Generalidades del sistema de la coagulación y pruebas para su estudio / Overwiew of the Coagulation System and laboratory tests for its study

En la década de los años sesenta, se describió la cascada de la coagulación como una secuencia de eventos enzimáticos iniciada por dos vías, la intrínseca y la extrínseca, las cuales convergían en una vía común para generar una enzima multifuncional, denominada trombina. La principal función de esta enzima consistía en transformar el fibrinógeno, en fibrina, una proteína que se polimeriza espontáneamente para formar la base estructural del coágulo. Posteriormente, se propuso el Modelo Celular según el cual la coagulación no es la consecuencia de vías de activación enzimáticas secuenciales, sino de una red de interacciones entre proteínas plasmáticas y transmembranas, así como, varios tipos celulares, que permiten la formación de complejos enzimáticos altamente eficientes con la finalidad de generar trombina. Esta revisión explica en detalle ambos enfoques, además, aborda las diferentes funciones que cumple la trombina dentro de la hemostasia y los mecanismos de inhibición que regulan la coagulación. Finalmente, se describen diferentes pruebas empleadas en la actualidad para evaluar la funcionalidad del sistema de coagulación, como: el tiempo de tromboplastina parcial activado, el tiempo de protrombina, el tiempo de trombina, el tiempo de reptilasa, el tiempo de coagulación por ecarina y el uso de sustratos cromogénicos para evaluar cada factor de la coagulación. Finalmente, dado a que la generación de trombina es clave dentro de la coagulación y a que el potencial de generar trombina puede indicar propensión a desarrollar eventos trombóticos o hemorrágicos, en este trabajo se presentan los métodos existentes para determinar la generación de trombina.

In the sixties, the clotting cascade was proposed, which describes the coagulation process as a sequence of enzymatic events initiated by two different pathways, the intrinsic and the extrinsic pathways, converging on a common pathway, to generate a multifunctional enzyme, thrombin, whose main function is to convert fibrinogen into fibrin, a protein that polymerizes spontaneously to form the building block of a hemostatic clot. Later, it was proposed a cell-based model of the hemostasis according to that coagulation does not occur as a consequence of linear sequential enzyme activation pathways, but rather via a network of simultaneous interactions between plasmatic and transmembrane proteins, as well as several cellular types, that allow the formation of highly efficient enzymatic complexes that lead to thrombin generation. In this review, we summarize these two approaches highlighting the functions of thrombin within the hemostasis and the inhibition mechanisms that regulate the blood coagulation. Moreover, we described different tests that are used to assess the function of the coagulation system, such as: activated partial thromboplastin time, prothrombin time, thrombin time, reptilase time, ecarin clotting time, and the use of chromogenic substrates to evaluate individual coagulation factors. Finally, because of thrombin generation is a fundamental part of the blood coagulation and, an estimation of how well a particular individual can generate thrombin may correlate with either a risk of bleeding or thrombosis, we also include the existing methods to evaluate the potential of thrombin generation in an individual.

De la hipótesis de la trombina a la inflamación. Es una realidad? / From thrombin hypothesis to inflammation. Is it reality?

The classical pathophysiologic concept of the acute coronary syndromes is the coronary artery thrombosis as a consequence of rupture or vulnerable atherosclerotic plaques. Actually, it is also been considered that systemic inflammatory phenomenon play a central role in the plaque instability associated to the atherothrombotic activity of the tissue factor (TF). The thrombotic phenomenon is controlled by tissue factor, stimulating the way of the protease's active receptors (PAR) and cause a negative cycle between inflammation and coagulation.

