Hemostase

Het hemostasesysteem (hemostase) is een geheel van functionele, morfologische en biochemische mechanismen die zorgen voor het behoud van de vloeibaarheid van het bloed, het voorkomen en stoppen van bloedingen en de integriteit van de bloedvaten.

In een heel organisme is de vloeibare toestand van het bloed, bij afwezigheid van pathologische effecten, een gevolg van de balans van factoren die de processen bepalen

Coagulatie en het voorkomen van de ontwikkeling ervan. Verstoring van dit evenwicht kan door vele factoren worden veroorzaakt. Ongeacht de etiologische oorzaken verloopt trombusvorming in het lichaam volgens uniforme wetten, waarbij bepaalde cellulaire elementen, enzymen en substraten een rol spelen.

Bij de bloedstolling worden twee schakels onderscheiden: cellulaire (vasculair-bloedplaatjes) en plasma (coagulatie) hemostase.

• Onder cellulaire hemostase verstaan we celadhesie (d.w.z. de interactie van cellen met een vreemd oppervlak, ook cellen van een ander type), aggregatie (het aan elkaar lijmen van dezelfde bloedcellen) en ook het vrijkomen van stoffen uit gevormde elementen die de plasmahemostase activeren.
• Plasma(coagulatie)hemostase is een cascade van reacties waarbij bloedstollingsfactoren betrokken zijn, eindigend met de vorming van fibrine. Het resulterende fibrine wordt verder afgebroken door plasmine (fibrinolyse).

Het is belangrijk op te merken dat de indeling van hemostatische reacties in cellulair en plasma conditioneel is, maar wel geldig is in het in-vitrosysteem en de keuze van geschikte methoden en de interpretatie van de resultaten van laboratoriumdiagnostiek van hemostasepathologie aanzienlijk vereenvoudigt. In het lichaam zijn deze twee schakels van het bloedstollingssysteem nauw met elkaar verbonden en kunnen ze niet afzonderlijk functioneren.

De vaatwand speelt een zeer belangrijke rol bij de implementatie van hemostasereacties. Endotheelcellen van bloedvaten zijn in staat om op hun oppervlak verschillende biologisch actieve stoffen te synthetiseren en/of tot expressie te brengen die trombusvorming moduleren. Deze omvatten von Willebrandfactor, endotheelrelaxerende factor (stikstofmonoxide), prostacycline, trombomoduline, endotheline, weefseltype plasminogeenactivator, weefseltype plasminogeenactivatorremmer, weefselfactor (tromboplastine), weefselfactorrouteremmer en enkele andere. Daarnaast bevatten endotheelcelmembranen receptoren die, onder bepaalde omstandigheden, de binding aan moleculaire liganden en cellen die vrij in de bloedbaan circuleren, bewerkstelligen.

Bij afwezigheid van beschadiging hebben de endotheelcellen die het bloedvat bekleden trombosebestendige eigenschappen, wat helpt de vloeibare toestand van het bloed te behouden. De tromboseresistentie van het endotheel wordt gewaarborgd door:

• contacttraagheid van het interne (naar het lumen van het vat gerichte) oppervlak van deze cellen;
• synthese van een krachtige remmer van bloedplaatjesaggregatie - prostacycline;
• de aanwezigheid van trombomoduline op het endotheelcelmembraan, dat trombine bindt; in dit geval verliest dit laatste het vermogen om bloedstolling te veroorzaken, maar behoudt het de activerende werking op het systeem van twee belangrijkste fysiologische anticoagulantia - proteïne C en S;
• hoog gehalte aan mucopolysacchariden op het binnenoppervlak van bloedvaten en fixatie van het heparine-antitrombine III (ATIII)-complex op het endotheel;
• het vermogen om weefselplasminogeenactivator af te scheiden en te synthetiseren, wat fibrinolyse verzekert;
• het vermogen om fibrinolyse te stimuleren via het proteïne C en S systeem.

