Coagulazione del Sangue: come si Coagula il Sangue?

Coagulazione del Sangue: come si Coagula il Sangue?
Ultima modifica 19.03.2021
INDICE
  1. Introduzione
  2. Emostasi e Coagulazione
  3. Cascata della Coagulazione
  4. Meccanismi Regolatori

Introduzione

Che cos'è la Coagulazione del Sangue?

La coagulazione del sangue è quel processo che trasforma una parte di sangue fluido in una massa solida meglio nota come coagulo.

Coagulazione del Sangue Shutterstock

Il processo coagulativo vede l'intervento di molteplici fattori ed è accuratamente regolato dall'organismo affinché avvenga nei modi e nei tempi corretti (omeostasi fra forze pro-coagulanti e forze anticoagulanti e fibrinolitiche). Una coagulazione insufficiente o una coagulazione eccessiva, infatti, possono dare origine a conseguenze ugualmente gravi e pericolose. Nel primo caso si può assistere ad una eccessiva perdita di sangue anche per piccole ferite, nel secondo caso, invece, si può assistere alla formazione di coaguli anche quando non necessari e in distretti in cui non occorrerebbe l'intervento del processo coagulativo (formazione di trombi), con conseguente ostruzione del vaso e pericolo di distacco del coagulo (trombosi).

Emostasi e Coagulazione

Il meccanismo che prevede la coagulazione del sangue per arrestarne la fuoriuscita in seguito ad una lesione a carico di un vaso sanguigno prende il nome di emostasi.

L'emostasi prevede il susseguirsi di una serie di fasi e l'intervento di vari fattori che concorrono l'uno con l'altro per porre fine ad un sanguinamento in atto, quali:

  • Fattori vascolari;
  • Intervento delle piastrine (un particolare tipo di cellule del sangue);
  • Intervento dei fattori della coagulazione (si tratta degli "attori principali" di quella che viene definita come "cascata della coagulazione").

I primi due punti saranno di seguito brevemente illustrati, mentre all'ultimo punto verrà dedicato il capitolo successivo.

Fattori Vascolari che intervengono nell'Emostasi

In seguito ad un danno o a un trauma a carico di un vaso sanguigno, i fattori vascolari sono i primi ad intervenire per cercare di ridurre la perdita ematica. Più precisamente, si assiste ad una vasocostrizione locale e alla compressione dei vasi imputabile alla pressione esercitata sugli stessi dal sangue che è stravasato nei tessuti circostanti.

Intervento e Attivazione delle Piastrine

Le cellule endoteliali del vaso sanguigno lesionato secernono una particolare proteina nota come fattore di von Willebrand che, disponendosi in corrispondenza della lesione, agisce come una sorta di "collante" per le piastrine presenti nel sangue, favorendone l'adesione.

Le piastrine che si trovano così "ancorate" alla lesione passano alla forma attivata modificando la loro forma, liberando e favorendo la produzione di fattori e mediatori dell'aggregazione fra cui ricordiamo l'ADP (adenosina difosfato) e il trombossano A2 (ottenuto dall'acido arachidonico presente nella membrana cellulare piastrinica).

Il rilascio di ADP, trombossano A2 e altri mediatori favoriscono l'aggregazione e l'attivazione di altre piastrine a livello della lesione. In questo modo si assiste alla formazione di un tappo piastrinico che, tuttavia, ricordiamo non essere sufficiente, da solo, a generare emostasi. Per dare origine al coagulo vero e proprio è indispensabile la cascata della coagulazione.

Piastrine e cellule endoteliali vasali forniscono la superficie sulla quale i fattori della coagulazione andranno ad interagire fra di loro.

Cascata della Coagulazione

Cos'è?

La cascata della coagulazione è quel processo caratterizzato dall'attivazione sequenziale di una serie di fattori (i fattori della coagulazione per l'appunto). Si definisce "cascata" in quanto ciascun fattore coinvolto svolge la funzione di attivatore del fattore che viene dopo. Senza questa sequenza di reazioni il coagulo non si formerebbe.

