La coagulazione è un processo fisiologico essenziale per arrestare il sanguinamento e riparare le lesioni vascolari. Questo complesso meccanismo omeostatico è basato su un delicato equilibrio regolato da forze opposte.
Il fenomeno più evidente della coagulazione è la formazione di filamenti di fibrina, che costituiscono una fitta rete in cui rimangono intrappolati gli elementi figurati del sangue, formando così il coagulo. Tuttavia, la formazione della fibrina è solo la fase finale di una complessa catena di reazioni chimiche e fisiche.
Le Fasi della Coagulazione
La coagulazione può essere suddivisa in tre fasi principali:
- Tromboplastinoformazione: Questa fase si articola in tre stadi:
- Formazione del terzo fattore tromboplastico.
- Formazione del prodotto intermediario (tromboplastina incompleta o inattiva).
- Formazione della tromboplastina attiva (tromboplastina endogena, protrombinasi) per interazione del prodotto intermediario con gli acceleratori della conversione protrombinica.
- Conversione della protrombina a trombina: Questo processo è svolto dalla tromboplastina.
- Formazione della fibrina: La trombina agisce sul fibrinogeno, convertendolo in fibrina.
Il Ruolo del Fibrinogeno
Dal punto di vista strutturale, il fibrinogeno, noto anche come fattore I, è una glicoproteina del plasma prodotta dal fegato. Rappresenta il substrato su cui agisce la trombina per convertirlo in fibrina ed è fondamentale per il processo di coagulazione. Una sua carenza nel sangue può portare a seri problemi in caso di ferite.
I valori standard nel plasma sono di 200-430 mg/dl nelle donne e 200-375 mg/dl per gli uomini. Le sue concentrazioni a livello ematico aumentano in caso di necessità, ovvero quando inizia un sanguinamento. Finché rimane in questa forma si tratta di una glicoproteina solubile, ma dopo l’azione della trombina si trasforma in fibrina, che non lo è.
Meccanismo di Conversione del Fibrinogeno in Fibrina
La formazione della tromboplastina è il punto centrale del meccanismo della coagulazione. Questa sostanza è capace di convertire, probabilmente con meccanismo idrolitico, la protrombina, altra proteina plasmatica, a trombina.
La protrombina (o fattore II) è una α2-globulina presente nel plasma, del peso molecolare di circa 62.000. Per azione della tromboplastina questa sostanza, di per sé inattiva, si trasforma in trombina. Si ritiene che questa trasformazione consista nella scissione della protrombina, la cui molecola avrebbe la stessa composizione e struttura chimica della trombina, ma un peso molecolare molto maggiore di quello che ha la trombina.
Questa trasformazione avviene in due tempi. Nel primo la molecola del fibrinogeno viene scissa in varî monomeri di fibrina e in un residuo acido-solubile chiamato fibrino-polipeptide, grazie alla proprietà della trombina di scindere i legami arginina-glicina. In un secondo tempo i varî monomeri di fibrina vengono polimerizzati in presenza di ioni calcio e di un fattore stabilizzante.
La fibrina è una proteina plasmatica che partecipa alla formazione dei coaguli di sangue. La formazione di questi coaguli di fibrina, stabilizzati dal fattore XIIIa in una trama intrecciata nella quale rimangono inglobate plasmine e cellule ematiche, risulta fondamentale per un'adeguata emostasi. Tale processo, tuttavia, dev'essere necessariamente autolimitato, per evitare la formazione di pericolosissimi coaguli anomali (trombi), che possono crescere al punto tale da occludere la circolazione o frammentarsi determinando fenomeni embolici.
Valutazione del Fibrinogeno e della Fibrina
A livello analitico ci sono due possibili test per valutare il fattore I. Il primo si basa sull’attività della molecola ovvero la rapidità con cui si converte in fibrina formando il coagulo ematico. Tempo e attività fra di loro sono direttamente proporzionali quindi se il processo è lento significa che la concentrazione della proteina è bassa, e viceversa. Il secondo test invece è di tipo quantitativo e si limita a restituire la concentrazione della proteina nel sangue. Questi controlli si eseguono di solito in caso ci siano stati episodi di trombosi o di emorragie intense, oltre che quando il paziente rischia di sviluppare malattie cardiovascolari. Ad esempio se in famiglia ci sono già stati più casi.
