HEMOSTASIS - คณะแพทยศาสตร์ ... · HEMOSTASIS Hemostasis หรือ การห ามเล ือด เป นขบวนการที่สําคัญในการป

HEMOSTASISHEMOSTASISHEMOSTASIS

Assistant Professor Dr. Chatchawan Srisawat

HEMOSTASIS

Hemostasis หรอื การหามเลือด เปนขบวนการที่สาํคญัในการปองกัน

ไมใหรางกายสูญเสยีเลือดออกจาก

ระบบไหลเวยีนเมื่อมกีารฉีกขาดของ

หลอดเลือด

ในขบวนการการหามเลือด จะประกอบดวยกลไกที่สําคญั 2 ระบบ ไดแก

1. การแข็งเปนลิ่มของเลือด (blood coagulation)

blood clot or thrombus*

(thrombus = ลิ่มเลือดที่เกิดขึ้นภายในระบบไหลเวียน เชน หลอดเลือด หรือ หัวใจ)

ขบวนการสรางลิ่มเลือด(coagulation)

ขบวนการสรางลิ่มเลือด(coagulation)

+

ขบวนการยับยั้งการสรางลิ่มเลือด(anticoagulation)

ขบวนการยับยั้งการสรางลิ่มเลือด(anticoagulation)

เกี่ยวของกับขบวนการสรางลิ่มเลือด เพื่อปองกันการสูญเสียเลือดจากระบบไหลเวียน เมื่อเกิดมกีารฉีกขาดของหลอดเลือด

HEMOSTASIS

2. การสลายของลิ่มเลอืด (blood clot dissolution or fibrinolysis)

เกี่ยวของกับการสลายลิ่มเลือดที่อาจจะเกิดมากเกินไปหรือผิดตาํแหนง ชวยปองกันไมใหเกิดลิ่มเลือดมากจนเกิดการอุดตันของระบบไหลเวียนเลือด

ในขบวนการการหามเลือด จะประกอบดวยกลไกที่สําคญั 2 ระบบ ไดแก

lysis of blood clot or thrombus

ขบวนการสลายลิ่มเลือด(fibrinolysis)

ขบวนการสลายลิ่มเลือด(fibrinolysis)

+

ขบวนการยับยั้งการสลายลิ่มเลือด(antifibrinolysis)

ขบวนการยับยั้งการสลายลิ่มเลือด(antifibrinolysis)

HEMOSTASIS

กลไกดังกลาวจะตองอยูในสมดุลซึ่งกันและกนั

Normal hemostasis

การเสยีสมดลุของระบบดงักลาวอาจทําใหเกิดความผดิปกติของการแข็งตวัของเลอืดและพยาธสิภาพตางๆทางการแพทย

coagulationantifibrinolysis

anticoagulationfibrinolysis


+Blood clot


Blood clot

HEMOSTASIS

ความเสี่ยงตอการมีเลือดออกงาย

Intracerebral hemorrahge Ecchymoses

Oops!



HEMOSTASIS



ความเสี่ยงตอการเกิดหลอดเลอืดอุดตันจากลิ่มเลือด

occlusion of blood vessels by thrombus leading to organ ischemia

HEMOSTASIS


• ขบวนการสรางลิ่มเลือด

• ขบวนการยับยั้งการสรางลิ่มเลือด

OutlineOutline


• ขบวนการสลายลิ่มเลือด

• ขบวนการยับยั้งการสลายลิ่มเลือด

HEMOSTASIS

ขบวนการสรางลิ่มเลือด (coagulation process)

ในภาวะปกติ เลือดจะไหลเวียนใน circulatory system โดยไมมีการเกิดลิ่มเลือดทั้งๆที่มีองคประกอบของการเกิดลิ่มเลือดอยูพรอม เนื่องจาก endothelial cells ที่บุผนังหลอดเลือด มีฤทธิ์ในการยับยั้งการสรางลิ่มเลือด

Endothelial layer

Subendothelial layer

• extracellular matrix:collagen, adhesionproteins

• cells: smooth muscles, fibroblasts

โครงสรางของหลอดเลือด

(tunica initima)

(tunica media and tunica adventitia)


vasoconstriction

vasoconstriction เพื่อลด blood flow และการสูญเสียเลือด

กลไกการหามเลือดอันดับแรกที่เกิดขึ้นเมื่อมีการฉีกขาดของหลอดเลือด เรียกวา Primary hemostasis อาศัยการทํางานของหลอดเลือดและเกล็ดเลือด

vessel injury


exposure ของ subendothelial layer (collagens & cellular components) กับเลือด หลังมีการฉีกขาดของหลอดเลือด

exposure ของ collagenและ platelet plug

เกล็ดเลือด (platelet) จะเขามาจับกับ collagen เพื่อทําการหามเลือด และจับกลุมรวมกันเปน platelet plug


