XVII Lección Conmemorativa ¨Antonio Raich¨

¨El equilibrio hemostático: un proceso complejo y dinámico¨

Prof. Vicente Vicente GarcíaUnidad de Hematología y Oncología Médica

Hospital Universitario Morales Meseguer Centro Regional de Hemodonación

Murcia

Sesión Anatomoclínica (1974)

¨Esplenomegalia gigante y Coagulación intravascular

diseminada¨

Dr. Antonio Raich

PINTURAS DE ALTAMIRAPINTURAS DE ALTAMIRA(15.000--20.000 a.C.)(15.000--20.000 a.C.)

¿Por que coagula la sangre?Por que coagula la sangre?( Siglo XIX)( Siglo XIX)

1 Enfriamiento.

2 Reposo (estancamiento).

3 Pérdida de fuerza vital (muerte).

4 Efecto del aire.

SISTEMA HEMOSTATICOSISTEMA HEMOSTATICOSISTEMA HEMOSTATICOSISTEMA HEMOSTATICO

Tríada de Wirchow

- 1850 -

Pared Vascular

Flujo SanguíneoProteínas de la

sangre

Clínica

BioquímicaBiología celular

GenómicaProteómica

Epidemiología Molecular

INVESTIGACIÓN TRANSLACIONAL

Farmacogenética

Limulus

Coagulación/Inmunidad innata

Amebocito (Hemocito) Gram (-)

Factor C

Factor B

Coagulasa (serinproteasa)

Coagulógeno Coagulina

L. Wang et al, J. Biol .Chem. 2003;278:49428

INVERTEBRADOS

Años

600 x 10 6

1800 x 10 6

3500 x 10 6

4600 x 10 6

450 x106

Años

EVOLUCIÓN DEL SISTEMA DE LA COAGULACIÓN

SANGUÍNEA

50 x 106

Años

W. C. Aird J. Thromb. Haemost. 2003;1:227

Coagulación Sanguínea

1964

1991

E.W. Davie & O. Ratnoff Science, 1964

R.G. Macfarlane

Nature, 1964

E.W. Davie et al.

Biochemistry, 1991

IX IX a

Factor XII

PK

Kng

“Superficie”

Fxla

Kng

Flp.

Catt 2n++

FTFVII a

Flp

Ca++

F IX a

F VIIIa

Flp

Ca++

F X aF V aFlpCa++

II aFlpCa++

XI XIa

II aII a

II a

II a

II a

FibrinaFibrina

Fo

II

V

X Xa

IX IXa

Xa X

VIII

PCTAFI

PCa

TAFIa

Distribución ¨normal¨ de proteínas del sistema de

coagulación

Generación de trombina con diferentes concentraciones de

protrombina

K.G. Mann et al J. Thromb. Haemost. 2003;1:1504

M.F. Hocin et al J. Biol. Chem.2002;277:18322

Niveles elevados de Factores de coagulación y riesgo de Trombosis venosa

Factor RiesgoFibrinógeno 2.1Protrombina 1.9

FVIII 2.9FIX 2.2FX 1.7

TAFI 1.7

O.R. Para niveles > percentil 90 vs. < 90

R. Bertina, 2004

VARIACIÓN CIRCANUAL DEL FIBRINÓGENO

Estaciones del año

mg/dl

IAM

TVP

EP

R.C. Hermida et al, Circulation 2003;108:1106

o

Niveles reducidos de Factores de coagulación y riesgo de trombosis

Portadoras MuertesObservadas

Muertes ReducciónMortalidad

(%)Reducción

979 261 333.74 0.78 (0.69-0.88) 22

Causas de Muerte (247)

Trombosis 176 226.45 0.64 (0.47-0.88) 36

Hemorragias 5 0.18 27.78 (8.49-58.18) -

Periodo 1950-2001:Periodo 1950-2001:

País: Holanda

Población: Portadoras de Hemofilia

Casos: 979

A. Svámek et al, Lancet. 2003, 362: 351

MODELOS DE ANIMALES TRANSGÉNICOS

Heterocigoto FVIII ó FIX Arterioesclerosis (apo-E, etc,)

?

Inviable

Knockout FT, FVII, FX, FV, FII

TROMBINA

ENDOTELIO

Activación

Proliferación

FIBRINOLISIS

Activación(Tpa, u.PA)

Inhibición(TAFIy PA I)

PROMISCUIDAD Y VERSATILIDAD FUNCIONAL

INFLAMACIÓNQuimiotaxisMitogénesis

PLAQUETASActivación

COAGULACIÓN

ActivaciónFT, Fo, FII, FV, FVII, FVIII, FIX, FXIII

Inhibición- Sistema Pc

- Anexina V y nexinas

Subendotelio

ADAMTS-13

POLÍMERO DE FVW

DÍMERO DEPRO-FVW

H2N

A1

A3

COOH

Colágeno

GPIb

Turbulencia

ADAMTS-13

CÉLULASENDOTELIALES

EXTRACELULAR PLASMA

-IgM

Síntesis y Multimerización del Factor von Willebrand

FvW

ADAMTS-13

Pro-trombótico Antitrombótico Pro-hemorrágico

Susceptibilidad ADAMTS-13

(?)

