Gerinnung/Hämostase Flashcards
Überblick primäre und sekundäre Hämostase
primäre Hämostase:
Anlass:
- Zellabschilferungen und kleinste Verletzungen an Blutgefäßen
Akteure:
- Gefäßintima (Endothelzellen)
- Thrombozyten
- TF-Pathway
Ergebnis:
- Gefäßkonstriktion
- weißer Thrombus
Typus:
- Verschluss der Blutungsquelle erfolgt schnell, jedoch nur vorübergehend („vorläufige“ Blutstillung)
Zeiten:
- Blutungszeit 1-3 min (in vivo)
sekundäre Hämostase:
Anlass:
- große Verletzungen von Blutgefäßen und Geweben
Akteure:
- Thrombozyten und plasmatische Gerinnungsfaktoren, Endothelzellen
Ergebnis:
- roter Thrombus bzw. gemischterThrombus
Typus:
- Verschluss der Blutungsquelle erfolgt verzögert , dafür jedoch dauerhaft („endgültige“ Blutstillung bzw. Blutgerinnung)
Zeiten:
- Gerinnungszeit ca. 10 min (in vitro)
primäre Hämostase
- Stillung der Blutung nach 3min
- durch Blutungszeit bestimmt
- Thrombozytenhemmer: Prostazyklin, NO (beide aus dem intakten Endothel)
- Vasokonstriktion
- > Verlangsamung des Blutflusses - Thrombozytenadhäsion:
- Adhäsion der Thrombozyten an Komponenten des verletzten Gefäßendothels, zB Kollagen und Fibronektin
- über Glykoproteinrezeptor Ib (GPIb), bzw Glykoproteinrezeptor Ic/IIa (GPIc/IIa)
- GPIb ist außerdem wichtigster Adhäsionsrezeptor für den von-Willebrand-Faktor (vWF) -> Bindeglied zwischen Thrombozyten und subendothelialen Kollagen
- > erste dünne Bedeckung der Wunde
3. Thrombozytenaggregation: - GPIIb/IIIa ist weiterer Adhäsionsrezeptor für den vWF, der erst nach Aktivierung der Thrombozyten exprimiert wird -> vermittelt Aggregation der Thrombozyten untereinander
- überschwellige Aktivierung durch fremoberfläche oder Agonisten (Kollagen, Thrombin, ADP, Adrenalin) -> Formänderung der Plättchen -> Scheibenform -> sphärische Form mit Pseudopodien (aktiv)
- stimulierte Plättchen-Phospholipoprotein-Oberfläche (PL) katalysiert weitere Anlagerung der Thrombozyten, sowie die Aktivierung von Faktor X
- durch Thrombin, Thromboxan und ADP -> Formwandel, Freisetzungsreaktionen und Aggregation
- parallel werden die Thrombozyten noch druch Fibrinogen zu einem Abscheidungthrombus zusammengefügt
Thrombopoiese
Die Bildung der Blutplättchen verläuft im Knochenmark unter dem Einfluss spezifischer Mediatoren (z. B.Thrombopoetin)
- myeloische Stammzelle (Proliferation durch Einwirkung von Thrombopoetin)
- Megakaryoblast (Replikation ohne Mitose)
- Megakaryozyt (Polyploidie (n=8))
- Proplättchen (Zellfragmentierung (8 Proplättchen))
- Blutplättchen (Zellfragmentierung (1000 Plättchen))
Thrombozyten [Struktur]
- linsenförmige Zellen
- keinen Zellkern
- 2 μM Durchmesser
Zellorganellen:
- intrazelluläre Membranen (Kanalsytem)
- Membranzytoskelett (Mikrotubulusring, Actin, Myosin)
- funktionelle Mitochondrien (Atmungskette)
- Ribosomen (begrenzte Proteinsynthese)
- α-Granula (von Willebrand Faktor, PDGF, TGF, Fibrinogen,)
- δ-Granula (Serotonin, ADP, ATP, Ca2+)
- λ-Granula (Lysosomenäquivalent)
Thrombozyten [Funktion]
Hämostase:
- Adhäsion (von Willebrand Faktor)
- Aggregation (durch lösliche Plasmaproteine und Thrombozytenrezeptoren)
- Gerinnung (Plättchenfaktoren)
Entzündung:
- Entzündungsmediatoren (Chemotaxis)
- Vasomotorik (Mediatoren)
Phagozytose:
