Cours physiologie de l’hémostase

Cours physiologie de l’hémostase, tutoriel & guide de travaux pratiques en pdf.

ELÉMENTS INTERVENANT DANS L’HÉMOSTASE PRIMAIRE

Cellules endothéliales

Les cellules endothéliales reposent sur une membrane basale, constituée de protéines de la matrice extracellulaire sécrétées par les fibroblastes, qui les sépare des cellules sous-jacentes. A l’extérieur de la membrane basale, on trouve les fibres musculaires lisses de la média.
Les cellules endothéliales intactes sécrètent différents facteurs permettant d’inhiber l’adhésion et l’agrégation des plaquettes afin d’éviter la formation de thrombus dans le système sanguin. Deux composés principaux, la prostacycline et le monoxyde d’azote, interviennent dans ce mécanisme. Ils ont une action vasodilatatrice et s’opposent à l’adhésion plaquettaire en complément de la charge négative de la surface cellulaire.
Une ecto-ADPase est présente à la surface des cellules endothéliales et dégrade un agoniste plaquettaire, l’ADP (Adénosine Di-Phosphate) en AMP (Adénosine Mono-Phosphate) limitant ainsi le recrutement plaquettaire [150].

Prostacycline

La prostacycline (ou PGI2) est un époxyde dérivé d’une prostaglandine, la prostaglandine H2 suite
à son activation par la prostacycline synthétase. Ces effets sont opposés à ceux du thromboxane A2. Elle active l’adénylcyclase plaquettaire et entraîne une élévation du niveau intracellulaire d’AMPc (Adénosine Mono-Phosphate cyclique) d’où une inhibition de la réactivité plaquettaire. Ses propriétés vasodilatatrices sont très puissantes [95].

Monoxyde d’azote

Le monoxyde d’azote, de formule NO, entraîne une élévation du niveau intracellulaire de GMPc (Guanosine Mono-Phosphate cyclique) dans les cellules endothéliales ; il en résulte alors le maintien d’une concentration cytoplasmique basse en calcium et une diminution consécutive de l’activité de la phospholipase C qui intervient dans la voie de synthèse des phospholipides impliqués dans l’hémostase (voir la partie 2bα de cette partie) [95].
Il est synthétisé à partir de la L-Arginine sous l’action de la NO synthase. Le frottement du sang sur la paroi du vaisseau semblerait être le stimulus de cette synthèse.

Autres rôles

La surface de l’endothélium contient la thrombomoduline dont le rôle est de limiter l’action de la thrombine sur le fibrinogène et d’activer le système de la protéine C.
Des protéoglycanes de surface lient l’antithrombine III et le TFPI (Tissu Factor Pathway Inhibitor) ce qui limite l’activité procoagulante du milieu.
Enfin les cellules endothéliales libèrent le tissu Plasminogen Activator (tPA) responsable de l’activation de la fibrinolyse ainsi que de la protéine régulant son activité, l’inhibiteur de l’activateur du plasminogène (PAI-1).

Plaquettes

Origine

Les thrombocytes sont synthétisés dans la moelle osseuse en plusieurs étapes. Les mégacaryoblastes se transforment progressivement en mégacaryocytes dont la fragmentation cytoplasmique est à l’origine des thrombocytes. La durée de cette production plaquettaire est d’une dizaine de jours.