Per valutare la capacità coagulativa del sangue, i medici ricorrono a diverse analisi, come il tempo di trombina e la concentrazione plasmatica di fibrinogeno. Per quanto riguarda la fibrina, questa non viene generalmente misurata, ma talvolta si ricerca la concentrazione ematica di alcune sostanze derivanti dalla sua degradazione (FDPs), come il D-dimero. Il dosaggio di questi prodotti di dissoluzione della fibrina viene effettuato per indagare l'attività fibrinolitica dell'organismo, ma anche in presenza di dubbi circa malattie come la coagulazione intravasale disseminata, la trombosi venosa profonda e l'embolia polmonare.
Emostasi Primaria e Secondaria
Tutto comincia con una lesione che porta le cellule dell’endotelio a rilasciare il fattore di von Willebrand (vWF). Si tratta di una proteina che lega le piastrine vicine che a loro volta ne richiamano altre formando così il tappo emostatico nella zona della lesione. Questa parte del processo costituisce l’emostasi primaria, ma è solo nella fase secondaria che si vede il fibrinogeno ossia quando interviene. Il tappo creato dalle piastrine necessita di essere stabilizzato quindi l’endotelio rilascia il fattore tissutale (TF). La sua azione attiva le due vie che portano alla conversione del fibrinogeno in fibrina.
La più veloce di queste è la via estrinseca, che coinvolge i fattori coagulanti VII, X e V. Invece la più lenta è la via intrinseca, che comprende altre quattro proteine, ovvero i fattori XII, XI, IX e VIII. Per una coagulazione efficiente sono necessarie entrambe perché con una sola non si forma un coagulo stabile, anzi si tratta di una condizione patologica. Il fattore che chiude la cascata coagulativa una volta che si è formata la trombina è il XIII, nella sua forma attivata XIIIa. L’azione della trombina può essere ostacolata dall’azione dell’antitrombina, una proteina plasmatica ad un’azione anticoagulante.
Squilibri del Fibrinogeno: Rischi e Cause
Dato il suo ruolo cruciale nella coagulazione, valori fuori norma possono esporre allo sviluppo di trombi e altre patologie, come l’ictus, l’infarto e le malattie a carico delle arterie coronariche. Oltre che in caso di infiammazione e perdite di sangue i livelli di questa proteina possono salire anche per altre cause, tra cui alcune forme di epatite.
Se valori alti di questa glicoproteina sono pericolosi anche analisi che mostrano risultati troppo bassi indicano uno stato patologico. Una delle cause principali di una sua carenza è la malnutrizione, soprattutto se l’organismo non assume sufficienti quantità di vitamina K o di alcuni degli amminoacidi essenziali. Alcune epatopatie possono a sua volta portare a basse concentrazioni di fibrinogeno nel plasma. Si tratta di condizioni patologiche che compromettono la funzionalità del tessuto epatico, e a provocarle può essere per esempio un consumo eccessivo di alcol. Anche la leucemia compromette la produzione di fibrinogeno, oltre a quella del sistema immunitario.
Tabella dei valori normali del fibrinogeno
| Sesso | Valori normali (mg/dl) |
|---|---|
| Donne | 200-430 |
| Uomini | 200-375 |
Il Sistema Fibrinolitico
Lo scioglimento dei coaguli di fibrina è affidato al cosiddetto sistema fibrinolitico, nel quale una proteina - la plasmina - ricopre un ruolo di primo piano. Nel plasma esiste un sistema specifico, inattivo negli individui normali, capace di distruggere il fibrinogeno circolante e il coagulo di fibrina. Questo sistema è formato da un precursore, la profibrinolisina o plasminogeno, che è convertito a fibrinolisina o plasmina da un sistema attivante. Il sistema attivante consiste di un proattivatore plasmatico che viene convertito ad attivatore da parte di chinasi, batteriche o tessutali.
La natura dell'attivatore è molto importante nel determinismo dell'azione dell'enzima; la fibrinolisina attivata dalle chinasi batteriche distrugge indiscriminatamente non solo il fibrinogeno e la fibrina, ma anche altri fattori della coagulazione, e in particolare la globulina antiemofilica, il fattore Christmas e la proaccelerina.
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