(Ciencias de Joseleg)(Biología)(Introducción y biología
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blancos o leucocitos)(Las
plaquetas o trolbocitos)(Hematopoyesis)(Origen
de otros componentes de la sangre)(Referencias
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El daño vascular conlleva rápidamente al flujo de sangre, lo que, si no se repara con rapidez conllevaría a una pérdida de sangre peligrosamente masiva, lo que conllevaría a la falla de los órganos debido a la muerte celular. El procedimiento que sigue el organismo una vez se da un daño vascular consiste en una vasoconstricción de los capilares y demás vasos sanguíneos involucrados, lo cual disminuye el flujo de sangre. Posteriormente, se forma un trombo de plaquetas temporal (también denominado hemostasis primaria), para luego darse la formación de un coagulo de fibrina mucho más estable (también denominada hemostasis secundaria). Finalmente, una vez que el epitelio dañado se ha reparado se debe dar una retracción del coagulo hasta su disolución definitiva.
Inmediatamente después de una herida, el flujo de sangre a través del vaso sanguíneo disminuye debido a una serie de factores. Entre los factores físicos incluimos una dilatación del tejido adyacente que ejerce presión para cerrar el vaso sanguíneo, además que este por sí mismo genera una vasoconstricción que cierra lo más posible el volumen por donde puede circular y perderse la sangre. El nivel de compresión varía entre los diferentes tejidos, por ejemplo, el sangrado detrás del ojo no es detenido rápidamente debido a que la piel en esta área es fácilmente distensible (no ejerce presión con fortaleza). El ojo negro (una hemorragia interna debajo de la piel) es una consecuencia de no poder cerrar los capilares con eficiencia. Sin embargo, en muchas ocasiones el tejido adyacente a una herida, como el musculo, se tensa con fortaleza cerrando el corte para minimizar la pérdida de sangre, esta es una de las respuestas fisiológicas del útero después de que una mujer da a luz. En muchos casos, las células dañadas en el lugar de la herida liberan poderosas sustancias de vasoconstricción como la serotonina, el trombonxan A2, la epinefrina y el fibrinopeptido B.
Figura 57. Las plaquetas (trombocitos) en frotis de sangre periférica se
observan de un tamaño muy reducido.
El objetivo primordial de la hemostasis es la producción rápida de una barrera que cubra la abertura en el vaso sanguíneo. Esta barrera no es única como se piensa comúnmente, es más una sucesión de componentes. La primera barrera es una barrera celular generada por plaquetas (trombocitos) las cuales se unen unas con otras por cadenas de fibrinógeno.
Figura 58. El megacariocito.
Esta primera barrera, aunque útil, es relativamente frágil,
lo que conlleva a una regla médica, nunca quitar de manera brusca la sangre de
una herida, so pena de volverla a abrir y generar nuevamente una hemorragia, en
su lugar se la debe limpiar con mucho cuidado para que esta barrera primaria no
se rompa. Las plaquetas son fragmentos celulares irregulares con forma de disco
generadas a través de la división de una célula precursora denominada megacariocito.
Poseen un cuarto del tamaño de un glóbulo rojo (1.5-3 um). A medida que el
megacariocito madura, atraviesa por un proceso de fragmentación que resulta en
la liberación de cerca de 1 000 plaquetas.
Existe una gran cantidad de factores que estimulan a los
megatcariocitos a liberar plaquetas en las sinuosidades del tuétano. Entre
otras incluimos a la hormona trombopoyetina la cual es generada principalmente
en el hígado y los riñones y es liberada en respuesta a bajos niveles de
plaquetas circulantes. Las plaquetas no poseen un núcleo definido, pero poseen
proteínas importantes, las cuales son almacenadas en gránulos intracelulares,
los cuales son segregados en el momento en que la plaqueta es activada durante
la primera parte de la coagulación.
La baja cantidad de plaquetas en la sangre se denomina
trombocitopenia, y puede ser causada por una baja producción de plaquetas
(pacientes que tienen enfermedad del núcleo de los huesos largos), secuestro de
plaquetas en un vaso agrandado (esplenomegalia) o a una destrucción acelerada
(formación de coágulos primarios con inmunoglobulina G “modelo siguiente” y
remoción por fagocitos).
La trombocitopenia inmune es un desorden autoinmune común en
el cual los anticuerpos erróneamente reconocen las proteínas de membrana de las
plaquetas como agentes extraños, lo cual activa al sistema inmune
destruyéndolas. Adicionalmente a las plaquetas del suero, se deben realizar
conteos mediante punción del núcleo de los huesos largos que luego es analizada
como una biopsia.