- kleine Partikel (lysosomale Enzyme)
- Parasiten (Sekretion lytischer Enzyme)
Wundheilung:
- Wachstumsfaktoren (Zellproliferation)
- Neoangiogenese (Gewebeaufbau)
Zelldifferenzierung:
- Fibroblastenentwicklung (Wundheilung)
- Glattmuskelzellmigration (Arteriosklerose)
Thrombozyten [Stoffwechsel]
Ruhestoffwechsel:
- Glukose ist dominantes Substrat
- aerober Energiestoffwechsel (Mitochondrien)
- rudimentäre Proteinsynthese (z.B. Fibrinogen)
- Selbsterhaltung (10 Tage)
Aktivierung:
- Kontakt mit Kollagen (subendotheliale Matrix)
- Veränderungen der Membranstruktur (PS)
- Umorganisation des Zytoskeletts (shape change)
- Glykogenolyse, Glykolyse, OPP-Weg
- Mediatorsynthese (TxA2, PAF)
- Degranulierung (Mediatorfreisetzung)
- Aggregation und Kontraktion (Zelltod)
Thromboxan
- Thromboxan A2 ist ein Eikosanoid, dass bei Thrombozytenstimulation aus Arachidonsäure (COX1) neu synthetisiert wird
- ist pro-aggregatorisch, Vasokonstriktiv, thrombusbildend
- Inaktivierung von TxA2 erfolgt durch Hydrolyse des Oxanrings (Umwandlung zum TxB2) und Oxidation zum Dehydro-TxB2. Anschließend renale Ausscheidung
- ω-Oxidation und ω-terminale Verkürzung der Fettsäurekette als zusätzliche Metabolisierungswege
- steht im Gleichgewicht zu durch die Endothelien durch COX1+2 gebildeten Prostazyklin I2 (PG I2): ist anti-aggregatorisch, Vasodilatativ, thrombolytisch
Thrombozytenmediatoren
Serotonin:
- Aminosäurederivat (bindet an Surfacerezeptoren)
- Synthese aus Tryptophan (2Reaktionen)
- Freisetzung bei Thrombozytenaggregation
- Vasokonstriktion, Thrombozytenaggregation
PAF (Plättchen aktivierender Faktor):
- Lipidhormon (bindet and Oberflächenrezeptoren)
- Synthese aus Phosphatidylcholin (Speicherung)
- Freisetzung bei Thrombozytenaggregation
- Vasodilatation, Thrombozytenaggregation, Entzündung
PDGF (Platelet Derived Growth Factor):
- Proteohormon (Homo- bzw. Heterodimere)
- Speicherung in α-Granula
- Freisetzung bei Thrombozytenaggregation
- Wachstumsfaktor, Wundheilung
PF4 (platelet factor 4):
- Proteohormon (70 Aminosäuren)
- Speicherung in α-Granula
- Freisetzung bei Thrombozytenaggregation
- Neutralisieren von Heparinen (Blutgerinnung)
Vitamin K
Vitamin K ist für γ-Carboxylierung von Gerinnungsfaktoren (und Calzifizierungsproteinen im Knochenstoffwechsel) verantwortlich -> Wechselwirkung mit Ca2+ wird möglich
Vitamin K Antagonisten (Cumarinderivate) verdrängen endogenes Viatmin K aus dem Regenerationszyklus und verhindern damit die γ-Carboxylierung der Gerinnungsfaktoren
Vitamin K für die synthese von X, IV, VII und II notwenig (1972)
disseminierte intravasale Koagulation (DIC)
zusätzliche Komplikation bei zB Sepsis
-> die Bakterien sind ins Blut gelangt und exprimieren zB ihr Protein LPS -> der Monozyt wird nun zB durch das vermehrte LPS aktiviert und exprimieren zB als Reaktion darauf den Tissue-Factor (TF) -> hier kann un die Hämostase außerhalb ihrer physiologischen Kontrollmechanismen gestartet werden
desweiteren schüttet der Monozyt auch Zytokine, das zur Exprimierung von TNFα führt, das wiederum die Endothelzellen dazu veranlasst TF und PAI-1 (Plasminogen-Aktivator-Inhibitor) -> mehr Hämostase und weniger Fibrinolyse