Platelet: • สรางจาก megakaryocytes ใน bone marrow

• รูปรางกลม (discoid) ขนาด 1.5 - 3 nm ไมมี nucleus

• อายุของ platelet ~ 9 - 10 วัน

มีบทบาทสาํคัญในขบวนการสรางลิ่มเลอืด


Primary hemostasis โดย platelet จะประกอบไปดวยขัน้ตอนดังนี:้

• Platelet adhesion

การเกาะของ platelet บน exposed subendothelial layer

• Platelet activation

ขบวนการกระตุนเกล็ดเลือด จาก resting ไปเปน activated platelet

• Platelet aggregation

การเกาะกลุมของ platelet เขาดวยกัน


Primary hemostasis • Platelet adhesion

Platelet and its structure

- ในภาวะปกติ platelet จะลอยอยูในกระแสเลือด โดยไมจับกลุมกันหรือจับกับผนังหลอดเลือด

surface membrane ของ platelet จะมี glycoprotein เปนสวนประกอบที่สําคัญ โดยทําหนาที่เปน receptor

- แตเมื่อมีการฉีกขาดของหลอดเลือด platelet จะเขาจับกับ subendotheliallayer โดยอาศัย glycoprotein receptor ที่อยูบน membrane ของ platelet



platelet ใช glycoprotein (GP)receptor หลายชนิด เพื่อจับกับ exposed subendothelial layer(collagen & other extracellularmatrix proteins)

GP ที่สําคัญไดแก:

- GP Ia/IIa จับกับ collagen

- GP Ib/IX จับกับ vonWillebrand factor (vWF)



von Willebrand factor (vWF) เปน multimeric proteins ที่สรางจาก

endothelium และ platelet หนาที่สําคัญอันหนีงของ vWF คือ ทําหนาที่เปน

cell adhesion molecule โดยเมื่อมีการฉีกขาดของหลอดเลือดเกิดขึ้น vWF

ใน plasma จะเขาจับกับ exposed extracellular matrix และชวยยึดจับ

platelet ใหเกิด adhesion บริเวณที่มีการ vessel injury

exposed extracellular matrix (esp. collagen)endothelium

vWF platelet

endothelium


Platelet adhesion เปนขั้นตอนที่สําคัญ ในการที่จะ localize platelet ที่ตําแหนงที่มีการเสียหายของหลอดเลือด โดยเฉพาะใน artery ซึ่งมีการไหลของเลือดสูง



Platelet adhesionon thrombogenicsurface


Primary hemostasis • Platelet activation

เมือ่มกีารจบัของ platelet กับ collagen จะมีการกระตุนของ platelet ผานทาง receptor สงผลใหระดับ calcium ภายใน platelet จะเพิ่มสงูขึ้น ทําใหเกิดการเปลีย่นแปลงตางๆดังนี้:

เมือ่มกีารจบัของ platelet กับ collagen จะมีการกระตุนของ platelet ผานทาง receptor สงผลใหระดับ calcium ภายใน platelet จะเพิ่มสงูขึ้น ทําใหเกิดการเปลีย่นแปลงตางๆดังนี้:



1. การเปลี่ยนแปลงรูปรางของ platelet (shape change)

Disc shape Platelets with pseudopods



Animation of platelet shape change



2. กระตุนการหลั่งสารที่อยูใน platelet2. กระตุนการหลั่งสารที่อยูใน platelet

dense granule

α granuleplatelet สังเคราะหและเก็บสารที่ใชในขบวนการหามเลือดไวใน granules

vWF, fibronectin,coagulation factors

α granule dense granule Ca2+, serotonin,ADP

นอกจากนีย้ังมกีารเพิ่มปริมาณของ negatively-charged phospholipid(phosphatidylserine) บน platelet membrane ซึ่งใชในขบวนการสรางลิ่มเลือด