También se ha estandarizado un examen que mide el tiempo de
sangrado. El tiempo que le toma a una herida formar la barrera primera de
plaquetas es medido mediante una incisión de un mm en la piel del brazo a la
cual se somete a un corte de presión de 40 mm Hg. Bajo este método, el sangrado
debe detenerse entre 1 y 9 minutos.
En el siguiente paso, la barrera relativamente débil y
soluble de plaquetas y fibrinógeno madura hasta formar una barrera mucho más
estable de un polímero de fibrina completamente insoluble. La proteína clave en
este caso se denomina trombina. La trombina corta cuatro péptidos de la
molécula de fibrinógeno, una vez cortado, la parte expuesta puede ensamblarse
con otras del mismo tipo, generando una reacción de polimerización espontánea
hasta formar una larga cadena llamada fibrina.
(YouTube) Formación
de trombina (minuto 0:19) corte del
fribrinógeno para formar el monómero de fibrina (minuto 0:26) polimerización
espontánea de fibrina (minuto 0:27). Nota, ya sé que el video está en alemán,
¡pero la animación es muy buena!
Cuando crecen, las cadenas de fibrina forman una red que
atrapa más plaquetas, eritrocitos y leucocitos formando un coagulo estable y
muy duro. Una segunda proteína denominada factor de estabilización de fibrina
(Factor XIII) cataliza la formación de enlaces covalentes entre las uniones de
los monómeros de la fibrina haciendo al coagulo aún más duro y estable.
La formación de un coagulo de fibrina es el objetivo final,
es generado por un sistema complejo de múltiples componentes integrados, que
regulan y amplifican su formación “por lo menos para los seres humanos”.
Ruta extrínseca de coagulación. El factor VII circula en la
sangre en su forma activa, pero para operar requiere como cofactor al factor
III "factor tisular" el cual solo es liberado en el momento de una
hemorragia. Esto es el desencadenante primordial de todos los demás eventos.
A esta serie de eventos se lo denomina cascada de coagulación la cual es mediada por varias proteínas que actúan en sucesión, y que reciben el nombre colectivo de factores de coagulación. Estas proteínas son sintetizadas en el hígado y que circulan en el plasma en estados inactivos.
Figura 59. Ruta extrínseca de la coagulación hasta llegar al factor Xa.
Figura 60. Ruta intrínseca de la coagulación hasta llegar al factor Xa.
La ruta intrínseca de coagulación, por mucho es la más compleja, la que contiene la mayoría, si no, todos los bucles de aceleración, y además, para que funcione, ya debe estar andando la ruta extrínseca, especialmente porque sin eso no se activaría el factor VIII. Estas proteínas son nombradas con numerales romanos, basado en la sucesión cronológica en que fueron descubiertos.
Figura 61. Ruta común de la coagulación.
La parte final de la cascada es convergente y se denomina ruta
común, es interesante resaltar que, en esta parte es donde inician todos los
bucles de aceleración y el de estabilización, todos junto con la reacción que
genera la fibrina son catalizados por la misma proteína, el factor IIa o
trombina. SE puede notar como la ruta intrínseca requiere para empezar a
funcionar de la conversión del factor VIII a VIIIa por parte de la trombina en
la figura CC-02.
La coagulación de la sangre depende de dos rutas de cascada
de coagulación, lo cual le permite a la sangre coagularse en momentos
diferentes. Sin embargo, ambas cascadas se unen en los pasos finales en los que
la fibrina se forma. El nombre de las rutas es la ruta intrínseca y la ruta
extrínseca. La ruta intrínseca se inicia cuando la sangre entra en contacto con
superficies cargadas negativamente y por la activación del factor XII a través
del contacto con una superficie expuesta en la matriz endotelial del epitelio
como el colágeno.
La ruta intrínseca también es conocida como ruta activada
por contacto. La activación del factor XII requiere de numerosos cofactores
calicreina y quinonogeno. Para el inicio de la ruta extrínseca, se requiere un
factor extrínseco a la sangre que es liberado en el momento de una herida, llamado
factor III (tromboplastina). Desde el punto de vista de la complejidad, la
cascada es muy interesante, nuevamente “para los humanos” ambas cascadas
estaban integradas, y numerosos pasos se unen entre ellas; de hecho, cualquier
intento de estudiarlas por separado conlleva a sobresimplificaciones.