Activación plaquetaria por trombina / Platelet activation by thrombin

Cuando un agonista se une a su receptor específico sobre la membrana plaquetaria se inician una serie de cambios morfológicosy metabólicos que llevan al cambio de forma, agregación y secreción de contenidos granulares. La trombina, serinoproteasa multifuncional y fuerte agonosta plaquetario, tiene dos tipos de receptores sobre la membrana plaquetaria: de alta y de moderada afinidad. Este último pertenece a la familia de receptores ß2 adrenérgicos que presentan siete dominios de intramembrana, e inician la activación a través de G proteínas específicas. De esta manera se desencadenan diversos pasos metabólicos a través de varias enzimas claves. La actividad de la fosfolipasa Cß (PLCß) origina dos segundos mensajeros: Inositol 3 fosfato (IP3) que promueve la movilización de calcio del sistema tubular denso al citosol y el diacilglicerol (DG) que activa proteína quinasa C (PKC). Si bien la plaqueta no prolifera se han detectado enzimas relacionadas a oncogenes. De esta manera se han estudiado y comprendido nuevos caminos de activación. La familia de la tirosina quinasas, relacionas a la proliferación celular y oncogenes, fosforilan residuos tirosinas; en su mayoría son quinasas del tipo no receptor que se encuentran en el citosol como ser: Scr, Syk y FAK. La fosfolipasa Cy necesita la presencia de RasGAP, Rap 1b para hidrolizar fosfoinosítidos de membrana. La formación de este complejo trimérico se induce por trombina. La fosfoinositol-3-quinasa fosforila la posición 3 del anillo del inositol generando nuevos compuestos. La regulación completa de estos mecanismos de activación llevan a la respuesta hemostática plaquetaria. Su conocimiento hace posible el desarrollo de moléculas inhibitorias como terapéutica en los procesos trombóticos y tromboembólicos

Efectos vasculares de la trombina en arterias caninas y humana: su independencia del metabolismo del ácido araquidónico / Vascular effects of thrombin in the arteries in humans and dogs, independent of arachidonic acid metabolism

La trombina favorece la producción de postaciclina en células endoteliales, produce cambios en el tono vascular, estimula la liberación del factor relajante del endotelio, y potencia la respuesta del músculo liso vascular a varios agonistas. En este estudio se compararon los efectos vasculares de la trombina en arterias femoral y pulmonar caninas con los obtenidos en la arteria umbilical humana. Esto en presencia de inhibidores de cicloxigenasa y lipooxigenasa, beta antagonista, antagonista muscarínico, antiserotonina, antihistamínicos, alfa antagonista y un bloqueador de canales de calcio -además de heparina-, con y sin endotelio. Las concentraciones crecientes de trombina produjeron relajación y en arterias umbilicales se produjo contracción. La relajación fue dependiente del endotelio, mientras que la contracción no fue dependiente del endotelio. La relajación y contracción no fueron afectadas por inhibición del metabolismo del ácido araquidónico, ni por la presencia de los antagonistas utilizados. La heparina produjo en las arterias umbilicales una desviación de la curva dosis respuesta a trombina hacia la derecha y el bloqueador de canales de calcio produjo inhibición de esta contracción. En las arteria caninas la relación producida por trombina fue dependiente del endotelio, lo que haría pensar en un mediador endotelial. En arterias umbilicales la trombina produjo contracción en arterias con y sin endotelio por lo que se pensaría que esta respuesta no es producida por un factor endotelial. Parece estar mediada por un mecanismo que requiere de la unión de la trombina y la activación de entrada del calcio a las células.

Red blood cell and platelet induced differentiation of endothelial cells into capillary-like structure.

We cultivated endothelial cells of human umbilical vein origin in the presence of red blood cells and platelet-rich plasma, and observed the phenomena which occurred in the petri dish under phase contrast microscopy. Many small particles were observed after an overnight incubation. We washed the dish two times, then added thrombin to the dish. The network of thread-like strands appeared within 10 to 20 minutes of the addition, and at the same time the small particles adhered on the surface of the strands, swelled and fused gradually to cover the surface of the strands completely. Within 30 to 60 minutes the network of the strands changed into a capillary-like structure. These phenomena were not observed if we omitted red blood cells or platelet-rich plasma. Studies by transmission electron microscopy revealed that the inner surface of the lumen of the structure was covered with cells. The cells isolated from the lumen by trypsin grew to confluence in the conventional culture medium, and showed vWF antigen on their surface. These observations indicated that the method described is useful for in vitro study of angiogenesis.

Effect of onion and garlic on blood coagulation and fibrinolysis in vitro.

The effects of aqueous extracts of onion and garlic as well as of garlic oil were studied on the process of blood coagulation and fibrinolysis in vitro. Only onion was found to exhibit anti-coagulant and fibrinolytic activity while garlic extract as well as garlic oil were inactive.