La cascata della coagulazione si conclude con la formazione della rete di fibrina che intrappolerà le cellule del sangue originando il coagulo.

https://www.my-personaltrainer.it/imgs/2021/03/18/cascata-della-coagulazione---schematizzazione-semplificata-orig.jpeg Shutterstock
Cascata della Coagulazione - Schematizzazione Semplificata

Esistono, però, due differenti strade che possono portare a quest'ultima fase: la via estrinseca e la via intrinseca. Tali vie si differenziano per l'agente causale che le innesca e per il numero di fattori che vi sono implicati.

Nell'immagine a destra è possibile vedere uno schema molto semplificato di quella che è la cascata della coagulazione (in rosso la via estrinseca, in blu la via intrinseca e in giallo la via comune). Di seguito, invece, i processi verranno descritti più nel dettaglio.

Via Estrinseca

La via estrinseca viene attivata in presenza di un danno o trauma tissutale ed è la via più veloce in quanto prevede l'attivazione di un minor numero di fattori della coagulazione. Cercando di riassumerla e semplificarla, le diverse fasi della via estrinseca potrebbero essere così schematizzate:

  • Il trauma tissutale porta a danno cellulare. Dalle cellule danneggiate si liberano fosfolipidi e un fattore noto come tromboplastina tissutale (TF), fattore III o fattore tissutale della coagulazione.
  • Il fattore VII (anche noto come proconvertina) si lega al fattore tissutale di cui sopra, attivandosi in fattore VIIa (convertina) e dando così inizio alla via estrinseca della coagulazione.
  • Si forma in questo modo il componente enzimatico del complesso fattore tissutale/fattore VIIa o complesso estrinseco attivatore del fattore X.
  • Il fattore X (anche conosciuto come fattore Stuart-Prower) viene quindi attivato in fattore Xa dal complesso di cui sopra.
  • Il fattore Xa, insieme al fattore V attivato o Va (derivante dal fattore V non attivato chiamato anche proaccelerina) e insieme a fosfolipidi e ioni calcio (Ca²⁺) forma un complesso (l'attivatore della protrombina) che porta, infine, alla trasformazione della protrombina (o fattore II) in trombina (o fattore IIa).
  • La trombina o fattore IIa porta alla conversione del fibrinogeno (o fattore I) in fibrina agendo come un enzima proteolitico. Al contempo, la trombina attiva il fattore XIII (o fattore stabilizzante la fibrina) in fattore XIIIa.
  • Il fattore XIIIa catalizza la formazione di legami covalenti fra i monomeri di fibrina adiacenti precedentemente formatisi per rafforzare e stabilizzare i coaguli di fibrina (fibrina cross-linked).
  • La fibrina costituisce una sorta di rete nella quale vengono intrappolate le cellule del sangue e si forma il coagulo.

Gli ultimi cinque punti - quindi a partire dall'attivazione del fattore X in fattore Xa - sono comuni sia alla via estrinseca che alla via intrinseca.

Via Intrinseca

La via intrinseca prevede l'attivazione di più fattori rispetto a quella estrinseca e, per tale ragione, risulta essere più lenta. Essa si attiva quando il sangue entra in contatto con una superficie diversa da quella vasale.

A differenza della via estrinseca, la via intrinseca prevede il coinvolgimento solo di fattori plasmatici e non di altri fattori, come ad esempio quelli tissutali.

Anche in questo caso, cercheremo di semplificare al massimo le diverse fasi che la caratterizzano schematizzandole nei seguenti punti:

  • In seguito al contatto con una superficie diversa da quella del vaso sanguigno, si assiste all'attivazione del fattore XII - un fattore plasmatico anche noto come fattore di contatto di Hageman - in fattore XIIa.
  • Il fattore XIIa attiva a sua volta il fattore XI - noto come antecedente plasmatico della tromboplastina o PTA - in fattore XIa.
  • Il fattore XIa attiva il fattore IX (o fattore di Christmas) in fattore IXa.
  • Il fattore IXa insieme al fattore VIII attivato o VIIIa (la forma non attiva è conosciuta come fattore antiemofilico A o più semplicemente come fattore VIII) e insieme a fosfolipidi e ioni calcio costituisce il complesso intrinseco attivatore del fattore X. Da questo momento in poi iniziano le fasi in comune con la via estrinseca.
  • Il fattore X viene quindi attivato in fattore Xa dal complesso di cui sopra.
  • Il fattore Xa, insieme al fattore V attivato o Va, a fosfolipidi e ioni calcio forma un complesso (l'attivatore della protrombina) che porta, infine, alla trasformazione della protrombina (o fattore II) in trombina (o fattore IIa).
  • La trombina porta alla conversione del fibrinogeno in fibrina agendo come un enzima proteolitico. Al contempo, la trombina attiva il fattore XIII (o fattore stabilizzante la fibrina) in fattore XIIIa.
  • Il fattore XIIIa catalizza la formazione di legami covalenti fra i monomeri di fibrina adiacenti precedentemente formatisi per rafforzare e stabilizzare i coaguli di fibrina (fibrina cross-linked).
  • La fibrina costituisce una sorta di rete nella quale vengono intrappolate le cellule del sangue e si forma il coagulo.