Platelet aggregationCoagulation process



ADP เปนสารที่หลั่ง dense granule ของ platelet

activation และ aggregation ของ platelet

AUTOCATALYTIC REACTION

platelet ADPrelease

+

+

ADP

+

+

+

ทําใหเกิด amplification ของ signal Platelet ทํางานไดมีประสิทธิภาพมากขึ้น



3. เกิดการสราง Thromboxane A2 (TXA2)

platelet membrane phospholipid

arachidonic acid

thromboxane A2

cyclooxygenase

thromboxane synthesis

phospholipase A2

activation และ aggregation ของ platelet

vasoconstriction

peroxidase

autocatalytic reaction



4. เกิดการ activation ของ GPIIb/IIIa

• การจับของ GP receptor กับ subendothelial extracellular matrix ในชวงการเกิด platelet adhesion จะเกิดขึ้นเร็ว แตไมแข็งแรง (rapid but low-affinity binding)

• ใน activated platelet จะมีการเปลี่ยนแปลงทางโครงสรางของ glycoprotein receptor GPIIb/IIIa ซึ่งเปน receptor ที่มีมากที่สุดบนผิวของ platelet ใหเปลี่ยนคุณสมบัติจาก inactive ไปเปน active receptor

• Active GPIIb/IIIa สามารถจับกับ vWF และ fibrinogen ไดอยางเหนียวแนน (high affinity)

platelet adhesion/aggregation


Primary hemostasis • Platelet aggregation

Fibrinogen และ vWF ใน plasma จะจับกับ GPIIb/IIIa บน platelet และทําหนาที่เชื่อม platelet เขาดวยกัน ทําใหเกิดการเกาะกลุมของ platelet (aggregation)


GP IIb/IIIa

Collagen

vWF

Fibrinogen

GP Ib/IX

GP Ia/IIa

Blood vessel wall injuries hemostasis

Primary hemostasis

Summary- primary hemostasis

Blood vessel (vasoconstriction)

Platelet (platelet plug)


ขั้นตอนการทํางานของ platelet ในการสราง platelet plug

Exposed extracellular matrix of subendothelial layer

1. Platelet adhesion

collagen

vWF

Glycoprotein receptor บน membrane ของ resting platelet จะเขาจับกับ exposed extracellular matrix protein



2. Platelet activation

เพื่อให aggregation ของ platelet เกิดไดดีขึ้น

TXA2

Release ofgranulecontents

- กระตุนใหเกิด platelet activation & aggregation

- clot formation

สามารถจับกับ fibrinogen และ vWF ไดดีและแข็งแรงมากขึ้น

Activation of GPIIb/IIIa receptor


Shape change(pseudopods)


3. Platelet aggregation

Platelet aggregation via GPIIb/IIIa & fibrinogen or vWF

Platelet plug


GP IIb/IIIa

Collagen

vWF

Fibrinogen

GP Ib/IX

GP Ia/IIa

Secondary hemostasis Clot formation

Primary hemostasis Platelet plug ไมแข็งแรง และ อาจหลุดออกได

Secondary hemostasis Blood clot formation เปลี่ยน fibrinogen เปน fibrin เกิดเปนลิ่มเลือด ซึ่งมีความแข็งแรงและสามารถหามเลือดไดดขีึ้น



• ขบวนการ clot formation เกิดจากการกระตุนการทํางานของ coagulation factor หลายชนิด ซึ่งนําไปสูการสราง fibrin และ blood clot

Factor IV = Ca2+ ion



• Coagulation factors สวนใหญ (factor II, VII, IX, X, XI, และ XII) เปนเอ็นซัยมที่มีฤทธิ์เปน protease และจะอยูในรูป inactive (zymogen)

• เมื่อมีการกระตุนสรางลิ่มเลือดเกิดขึน้ coagulation factors ดังกลาวจะถูกเปลี่ยนจาก inactive ไปเปน active protease

Inactiveprotease

(zymogen)

XI XI

XIIa

Proteolytic cleavageby the upstream

coagulation factor

XIa

Activeprotease

IX IXa

Inactiveprotease

Activeprotease

Cleavage of thedownstream factor



• Coagulation factors บางชนิด (factor III, V และ VIII) จะทําหนาที่เปน cofactor สําหรับ coagulation factor ที่เปน protease ทําให activity ของ factor ดังกลาวเพิ่มสูงมากขึ้น

VIIa + III VIIa III

Xa + Va

IXa + VIIIa

Xa Va

IXa VIIIa

Note - factor V และ VIII จะอยูในรูปของ procofactor ซึ่งจะถูกเปลี่ยนเปนรูป cofactor (Va และ VIIIa) เมื่อมีการกระตุนการสราง clot

• Fibrinogen (factor I) เปน coagulation factor ที่ทําหนาที่เปน precursor ที่สามารถถูกยอยดวย protease ไดเปน fibrin



