La coagulation

Les facteurs de coagulation sont des protéines du sang qui arrêtent les saignements. De nombreux différents facteurs de coagulation travaillent ensemble, au fil d’une série de réactions chimiques, pour arrêter les saignements. C’est ce qu’on appelle la coagulation.

Point de départ

Les facteurs de la coagulation sont au nombre de 13. Ils sont en libre circulation dans le sang et n'interviennent que lors de la réaction de coagulation qui est initiée par les plaquettes sanguines. Ils sont fabriqués par le foie.

Les différents facteurs

La réaction de coagulation est complexe et met en oeuvre différents facteurs en commençant par le facteur I qui initie la réaction. Parmi les plus importants, le facteur VIII qui se combine avec le facteur de Willebrand pour former une molécule complexe qui va activer le facteur X. Le déficit en facteur VIII est responsable de l'hémophilie.

Une autre forme d'hémophilie est due à un déficit en facteur IX.

Certains médicaments comme les anticoagulants inhibent un certain nombre de facteurs de la coagulation et de ce fait la retardent, ce qui est le but thérapeutique recherché.

D'une manière générale, les troubles de la coagulation sont dus soit à des problèmes de plaquettes, soit à des déficits génétiques ou acquis des divers facteurs de la coagulation.

La cascade de coagulation (ou hémostase secondaire)

La cascade de coagulation

La cascade de coagulation est constituée de deux voies qui mènent à la formation de fibrine. Ces deux voies sont la voie extrinsèque (dépendante du facteur tissulaire) et la voie intrinsèque. On croyait auparavant que ces deux voies étaient d'importance égale dans la cascade de coagulation. On sait à présent que la voie la plus importante dans l'initiation de la coagulation est la voie extrinsèque. Les deux voies sont des séries de réactions dans lesquelles un zymogène de sérine protéase et son cofacteur glycoprotéique sont activés pour ensuite catalyser la prochaine réaction. Les facteurs de coagulation sont normalement identifiés par des chiffres romains, avec un a minuscule pour indiquer la forme active.

Les facteurs de coagulation sont généralement des sérine protéases (enzymes). Il y a quelques exceptions. Par exemple, le facteur VIII et le facteur V sont des glycoprotéines, et le facteur XIII est une transglutaminase. Les sérine protéases fonctionnent en clivant d'autres protéines à des résidus spécifiques de sérine. Les facteurs de coagulation circulent sous formes de zymogènes inactifs. La cascade de coagulation est classiquement divisée en trois voies : la voie extrinsèque et la voie intrinsèque activent tous les deux la voie commune finale du facteur X, de la thrombine et de la fibrine.

Voie extrinsèque

Le rôle principal de la voie extrinsèque est de générer très rapidement une grande quantité de thrombine. Le facteur VIIa circule dans des quantités plus importantes que tout autre facteur de coagulation activé.

• L'intégrité de la paroi des vaisseaux sanguins compromise, le facteur VII quitte la circulation et entre en contact avec le facteur tissulaire exprimé par les fibroblastes du stroma et par les leucocytes. Il y a formation du complexe activé TF-FVIIa.
• Le TF-FVIIa active le facteur IX et le facteur X.
• Le facteur VII est lui-même activé par la thrombine, par le facteur XIa, XII et Xa.
• L'activation du facteur X par le complexe TF-FVIIa est inhibée par l'inhibiteur de la voie du facteur tissulaire (TFPI).
• Le facteur Xa et son cofacteur Va forment le complexe prothrombinase, qui active la prothrombine en thrombine.
• La thrombine active alors d'autres facteurs de la cascade, dont le facteur V le facteur VIII et le facteur XI.
• Le facteur VIIIa est le cofacteur du facteur IXa, et leur complexe (appelé tenase) active le facteur X, puis le cycle recommence.

Voie intrinsèque

L'initiation de cette voie se fait par contact du sang avec les structures sous-endothéliales. Cette étape, appelée phase contact, fait intervenir le kininogène de haut poids moléculaire (KHPM), la prékallicréine et le facteur XII. Ce dernier activé, va lui-même activer le facteur XI en présence d'ions Ca++. En présence du XIa, le facteur IX est à son tour activé en IXa. Il se forme alors un premier complexe à la surface de la membrane plaquettaire capable d'activer le X en Xa. Ce complexe fait intervenir le IXa, le Ca++, le facteur 3 plaquettaire et le cofacteur VIII activé par les premières traces de thrombine.

Voie commune

La facteur Xa adsorbé à la surface des phospholipides d'origine tissulaire et plaquettaire va, en présence du facteur Va, constituer la prothrombinase. Le Va provient du V activé par la thrombine. La prothrombinase est donc un complexe enzymatique faisant intervenir le Xa, le Va, le Ca++ et des phospholipides. Il existe donc une similitude avec le complexe activateur du X. La prothrombinase permet la formation de thrombine (IIa) à partir de prothrombine (II).

Thrombine

La thrombine est un puissant vasoconstricteur.
C'est aussi un mitogène (agent chimique encourageant une cellule à commencer sa division).

Certaines mutations du facteur V sont responsables d'une résistance à la protéine C activée et donc d'un état de thrombophilie (état pro-coagulant). Le facteur V ainsi muté est appelé « facteur V de Leyden » ;

1. effet pro-thrombotique par stimulation du facteur VII  tissulaire ;
2. stimulation de l'extravasation au niveau de la surface endothéliale ;
3. effet pro-inflammatoire : stimule la sécrétion d'Il-6 et MCD1.

Endothélium

L'endothélium vasculaire est la couche la plus interne des vaisseaux sanguins, celle en contact avec le sang. L'endothélium est un tissu de type épithélial qui se différencie des autres épithéliums car il dérive du mésoblaste ( = mésoderme) embryonnaire (la plupart des autres dérivant de l'ectoblaste ( = ectoderme) ou de l'endoblaste ( = endoderme)). Les cellules endothéliales, constitutives de l'endothélium, sont plates et polarisées ; la face apicale est en contact avec la lumière du vaisseau, la face basale étant quant à elle fixée sur une lame basale constituée de collagène.

Triade de Virchow

La triade de Virchow (Rudolf Virchow, 1821-1902) résume les trois éléments en jeu dans la thrombose: la paroi vasculaire, le sang et le flux sanguin. La thrombose artérielle et la thrombose veineuse n’ont pas la même genèse et sont rarement simultanées [244].

• Thrombose artérielle: elle est associée à une rupture de plaque athéromateuse qui met au contact du sang des éléments normalement abrités par l’endothélium: facteur tissulaire, collagène, macrophage, lipocytes, lipides. Le thrombus mural, initialement formé de plaquettes, crée une sténose qui provoque des forces de cisaillement (shear stress) et des turbulences, potentiellement génératrices de davantage de thrombus.
• Thrombose veineuse: typiquement associée à une hypercoagulabilité, elle est liée à une activité procoagulante de l’endothélium suite à une stimulation inflammatoire; le ralentissement du flux sanguin y est un élément capital.