La cascade de coagulation est le système d’amplification enzymatique de l’hémostase secondaire qui génère un caillot de fibrine stable. Bien que traditionnellement décrit comme des voies intrinsèques, extrinsèques et communes, le modèle cellulaire contemporain souligne que la coagulation se produit à la surface des cellules dans des phases qui se chevauchent : initiation, amplification et propagation.
Le modèle classique en cascade
La voie intrinsèque (voie d’activation par contact) commence lorsque le facteur XII (facteur Hageman) entre en contact avec des surfaces chargées négativement (kallikréine, kininogène de haut poids moléculaire). Cela active le facteur XII en XIIa, qui active le facteur XI en XIa. Le facteur XIa active le facteur IX en IXa, qui avec le facteur VIIIa forme le complexe tenase sur les surfaces des plaquettes, activant le facteur X. La voie extrinsèque (voie du facteur tissulaire) est initiée lorsque le facteur tissulaire (TF) de l’endothélium endommagé se lie et active le facteur VII. Le complexe TF-VIIa active directement le facteur X. La voie commune commence par le facteur Xa, qui avec le facteur Va forme le complexe prothrombinase à la surface des plaquettes, convertissant la prothrombine (facteur II) en thrombine (facteur IIa). La thrombine clive le fibrinogène (facteur I) en monomères de fibrine qui polymérisent et active le facteur XIII, qui réticule les polymères de fibrine en un caillot stable.
Facteurs de coagulation
La prothrombine (facteur II) est un zymogène dépendant de la vitamine K synthétisé dans le foie. Le facteur tissulaire (facteur III) est une glycoprotéine transmembranaire exprimée sur les cellules sous-endothéliales et régulée positivement par les cytokines inflammatoires. Le calcium (facteur IV) est nécessaire à l’assemblage des complexes de ténase et de prothrombinase sur les surfaces phospholipidiques. Le facteur V est un cofacteur essentiel du complexe prothrombinase ; il est activé par la thrombine et inactivé par la protéine C activée. Le facteur VII est un zymogène dépendant de la vitamine K ; sa forme activée (VIIa) se lie au facteur tissulaire pour initier la coagulation. Le facteur VIII est un cofacteur du facteur IXa dans le complexe tenase ; sa carence provoque l’hémophilie A. Le facteur IX est un zymogène dépendant de la vitamine K ; sa carence provoque l’hémophilie B (maladie de Noël). Le facteur X est le point de convergence des voies intrinsèques et extrinsèques, formant le complexe prothrombinase avec le facteur Va. Le facteur XI est activé par le facteur XIIa et amplifie la génération de thrombine. Le facteur XIII réticule les polymères de fibrine, stabilisant ainsi le caillot contre la fibrinolyse.
Le modèle cellulaire de coagulation
Le modèle basé sur les cellules décrit trois phases qui se chevauchent. Dans la phase d’initiation, les cellules tissulaires porteuses de facteurs (fibroblastes, cellules musculaires lisses) se lient au facteur VIIa et le complexe TF-VIIa active de petites quantités de facteurs IX et X. Le facteur Xa génère des traces de thrombine, insuffisantes pour la formation de fibrine mais essentielles pour l’amplification. Dans la phase d’amplification, les traces de thrombine activent les plaquettes, les plaquettes se dégranulent et exposent la phosphatidylsérine à leur surface, et la thrombine active les facteurs V, VIII et XI à la surface des plaquettes. Dans la phase de propagation, les plaquettes activées fournissent la surface de l’assemblage complexe de la tenase (IXa-VIIIa) et de la prothrombinase (Xa-Va), générant une explosion de thrombine - l’explosion de thrombine - qui convertit rapidement le fibrinogène en fibrine et active le facteur XIII pour la stabilisation du caillot.
Facteurs dépendants de la vitamine K
Les facteurs II (prothrombine), VII, IX et X, ainsi que les protéines C et S, nécessitent de la vitamine K pour leur synthèse. La vitamine K est un cofacteur de la gamma-glutamyl carboxylase, qui ajoute un groupe carboxyle aux résidus d’acide glutamique, créant ainsi des résidus d’acide gamma-carboxyglutamique (Gla) qui permettent une liaison dépendante du calcium aux membranes phospholipidiques. La warfarine (antagoniste de la vitamine K) inhibe l’époxyde de vitamine K, bloquant le recyclage de la vitamine K et produisant des facteurs sous-carboxylés et non fonctionnels. Le PT (voie extrinsèque) est le plus sensible à la warfarine car le facteur VII a la demi-vie la plus courte (4 à 6 heures), ce qui fait du PT et INR le test de choix pour la surveillance de la warfarine.
Anticoagulants naturels
La cascade est équilibrée par des anticoagulants endogènes. L’antithrombine inactive la thrombine et les facteurs Xa, IXa, XIa et XIIa. La voie de la protéine C : la thrombine lie la thrombomoduline sur l’endothélium intact, activant la protéine C (APC) qui, avec la protéine S, inactive les facteurs Va et VIIIa. L’inhibiteur de la voie du facteur tissulaire (TFPI) inhibe directement le complexe TF-VIIa-Xa. Un déficit en antithrombine, en protéine C ou en protéine S augmente le risque de thrombose. La résistance activée à la protéine C (mutation du facteur V Leiden) est la thrombophilie héréditaire la plus courante, provoquée par une mutation ponctuelle (R506Q) qui empêche le clivage APC du facteur Va.
Tests en laboratoire
La cascade de coagulation est évaluée par le PT (voie extrinsèque), l’aPTT (voie intrinsèque) et le temps de thrombine (voie commune). Les études de mélange distinguent le déficit en facteur et l’inhibiteur. Des tests de facteurs spécifiques (tests de coagulation en une étape basés sur le PT ou l’aPTT avec du plasma déficient en facteur) quantifient l’activité des facteurs individuels. Les tests de génération de thrombine (thrombographie automatisée calibrée) permettent une évaluation globale du potentiel de coagulation mais restent avant tout des outils de recherche.