Aantasting van de integriteit van de vaatwand en/of veranderingen in de functionele eigenschappen van endotheelcellen kunnen bijdragen aan de ontwikkeling van protrombotische reacties – het antitrombotische potentieel van het endotheel wordt omgezet in trombogeen. De oorzaken die leiden tot vaatletsel zijn zeer divers en omvatten zowel exogene (mechanische schade, ioniserende straling, hyper- en hypothermie, toxische stoffen, waaronder geneesmiddelen, enz.) als endogene factoren. Tot deze laatste behoren biologisch actieve stoffen (trombine, cyclische nucleotiden, een aantal cytokinen, enz.), die onder bepaalde omstandigheden membraan-agressieve eigenschappen kunnen vertonen. Een dergelijk mechanisme van vaatwandbeschadiging is kenmerkend voor veel ziekten die gepaard gaan met een neiging tot trombusvorming.

Alle cellulaire elementen van het bloed nemen deel aan de trombogenese, maar voor bloedplaatjes (in tegenstelling tot erytrocyten en leukocyten) is de procoagulante functie de belangrijkste. Bloedplaatjes spelen niet alleen een belangrijke rol in het proces van trombusvorming, maar hebben ook een significante invloed op andere schakels in de hemocoagulatie. Ze zorgen voor geactiveerde fosfolipide-oppervlakken die nodig zijn voor de implementatie van plasmahemostaseprocessen, geven een aantal stollingsfactoren af aan het bloed, moduleren de fibrinolyse en verstoren hemodynamische constanten, zowel door tijdelijke vasoconstrictie veroorzaakt door de aanmaak van tromboxaan A2 _als door de vorming en afgifte van mitogene factoren die hyperplasie van de vaatwand bevorderen. Wanneer de trombogenese op gang komt, vindt de activering van bloedplaatjes plaats (d.w.z. activering van bloedplaatjesglycoproteïnen en fosfolipasen, fosfolipidenmetabolisme, vorming van secundaire boodschappers, proteïnefosforylering, arachidonzuurmetabolisme, actine- en myosine-interactie, Na ⁺ /H ⁺ -uitwisseling, expressie van fibrinogeenreceptoren en herverdeling van calciumionen) en de inductie van hun adhesieprocessen, afgifte- en aggregatiereacties; adhesie gaat vooraf aan de afgifte- en aggregatiereactie van bloedplaatjes en is de eerste stap in het hemostatische proces.

Wanneer de endotheelbekleding beschadigd raakt, komen de subendotheliale componenten van de vaatwand (fibrillair en niet-fibrillair collageen, elastine, proteoglycanen, enz.) in contact met het bloed en vormen een oppervlak waaraan de von Willebrandfactor zich kan binden. Deze factor stabiliseert niet alleen factor VIII in het plasma, maar speelt ook een sleutelrol in het proces van bloedplaatjesadhesie, waarbij subendotheliale structuren worden gekoppeld aan celreceptoren.

De hechting van bloedplaatjes aan het trombogene oppervlak gaat gepaard met hun spreiding. Dit proces is noodzakelijk voor een volledigere interactie van bloedplaatjesreceptoren met gefixeerde liganden, wat bijdraagt aan verdere progressie van trombusvorming. Dit komt doordat het enerzijds zorgt voor een sterkere verbinding van de geadhesieerde cellen met de vaatwand, en anderzijds doordat geïmmobiliseerd fibrinogeen en von Willebrandfactor als bloedplaatjesagonisten kunnen fungeren en zo bijdragen aan verdere activering van deze cellen.

Naast interactie met een vreemd (inclusief beschadigd vaat) oppervlak, kunnen bloedplaatjes aan elkaar klonteren, oftewel aggregeren. Bloedplaatjesaggregatie wordt veroorzaakt door stoffen van verschillende aard, zoals trombine, collageen, ADP, arachidonzuur, tromboxaan A2 _, prostaglandinen G2 _en H2 _, serotonine, adrenaline, plaatjesactiverende factor en andere. Exogene stoffen (afwezig in het lichaam), zoals latex, kunnen ook als proaggreganten fungeren.

