1 PATOFYZIOLOGIE KREVNÍHO SRÁŽENÍ Mgr. Lucie Štrublová Ústav patologické fyziologie 4.4.2024 2 ̶ Co si představíte pod pojmem "Poruchy krevního srážení"? ̶ Jaké znáte nejčastější poruchy krevního srážení? ̶ Jaké mohou být jejich projevy? ̶ Proč by měl/a dentální hygienista/hygienistka tyto poruchy znát? 3 OSNOVA ̶ Základní pojmy ̶ Primární hemostáza ̶ Sekundární hemostáza 4 ZÁKLADNÍ POJMY Hemostáza ̶ Hemostáza je děj, který zabraňuje signifikantní ztrátě krve při poranění cévní stěny ̶ Interakce endotelu cévní stěny, destiček, koagulace a fibrinolýzy, jejímž cílem je rovnováha všech procesů, které pokud možno zabraňují ztrátě krve při poranění cévní stěny a zajišťují průchodnost cévního řečiště 6 Krvácivé stavy ̶ Stavy zvyšující riziko úniku krve z cévního systému ̶ Zvýšená fragilita cévní stěny ̶ Snížená schopnost krve zacelovat místa narušení cévního systému ̶ Zástavy krvácení a udržování tekutosti krve se účastní cévní endotel, subendotelové struktury, hl. svalstvo cévní stěny, trombocyty, koagulační faktory (aktivátory+inhibitory) a krevní proud jako aktivní účastník těchto dějů 7 Endotelie ̶ Několik mechanismů zamezujících srážení krve ̶ Zvyšují cévní průsvit prostřednictvím NO a prostaglandinu I2 – inhibující účinek na trombocyty. ̶ Exprimují trombomodulinu a heparinu podobné látky ̶ Zdrojem tkáňového aktivátoru plazminogenu (tPA) ̶ Po vystavení endotoxinu a cytokinu TNF exprimují v membráně tkáňový faktor 8 Neaktivované trombocyty ̶ Běžně přítomny v krvi ̶ Receptor pro kolagen, fibronektin, von Willebrandův faktor, vitronektin, laminim, trombin, ADP, tromboxan A2 a jiné další molekuly 9 Aktivované trombocyty ̶ Aktivace trombocytů po vazbě na kolagen, fibronektin, lamin a von Willebrandův faktor působení trombinu (koagulačního faktoru IIa) za účasti Ca², adrenalinu a ADP ̶ Uvolnění účinných látek z granul trombocytů do okolí ̶ Aktivované trombocyty zvýšeně exprimují receptory pro fibrinogen glykoproteiny IIb – IIIa ̶ Prostřednictvím receptoru pro plazmatický a destičkový fibrinogen se trombocyty váží navzájem = agregace trombocytů New England Journal of Medicine 332: 1554.10 Role glykoproteinů IIb/IIIa v destičkové agregaci a inhibice destičkové agregace inhibitory receptorů pro glykoproteiny IIb/IIIa Adhesion GpIIb/IIIa Cesta aktivace destiček (1) GpIIb/IIIaGpIIb/IIIa Aggregation ADP Adrenaline Platelet Vystavený kolagen Endotel vWF KOLAGEN GpIIb/IIIaGpIIb/IIIa Aggregation ADP Adrenalin THROMBIN Cesta aktivace destiček (2) Agregace destiček Fibrinogen Vazné místo pro figrinogen Trombin Destička Herbert. Exp Opin Invest Drugs 1994;3:449-455. 13 Koagulační faktory ̶ Přítomny v krevní plazmě v neaktivní formě tzv. zymogenů (proenzymů) ̶ Potenciální proteázy, vznikají specifickým proteolytickým štěpením zymogenů; štěpení provádějí aktivované formy jiných koagulačních faktorů ̶ Cílovým proteolytickým enzymem v této kaskádě je trombin-factor IIa ̶ koagulace vyústí tvorbou fibrinové sítě a její následnou fibrinolýzu ̶ Fyziologický průběh zástavy krvácení zahrnuje dva děje: primární a sekundární hemostázu Koagulační faktory ̶ Neaktivované – po syntéze v játrech ̶ Postranslačně upravené vitaminem K –vitamin K dependentní koagulační