Retrazione del Coagulo: cos'è e perché è necessaria

Il coagulo che si forma sia dalla via estrinseca che dalla via intrinseca della coagulazione deve, infine, andare incontro al processo di retrazione.

La retrazione rappresenta sostanzialmente la fase terminale della coagulazione ed è fondamentale per stabilizzare il coagulo stesso. In questa fase, i filamenti che costituiscono la rete di fibrina si contraggono trascinando con loro le cellule del sangue intrappolate e rilasciando un liquido - il siero - avente la medesima composizione del plasma ma privo di fibrinogeno.

Coagulazione per Via Intrinseca ed Estrinseca: quando si verificano?

Una lesione tissutale è in grado di attivare sia la via estrinseca che la via intrinseca, in quanto in caso di danno al vaso, non solo si libera la tromboplastina tissutale ma si espone il sangue all'inevitabile contatto con una superficie "estranea" diversa da quella vasale. Per altro, la coagulazione per via estrinseca porta all'origine di un coagulo ancora labile che non sarebbe sufficiente, da solo, a garantire una stabile emostasi per bloccare la fuoriuscita del sangue causata dal danno tissutale.

La sola coagulazione per via intrinseca, invece, può avvenire all'interno dei vasi sanguigni in condizioni patologiche, quando il sangue viene in contatto con una superficie estranea a quella vasale, ossia quando la superficie endoteliale dei vasi è alterata.

Lo sapevi che…

La coagulazione per via intrinseca avviene anche quando il sangue viene prelevato e posto, ad esempio, all'interno di una provetta di vetro. Appena entrato in contatto con le pareti vetrose, il fattore di contatto di Hageman si attiva dando origine alla cascata che porterà alla formazione del coagulo. Per questo motivo, quando si eseguono alcune analisi del sangue, nelle provette utilizzate per la raccolta possono essere presenti apposite sostanze anticoagulanti che ostacolino questo processo.

Fattori della Coagulazione: Riassunto e Schematizzazione

Di seguito una tabella con riportati i principali fattori della coagulazione, i loro nomi, la via di appartenenza e le loro principali attività.

Fattori Sinonimi Via di Appartenenza Attività
Fattore I Fibrinogeno Comune È il precursore della fibrina che costituirà la rete atta ad intrappolare le cellule del sangue e a formare il coagulo vero e proprio.
Fattore II Protrombina Comune È il precursore della trombina o fattore IIa (fattore II attivato).
Fattore III Fattore tissutale o tromboplastina tissutale Estrinseca Si tratta di una proteina presente in alcune cellule tissutali. In seguito ad un danno tissutale viene esposta al flusso sanguigno. Lega il fattore VII attivato dando inizio alla coagulazione per via estrinseca.
Fattore IV Ioni calcio (Ca²⁺) Comune La sua presenza è indispensabile in varie fasi della coagulazione.
Fattore V Proaccelerina Comune Viene attivato in fattore Va o accelerina che, talvolta, viene anche indicata come fattore VI della coagulazione. È un cofattore del fattore enzimatico Xa nel complesso fattore Xa/Va/fosfolipide o attivatore della protrombina.
Fattore VII Proconvertina Estrinseca Si attiva nel fattore VIIa (o convertina) legandosi al fattore tissutale o fattore III dando inizio alla coagulazione per via estrinseca.
Fattore VIII Fattore antiemofilico A, globulina antiemofilica Intrinseca Viene attivato in fattore VIIIa. È un cofattore del fattore enzimatico IXa nel complesso intrinseco attivatore del fattore X (o complesso fattore IXa/VIIIa/fosfolipide).
Fattore IX Fattore di Christmas, fattore antiemofilico B Intrinseca Viene attivato in fattore IXa, è l'enzima del complesso intrinseco attivatore del fattore X.
Fattore X Fattore di Stuart-Prower Comune Viene attivato a fattore Xa ed è l'enzima del complesso fattore Xa/Va/fosfolipide che catalizza la trasformazione della protrombina in trombina.
Fattore XI Antecedente plasmatico della tromboplastina o PTA Intrinseca Viene attivato in fattore XIa che, a sua volta, attiva il fattore IX.
Fattore XII Fattore di Hageman o fattore di contatto di Hageman Intrinseca Viene attivato in fattore XIIa quando entra in contatto con una superficie diversa da quella dei vasi sanguigni dando inizio alla coagulazione per via intrinseca.
Fattore XIII Fattore stabilizzante la fibrina Comune Viene attivato in fattore XIIIa dalla trombina e catalizza la formazione di legami covalenti fra i monomeri di fibrina.

