Hoạt hóa tiểu cầu

Tổn thương thành mạch máu làm bộc lộ collagen bình thường vốn chỉ hiện diện bên dưới lớp nội mạc. Tiểu cầu tuần hoàn trong máu gắn vào collagen trên các thụ thể glycoprotein Ia/IIa bề mặt đặc hiệu với collagen. Sự gắn kết này sau đó được gia cố bởi một protein có tên là yếu tố von Willebrand (vWF), với vai trò tạo các liên kết giữa glycoprotein Ib/IX/V tiểu cầu với các sợi collagen.

Sau đó tiểu cầu được hoạt hóa và tiết các chất từ những hạt trong bào tương tiểu cầu vào huyết tương, đến lượt mình, các chất này hoạt hóa các tiểu cầu khác. Tiểu cầu thay đổi hình dạng, bộc lộ bề mặt phospholipid cần cho sự bám dính của các yếu tố đông máu. Fibrinogen nối kết các tiểu cầu gần nhau bằng cách tạo ra các liên kết thông qua glycoprotein IIb/IIIa. Ngoài ra, tiểu cầu còn được hoạt hóa bởi thrombin.

Dòng thác đông máu

Dòng thác đông máu của quá trình cầm máu thứ phát có hai con đường, con đường kích hoạt qua tiếp xúc (còn gọi là con đường nội sinh) và con đường yếu tố mô (con đường ngoại sinh) cùng dẫn tới sự hình thành sợi huyết. Theo truyền thống, người ta cho rằng dòng thác đông máu gồm hai con đường quan trọng như nhau cùng gặp nhau ở một đoạn đường chung. Thực ra, con đường chủ yếu (thường gặp nhất) khởi phát sự đông máu là con đường yếu tố mô. Các con đường đều là một chuỗi các phản ứng, trong đó một zymogen (tiền chất bất hoạt của enzyme) của một serine protease và đồng yếu tố glycoprotein của nó được hoạt hóa để trở thành các thành phần hoạt động và xúc tác cho phản ứng tiếp theo trong dòng thác, cuối cùng hình thành các sợi huyết liên kết chéo với nhau. Các yếu tố đông máu thường được ký hiệu bằng các chữ số La Mã, với một chữ a viết thường đính kèm để chỉ dạng hoạt hóa (active).

Các yếu tố đông máu thường là các enzyme serine protease. Một số ngoại lệ bao gồm yếu tố VIII và yếut tố V là các glycoprotein; yếu tố XIII là một transglutaminase. Serine proteases hoạt động bằng cách cắt các protein khác ở các vị trí đặc hiệu. Yếu tố đông máu tuần hoàn dưới dạng các zymogen bất hoạt.

Dòng thác đông máu theo truyền thống được chia làm ba con đường, con đường yếu tố mô và con đường hoạt hóa qua tiếp xúc cả hai cùng kích hoạt con đường "chung" của yếu tố X, thrombin và fibrin.

Con đường yếu tố mô

Vai trò chính của con đường yếu tố mô là hình thành một "sự bùng nổ thrombin", một quá trình trong đó thrombin hình thành nhanh chóng. Yếu tố VIIa lưu hành trong máu với một lượng nhiều hơn so với các yếu tố đông máu được hoạt hóa khác.

• Tiếp sau sự tổn thương mạch máu, yếu tố mô (Tissue Factor - TF) do tế bào nội mô tiết ra, tạo một phức hợp với yếu tố VII, để hoạt hóa yếu tố này (hình thành TF-VIIa).
• TF-VIIa hoạt hóa yếu tố IX và yếu tố X.
• Bản thân yếu tố VII được hoạt hóa bởi thrombin, yếu tố XIa, plasmin, yếu tố XII và yếu tố Xa.
• Sự hoạt hóa yếu tố Xa bởi phức hợp TF-VIIa hầu như lập tức bị ức chế bởi chất ức chế con đường yếu tố mô (TFPI - tissue factor pathway inhibitor).
• Yếu tố Xa và đồng yếu tố Va của nó từ phức hợp prothrombinase sẽ hoạt hóa prothrombin thành thrombin.
• Thrombin sau đó hoạt hóa các thành phần khác của dòng thác đông máu, kể cả yếu tố V và yếu tố VII, rồi hoạt hóa và phóng thích yếu tố VIII ra khỏi yếu tố vWF.
• Yếu tố VIIIa là đồng yếu tố của yếu tố IXa, hai yếu tố này cùng tạo ra phức hợp "tenase" để hoạt hóa yếu tố X. (Từ "tenase" được ghép từ chữ "ten" ("mười" trong tiếng Anh) và tiếp vĩ ngữ "-ase" dùng cho enzyme.)

