'exposition du facteur tissulaire sous-endothélial au facteur VII plasmatique, qui conduit finalement à la formation de fibrine. Les plaquettes forment immédiatement un bouchon sur le site de la lésion; ce processus est appelé hémostase primaire. L'hémostase secondaire survient simultanément; les facteurs de coagulation des protéines au-delà du facteur VII réagissent dans une cascade complexe de réactions enzymatiques pour former des fibres de fibrine qui renforcent le bouchon plaquettaire.

La coagulation du sang comprend trois étapes majeures : l'activateur de la prothrombine se forme par suite de réactions complexes. Cet activateur transforme une protéine plasmatique, la prothrombine, en une enzyme, la thrombine. La thrombine catalyse la formation de filaments de fibrine insolubles à partir d'un précurseur soluble, le fibrinogène. Cette fibrine crée un réseau fibreux qui retient les globules rouges et forme ainsi le caillot qui colmate le vaisseau endommagé.

Activation des plaquettes sanguines

Lorsque l'endothélium est endommagé, le collagène sous-jacent, normalement isolé, est exposé à des plaquettes en circulation, qui se lient directement au collagène par l'intermédiaire de récepteurs de surface spécifiques pour le collagène (glycoprotéine Ia / IIa). Cette adhésion est ensuite renforcée par le facteur de von Willebrand (FvW), qui est libéré de l'endothélium et des plaquettes. FvW forme des liaisons supplémentaires entre les glycoprotéines Ib / iX / V des plaquettes et les fibrilles de collagène. Cette localisation des plaquettes par rapport à la matrice extracellulaire favorise les interactions du collagène avec la glycoprotéine VI des plaquettes. La liaison du collagène à la glycoprotéine VI déclenche une cascade de signalisation qui entraîne l'activation des intégrines plaquettaires. Les intégrines activées induisent la forte liaison des plaquettes à la matrice extracellulaire. Ce processus fait adhérer les plaquettes au site de la lésion.

Les plaquettes activées libèrent le contenu des granules stockés dans le plasma sanguin. Les granules contiennent de l'ADP, de la sérotonine, du facteur d'activation des plaquettes (FAP), du facteur de von Willebrand, du facteur 5 des plaquettes et du thromboxane A₂ (TXA₂) qui, à son tour, active des plaquettes supplémentaires. Le contenu des granules active une cascade de signalisation initiée par un récepteur protéique couplé à une protéine G_q, qui provoque une augmentation de la concentration de calcium dans le cytosol des plaquettes. Le calcium active une protéine kinase C, qui active à son tour la phospholipase A₂ (PLA₂). Le PLA₂ modifie ensuite la glycoprotéine IIb / IIIa (une intégrine membranaire) augmentant son affinité pour le fibrinogène. Les plaquettes activées changent de forme sphérique en étoile et le fibrinogène forme des liaisons réticulées avec la glycoprotéine IIb / IIIa, qui contribue à l'agrégation des plaquettes adjacentes (complétant ainsi l'hémostase primaire).

La cascade de coagulation

Le processus de coagulation implique toute une série de réactions enzymatiques enchaînées de telle sorte qu'elles agissent comme une ou plusieurs avalanches, amplifiant à chaque étape : une paire de molécules initiantes activant un nombre légèrement plus important d'autres molécules, lesquelles activent à leur tour un certain nombre de molécules. encore plus grand que d'autres molécules, etc. Dans ces réactions, un zymogène (précurseur d'enzyme inactif) et son cofacteur glycoprotéique sont activés pour devenir des composants actifs qui catalysent ensuite la réaction suivante dans la cascade, une enzyme active "coupe" une partie de la protéine inactive suivante de la cascade, l'activant; se terminant par la formation de fibrine réticulée.

Plus de 12 protéines, des ions Ca²⁺ et certains phospholipides de la membrane cellulaire sont impliqués dans cette série de réactions.

Chacun de ces composés participant à la cascade de la coagulation est appelé "facteur" et est désigné couramment par un chiffre romain choisi en fonction de l'ordre dans lequel ils ont été découverts et par une lettre minuscule pour indiquer la forme active.

Sept des facteurs de coagulation (précelérine - facteur V -, prothrombine - facteur II -, proconvertine - facteur VII -, facteur bêta antihémophilique - IX -, facteur Stuart - X -, thromboplastine plasmatique - XI - et facteur Hageman - XII -) ce sont des zymogènes synthétisés dans le foie, c'est-à-dire des proenzymes qui normalement n'ont pas d'activité catalytique importante lorsqu'ils circulent dans le plasma, mais qui peuvent devenir des enzymes actives lorsque certaines liaisons peptidiques de leurs molécules sont hydrolysées.

La plupart des facteurs de coagulation sont des sérine protéases qui agissent en coupant les proenzymes situées en dessous de la cascade et en les activant. Cependant, il y a quelques exceptions. Par exemple, FVIII et FV sont des glycoprotéines et le facteur XIII est une transglutaminase.

Certains facteurs de coagulation nécessitent que la vitamine K devienne biologiquement active au cours de sa synthèse dans le foie, notamment les facteurs II (prothrombine), VII (proconvertine), IX (bêta antihémophilique) et X (Stuart).

Mécanisme de base

Chaque réaction de ces voies aboutit à l'assemblage d'un complexe composé d'une enzyme (facteur de coagulation activé), d'un substrat (proenzyme d'un facteur de coagulation) et d'un cofacteur qui permet la réaction.

Ces composants sont généralement assemblés sur une surface phospholipidique et maintenus ensemble par des ponts formés par des ions Ca²⁺. Par conséquent, la réaction en cascade a tendance à intervenir sur un site où cet assemblage peut avoir lieu; par exemple à la surface des plaquettes activées.

En rapport avec "coagulation"

• anticoagulant

  

  Un anticoagulant est une substance chimique qui empêche, réduit ou retarde la coagulation du sang, prolongeant le temps de coagulation sanguine.

• coagulase

  

  Une coagulase est une protéine, une enzyme produite par plusieurs micro-organismes qui permettent la conversion de fibrinogène à fibrine, associée...

• coaguline

  

  Une coaguline est une enzyme du venin de certains serpents provoquant la coagulation du sang.

• facteur de coagulation sanguine

  

  Le facteur de coagulation sanguine est une substance qui intervient dans le mécanisme de l'hémostase.