außerdem werden auch noch weniger TFPI (Tissue Factor Pathway Inhibitor) Protein C-System, Anti-Thrombin und TM (Thrombomodulin) ausgeschüttet -> weniger Hemmung der Hämostase
durch die vermehrte Blutgerinnung werden Gerinnungsfaktoren verbraucht und es kann zu Blutungsneigungen kommen
Fibrinolyse
Faktor XII wird durch Kollagen zu XIIa aktiviert -> XIIa aktiviert nun Präkallikrein zu Kallikrein, das wiederum XII zu XIIa aktiviert
XIIa aktiviert jetzt nicht nur XI und bringt damit den inrinsischen Weg der Hämostase in Gang, sondern wirkt auch gegenläufig indem es Prourokinase zu Urokinase aktiviert (endogener Weg der Fibrinolyse)
in dem exogenen Weg wird tissue plasminogen activator (tPA) (eine serinprotease) freigesetzt, das durch die Urokinase katalysiert durch limitierte Proteolyse Plasminogen zur Plasmin spaltet
Plasmin katalysiert die hydrolytische Spaltung des Fibrini zu Spaltprodukten (FDPs (fibrin degradation products), die nun auch zB Thrombin (IIa) hemmen
Ansatzstellen für die Hemmung der Fibrinolyse sind bei der Aktivierung des Präkallikreins durch XIIa, beim tPA durch PAi-1 und bei dem Plasmin durch α2-Antiplasmin und α2-Makroglobulin
FDPs und vorallem D-Dimere können nun als Messmarker für die Fibrinolyse eingesetzt werden (allerdings entstehen bei Hyperfibrinolyse mit freiem Plasmin in wässriger Phase keine D-Dimere)
sekundäre Hämostase
exogener Weg:
der inaktive Gerinnungsfaktor VII bindet an dem von dem geschädigten Endothel exprimierten Tissue Faktor (TF und direkt an dem Kollagen des subendothelialen Bindegewebes
der aktive VIIa aktiviert nun zusammen mit dem TF, Phospholipiden der aktiven Thrombozytenmembran (PL) und Ca2+ X
endogener Weg:
XII wird durch aktivierende Oberflächen (geladene ?, zB künstliche Herzklappen) zu XIIa aktiviert -> XIIa aktiviert nun XI zu XIa -> IX zu IXa -> VII zu VIIIa, das nun zusammen mit IXa, PL und Ca2+ X aktiviert
gemeinsamer Weg:
X zu Xa durch ednogen und exogenen Weg zu aktiviert -> aktiviert Prothrombin (II) zusammen mit Va, PL und Ca2+ zu Thrombin (IIa) -> aktiviert Fibrinogen (I) zu Fibrin (Ias) und XIII zu XIIIa -> Fibrin bildet nun zusammen mit XIIIa ein Fibrinnetz (Iai)
positive Rückkopplungen geschehen noch durch Thrombin (IIa)
- das V zu Va aktiviert -> zusammen mit Xa aktivierung von Prothrombin zu Thrmobin
- verbessert doppelt VIIa durch die verbesserte aktivierung von VIII zu VIIIa und durch die verbesserte Aktivierung von XI zu XIa -> mehr VIIA -> mehr Xa -> IIa (Thrombin)
- Strukturproteine (Proteine die Ca2+ benötigen): TF, Va, VIIIa,…
- Zymogene: inaktive Enzyme: I, II, V,…
- Serinproteasen (limitierte Proteolyse): VIIa, Xa, IIa,…
- Transglutaminase: XIIIa
Zusammenhänge primäre, sekundäre Hämostas und Fibrinolyse
primäre zu sekundäre Hämostase: an aktive Thrombozytenmembranen Phospholipide aktivieren Xa und auch IIa
sekundäre Hämostase mit Fibrinolyse: XIIa aktiviert sowohl XI (endogener Weg der Hämostase) als auch Prourokinase (endogener Weg der Fibrinolyse)
Erkrankungen der primären und sekundären Hämostase
primäre Hämostase:
Von Willebrand-Syndrom:
- verminderte Thrombozytenadhäsion bei Strömung
- beschleunigter Abbau von F VIII
- evtl. verlängerte PTT
sekundäre Hämostase: s. Tabelle
- bei nur VIII schaden Hämophilie a, bei IX Hämophilie b und bei XII Hegemann-Hämophilie (?)