Zowel bloedplaatjesadhesie als -aggregatie kunnen leiden tot de ontwikkeling van een afgiftereactie - een specifiek Ca ²⁺ -afhankelijk secretieproces waarbij bloedplaatjes een aantal stoffen afgeven aan de extracellulaire ruimte. De afgiftereactie wordt geïnduceerd door ADP, adrenaline, subendotheliaal bindweefsel en trombine. Aanvankelijk komt de inhoud van dichte granula vrij: ADP, serotonine, Ca ²⁺; een intensere stimulatie van bloedplaatjes is nodig voor de afgifte van de inhoud van α-granula (plaatjesfactor 4, β-tromboglobuline, plaatjesgroeifactor, von Willebrandfactor, fibrinogeen en fibronectine). Liposomale granula die zure hydrolasen bevatten, komen alleen vrij in aanwezigheid van collageen of trombine. Opgemerkt dient te worden dat de uit bloedplaatjes vrijkomende factoren bijdragen aan het sluiten van het vaatwanddefect en aan de ontwikkeling van een hemostatische plug. Bij een voldoende ernstige vaatbeschadiging vormt een verdere activering van bloedplaatjes en hun hechting aan het beschadigde deel van het vaatoppervlak echter de basis voor de ontwikkeling van een uitgebreid trombotisch proces met daaropvolgende vaatafsluiting.

Hoe dan ook, het resultaat van endotheelcelbeschadiging is de verwerving van procoagulante eigenschappen door de vasculaire intima, wat gepaard gaat met de synthese en expressie van weefselfactor (tromboplastine), de belangrijkste initiator van het bloedstollingsproces. Tromboplastine zelf heeft geen enzymatische activiteit, maar kan fungeren als cofactor van geactiveerde factor VII. Het tromboplastine/factor VII-complex kan zowel factor X als factor XI activeren, waardoor trombine wordt aangemaakt, wat op zijn beurt verdere progressie van zowel cellulaire als plasmahemostasereacties induceert.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ]

Mechanismen van hemostaseregulatie

Een aantal remmende mechanismen voorkomt ongecontroleerde activering van stollingsreacties die kunnen leiden tot lokale trombose of gedissemineerde intravasculaire stolling. Deze mechanismen omvatten inactivering van procoagulante enzymen, fibrinolyse en afbraak van geactiveerde stollingsfactoren, voornamelijk in de lever.

Inactivering van stollingsfactoren

Plasmaproteaseremmers (antitrombine, weefselfactorremmer, een _α-2 -macroglobuline, heparinecofactor II) inactiveren stollingsenzymen. Antitrombine remt trombine, factor Xa, factor Xla en factor IXa. Heparine versterkt de activiteit van antitrombine.

Twee vitamine K-afhankelijke eiwitten, proteïne C en proteïne S, vormen een complex dat de factoren VIIIa en Va proteolytisch inactiveert. Trombine activeert proteïne C door zich te binden aan een receptor op endotheelcellen genaamd trombomoduline. Geactiveerd proteïne C, samen met proteïne S en fosfolipiden als cofactoren, proteolyseert de factoren VIIIa en Va.

Fibrinolyse

Fibrineafzetting en fibrinolyse moeten in evenwicht zijn om de hemostatische stolling tijdens het herstel van de beschadigde vaatwand te behouden en te beperken. Het fibrinolytische systeem lost fibrine op met behulp van plasmine, een proteolytisch enzym. Fibrinolyse wordt geactiveerd door plasminogeenactivatoren die vrijkomen uit vasculaire endotheelcellen. Plasminogeenactivatoren en plasmaplasminogeen binden aan fibrine. Plasminogeenactivatoren splitsen plasminogeen katalytisch, waardoor plasmine ontstaat. Plasmine vormt oplosbare fibrineafbraakproducten, die in de bloedbaan terechtkomen.