faktory = serin proteázy ̶ Aktivované – aktivované serin proteázy, další aktivované faktory (Va, VIIIa) Koagulační kaskáda ̶ Soubor reakcí proteáz zahrnující asi 30 různých proteinů ̶ Tyto reakce vedou ke konverzi fibrinogenu jako solubilního proteinu na nerozpustný fibrin ̶ Destičky a fibrin vytvářejí stabilní krevní zátku 16 PRIMÁRNÍ HEMOSTÁZA 17 Primární hemostáza ̶ Neúčastní se zde plazmatické koagulační faktory ̶ Významným činitelem jsou trombocyty ̶ Poruchy primární hemostázy se rozvíjí při ̶ ↓ počtu trombocytů v krvi ̶ trombocytopenii ̶ trombocytopatii ̶ Klinické projevy ̶ Tvorba petechií, purpura, epistaxe, krvácení z dásní, krvácení do GIT, hematurie, menoragie ̶ Komprese místa krvácení je účinným prostředkem jeho zástavy 18 1. Poruchy cévní stěny – vaskulopatie A) VROZENÉ PORUCHY ̶ Hereditární hemoragická teleangiektézie ̶ Autosomálně dominantní onemocnění, zeslabená a drobná cévní stěna ve které je rozšířená céva ̶ Výskyt kůže obličeje (viditelná forma), různé orgány např. plíce ̶ Ehlersův-Donlosův syndrom a Marfanův syndrom ̶ Onemocnění pojivové tkáně ̶ Projevy: hypermobilita kloubů, postižení pojiva a ↓ odolnost kůže, ↑ pohyblivost cév v dermis 19 1. Poruchy cévní stěny – vaskulopatie II B) ZÍSKANÉ PORUCHY ̶ Souvislost s poruchami pojivové tkáně ̶ Senilní purpura - ↑ fragilita cév u lidí staršího věku, poškození drobných cév následkem atrofie podkožní tkáně (úbytek elastických vláken) 20 2.Trombocytopenie a trombocytopatie A) TROMBOCYTOPENIE ̶ Riziko nadměrného krvácení při poklesu trombocytů pod 20 000 µl a mimořádně vysoké riziko při poklesu pod 5 000 µl ̶ Provázena ↑ hladiny trombopoetinu (TPO) v plazmě → nepřímý vztah k počtu trombocytů v cirkulaci ̶ Nebyly zatím popsány patologické stavy způsobené nedostatečnou tvorbou TPO ̶ Jaterní tkáň, ledviny, slezina a kostní dřeň jako hlavní zdroj TPO ̶ TPO velmi účinný růstový faktor při léčbě některých polékových trombocytopenií 21 A) Trombocytopenie- příčiny ̶ Vrozené (vzácné) vs získané ̶ Důsledek nedostatečné tvorby trombocytů v krvetvorné tkáni nebo jejich zvýšená spotřeba ̶ ↓ produkce trombocytů ̶ Aplastická anémie, myelodyplastický syndrom, myelofibróza, myeloftiza, ̶ trombocytopenie s chybením os radii (vrozená) – vyznačuje se nízkým nebo chybějícím počtem megakaryocytů v kostní dřeni ̶ ↑ destrukce nebo konzumpce trombocytů ̶ Autoprotilátky proti trombocytům, diseminovaná intravaskulární koagulace, trombotická trombocytopenická purpura, umělé srdeční chlopně ̶ Sekvestrace trombocytů ve slezině ̶ Hypersplenismus při splenomegalii 22 B) Trombocytopatie ̶ Defektní fce trombocytů z důvodu jejich vnitřní poruchy ̶ Možná příčina poruch primární hemostázy i při dostatečném počtu trombocytů ̶ Vrozené vs. získané 23 B) Trombocytopatie II VROZENÉ PORUCHY NARUŠUJÍCÍ ADHEZIVITU A AGREGACI TROMBŮ Trombocyty mají dva funkčně významné glykoproteinové komplexy gpIb-IX a gpIIb-IIIa, které plní funkci receptorů – realizace procesů adheze a agregace trombocytů Těmito komplexy se váží k subenoteliálním strukturám (kolagen I a II) prostřednictvím vWF a dále k fibrinogenu secernovanému z plazmy a trombocytů 24 B) Trombocytopatie III ̶ Bernardův-Soulierův syndrom ̶ Autosomálně recesivní