La cascada de coagulación es el sistema de amplificación enzimática de la hemostasia secundaria que genera un coágulo de fibrina estable. Aunque tradicionalmente se describe como vías intrínsecas, extrínsecas y comunes, el modelo celular contemporáneo enfatiza que la coagulación ocurre en las superficies celulares en fases superpuestas: iniciación, amplificación y propagación.
El modelo en cascada clásico
La vía intrínseca (vía de activación por contacto) comienza cuando el factor XII (factor de Hageman) entra en contacto con superficies cargadas negativamente (calicreína, cininógeno de alto peso molecular). Esto activa el factor XII a XIIa, que activa el factor XI a XIa. El factor XIa activa el factor IX a IXa, que con el factor VIIIa forma el complejo tenasa en las superficies de las plaquetas, activando el factor X. La vía extrínseca (vía del factor tisular) se inicia cuando el factor tisular (TF) del endotelio dañado se une y activa el factor VII. El complejo TF-VIIa activa directamente el factor X. La vía común comienza con el factor Xa, que con el factor Va forma el complejo de protrombinasa en las superficies de las plaquetas, convirtiendo la protrombina (factor II) en trombina (factor IIa). La trombina escinde el fibrinógeno (factor I) en monómeros de fibrina que se polimerizan y activa el factor XIII, que entrecruza los polímeros de fibrina formando un coágulo estable.
Factores de coagulación
La protrombina (factor II) es un zimógeno dependiente de la vitamina K que se sintetiza en el hígado. El factor tisular (factor III) es una glicoproteína transmembrana expresada en células subendoteliales y regulada positivamente por citocinas inflamatorias. El calcio (factor IV) es necesario para el ensamblaje de complejos de tenasa y protrombinasa en las superficies de fosfolípidos. El factor V es un cofactor esencial en el complejo de protrombinasa; se activa con la trombina y se inactiva con la proteína C activada. El factor VII es un zimógeno dependiente de la vitamina K; su forma activada (VIIa) se une al factor tisular para iniciar la coagulación. El factor VIII es cofactor del factor IXa en el complejo tenasa; su deficiencia causa hemofilia A. El factor IX es un zimógeno dependiente de la vitamina K; su deficiencia provoca hemofilia B (enfermedad de Navidad). El factor X es el punto de convergencia de las vías intrínseca y extrínseca, formando el complejo de protrombinasa con el factor Va. El factor XI es activado por el factor XIIa y amplifica la generación de trombina. El factor XIII entrecruza los polímeros de fibrina, estabilizando el coágulo contra la fibrinólisis.
El modelo de coagulación basado en células
El modelo basado en células describe tres fases superpuestas. En la fase de iniciación, las células portadoras del factor tisular (fibroblastos, células del músculo liso) se unen al factor VIIa y el complejo TF-VIIa activa pequeñas cantidades de los factores IX y X. El factor Xa genera trazas de trombina, insuficientes para la formación de fibrina pero fundamentales para la amplificación. En la fase de amplificación, las trazas de trombina activan las plaquetas, las plaquetas se degranulan y exponen la fosfatidilserina en su superficie, y la trombina activa los factores V, VIII y XI en las superficies de las plaquetas. En la fase de propagación, las plaquetas activadas proporcionan la superficie para el ensamblaje del complejo tenasa (IXa-VIIIa) y protrombinasa (Xa-Va), generando una explosión de trombina (la explosión de trombina) que convierte rápidamente el fibrinógeno en fibrina y activa el factor XIII para la estabilización del coágulo.
Factores dependientes de la vitamina K
Los factores II (protrombina), VII, IX y X, así como las proteínas C y S, requieren vitamina K para su síntesis. La vitamina K es un cofactor de la gamma-glutamil carboxilasa, que agrega un grupo carboxilo a los residuos del ácido glutámico, creando residuos del ácido gamma-carboxiglutámico (Gla) que permiten la unión dependiente del calcio a las membranas de fosfolípidos. La warfarina (antagonista de la vitamina K) inhibe la epóxido reductasa de la vitamina K, bloqueando el reciclaje de la vitamina K y produciendo factores no funcionales subcarboxilados. El PT (vía extrínseca) es más sensible a la warfarina porque el factor VII tiene la vida media más corta (4 a 6 horas), lo que hace que PT e INR sean la prueba de elección para el seguimiento de la warfarina.
Anticoagulantes naturales
La cascada se equilibra con anticoagulantes endógenos. La antitrombina inactiva la trombina y los factores Xa, IXa, XIa y XIIa. La vía de la proteína C: la trombina se une a la trombomodulina en el endotelio intacto, activando la proteína C (APC), que con la proteína S inactiva los factores Va y VIIIa. El inhibidor de la vía del factor tisular (TFPI) inhibe directamente el complejo TF-VIIa-Xa. La deficiencia de antitrombina, proteína C o proteína S aumenta el riesgo de trombosis. La resistencia a la proteína C activada (mutación del factor V Leiden) es la trombofilia hereditaria más común, causada por una mutación puntual (R506Q) que previene la escisión del factor Va por parte de APC.
Pruebas de laboratorio
La cascada de la coagulación se evalúa mediante el PT (vía extrínseca), el aPTT (vía intrínseca) y el tiempo de trombina (vía común). Los estudios de mezcla distinguen la deficiencia de factor del inhibidor. Los ensayos de factores específicos (ensayos de coagulación de una etapa basados en PT o aPTT con plasma deficiente en factores) cuantifican la actividad de los factores individuales. Los ensayos de generación de trombina (trombografía automatizada calibrada) proporcionan una evaluación global del potencial de coagulación, pero siguen siendo principalmente herramientas de investigación.