Meccanismi Regolatori

Fattori Limitanti la Coagulazione: quali sono i meccanismi con cui l'organismo gestisce il processo coagulativo?

Chiaramente, in presenza di danni e lesioni ai vasi sanguigni, il processo della coagulazione è molto importante per evitare la perdita eccessiva di sangue.

Fattori Limitanti la Coagulazione Shutterstock

Tuttavia, appare chiaro quanto sia altrettanto importante che tale processo rimanga limitato all'area della lesione e non si estenda oltre il necessario, per quanto, per sua natura, la coagulazione tenderebbe a proseguire e a propagarsi. Ecco che, a questo punto, intervengono tutti quei meccanismi regolatori che contrastano il processo coagulativo.

Fattori Meccanici

Il rapido fluire del sangue all'interno del vaso sanguigno contribuisce ad allontanare i fattori della coagulazione che continuano a liberarsi dal coagulo iniziale impedendone quindi l'estensione.

Inattivazione dei Fattori della Coagulazione

L'inattivazione dei fattori della coagulazione avviene ad opera di fattori anticoagulanti, fra cui ricordiamo:

  • L'antitrombina (inattiva la trombina o fattore IIa e i fattori Xa, XIa e IXa);
  • La proteina C e la proteina S libera (sono due proteine vitamina K-dipendenti che formano un complesso capace di inattivare i fattori VIIIa e Va attraverso una reazione di proteolisi);
  • L'inibitore della via del fattore tissutale;
  • L'alfa-2-macroglobulina;
  • Il cofattore II eparinico.

Dissoluzione del coagulo e Fibrinolisi

La dissoluzione del coagulo deve avvenire quando la funzione emostatica dello stesso è terminata e il processo di ricostruzione della parete vasale danneggiata è in atto. Naturalmente, il processo non può avvenire in maniera repentina, ma la dissoluzione del coagulo deve avvenire man mano che ha luogo il processo di riparazione dei tessuti lesionati.

La deposizione e la rimozione (lisi) della fibrina devono quindi essere bilanciate in modo da poter garantire dapprima la permanenza del tappo emostatico e poi favorirne l'eliminazione durante la ricostruzione della parete vasale.

Nel processo di lisi della fibrina viene coinvolto il plasminogeno. Si tratta di una proteina presente nel plasma che - in seguito al contatto con specifici fattori attivatori liberati dalle cellule endoteliali lese - viene convertito in un enzima proteolitico conosciuto come plasmina. Quest'ultima scinde la fibrina e altri composti proteici presenti nel coagulo in composti più solubili, permettendo conseguentemente la dissoluzione dello stesso coagulo.

A sua volta, la fibrinolisi viene tenuta sotto controllo da meccanismi regolatori affinché avvenga nei modi e nei tempi necessari, fra cui ritroviamo l'attività degli inibitori dell'attivatore del plasminogeno e quella degli inibitori della plasmina.

Autore

Ilaria Randi
Laureata in Chimica e Tecnologia Farmaceutiche, ha sostenuto e superato l’Esame di Stato per l’Abilitazione alla Professione di Farmacista