dědičnost, defekt komplexu gpIb-IX ̶ Glanzmannova trombastenie ̶ Autosomálně recesivní dědičnost, defekt komplexu gpIIb-IIIa ̶ Obě poruchy způsobují klinicky závažnou poruchu primární hemostázy ̶ Von Willebrandova nemoc ̶ Onemocnění má příznaky poruchy primární i sekundární hemostázy ̶ Společně s hemofilií A a B nejčastějším vrozeným defektem hemostázy ̶ Narušení adheze trombocytů vlivem ↓hladiny vWF v plazmě ̶ vWF také plazmatickým nosičem koagulačního faktoru VIII – tím se stává faktor nestabilní a jeho hladina v plazmě je snížená ̶ Získaná forma nemoci – protilátky proti vWF 25 Von Willebrandův faktor ̶ Vytvářen endoteliemi a megakaryocyty ̶ Několik molekulárních forem ̶ Běžně přítomen v krevní plazmě, granulech trombocytů a subendoteliálně ̶ Již mírné snížení koncentrace vWF v plazmě nebo chybění vysokomolekulárních forem vede k poruše adheze trombocytů ̶ Klinické příznaky: epistaxe, krvácení do GIT a urogenitálního traktu, ↑ krvácení po úrazech a operacích 26 Vrozené poruchy trombocytů narušující jejich skladovací a sekreční funkci ̶ Defekt funkce granul trombocytů ̶ Heřmanského-Pudlákův syndrom ̶ Okulokutánní albinismus a pigmentová granulace v makrofázích kostní dřeně ̶ Chédiakův-Higashiho syndrom 27 Získané poruchy trombocytů ̶ Kys. acetylsalicylová („aspirin“) a jiné nesteroidní protizánětlivé léky ireverzibilně acetylují cyklooxygenázu trombocytů v krvi ̶ Jedna dávka těchto látek částečně ↓ schopnost krve zacelit drobná krvácení mechanismem primární hemostázy ̶ Jiné příčiny: porucha trombocytů při selhání fcí ledvin 28 PORUCHY SEKUNDÁRNÍ HEMOSTÁZY 29 Poruchy sekundární hemostázy ̶ Podstatou sekundární hemostázy je koagulace krevní plazmy končící vytvořením sítě fibrinu ̶ Zdrojem plazmatických koagulačních faktorů je jaterní proteosyntéza ̶ Koagulopatie postihující proces srážení krve ̶ Shodné příznaky u vrozené i získané ̶ Příznaky podobné jako u poruch primární hemostázy ̶ Epistaxe, krvácení do GIT, hematurie, menoragie ̶ Chybí petechie a purpury ̶ Rozsáhlá opakující se krvácení do tkání, tvorba velkých hematomů ̶ kůže, sliznice, klouby, svaly, mozek, retroperitoneum ̶ Zhoršené hojení ran, komprese rány není účinným prostředkem k zástavě krvácení 30 Koagulace krve in vivo ̶ Proniknutí krve do subendotelových a extravaskulárních prostor způsobí navázání plazmatického koagulačního faktoru VII na tkáňový faktor ̶ Po navázání na tkáňový faktor se faktor VII stává citlivý k proteolytické aktivaci koagulačních faktorů normálně přítomných v plazmě Xa60 a VIIa ̶ Faktor VIIa dále aktivuje faktory IX a X → aktivace protrombinu (faktoru II) na trombin (faktor IIa) ̶ Trombin dále aktivuje akcelerační faktor V (proakcelerin) a VII (antihemofilický globulin), které se mění na Va a VIIa, a aktivuje faktor IX čímž zesiluje svoji tvorbu ̶ Aktivace faktoru IX mnohonásobně zesíli tvorbu Xa ̶ Koagulace zahájená VII+tkáň.faktorem nyní závislá na faktorech VIIIa a IXa, faktor VIIa již inhibován TFPI (inhibitor cesty tkáňového faktoru) 31 Koagulace krve in vitro ̶ Kontakt krve s aktivačním povrchem zahajuje srážení krve aktivací XII. faktoru za účasti vysokomolekulárního kininogenu (současně aktivace prekalikreinu a kalikreinu) ̶ Faktor XIIa aktivuje