Plasminogeenactivatoren worden onderverdeeld in verschillende typen. Weefselplasminogeenactivator (tPA) van endotheelcellen heeft een lage activiteit wanneer het vrij in oplossing is, maar de effectiviteit neemt toe wanneer het interageert met fibrine in de nabijheid van plasminogeen. Het tweede type, urokinase, bestaat in enkelketen- en dubbelketenvormen met verschillende functionele eigenschappen. Enkelketenurokinase kan geen vrij plasminogeen activeren, maar net als tPA kan het plasminogeen activeren bij interactie met fibrine. Sporenconcentraties plasmine splitsen enkelketenurokinase in dubbelketenurokinase, dat plasminogeen activeert in oplossing en gebonden aan fibrine. Epitheelcellen in uitscheidingskanalen (bijv. niertubuli, melkklierbuizen) scheiden urokinase uit, een fysiologische activator van fibrinolyse in deze kanalen. Streptokinase, een bacterieel product dat normaal gesproken niet in het lichaam voorkomt, is een andere potentiële plasminogeenactivator. Streptokinase, urokinase en recombinant tPA (alteplase) worden therapeutisch gebruikt om fibrinolyse te induceren bij patiënten met acute trombotische aandoeningen.

[ 5 ], [ 6 ], [ 7 ], [ 8 ], [ 9 ], [ 10 ], [ 11 ], [ 12 ]

Regulering van fibrinolyse

Fibrinolyse wordt gereguleerd door plasminogeenactivatorremmers (PAI's) en plasmineremmers, die de fibrinolyse vertragen. PAI-1 is de belangrijkste PAI, die vrijkomt uit vasculaire endotheelcellen, inactiveert tPA, urokinase en activeert bloedplaatjes. De belangrijkste plasmineremmer is α-antiplasmine, dat vrij plasmine dat uit het stolsel vrijkomt, inactiveert. Een deel van de α-antiplasmine kan zich via factor XIII aan het fibrinestolsel binden, waardoor overmatige plasmineactiviteit in het stolsel wordt voorkomen. Urokinase en tPA worden snel door de lever verwijderd, wat een ander mechanisme is om overmatige fibrinolyse te voorkomen.

Hemostatische reacties, die in hun geheel vaak plasma(coagulatie)hemostase worden genoemd, leiden uiteindelijk tot de vorming van fibrine. Deze reacties worden voornamelijk gerealiseerd door eiwitten die plasmafactoren worden genoemd.

Internationale nomenclatuur van stollingsfactoren

Factoren	Synoniemen	Halveringstijd, h
I	Fibrinogeen*	72-120
II	Protrombine*	48-96
Derde	Weefseltromboplastine, weefselfactor	-
Vierde	Calciumionen	-
V	Proaccelerine*, Ac-globuline	15-18
VI	Accelerin (niet meer in gebruik)
VII	Proconvertine*	4-6
VIII	Antihemofiel globuline A	7-8
Negende	Kerstfactor, plasma tromboplastine component,	15-30
	Antihemofiele factor B*
X	Stewart-Prower-factor*	30-70
XI	Antihemofiele factor C	30-70
XII	Hageman-factor, contactfactor*	50-70
XIII	Fibrinase, fibrinestabiliserende factor Aanvullend:	72
	Von Willebrand-factor	18-30
	Fletcherfactor, plasmaprekallikreïne	-
	Fitzgerald-factor, kininogeen met hoog moleculair gewicht	-

*Wordt in de lever gesynthetiseerd.

Fasen van plasmahemostase

Het proces van plasma-hemostase kan voorwaardelijk worden onderverdeeld in 3 fasen.