• Clot formation สามารถแบงออกเปน 4 ขั้นตอน คือ:

1. Factor X activation

- extrinsic pathway

- intrinsic pathway

2. Thrombin generation

3. Fibrin formation

4. Clot retraction

X Xa

XIIXI

IX/VIIIa

intrinsic

VII/

III

extrinsic

Prothrombin (II) thrombin (IIa)

fibrinogen fibrin


Va

Secondary hemostasis • Factor X activaton

Extrinsic pathways

• Factor III หรือ tissue factor (thromboplastin) เปน glycoprotein ที่พบบนผิวเซลลที่อยูใน subendothelial layer ทําหนาที่เปน cofactor ของ FVIIa

เมื่อมีการฉีกขาดของหลอดเลือด, FIII จะถูก expose กับ FVII ทําใหเกิดการกระตุน activity ของ FVIIa และ activation ของ FX

VII

VIIa

III (tissue factor)

VII/III

VIIa/III

X Xa

autoactivationVIIa

III

Ca2+/ phospholipid

membranephospholipid

Ca2+

X Xa

present at 1-2% of total FVII


Secondary hemostasis • Factor X activaton

Intrinsic pathways

exposed extracellular matrixendothelium

พื้นผิวที่มีประจุลบสามารถกระตุน FXII ได เชน kaolin, glass surface

XII XIIa

VIIIa

X Xa

VIIIa

Ca2+ IXaPhospholipid(platelet)

IXa

XII XIIa

XI XIa

IXVIIIa

IXa/VIIIa

X Xa

contactsurfaces

HMK

Ca2+/ phospholipid

(cofactor ของ IXa)


Secondary hemostasis • Thrombin generation

Ca2+/ phospholipid

XaVa

(cofactor ของ Xa)

Xa/Va

prothrombin (II) thrombin (IIa)

II IIa

Va

Ca2+ XaPhospholipid(platelet)


Secondary hemostasis • Fibrin formation

thrombin

fibrinogen fibrin monomerCa2+

Spontaneous aggregation

Soft fibrin clot

soluble

covalent crosslink

Hard fibrin clot

insoluble

FXIII FXIIIa(fibrin stabilizing factor)


Secondary hemostasis • Fibrin formation

Covalent crosslinking of fibrin by FXIIIa


Secondary hemostasis • Clot retraction

โปรตีน thrombosthenin ใน platelet(similar to actin-myosin)

contraction of thrombosthenin

clot retraction

strengthen hemostatic plug

* thrombosthenin ทําใหเกิด shape change และ pseudopod extension ดวย


XII XIIa

XI XIa

IX IXaVIIIa

IXa/VIIIa

X Xa

contactsurfaces

HMK

*

VII

VIIa

VII/III

VIIa/III

III (tissue factor)

INTRINSIC

EXTRINSIC

Xa/Va

Ca2+

II IIa (thrombin)

fibrinogen fibrin

crosslinked fibrinFXIII FXIIIa

VIII

* requires Ca2+/phospholipid for catalysis

*

*Ca2+

VaV


ถึงแมวาการสรางลิ่มเลือดจะสามารถเกิดไดจาก intrinsic หรือ extrinsic pathways แตในรางกายการสรางลิ่มเลือดจะอาศัยการทํางานของ pathways ทั้งสองรวมกัน โดยมีกลไกที่นาจะเปนไปไดดงันี้

1. Initiation of coagulation cascade via extrinsic pathway


การกระตุน clot formation ที่นาจะเกิดขึ้นในรางกาย

-ยังไมมี VIIIa ในชวงเริ่มตนของ clot formation

Intrinsic pathway ไมนามีบทบาทสําคัญในการกระตุน clot formation ในรางกาย

-ผูที่ขาด contact factor ที่จําเปนสําหรับการกระตุน intrinsic pathway (FXII, kallikrein, HMK) พบวาจะไมมีปญหาเรื่อง bleeding disorder ในผูปวยดังกลาว

VIIa

III membranephospholipid

Ca2+

X Xa

1. Initiation of coagulation cascade via extrinsic pathway

VII

VIIa

III (tissue factor)

VII/III

VIIa/III

X Xa

Ca2+/ phospholipidpresent at 1-2% of total FVII

autoactivation



ดังนั้น กลไก extrinsic นาจะเปนกลไกที่สําคัญที่เปนจุดเริ่มตนของกระตุน clot formation ในรางกาย