- Heparin: verstärkt Gerinnungshemmer Antithrombin
- fraktioniertes Heparin -> verstärkt nur Antithrombin Xa
lokale Begrenzung der sekundären Hämostase
gesunde Endothelien bilden aus:
- Thrombomodulin (TM): bindet an Protein C, wird zu aPC und Protein S -> hemmt VIIIa, Va und PAI-1 (Disinhibition der Fibrinolyse)
- TFPI (Tissue Factor Pathway Inhibitor): hemmt VII und X
TF faktor wird auch nur lokal exprimiert, genauso wie das subendotheliale Kollagen auch nur dort freiliegt
Screening Test der plasmatischen Gerinnung
beim PTT (prothrombinzeit ?) (26-26s) wird XII, XI, IX und VII überprüft (Überwachung der Heparintherapie)
beim Quick (11-13) wird VII überprüft (Überwachung der Cumarintherapie)
Thrombinzeit (TZ) (16-24s) werden II, I überprüft
Ursachen einer eriner plasmatischen Gerinnungsstörung
verminderte Synthese von Gerinnungsfaktoren (Hämophilie, Vitamin K Mangel,…)
pathologischer Verbrauch (Sepsis/DIC,…)
Hyperfibrinolyse
klinische Befunde einer Thrombozytopenie/gestörten plasmatischen Blutgerinnung
- Petechien: punk&örmige Hauteinblutungen (bei vaskulären und thrombozytären Störungen)
- Purpura: kleinfleckige Hauteinblutungen (bei vaskulären und thrombozytären Störungen)
- Ekchymosen: kleinflächige fleckenförmige Hauteinblutung (bei Koagulopathien)
- Sugillationen: (klein)flächige Hauteinblutungen (bei Koagulopathien)
- Suffusionen: (groß)flächige Hauteinblutung (bei Koagulopathien)
- Hämatome (bei Koagulopathien)
Folgen einer Verdrängung der Hämatopoese durch eine maligne Proliferation
klonale Expansion einer hämatopoetischen Progrenitorzelle im Knochenmark
Leukozytose mit funktioneller Leukopenie -> Infektionsgefahr
Blastäre Infiltration von Organen
Gerinnungsstörung durch gerinnungsaktive Substanzen aus Blasten
Verdrängung der physiologischen Hämatopoese
- > Anämien
- >Thrombopenien -> Blutungen
Erythrozytenkonzentrate
Volumen: 250 ml
Hämatokrit: 0,6 l/l (0,5 – 0,7 l/l)
Hämoglobin: 2,48 mmol/Einheit
Restplasma: < 20 ml
Indikation: Vermeidung einer manifesten anämischen Hypoxie
- mindestens 1/3 des akuten Blutverlusts wird ohne Kompensation toleriert
- Ein Hämoglobin-Abfall auf ca. 5 g/dl wird in der Regel physiologisch kompensiert
- Symptome einer anämischen Hypoxie treten erst bei Hämoglobin < 5g/dl auf
Plasma (Transfusionsmedizin)
Volumen: 250 ml
Resterythrozyten: < 6 x 109/l
Restleukozyten: < 0,1 x 109/l bzw. < 1 x 106/Einheit
Restthrombozyten: < 50 x 109/l
Faktor VIII: ≥70 % des Ausgangswertes
Indikation:
- Substitution von Gerinnungsfaktoren
- Akutem Blutverlust
- Synthesestörungen (z.B. Lebererkrankungen)
- Thrombotisch-thrombozytopenische Purpura/ Hämolytisch-urämisches Syndrom
Dosierung:
- 1 ml Plasma pro kg Körpergewicht des Patienten erhöht die Gerinnungsfaktoren/Inhibitoren um 1 %
Thrombozytenkonzentrate
Volumen: 250 – 300 ml
Thrombozyten: < 2 – 4 x 1011/Einheit
Resterythrozyten: < 3 x 109/Einheit
Restleukozyten: < 1 x 106/Einheit
Indikation:
- Prophylaxe und Therapie thrombozytärer Blutungen
- Akutem Blutverlust
- Synthesestörungen (z.B. hämatologische Erkrankung/Chemotherapie)
- Erhöhter Thrombozytenumsatz (z.B. Immunthrombozytopenie)
pathogenetische Einteilung von Thrombozytopenie
- Bildungsstörung (Leukämie, andere genetische Defekte,…)
- erhöhter peripherer Abbau (DIC, Immunthrombozytopenie,…)
cave: EDTA-induzierte Pseudothrombozytopenie (nur Laborphänomen)
Immunothrombozytopenie
klinnische Zeichen einer einer normalen Thrombozytopenie und dann Ausschlussdiagnostik
Ursachen:
- primär (spontan) nach Infekten (häufige Remission)
- sekundär bei Autoimmunerkrankungen, Lymphomen, Chron. (viralen) Infektionen, Impfungen
Pathogenese:
Autoantikörper (IgG > IgM) gegen GP IIb/IIIa; selten: GP Ib/IX, Ia/IIa -> Überlebensdauer der TZ: wenige Stunden
- > vermehrter peripherer Abbau
- > reduzierte Megakaryopoese
- Serum-TPO-Spiegel vermindert
- Inhibition von Megakaryozyten durch antithrombozytäre Antikörper