Fase I - vorming van protrombinase of activering van de contact-kallikreïne-kinine-cascade. Fase I is een meerfasenproces dat resulteert in de accumulatie van een complex van factoren in het bloed die protrombine kunnen omzetten in trombine; daarom wordt dit complex protrombinase genoemd. Er zijn intrinsieke en extrinsieke routes voor de vorming van protrombinase. In de intrinsieke route wordt de bloedstolling geïnitieerd zonder de deelname van weefseltromboplastine; plasmafactoren (XII, XI, IX, VIII, X), het kallikreïne-kininesysteem en bloedplaatjes nemen deel aan de vorming van protrombinase. Als gevolg van de initiatie van reacties van de intrinsieke route wordt een complex van factoren Xa met V gevormd op het fosfolipideoppervlak (plaatjesfactor 3) in aanwezigheid van geïoniseerd calcium. Dit hele complex fungeert als protrombinase en zet protrombine om in trombine. De triggerfactor van dit mechanisme is factor XII, die wordt geactiveerd door bloedcontact met een vreemd oppervlak, of door bloedcontact met subendotheel (collageen) en andere componenten van bindweefsel bij beschadiging van de vaatwanden; of factor XII wordt geactiveerd door enzymatische splitsing (door kallikreïne, plasmine, andere proteasen). In de extrinsieke route van protrombinasevorming speelt weefselfactor (factor III), die tot expressie komt op celoppervlakken bij weefselbeschadiging, de hoofdrol en een complex vormt met factor VIIa en calciumionen, dat in staat is factor X om te zetten in factor Xa, wat protrombine activeert. Bovendien activeert factor Xa retrograde het complex van weefselfactor en factor VIIa. Zo worden de intrinsieke en extrinsieke routes verbonden bij de stollingsfactoren. De zogenaamde "bruggen" tussen deze routes worden gerealiseerd door wederzijdse activering van factor XII, VII en IX. Deze fase duurt 4 min. 50 sec. tot 6 min. 50 sec.

Fase II - trombinevorming. In deze fase zet protrombinase samen met stollingsfactoren V, VII, X en IV de inactieve factor II (protrombine) om in actieve factor IIa - trombine. Deze fase duurt 2-5 seconden.

Fase III - vorming van fibrine. Trombine splitst twee peptiden A en B van het fibrinogeenmolecuul en zet dit om in fibrinemonomeer. De moleculen van dit laatste polymeriseren eerst tot dimeren, vervolgens tot oligomeren, die nog steeds oplosbaar zijn, vooral in een zure omgeving, en uiteindelijk tot fibrinepolymeer. Bovendien bevordert trombine de omzetting van factor XIII in factor XIIIa. Deze laatste verandert, in aanwezigheid van Ca ²⁺, het fibrinepolymeer van een labiele vorm, gemakkelijk oplosbaar door fibrinolysine (plasmine), in een langzaam en beperkt oplosbare vorm, die de basis vormt voor een bloedstolsel. Deze fase duurt 2-5 seconden.

Bij de vorming van een hemostatisch trombus vindt er geen uitbreiding van de trombusvorming vanuit de beschadigde vaatwand langs het vaatbed plaats, omdat dit wordt voorkomen door het snel toenemende anticoagulante potentieel van het bloed na de stolling en de activering van het fibrinolytische systeem.

Het vloeibaar houden van bloed en het reguleren van de interactiesnelheid van factoren in alle stollingsfasen worden grotendeels bepaald door de aanwezigheid van natuurlijke stoffen in de bloedbaan met anticoagulerende werking. De vloeibare toestand van het bloed zorgt voor een evenwicht tussen de factoren die bloedstolling induceren en de factoren die de ontwikkeling ervan verhinderen. Deze laatste worden niet toegewezen aan een apart functioneel systeem, aangezien de implementatie van hun effecten meestal onmogelijk is zonder de deelname van procoagulerende factoren. Daarom is de toewijzing van anticoagulantia die de activering van bloedstollingsfactoren voorkomen en hun actieve vormen neutraliseren, zeer voorwaardelijk. Stoffen met anticoagulerende werking worden constant in het lichaam aangemaakt en komen met een bepaalde snelheid in de bloedbaan terecht. Deze omvatten ATIII, heparine, proteïne C en S, de recent ontdekte weefselstollingsremmer TFPI (weefselfactor-factor VIIa-Ca2 ⁺ complexremmer), α2 macroglobuline, antitrypsine, enz. Tijdens de bloedstolling, fibrinolyse, worden ook stoffen met anticoagulerende werking gevormd uit stollingsfactoren en andere eiwitten. Anticoagulantia hebben een uitgesproken effect op alle fasen van de bloedstolling, dus het is erg belangrijk om hun activiteit bij bloedstollingsstoornissen te bestuderen.