ดังนั้น กลไก extrinsic นาจะเปนกลไกที่สําคัญที่เปนจุดเริ่มตนของกระตุน clot formation ในรางกาย


2. Initial thrombin formation by FXa

• Factor Xa ที่เกิดขึ้นจาก extrinsic pathway สามารถจะกระตุนการเปลี่ยน prothrombin เปน thrombin ได แตดวย activity ที่ต่ํามาก เนื่องจากยังไมมี Va ซึ่งเปน cofactor สําหรับ Xa

II IIa

Ca2+ XaPhospholipid(platelet)

*การที่มี Va เปน cofactor ทําให activity ของ Xa เพิ่มขึ้น >104-105 เทา



3. Feedback amplification by thrombin• Thrombin ปริมาณต่ําๆ ที่เกิดขึ้นในชวงแรก สามารถเรงปฏิกิริยา กระตุนให factor หลายชนิดเปลี่ยนเปนรูป active form ทําใหขบวนการสรางลิ่มเลือดเปนไปไดอยางรวดเร็วและมีประสิทธภิาพ

X Xa

Xa/Va

VIIIa

INTRINSIC

XI XIa

IX IXa

IXa/VIIIa

Ca2+

II IIa (thrombin)

VIII

III (tissue factor)EXTRINSIC

VII

VIIa

VII/III

VIIa/III

VaV

Slow


4. Activation of FIX by FVIIa• นอกจากนี้ FVIIa/III ใน extrinsic pathway ยังสามารถกระตุน FIX ใน intrinsic pathway ได ทําใหมีการกระตุน pathway นี้ได โดยไมจําเปนตองอาศัย contact factors (FXII, kallikrein, HMK)

XI XIa

IX IXa

VIIIa

IXa/VIIIa

X Xa

*

VII

VIIa

VII/III

VIIa/III

III (tissue factor)INTRINSIC

EXTRINSIC

Ca2+

VIII

*

• FIXa ที่เกิดขึ้น จะทํางานรวมกับ VIIIa (ซึ่งไดจากการกระตุน VIII โดย thrombin) ไปกระตุน FX (activity ของ IXa/VIIIa จะสูงกวา ของ VIIa/III ~50 เทา ทําใหการกระตุน FX เปนไปไดดยีิ่งขึ้น)



XII XIIa

XI XIa

IX IXaVIIIa

IXa/VIIIa

X Xa

HMK

*

VII

VIIa

VII/III

VIIa/III

III (tissue factor)

INTRINSIC

EXTRINSIC

Xa/Va

Ca2+

II IIa (thrombin)

fibrinogen fibrin


VIII


*

*Ca2+

VaV

COAGULATION CASCADECOAGULATION CASCADE

contactsurfaces

Some important aspects of coagulation cascades

1. Signal amplification of coagulation process

FVII 1 µg/mlFX 8 µg/mlFII (prothrombin) 150 µg/mlFibrinogen 4000 µg/ml

Plasma concentration

• amplification ของ coagulation process โดยการทํางานของ factor ตางๆไปตามลําดับ ทําใหการเกิดลิ่มเลือดเปนไปอยางรวดเร็ว

• สามารถถูกควบคุมดวยกลไก anticoagulation ไดอยางมีประสิทธภิาพ

โดยเฉพาะการยับยั้งการทํางานของ coagulation factor ที่อยูทาง upstream


2. การทํางานที่สัมพันธกันระหวาง platelet และ coagulation process


หนาที่ของ platelet นอกจากจะ form เปน platelet plug เพื่อหามเลือดใน primary hemostasis แลว platelet ยังมีสวนกระตุนการทํางานของขบวนการสรางลิ่มเลือดโดย:

• release of granule contents

• เพิ่ม expression ของ phosphatidylserine ซึ่งเปน phospholipid ที่มีประจุลบ บนผิวของ platelet เมือ่ถูกกระตุน ซึ่งสามารถจับกับ coagulation factor ไดดี

- coagulation factors (V, VIII, fibrinogen, FXIII)

- vasoconstricting agonist (serotonin, TXA2)

Blood flow Local concentration of active coagulation factor




enzymatic activity ของ coagulation factor โดย

localization of coagulation factors onmembrane phospholipid

- เพิ่ม effective concentration ของ substrate- ปกปอง coag. factor จาก inhibitor

การเกิด clot formation จะเกิดไดดีบริเวณที่มี platelet aggregation หรือ บริเวณที่มี vessel injury ไมใชบริเวณหลอดเลือดปกติ