Los eventos finales (y que de hecho son de los más
importantes para estudiar el origen evolutivo de la cascada de coagulación, al
ser con mucha probabilidad los más antiguos) conllevan a la formación de la red
de fibrina en ambas rutas. La ruta comienza con la activación de un factor de
coagulación inactivo llamado protrombina “factor X” a su forma activa llamada
factor Xa. En la ruta de coagulación extrínseca, el factor X es activado por un
complejo que consiste del factor VII, ion calcio y factor III. La activación de
este complejo omite el requerimiento de activar los factores VIII, IX, XI y XII
usado en la ruta intrínseca. En la ruta intrínseca el factor X es activado por
un complejo que consiste en factor VIII, factor IXa, factor 3 plaquetario y ion
calcio.
Siendo el calcio un factor necesario para la activación de
ambas rutas, el uso de agentes quelantes como el EDTA inhibe mucho la
coagulación de la sangre. En cualquier caso, la activación del factor X
conlleva a la activación de la protrombina en trombina, la cual a su vez
convierte el fibrinógeno en monómeros de fibrina que se polimerizaran de manera
espontánea. La trombina también optimiza la función de los factores V y VIII
acelerando los eventos de la cascada de coagulación. Adicionalmente, la
trombina también actúa como un señalizador, que atrae a las plaquetas para que
ayuden en el proceso de coagulación.
La tabla anterior muestra las proteinas involucradas en la
coagulación, junto con sus nombres comunes y la ruta en las que se presentan.
En resumen, mucho de la historia de la cascada de coagulación ocurre cerca de
la superficie de las plaquetas y células del endotelio. Aunque el plasma puede
coagular en ausencia de superficies, el uso de superficies simplifica el
proceso y acelera la tasa de reacción en varios ordenes de magnitud.
La fibrinólisis es el proceso por el cual la red de fibrina
se rompe, retrayendo el coagulo. La principal enzima involucrada en el proceso
se conoce como plasmina. La plasmina corta la fibra de fibrina en varias
partes, haciendo que el sistema pierda estabilidad, los fragmentos resultantes
son solubles, y por lo tanto la corriente de plasma se los puede llevar como si
fueran la eran de un rio embravecido.
El proceso puede ser acelerado por otras proteasas
circulantes producidas por el hígado o los riñones. La plasmina es una
proteinasa de serina igual a la mayoría de los cofactores involucrados en la
coagulación. Por lo general se encuentra de manera circulante en sangre en un
estado inactivo (¡que sorpresa!, “si fue un sarcasmo”) denominado plasminógeno.
El plasminógeno es activado mediante una proteína denominada, activador tisular
de plasminógeno, el cual es liberado por las células endoteliales que ya han
sido reparadas del daño.
(YouTube)La
retracción del coagulo es un fenómeno que puede ocurrir entre minutos a horas.
Mientras que el coagulo resuelve muchos problemas de la cura
de una herida, el proceso de regeneración del tejido dañado requiere una mayor
cantidad de factores. La regeneración óptima requiere el reclutamiento y
proliferación de nuevas células de tejido, así como nuevo epitelio vascular,
musculo liso y nervioso. El proceso requiere de proteínas como quemoatractores,
las cuales atraen el musculo liso, células infamatorias y fibroblastos a la
herida. Los mitógenos inducen la proliferación de las proteínas antes
mencionadas.
Otros factores de crecimiento del tipo de las citoquinas
inducen la proliferación y especialización de células no diferenciadas. Todas
controlan la contracción y la remodelación continua del tejido y del colágeno
sobre el por un periodo extenso de tiempo hasta lograr la reparación completa.
Un evento importante durante la reparación de una herida es la angiogénesis,
que es la formación de nuevos vasos sanguíneos. Las plaquetas juegan un rol
primordial debido a que segregan factores que inducen a la proliferación,
migración y diferenciación de los dos mayores componentes de los vasos
sanguíneos, células endoteliales y musculo liso.
Existen cerca de 20 factores angiogénicos y 30 inhibidores
de la angiogénesis encontrados naturalmente en el cuerpo. Cuando se produce una
herida, el equilibrio entre ese grupo de proteínas favorece a la angiogénesis,
produciendo una red de capilares nuevo alrededor de la herida, los cuales
transportan nutrientes y factores de crecimiento a los tejidos en reparación.