Nadat fibrine is gestabiliseerd, samen met de gevormde elementen die de primaire rode trombus vormen, beginnen twee hoofdprocessen van de postcoagulatiefase: spontane fibrinolyse en retractie, die uiteindelijk leiden tot de vorming van een hemostatisch complete trombus. Normaal gesproken vinden deze twee processen parallel plaats. Fysiologische spontane fibrinolyse en retractie dragen bij aan de verdichting van de trombus en het uitvoeren van zijn hemostatische functies. Het plasmine (fibrinolytische) systeem en fibrinase (factor XIIIa) spelen een actieve rol in dit proces. Spontane (natuurlijke) fibrinolyse weerspiegelt een complexe reactie tussen de componenten van het plasminesysteem en fibrine. Het plasminesysteem bestaat uit vier hoofdcomponenten: plasminogeen, plasmine (fibrinolysine), activatoren van fibrinolysepro-enzymen en de remmers ervan. Verstoring van de verhouding van de componenten van het plasminesysteem leidt tot pathologische activering van fibrinolyse.

In de klinische praktijk worden bij de studie van het hemostasesysteem de volgende doelen nagestreefd:

• diagnostiek van stoornissen in het hemostasesysteem;
• het bepalen van de toelaatbaarheid van chirurgische ingrepen bij vastgestelde stoornissen in het hemostasesysteem;
• toezicht op de behandeling met directe en indirecte anticoagulantia, evenals trombolytische therapie.

Vasculaire-plaatjes (primaire) hemostase

De vasculaire bloedplaatjes- of primaire hemostase wordt verstoord door veranderingen in de vaatwand (dystrofische, immunoallergische, neoplastische en traumatische capillaire pathologieën); trombocytopenie; trombocytopathie, een combinatie van capillaire pathologieën en trombocytopenie.

Vasculaire component van hemostase

De volgende indicatoren kenmerken het vasculaire component van hemostase.

• Knijptest. De huid wordt onder het sleutelbeen in een plooi getrokken en geknepen. Bij gezonde mensen treden er noch direct na de knijp noch na 24 uur veranderingen op in de huid. Bij een verminderde capillaire weerstand ontstaan er petechiën of blauwe plekken op de plaats van de knijp, die vooral na 24 uur duidelijk zichtbaar zijn.
• Tourniquettest. Trek 1,5-2 cm afstand van de fossa van de vena cubitalis en teken een cirkel met een diameter van ongeveer 2,5 cm. Plaats de manchet van de tonometer op de schouder en creëer een druk van 80 mm Hg. Houd de druk gedurende 5 minuten strikt op één niveau. Alle petechiën die in de omlijnde cirkel verschijnen, worden geteld. Bij gezonde personen vormen zich geen petechiën of zijn er niet meer dan 10 (negatieve tourniquettest). Als de weerstand van de capillaire wand is aangetast, neemt het aantal petechiën na de test sterk toe.

Bloedplaatjescomponent van hemostase

Indicatoren die de bloedplaatjescomponent van hemostase karakteriseren:

• Bepaling van de bloedingsduur volgens Duke.
• Het aantal bloedplaatjes in het bloed tellen.
• Bepaling van bloedplaatjesaggregatie met ADP.
• Bepaling van bloedplaatjesaggregatie met collageen.
• Bepaling van de bloedplaatjesaggregatie met adrenaline.
• Bepaling van de bloedplaatjesaggregatie met ristocetine (bepaling van de von Willebrand factor-activiteit).