Test di Coagulazione del Sangue: Cascata Coagulativa e Screening

Università San Raffaele Roma

Professore Patrizia Ferroni

Argomento Test di CoagulazioneT Università San Raffaele Roma Patrizia Ferroni

Piastrine

2 V Fattore XII Fattore XI Ca Ca Fattore IX Fattore VII Fattore VIII Fattore X 3 Fattore V Protrombina Trombina Ca Fibrinogeno Fibrina

La cascata coagulativa

1. Via estrinseca
   • Attivata dal rilascio di fattori tissutali
2. Via intrinseca
   • Intravascolare
   • degranulazione piastrinica Si attivano in parallelo Entrambe richiedono calcio
3. Via comune Test di Coagulazione 2 di 20 Danno vascolare 1 Fattore tissutale (TF)T

Modello cellulare della coagulazione

Università San Raffaele Roma Patrizia Ferroni Modello cellulare della coagulazione Il paradigma della cascata coagulativa dimostra le interazioni tra i fattori coinvolti ma non spiega i meccanismi che conducono all'emostasi in vivo. Per tale motivo, è stato proposto un "modello cellulare" della coagulazione nel quale le cellule vascolari giocano un ruolo attivo in un processo che prevede tre passaggi successivi: Test di Coagulazione 3 di 20T

Modello cellulare della coagulazione: Hoffman & Monroe

Università San Raffaele Roma Patrizia Ferroni Modello cellulare della coagulazione Hoffman M, & Monroe DM 3rd A cell-based model of haemostasis. Thromb Haemost. 2001; 85(6):958-65

Vie estrinseca e intrinseca

La via estrinseca e la via intrinseca non sono ridondanti ma operano su superfici cellulari differenti

1. Via estrinseca Operante sulla superficie della cellula iniziatrice
2. Via intrinseca Operante sulla superficie delle piastrine

Fasi della coagulazione

INIZIAZIONE FII FT Via estrinseca Piastrina AMPLIFICAZIONE Via intrinseca Piastrina attivata FII PROPAGAZIONE Formazione del coagulo Test di Coagulazione 4 di 20T

Amplificazione enzimatica della coagulazione

Università San Raffaele Roma Patrizia Ferroni Amplificazione enzimatica della coagulazione Factor XII Factor XI Factor IX Factor VIII Factor X Reaction cascade Prothrombin activator Thrombin Fibrin La formazione rapida del coagulo si ottiene perché ogni enzima attivato produce un grande numero di enzimi attivi nel passaggio successivo. Test di Coagulazione 5 di 20T

Processo di riparazione delle ferite

Università San Raffaele Roma Patrizia Ferroni · Dopo circa 1 ora dalla formazione del coagulo, il citoscheletro delle piastrine (actina e miosina) si organizza a formare dei filamenti, che provocano la contrazione del coagulo (1/2 del volume iniziale) -> riduzione della lesione e della perdita emorragica · Le cellule endoteliali rilasciano attivatori del plasminogeno, che convertono il plasminogeno circolante in plasmina, che unitamente al rilascio del contenuto dei granuli lambda (lisosomi) piastrinici provvede alla lisi del coagulo · Le piastrine rilasciano fattori di crescita per le cellule endoteliali ed iniziano il processo di riparazione delle ferite Cellule endoteliali vascolari lese *PAI = plasminogen activator inhibitors, (inibitori dell'attivatore del plasminogeno) Attivatori del plasminogeno PAI* Plasminogeno Plasmina Inibitori della plasmina Fibrina Prodotti di degradazione della fibrina D-dimero Test di Coagulazione 6 di 20T

Controllo naturale della coagulazione

Università San Raffaele Roma Patrizia Ferroni Controllo naturale della coagulazione La coagulazione è limitata da:

• antitrombina (sintetizzata dal fegato) ü Neutralizza la trombina
• eparina (rilasciata dai basofili e mastociti) ü accelera l'attività dell'antitrombina
• trombomodulina (espressa dalle cellule endoteliali) ü trasforma la trombina in un enzima attivante la proteina C e stimola la produzione di plasmina
• proteine C (sintetizzata dal fegato) ed S (prodotta dall'endotelio) ü la proteina C è attivata dal complesso trombina/trombomodulina ü la proteina S funge da cofattore ü Il complesso PC/PS degrada i fattori Va e VIIIa Test di Coagulazione 7 di 20T

Test di screening per la coagulazione

Modello a cascata

Università San Raffaele Roma Patrizia Ferroni Test di screening per la coagulazione Modello a cascata · La coagulazione viene rappresentata come due vie di attivazione proteica, in qualche modo indipendenti, che convergono in un percorso finale comune finalizzato alla generazione di fibrina. · I test di coagulazione di routine, PT (tempo di protrombina) e aPTT (tempo di tromboplastina parziale attivata), si basano sul modello a cascata e forniscono una stima: · del modo in cui i fattori della coagulazione interagiscono in soluzione · se sono presenti livelli di fattori della coagulazione adeguati per la formazione del coagulo Contact activation Tissue thromboplastin Intrinsic Extrinsic XII, PK, XI, VII HK, IX PF3, VIII Common PF3, X. aPTT PT V, prothrombin, fibrinogen ·Prothrombin time - Fibrin Test di Coagulazione 8 di 20 ·- Partial thromboplastin timeT

Tempo di protrombina (PT)

Università San Raffaele Roma Patrizia Ferroni Tempo di protrombina (PT) Identifica i deficit congeniti o acquisiti (es., terapia anticoagulante orale con dicumarolici, deficit di vitamina K) dei fattori VII, X e della protrombina (FII) Il test si esegue aggiungendo al plasma citrato del paziente tromboplastina tessutale e ioni calcio, e cronometrando il tempo necessario alla formazione del coagulo I valori sono normalmente espressi in: · Secondi (v.n. tra 11 e 13 secondi) · Percentuale di attività (70-120 %) · Rapporto (ratio) tra il tempo del plasma in esame e quello di un campione di plasma normale di controllo Tissue thromboplastin Extrinsic VII Common PF3 X V. prothrombin, fibrinogen ·Prothrombin time - Fibrin Test di Coagulazione 9 di 20T

Svantaggi nel monitoraggio degli anticoagulanti orali

Università San Raffaele Roma Patrizia Ferroni Tempo di protrombina (PT) Principali svantaggi nel monitoraggio degli anticoagulanti orali · Diversa reattività dei sistemi commerciali al difetto indotto dagli anticoagulanti orali · Diverse modalità di esprimere i risultati Conseguenze della diversa reattività dei sistemi PT · Diverso grado di anticoagulazione in diversi ospedali · Difficile stabilire intervalli terapeutici "universali" Possibili soluzioni alla diversa reattività dei sistemi PT · Utilizzare lo stesso sistema PT in tutti i laboratori · Calibrare i sistemi PT commerciali rispetto a uno standard internazionale Test di Coagulazione 10 di 20T

Conversione del PT in INR

Università San Raffaele Roma Patrizia Ferroni Conversione del PT in INR PT del paziente (sec) PT = Ratio PT normale medio (sec) INR = (PT Ratio ISI INR = International Normalized Ratio ISI = International Sensitivity Index Test di Coagulazione 11 di 20T

Tempo di tromboplastina parziale attivato (aPTT)

Università San Raffaele Roma Patrizia Ferroni Tempo di tromboplastina parziale attivato (aPTT) Identifica i deficit congeniti o acquisiti (es., terapia anticoagulante con eparina, presenza di inibitori) dei fattori IX, VIII, e XI. È meno sensibile del PT deficit dei fattori X, V, protrombina (II) Il test si esegue aggiungendo al plasma citrato del paziente agenti attivanti (caolino), una emulsione di fosfolipidi (sostituti piastrinici) e ioni calcio, e cronometrando il tempo necessario alla formazione del coagulo I valori sono normalmente espressi in: · Secondi (v.n. tra 28 e 40 secondi) · Rapporto (ratio) tra il tempo del plasma in esame e quello di un campione di plasma normale di controllo Contact activation Intrinsic ·- Partial thromboplastin time XII, PK XI, HK, IX, PF3, VIII Common PF3, X V, prothrombin, fibrinogen Fibrin Test di Coagulazione 12 di 20T