faktor XI →vzniká faktor Xa ̶ Význam aktivace faktoru XII spočívá hlavně v tvorbě kalikreinu a dalších kininů (např. bradykinin) v aktivaci komplementu a v aktivaci plazminogenu na plazmin (působí fibrinolýzu) 32 33 1.Vrozené poruchy koagulace ̶ Většinou recesivně dědičná onemocnění vážící se na chromosom X ̶ Postižen bývá jen jeden koagulační faktor ̶ Závažnost postižení se může individuálně lišit ̶ Nejčastějšími vrozenými poruchami koagulace jsou důsledky mutací postihující geny pro koagulační faktory VII a IX, von Willebrandův faktor a pro faktor V 34 A. Nedostatek faktoru VIII – hemofilie A ̶ Zdroj faktoru VIII jsou játra, granula trombocytu (zde secernován po aktivaci) ̶ Faktor je vytvářen hepatocyty a v plazmě se vyskytuje s vWF, po aktivaci zesiluje vznik faktoru Xa působením faktoru IXa. ̶ Příčinou nedostatku faktoru VIII může být přítomnost specifických protilátek (neutralizační protilátky IgG) ̶ Hladina VIII. faktoru v plazmě do 25 % nepůsobí koagulační poruchy ̶ Pokles hladiny na 25-5% působí jen velmi mírné projevy ̶ Snížení hladiny pod 1 % způsobí závažnou koagulační poruchu odpovídající onemocnění hemofilií A 35 B. Nedostatek faktoru IX – hemofilie B ̶ Hemofilie B vykazuje stejný charakter dědičnosti, ale má 3x méně častý výskyt než hemofilie A ̶ Gen pro koagulační faktor IX taktéž přítomen na dlouhém raménku chromozomu X ̶ Závažnost poruchy odráží stupeň snížení hladiny faktoru IX v plazmě ̶ Klinické projevy stejné jako u typu A, krvácení však nereaguje na podání faktoru VIII 36 C. Nedostatek faktoru XI – hemofilie C ̶ Autosomálně recesivní dědičnost ̶ Defekt faktoru XI častěji přítomen u aškenázských Židů ̶ Faktor XI je součástí málo vyznamné koagulační cesty začínající aktivací faktoru XII ̶ Klinické projevy: zesílené krvácení po operacích, menoragie 37 D. Nedostatek faktorů II, V, VII, X, XII a XIII ̶ Převážně autosomálně recesivní typ dědičnosti ̶ Klinické projevy spojeny s velkým krvácením ̶ Defekty XII se neprojevují krvácivým stavem, pouze laboratorní vyšetření aPTT je významně pozitivní ̶ Faktor XIII (fibrin-stabilizující faktor) – enzym zpevňující fibrinovou strukturu – větší odolnost vůči fibrinolýze ̶ Projevem nedostatku XIII faktoru je opožděné krvácení (po 24-48 hod), vzniká nestabilní sraženina urychleně rozpuštěna fibrinolytickým procesem s následným obnovením krvácení 38 F. Afibrinogenémie a dysfibrinogenémie Afibrinogenémie ̶ nepřítomnost fibrinogenu v plazmě, závažné krvácivé projevy Dysfibrinogenémie ̶ výsledek různých mutací genů, které mění vlastnosti fibrinogenu a mají za následek sníženou srážlivost krve ̶ většinou heterozygoti – žádné nebo velmi mírné klinické projevy ̶ některé mutace působí zvýšenou tendenci ke konverzi fibrinogenu na fibrin → zvýšené riziko vzniku trombóz 39 2. Získané poruchy koagulace ̶ Postiženo více koagulačních faktorů současně pokud není příčinou nedostatku tvorba specifických neutralizačních protilátek ̶ Nejčastější příčiny: ̶ Porušená funkce jater (insuficience nebo selhání) ̶ Nedostatek vitminu K – onemocnění GIT ↓ vstřebávání tuků ̶ Iatrogení příčiny – terapeutické podávání antikoagulancií pro snížení srážlivosti krve (warfarin, heparinové preparáty) ̶ Diseminovaná