II IIa

VaCa2+ Xa

Platelet membrane




platelet

collagen

ADP

TXA2

Thrombin

Ca2+Activation/aggregation

• thrombin ที่เกิดขึ้นจาก coagulation process เปนตัวกระตุนที่ดีที่ทําใหเกิด activation และ aggregation ของ platelet



3. Roles of vitamin K in coagulation

• Coagulation factor หลายชนิด (II, VII, IX, X) จะพบวาหมู glutamate บางตัวถูกดัดแปลงเปน γ-carboxyglutamate (gla)

glutamate γ-carboxyglutamate(Gla)




• Gla และ Ca2+ ชวยทําหนาที่ยึด Gla-containing coagulation factor ไวกับ phospholipid membrane

IX

VII

II, X




Vit K cofactor insynthesizing Gla

* protein C และ protein S ซึ่งทํางานใน anticoagulation process ก็เปน vit-K dependent protein


• Analog ของ vitamin K สามารถนํามาใชในทางการแพทย เชน dicumarol นํามาใชในการปองกันเลือดแข็งตัวงาย หรือ warfarin นํามาใชเปน rodenticide




EDTA ซึ่งสามารถจับ Ca2+ สามารถนํามาใชเปนสารที่ยับยั้งการแข็งตัวของเลือด

Ca2+ and coagulation

EDTA




XII XIIa

XI XIa

IX IXaVIIIa

IXa/VIIIa

X Xa

HMK

*

VII

VIIa

VII/III

VIIa/III

III (tissue factor)

INTRINSIC

EXTRINSIC

Xa/Va

Ca2+

II IIa (thrombin)

fibrinogen fibrin


VIII


*

*Ca2+

VaV


contactsurfaces




OutlineOutline




HEMOSTASIS

ขบวนการยับยั้งการสรางลิม่เลือด (anticoagulation process)

• Anticoagulation process จะทําหนาที่ถวงดุลของ coagulation process เพื่อไมใหเกิดการสรางลิ่มเลือดมากเกินไป ซึ่งอาจจะทําใหเกิด thrombus อุดตันระบบไหลเวียน

• Healthy endothelial cells มีบทบาทสําคัญใน anticoagulation process ทําหนาที่ยับยั้งไมใหลิ่มเลือดขยายตัวไกลไปจากบริเวณที่มีการฉีกขาดของหลอดเลือด

clot formation

Coagulation process

XII XIIa

XI XIa

IX IXaVIIIa

IXa/VIIIa

X Xa

HMK

*

VII

VIIa

VII/III

VIIa/III

III (tissue factor)

INTRINSIC

EXTRINSIC

Xa/Va

Ca2+

II IIa (thrombin)

fibrinogen fibrin


VIII


*

*Ca2+

VaV


contactsurfaces

• anticoagulation process ทํางานโดยอาศัย inhibitor ตอ coagulation factor ซึ่ง inhibitor ที่สําคัญไดแก:

- Antithrombin III (ATIII)

- Protein C inhibitor pathway

- Tissue factor pathway inhibitor (TFPI)


Tissue factor pathway inhibitor (TFPI)

• TFPI เปนโปรตีนที่สรางจาก endothelial cell

• รวมเปน complex กับ FXa และ VIIa/III และยับยั้ง enzymatic activity ของ Xa และ Va

- กดการทํางานของ extrinsic coagulation pathway ปองกันไมใหเกิด continuous activation ของ coagulation process

III TFPIVIIa Xa

inactive complex


• glycoprotein ที่สรางตับ และ endothelial cells

• ทํางานรวมกับ heparan sulfate หรือ heparin ซึ่งเปน glycosamino-glycan (GAG) ในการยับยั้ง thrombin, IXa, Xa, XIa และ XIIa

Structure of heparin

- Heparin สามารถกระตุนฤทธิ์ของ antithrombin III ~ 2000 เทา

- เปนสารกันเลือดแข็งทีใ่ชอยางแพรหลาย

Antithrombin III (ATIII)


Antithrombin III (ATIII)

• endothelial cell มีการสราง heparan sulfate และ heparin อยูมากที่ผิวของเซลล ซึ่งจะทําหนาที่ยึดจับกับ ATIII และกระตุนฤทธิ์ในการยับยั้ง thrombin และ factor อื่นๆ (IXa, Xa, XIa และ XIIa)

form 1:1 complex กับ coagulation factor และ ยับยั้ง proteolytic activity (แตไมได degrade coagulation factor)


Protein C inhibitor pathway

การทํางานของ pathway มีขั้นตอนดังนี้:

1. การจับกันระหวาง thrombomodulin กับ thrombin

thrombin

thrombomodulin

- thrombomodulin เปนโปรตีนที่สรางจาก endothelial cell และพบอยูที่ surface สามารถเขาจับกับ thrombin และยับยั้งฤทธิ์ในการเปลี่ยน fibrinogen ไปเปน fibrin




2. Activation ของ protein C

inactive activatedprotein C

- การเกิด complex ระหวาง thrombin และ thrombomodulin จะทําให thrombin เกิดมีความสามารถในการ activate protein C ใหเปน activated form

- protein C เปน vit K-dependent protein และมีฤทธิ์เปน protease

thrombin




3. Inactivation ของ Factor Va และ VIIIa

- activated protein C จะทําหนาที่ยอยสลาย Va และ VIIIa โดยมี protein S เปน cofactor ทําใหเกิดการยับยั้ง coagulation process

activatedprotein C

VaVIIIa

Protein S

proteolyticcleavage


Summary

protein C inhibitorpathway

protein C inhibitorpathway

TFPITFPIAntithrombinIII/heparin

AntithrombinIII/heparin

thrombomodulin





OutlineOutline




HEMOSTASIS

• ทําหนาที่สลายลิ่มเลือดที่อาจจะเกิดมากเกินไปหรือผิดตาํแหนง ชวยปองกันไมใหเกิดลิ่มเลือดมากจนเกิดการอุดตันของระบบไหลเวียนเลือด

ขบวนการสลายลิ่มเลือด (fibrinolytic process)

endothelial cells fibrin clot

t-PAtissue

plasminogenactivator

t-Pat-Pa

plasminogen(inactive)

lysis of fibrin

• tissue plasminogen activator (t-PA) ถูกสรางและหลั่งจาก endothelial cells ทําหนาที่กระตุน plasminogen ใหเปน plasmin ซึ่งมีฤทธิ์ในการยอยสลาย fibrin

fibrin degradation products

plasmin(active)


Note- t-PA จะทําหนาที่กระตุน plasminogen ไดดี เมื่อทั้งคูจับอยูกับ fibrin clot(จํากัดฤทธิ์ของ plasmin อยูที่บริเวณที่มีการเกิด clot)


PlasminPlasmin

Fibrin clotfibrin degradation products

breakdown of fibrin

t-PAurokinase

streptokinaseprekallikreinkallikrein

XII XIIaHMK

contactsurfaces

สรุปกลไกการกระตุน fibrinolytic process

PlasminogenPlasminogen(fibrin-bound)





OutlineOutline




HEMOSTASIS

ขบวนการยับยั้งการสลายลิ่มเลือด (antifibrinolytic process)

endothelial cells

plasminogen

fibrin clot

t-Pa

t-PA t-Pa

fibrindegradation

products

platelet

plasminogenactivatorinhibitor

(PAI)

PAI PAIt-Pa

inactive

• Plasminogen activator inhibitor (PAI) จาก platelet จะจับ t-PA และทําใหหมดฤทธิ์

antiplasmin

plasmin

• Antiplasmin จับกับ plasmin และ ทําใหหมดฤทธิ์ในการสลาย fibrin

coagulationantifibrinolysiscoagulation

antifibrinolysisanticoagulation

fibrinolysisanticoagulation

fibrinolysis

normal hemostasis

platelet healthy endothelium

+

Blood clot Blood clot

+

HEMOSTASIS

SUMMARY Roles of platelets & endothelial cells in hemostasis

SUMMARY

platelet

platelet มีบทบาทสําคัญในการควบคุมสมดุลของ hemostasis โดยทั่วไปจะทําหนาที่สงเสริมการสรางลิ่มเลือด (coagulation) และ ยับยั้งการสลายของลิ่มเลือด (antifibrinolysis)

coagulationcoagulation

• หลั่ง coagulation factors บางชนิด (V, VIII, XIII)

• expression of phosphatidylserine

• หลั่ง vasoconstricting agents (serotonin, TXA2)

• หลั่ง platelet factor 4 - neutralize ฤทธิ์ anticoagulant ของ heparin

Roles of platelets in hemostasis

antifibrinolysisantifibrinolysis

• หลั่ง plasminogen activator inhibitor (PAI)

HEMOSTASIS

healthy endothelium

Endothelial cells มีบทบาทสําคัญในการควบคุมสมดุลของ hemostasis ในภาวะปกติ จะทําหนาที่ยับยั้งการสรางลิ่มเลือดและ สงเสริมการสลายของลิ่มเลือด