Con đường hoạt hóa tiếp xúc

Con đường hoạt hóa tiếp xúc bắt đầu với sự hình thành phức hợp ban đầu trên nền collagen bởi kininogen cao phân tử (HMWK - high-molecular weight kininogen), prekallikrein, và yếu tố XII (yếu tố Hageman). Prekallikrein được chuyển thành kallikrein còn yếu tố XII thành XIIa. Yếu tố XIIa chuyển yếu tố XI thành FXIa. Yếu tố XIa hoạt hóa yếu tố IX, cùng với đồng yếu tố VIIIa tạo nên phức hợp tenase, hoạt hóa yếu tố X thành Xa. Vai trò thứ yếu của con đường hoạt hóa tiếp xúc trong việc hình thành cục máu đông được minh chứng qua các trường hợp bệnh nhân bị thiếu trầm trọng các yếu tố XII, HMWK, và prekallikrein không có triệu chứng rối loạn đông máu.

Con đường chung

Thrombin có hàng loạt chức năng khác nhau. Vai trò hàng đầu của nó là chuyển fibrinogen thành fibrin, là chất liệu chính của cục máu đông. Ngoài ra, nó còn hoạt hóa yếu tố VIII và V cùng với chất ức chế của chúng - protein C (khi có thrombomodulin), hoạt hóa yếu tố XIII, chất có vai trò tạo liên kết cộng hóa trị làm nên các liên kết chéo giữa các sợi polymer fibrin.

Sau khi được hoạt hóa bởi con đường yếu tố mô hoặc con đường hoạt hóa tiếp xúc, dòng thác đông máu được duy trì ở trạng thái ưu đông do sự hoạt hóa liên tục yếu tố VIII và IX để tạo nên phức hợp tenase, cho đến khi được điều chỉnh xuống bởi cơ chế chống đông.

Các đồng yếu tố

Nhiều chất cần thiết cho sự vận hành bình thường của dòng thác đông máu:

• Canxi và phospholipid (một thành phần của màng tiểu cầu) cần thiết cho sự hoạt động của các phức hợp tenase và prothrombinase. Can xi xúc tác sự gắn các phức hợp thông qua các nhóm gamma-carboxy tận cùng trên các yếu tố Xa và IXa lên các bề mặt phospholipid của tiểu cầu cũng như các vi hạt chứa các chất gây đông do tiểu cầu tiết ra. Canxi cũng cần thiết cho một số vị trí khác trong dòng thác đông máu.
• Vitamin K là một tác nhân cần thiết giúp gamma-glutamyl carboxylase gan gắn một nhóm carboxyl vào nhóm acid glutamic trên các yếu tố II, VII, IX và X, cũng như Protein S, Protein C và Protein Z. Thiếu vitamin K (v.d. trong tình trạng rối loạn hấp thu), sử dụng thuốc kháng đông (warfarin, acenocoumarol vàphenprocoumon) hoặc bệnh (ung thư tế bào gan) làm giảm chức năng của enzyme và dẫn tới sự hình thành các protein PIVKA (proteins formed in vitamin K absence - protein tạo thành khi thiếu vitamin K) dẫn đến thiếu một phần hoặc toàn phần sự carboxyl gamma hóa và ảnh hưởng đến khả năng gắn vào phospholipid của các yếu tố đông máu.

Các chất ức chế

Có ba cơ chế kiểm soát dòng thác đông máu. Bất thường của các cơ chế này dẫn đến tình trạng dễ tạo cục máu đông:

• Protein C là chất kháng đông sinh lý chính. Đó là một enzyme serine protease phụ thuộc vitamin K được thrombin hoạt hóa thành APC (activated protein C). Dạng hoạt hóa (cùng với protein S và phospholipid đóng vai trò đồng yếu tố) làm thoái hóa các yếu tố Va và VIIIa. Thiếu về lượng hoặc về chất của một trong các kháng đông trên có thể dẫn đến bệnh máu dễ đông. Rối loạn hoạt động của protein C (kháng rotein C hoạt hóa), thí dụ yếu tố V Leiden hoặc yếu tố VIII nồng độ cao cũng có thể dẫn đến tình trạng máu dễ đông.
• Antithrombin cũng là một chất ức chế serine protease (serpin - serin protease inhibitor) có vai trò làm thoái hóa các serine protease; thrombin và yếu tố Xa, cũng như các yếu tố XIIa và IXa. Chất này thường ở tình trạng hoạt hóa, nhưng sự kết dính antithrombin vào các yếu tố trên chỉ tăng lên khi có mặt heparan sulfat (một glycosaminoglycan) hoặc dùng thuốc heparin (những chất dạng heparin khác cũng làm tăng ái lực đối với yếu tố Xa, thrombin, hoặc cả hai). Thiếu hụt về chất lượng hoặc số lượng của antithrombin (bẩm sinh hay mắc phải, v.d. trong bệnh đái protein) cũng có thể đưa đến tình trạng máu dễ đông.
• Chất ức chế con đường yếu tố mô (TFPI - Tissue factor pathway inhibitor) ức chế yếu tố sự hoạt hóa các yếu tố IX và X có liên quan đến yếu tố VIIa sau khi sự hoạt hóa này khởi động.

Sự tan fibrin

Sau cùng, tất cả các cục máu đông được tổ chức lại và tái hấp thu bằng một quá trình gọi là sự tan fibrin. Enzyme chính của quá trình này (plasmin) được điều hòa bởi một số chất kích thích và ức chế.