intravaskulární koagulace 40 A. Jaterní insuficience a selhání ̶ Jaterní tkáň je zdrojem šesti koagulačních faktorů tzv. protrombinového komplexu: faktor II, VII, IX, X, proteinu C a proteinu S ̶ Vyznačují se ɣ-karboxylací některých zbytků kys. glutamové závislou na epoxidu vit. K; játra jako místo skladování a metabolické aktivace vit.K ̶ Další faktory vytvářeny v játrech: fibrinogen (faktor I), V, XI, XII, XIII ̶ Onemocnění jater provázeno splenomegálií a hypersplenismem nepřímo způsobí trombocytopenii, bývá aktivována fibrinolýza →zhoršení krvácivých stavů ̶ Poškození jater a ztráta jaterního parenchymu zvyšuje riziko DIC 41 B. Nedostatek vitaminu K a porucha ɣkarboxylace zbytků kys.glutamové faktorů II,VII, IX a X. ̶ Resorpce vit. K s tuky v tenkém střevě, tvorba střevními bakteriemi ̶ Porucha sekundární hemostázy při akutním nedostatku příjmu vit. K za 7-10 dnů ̶ Při nedostatku vit. K se v játrech vytváří neúčinné formy proteinů protrombinového komplexu jenž nemají schopnost adherace k fosfolipidovým povrchům ̶ Warfarin a cefalosporinová atb inhibují redukci a recyklaci vit.K 42 B. Nedostatek vitaminu K a porucha ɣkarboxylace zbytků kys.glutamové faktorů II,VII, IX a X. ̶ Krvácení u hospitalizovaných pacientů s umělou výživou a antibiotiky ̶ Novorozenci, zvláště nezralí, s nedostatečnou funkcí jater ̶ Abnormality absorpce tuků ̶ Deficity žlučových kyselin 43 Warfarin—nežádoucí efekty ̶ Fatální nebo nefatální tkáňové nebo orgánové krvácení ̶ Nekróza kůže nebo dalších orgánů ̶ Systémová cholesterová mikroembolizace ̶ Alopecie ̶ Purple toes syndrome, urticaria, dermatitis including bullous eruptions Warfarin—Mechanismus účinku Vitamin K Warfarin Synthesis of Dysfunctional Coagulation Factors VII IX X II Vitamin K Utilization Reduced 46 C. Diseminovaná intravaskulární koagulace (DIC) ̶ Spuštěná koagulace a následné vyčerpání kogulačních faktorů ̶ Uvolnění tkáňového faktoru, TF. ̶ TF je exprimován na mnoha typech buněk (endoteliální, makrofágy, monocyty). ̶ Kontakt s krví po poškození cévní stěny (efekty cytokinů a endotoxinů). ̶ TF se váže na koagulační faktory, což vede k jejich aktivaci. Disseminovaná intravaskulární koagulace=DIC ̶ V důsledku extenzivní koagulace a fibrinolýzy dochází k vyčerpání koagulačních faktorů s masivním krvácením do intersticia. ̶ Příčiny: infekce, malignity, porod, porodnické komplikace, nemoci jater 48 D. Primární fibrinolýza ̶ Zvýšení fibrinolýzy moho způsobit některé živočišné toxiny; nadbytek tkáňového plazminogenového aktivátoru (tPA) např. u pacientů s cirhózou jater ̶ Při primární fibrinolýze je krvácivý stav způsoben ↓ hladiny fibrinogenu v krvi ̶ Jinou příčinou může být vrozený nedostatek inhibitoru plazminového aktivátoru nebo α-plazminového inhibitoru 49 Fibrinolýza 50 HYPERKOAGULAČNÍ STAVY (TROMBOFILIE) ̶ Trombózou rozumíme vytváření krevních sraženin uvnitř cirkulačního systému přichycených k cévní stěně nebo endokardu ̶ Hlavní příčinou je porucha mechanismů které mohou zabránit nebo utlumit srážení krve ̶ Přirozené antikoagulační faktory zahrnují ̶ specifický endotelový protein trombomodulin ̶ Plazmatické proteiny: protein C, protein S a antitrombin III 51 ̶ Trombomodulin ̶ Protein vytvářený