Valori di riferimento per screening

Università San Raffaele Roma Patrizia Ferroni Test di screening per la coagulazione Valori di riferimento Fibrinogeno Antitrombina III D-dimero* 150-450 mg/dl 85-125 % <500 ng/ml FEU FEU= Fibrinogen Equivalent Units *Raccomadato l'uso di un cut-off aggiustato per l'età Test di Coagulazione 13 di 20T

Monitoraggio della coagulazione

Modello a cascata vs. modello cellulare

Università San Raffaele Roma Patrizia Ferroni Monitoraggio della coagulazione Il modello a cascata vs. modello cellulare Modello a cascata · I test utilizzati routinariamente aPTT) non riflettono il ruolo delle cellule o il contributo di situazioni locali vascolari o tissutali (PT, · L'uso di plasma citrato impedisce di valutare contributo dell'attivazione piastrinica sulla generazione di trombina. · I test su plasma citrato utilizzano endpoints statici (es., formazione di fibrina) ed impediscono di valutare il contributo della generazione di trombina piastrinica sulla funzione piastrinica o la struttura del coagulo. Modello cellulare · Gli esami utilizzati in tale modello si basano sull'uso del sangue intero permettendo una valutazione dettagliata dell'interazione di piastrine, fattori della coagulazione e altri fattori cellulari o plasmatici presenti durante la formazione del coagulo. • Richiedono personale specializzato. Il test più diffuso per la relativa facilità di esecuzione è il tromboelastogramma. Test di Coagulazione 14 di 20T

TROMBOELASTOGRAMMA

Test di emostasi globale

Università San Raffaele Roma Patrizia Ferroni TROMBOELASTOGRAMMA Test di emostasi globale

• Analizzatore dell'emostasi su sangue intero - Point of care o laboratorio - Genera risultati in tempo reale
• Monitora tutte le fasi dell'emostasi dalla formazione iniziale di fibrina fino alla lisi del coagulo
• Fornisce informazioni sulla maggior parte dei componenti del processo emostatico: - Fattori enzimatici - Fibrinogeno - Piastrine - Sistema fibrinolitico - Test di Coagulazione 15 di 20T

Tromboelastogramma POC

Università San Raffaele Roma Patrizia Ferroni Tromboelastogramma POC test globale dell'emostasi in emergenza Thromboelastogram Abnormal Clot Lysis Coagulation Fibrinolysis Clotting time (R) Clot "kinetics (K,«) Clot strength (MA) Normale TAO - Deficit di fattori Piastrinopenia/ Antiaggreganti Fibrinolisi Ipercoagulabilità Quantifica la forza e la stabilità di un coagulo formato dall'interazione di piastrine, fattori di coagulazione, inibitori e proteine fibrinolitiche. Vengono valutate sia le proprietà biochimiche (formazione e dissoluzione del coagulo) sia le proprietà meccaniche (resistenza) del coagulo. Test di Coagulazione 16 di 20

Controllo farmacologico della coagulazione

Università San Raffaele Roma Patrizia Ferroni Controllo farmacologico della coagulazione OH Vit. K reduttasi R Proenzimi OH Le cumarine inibiscono le reduttasi O2 CO2 Carbossilasi R Proenzimi Y-carbossilati R Vit. K epossido reduttasi Gli anticoagulanti orali di vecchia generazione (cumarine) bloccano il ciclo di gamma-carbossilazione dei fattori della coagulazione che, anche se attivati, non sono più funzionali perché non riescono a legare il calcio L'azione si esplica attraverso il blocco del metabolismo della vitamina K. L'effetto è proporzionale alla dose di farmaco assunta, a parità di molte altre condizioni biologiche Test di Coagulazione 17 di 20