ปองกันการอุดตันของหลอดเลือดจากลิ่มเลือด (patency of blood vessels)

anticoagulationanticoagulation

• ยับยั้งการเกาะกลุมของ platelet โดย:

- หลั่งสาร Nitric oxide (NO) และ prostacyclin (PGI2)

มีฤทธิ์ขยายหลอดเลือด (vasodilation) และ ยับยั้งการเกาะกลุมของ platelet

SUMMARY Roles of endothelial cells in hemostasis

HEMOSTASIS



Synthesis ofTXA2 and PGI2

platelet endothelial cells

- vasoconstriction- stimulate plateletaggregation

- vasodilation- inhibit plateletaggregation


HEMOSTASIS




- สรางเอ็นซัยม ectoADPase (CD39) บนผิวเซลล ทําหนาที่สลาย ADP ซึ่งเปนตัวกระตุน platelet aggregation

HEMOSTASIS


• สราง tissue factor pathway inhibitors

• สราง antithrombin III และ heparin-rich surface

• สราง thrombomodulin และ protein S (ใน protein C inhibitor pathway)

fibrinolysisfibrinolysis

• สราง tissue plasminogen activator

HEMOSTASIS



endothelium

ในหลอดเลือดที่ปกติ, healthy endothelial cells จะมีหนาที่ปองกันไมใหเกิดการแข็งตัวของเลือด (anticoagulant & antithrombotic)

HEMOSTASIS


ในบางภาวะ endothelial cells สามารถกระตุนใหเกิดการแข็งตัวของเลือดได (procoagulant & prothrombotic) เชน เมื่อมี injury ตอหลอดเลือด, มีการอักเสบ เปนตน โดย:

activated endothelial cells

blood vessel injury or inflammation

• หลั่งสารกระตุน coagulation process เชน tissue factor*, vWF, factor V, platelet-activating factors

* tissue factor (FIII) ปกติไมสรางจาก endothelium

platelets

• หลั่ง plasmin activator inhibitor (PAI) ยับยั้ง fibrinolysis

healthy endothelias

HEMOSTASIS

Very important organ in hemostasis

1. Synthetic functions

- สังเคราะห coagulation factors ในเลือดทุกตัว ยกเวน vWF

- สังเคราะห anticoagulation, fibrinolytic, และ antifibrinolytic factors เชน protein C, protein S, antithrombin III, plasminogen, antiplasmin

SUMMARY Roles of the liver in hemostasis

HEMOSTASIS

3. Clearance functions

- กําจัด activated coagulation factors, plasminogen activators

2. Absorption and metabolism of vit K

ความผิดปกติของการทํางานของตับความผิดปกติของการทํางานของตับ

อาจนําไปสูภาวะที่เลือดออกงาย (bleeding) หรือ เลือดแข็งตัวงายผิดปกติได (thrombosis)อาจนําไปสูภาวะที่เลือดออกงาย (bleeding) หรือ เลือดแข็งตัวงายผิดปกติได (thrombosis)


Very important organ in hemostasis

HEMOSTASIS

Abnormal liver functions


HEMOSTASIS

Abnormal bleeding/thrombosisAbnormal bleeding/thrombosis

Changes that promote hemostasis

1. ลดการสังเคราะห anticoagulation และ fibrinolytic factors

protein C, protein S, antithrombin III, plasminogen

2. Clearance function เสีย

- activated coagulation factors ไมถูกกําจัด เกิดการกระตุนการทํางานของ coagulation process thrombosis

Abnormal liver functions


HEMOSTASIS

Abnormal bleeding/thrombosisAbnormal bleeding/thrombosis

Changes that impair hemostasis

1. ลดการสังเคราะห coagulation factors (impaired liver function and vit K. deficiency)

- activated coagulation factors ไมถูกกําจัด เกิดการกระตุนการทํางานของ coagulation process ทําใหมีการใชไปของ factors ตางๆอยางตอเนื่อง

consumption coagulopathy bleeding

2. Clearance function เสีย

- plasminogen activator ไมถูกกําจัด (และ antiplasmin ก็สรางไดนอยลง) ทําให fibrinolytic activity สูงขึ้น

NORMAL HEMOSTASISNORMAL HEMOSTASIS



HEMOSTASIS

SUMMARY

Documents

HEMOSTASIS - คณะแพทยศาสตร์ ... · HEMOSTASIS Hemostasis หรือ การห ามเล ือด เป นขบวนการที่สําคัญในการป