v klidových nestimulovaných endoteliích a exprimovaný na jejich buněčné membráně ̶ Váže k sobě trombin jako cílový enzym koagulační kaskády ̶ Vazbou trombinu k trombomodulinu dochází ke změně substrátové specifity trombinu, který začne místo fibrinogenu preferovat protein C ̶ Takto modifikovaný protein C se stává aktivní proteázou se substrátovou specificitou vůči faktorům VIIIa a Va ̶ Protein S ̶ Plazmatický protein jaterního původu je podmíněna na vitamínu K závislou ɣ-karboxylací zbytků glutamové kyseliny ̶ Antitrombin III ̶ Inhibuje účinnost prokoagulačních faktorů trombinu IIa a faktoru Xa 52 Tabulka 1: Přehled fyziologických a patofyziologických stavů zvyšujících riziko vzniku trombů Vrozené predispozice Získané stavy Porucha inhibice koagulačních faktorů • Rezistence faktoru V vůči aktivovanému proteinu C • Nedostatek proteinu C • Nedostatek proteinu S • Nedostatek antitrombinu III Fyziologické stavy a komplikace léčby • Vysoký věk • Těhotenství a období po porodu • Podávání estrogenů včetně perorální antikoncepce • Obezita • Celková imobilizace Porucha fibrinolýzy • Dysfibrinogenémie • Nedostatek plazminogenu • Nedostatek tPA • Nadbytek PAI-1 Patologické stavy • Trombotická trombocytopenická purpura • Hyperviskózní syndromy • Nádorové onemocnění a myeloproliferační syndromy • Srdeční selhání • Paroxyzmální noční hemoglobinurie • Hyperlipidémie • Diabetes mellitus • Nefrotický syndrom 53 Vrozené hyperkoagulační stavy ̶ Klinickým projevem jsou opakované žilní trombózy a tromboembolie do plic ̶ Výskyt již v mladém věku ̶ Vrozený nedostatek nebo snížená fce antitrombinu III ̶ ↑riziko vzniku trombů již při snížení jeho hladiny pod 50 % ̶ Nedostatek proteinu C nebo S ̶ Rezistence faktoru V vůči proteinu C ̶ Opakující se venózní trombózy a tromboembolie do plic ̶ Některé formy dysfibrinogenémie ̶ Mutace v řetězcích tvořící molekulu fibrinogenu mohou snižovat jeho konverzi na fibrin působením trombinu (faktoru IIa) a způsobit poruchu srážení krve, byly popsány i mutace působící opačně 54 Vrozené hyperkolagulační stavy II Rezistence faktoru V k proteolytickému štěpení ̶ Nejčastější vrozená příčina hyperkoagulačních stavů jsou mutace faktoru V způsobující jeho rezistenci k proteolytickému štěpení aktivovaným proteinem C ̶ Vmolekule faktoru V je zaměněna AMK arginin za glutamin → leidenská mutace (nositeli cca 3 % lidí) ̶ Heterozygotní stav zvyšuje riziko tromboembolické nemoci 7x ̶ Homozygotní stav 20x 55 Získané hyperkoagulační stavy ̶ Poškození endoteliální výstelky cévně-srdečního systému nejčastěji vlivem aterosklerotických změn, poraněním a zánětem ̶ Zpomalení průtoku krve při srdečním selhání, hyperviskózním syndromu, imobilizaci, vzniku turbulentního proudění ̶ Trombocytémie nebo stavy po splenektomiii ̶ Patologická přítomnost tkáňového faktoru v cirkulaci (nádorová onemocnění, sepse, porod, velké operace..) ̶ Užívání perorální antikoncepce obsahující estrogeny ↓ hladinu antitrombinu III Tvorba trombu Fibrin Erytrocyty Destičky Koagulační testy ̶ Screeningové testy ̶ Krvácivost ̶ Počet destiček ̶ Protrombinový čas Quickův (PT) ̶ Parciální tromboplastinový čas (PTT) ̶ Trombinový čas (TT) ̶ Specifické testy Děkuji za pozornost