Structure

Les plaquettes sont des cellules anucléées discoïdes à l’état inactif. Elles mesurent entre 5 et 7 µm de diamètre pour une épaisseur de 3 µm soit le dixième de la taille d’une hématie. Elles contiennent des granules dont le contenu est sécrété lors de l’activation via un système caniculaire ouvert sur l’extérieur (Figure 2) [95].
Figure 2. Schéma de la structure du thrombocyte [100]
Légende :
– le granule α contient le F4B (Facteur 4 plaquettaire), le βGT (β-Thrombomoduline), des protéines de la coagulation, des facteurs de croissance, des inhibiteurs de la fibrinolyse, des immunoglobulines …,
– les granules denses contiennent notamment de l’ADP, de l’ATP, du calcium et de la sérotonine.
Membrane
La membrane plaquettaire est couverte par une glycocalyx épaisse de 15 à 20 nm, riche en facteurs de la coagulation (II, VII, IX, X, XII) plus ou moins solidement ancrés, en amines vaso-actives et en facteur de von Willebrand.
Chargée négativement, la membrane entraîne la répulsion entre plaquettes et entre les plaquettes et l’endothélium vasculaire. La régulation du fonctionnement plaquettaire est assurée par les phospholipides membranaires qui sont à la base des messagers intracellulaires et de métabolites actifs. Enfin les plaquettes contiennent des glycoprotéines, comme les intégrines, intervenant dans l’adhésion et l’agrégation plaquettaire.
Les phospholipides membranaires
Ils ont une importance considérable d’un point de vue fonctionnel et quantitatif. Les quatre phospholipides membranaires les plus importants sont : la phosphatidylcholine (PC), la phosphatidyléthanolamine (PE), la sphingosine (S) et la phosphatidylsérine (PS). La structure est complétée par d’autres phospholipides tels que le phosphatidylinositol (PI). A l’état normal la distribution de ces molécules est asymétrique :
– les phospholipides chargés négativement (PS et PE) sont présents sur l’hémimembrane interne,
– les phospholipides neutres (PC et S) se trouvent sur l’hémimembrane externe.
Cette distribution est permise par l’action de deux enzymes : une translocase ATP dépendante qui transporte les PS et les PE depuis l’hémimembrane externe vers l’hémimembrane interne et une
« floppase » qui transporte la PC et une partie de la PS depuis l’hémimembrane interne vers l’hémimembrane externe. Le maintien de ce système dépend du pool d’ATP et de la concentration cytoplasmique en calcium.
Lors de l’activation plaquettaire, la présence de calcium permet l’activation de la phospholipase A2 responsable de l’hydrolyse de la PC et la PE en acide arachidonique qui est alors exporté vers d’autres cellules pour la synthèse d’autres composants tels que la prostacycline (dans les cellules endothéliales) ou les leukotriènes (dans les leucocytes). Dans les plaquettes l’acide arachidonique subit l’action de la cyclo-oxygénase 1 (COX-1) et de la lipooxygénase qui sont à l’origine de la prostacycline, et surtout du thromboxane A2.
L’activation plaquettaire amène la translocation de la PS vers l’hémimembrane externe où la PS joue un rôle de cofacteur avec la thrombine.
Enfin l’activation plaquettaire amène l’activation de la phospholipase C en présence de calcium. Elle hydrolyse alors le phosphatidylinositol en inositol triphosphate (IP-3) et en 1,2-diacylglycérol (DAG). L’IP-3 active alors une ATPase calcium dépendante qui permet de mobiliser le calcium à partir du système tubulaire dense et des granules denses. Quant au DAG, il active une protéine kinase C à l’origine d’un changement de conformation des complexes glycoprotéiques GPIIb/IIIa avec augmentation des liaisons avec les ligands. Ces deux actions participent au changement de morphologie plaquettaire, à la modification des récepteurs et à la sécrétion des granules plaquettaires. Ils sont ensuite recyclés et réincorporés à la membrane sous forme de PI.
Les intégrines
Les intégrines sont des glycoprotéines intervenant dans la médiation de nombreuses interactions cellulaires parmi lesquelles l’adhésion et l’agrégation plaquettaire.
Chaque intégrine est constituée de deux sous-unités (α et β) reliées de manière non covalente. Chacune d’elle comporte un domaine extracellulaire possédant des sites de liaison aux cations divalents, un domaine membranaire et un domaine cytoplasmique connecté au cytosquelette par l’intermédiaire de protéines et de complexes intervenant dans la transmission des signaux cellulaires. Le gène codant pour ces deux sous-unités a été localisé sur le chromosome 17 en position 17q21-23 chez l’Homme.
De nombreuses intégrines sont localisées sur les plaquettes et parmi celles-ci la plus abondante est l’intégrine αIIbβIIIa (40 000 à 80 000 par plaquette). Cette intégrine est également nommée complexe glycoprotéique IIb/IIIa (GPIIb/IIIa) et n’est détectée, dans les cellules hématopoïétiques, que dans la lignée mégacaryocytaire.
Lors de l’activation plaquettaire, les intégrines « cachées » sont transloquées à la surface des thrombocytes où elles se regroupent sous l’influence de signaux cytoplasmiques qui entraînent simultanément des changements de conformation de ces molécules, permettant l’exposition de récepteur au fibrinogène. Les intégrines peuvent aussi lier d’autres molécules comme le facteur de von Willebrand (GPIb/IX), le collagène (GPIa/IIa – interaction rapide et rapidement irréversible) ou la fibronectine.