Función - Mutaciones

- Inhibidores

Susceptibilidad ADAMTS-13

(Tyr1584Cys)

Bowen et al, Blood 2004;103:9147

Síntesis(?)

Desequilibrio

Patología

FactoresAmbientales

Proteínas

Genes

Equilibrio HemostáticoEquilibrio Hemostático

Sistema complejo y dinámicoSistema complejo y dinámico

PolimorfismosPolimorfismos Localización Localización

Regiones codificantes

Regiones reguladoras

Exon 3’UTR5’UTRSs

Alelo 1

Alelo 2GTG AAG TCA TGCGTG ATG TCA TGC

Normal SequenceMutant Sequence

TipoTipo

SNPs

Repeticiones (VNTR)

Inserciones

Deleciones

ConsecuenciasConsecuencias

Silente

Modifica secuencia

* Altera la función

Modifica la expresión

GTG AAG TCA TGC VAL LYS SER CYS GTG AAA TCA TGC VAL LYS SER CYS

GTG AAG TCA TGC VAL LYS SER CYS GTG ATG TCA TGC VAL MET SER CYS

Región Kozak

IIbIIIa

Membrana

Sistema HPA-1en el complejoGP IIb/IIIa

1

Unión Fo, FvW

J. Corral et al, Blood Coag Fibrinol 1998;9:267

¿La longitud del receptor puede favorecer la interacción con el ligando?

GPIb, PSGL-1. M.L. Lozano et al, Br J Haematol 2001;115:969

R.González-Conejero et al, Blood 1998;92:2771.

Exon 1 Exon 2 Exon 3 Exon 4

KOZAK aug ccc acc cgc ucg

Regulación de síntesis proteicaRegulación de síntesis proteica

ADN genómico

Transcripción

ARNm

Met Pro Thr Arg Ser

Traducción

Proteína

Citoplasma

ARNm

Exon 1 Exon 2 Exon 3 Exon 4

FI, FII, FVII

FXII, Anexina V

R. González-Conejero et al, Blood 2002;100:2081. J. Corral et al, Br J Haematol 1999;105:560..

Regulación de la expresión de receptores adhesivos plaquetarios

Regulación de la expresión de receptores adhesivos plaquetarios

50

500Kozak

GPIb

J.Corral et al Thromb Haemost 2000;83:23

1999

8,7

12,4

15,9

GPIa 807 C/T

C/C (n=69)

C/T(n=70)

T/T(n=20)

IMF

J. Corral et al

Transfusion 1999;39:372

HPA-1 y RIESGO TROMBÓTICOHPA-1 y RIESGO TROMBÓTICO

Meta-análisis que incluye34 estudios(9.095 pacientes y 12.508 controles)

Podría afectar el riesgo,pero de forma muy ligera

OR = 1Protección Riesgo OR = 2

L. Iacoviello & M.B. Donati. Thromb Haemost 2001;11:3

O.R.1.10

Genotipo / Genómica funcional / Fenotipo clínicoGenotipo / Genómica funcional / Fenotipo clínico

Genotipo(Polimorfismos genéticos)

Funcionalidad del genotipo(Expresión funcional)

Fenotipo clínico(Riesgo de trombosis arterial)

Estudio GAIT

OBJETIVO

Localizar genes que influyan

en la variabilidad de un

fenotipo biológico y

susceptibilidad a la

trombosis.

ESTRATEGIA

* Establecer heredabilidad

* Rastreo genómico

- Fenotipo biológico

- Riesgo trombótico

•Identificación del gen

* Estudios funcionales

* Estudios Caso/Control

Genome-wide Scan of APCr (conditional on FVL)

Chrom 18p11Unknown geneLOD 2.93

Soria et al. Blood 2003;101:163-7 h2 = 71%

FV geneChrom 1q24

Sinergismo Gen/Gen-Factores ambientalesSinergismo Gen/Gen-Factores ambientales

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

FVL ACO FVL + ACO

OR

00.51

1.52

2.53

3.54

4.55

1991120210G/G

19911A/G202210A/G

19911G/G20210A/G

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

FVL PT20210 FVL + PT20210

OR

Genes-Factores ambientales - Anticonceptivos orales-

Interacción gen-gen - Polimorfismos de un mismo gen -

OR

Interacción gen-gen - Polimorfismos de genes diferentes -

J.M. Kemmeren et al, Blood 2004;103:927.

E. Pérez-Ceballos et al, Br J Haematol 2002;118:610.

V. De Stefano et al, NEJM 1999;341:801.

Sinergismo en trombosis arterialSinergismo en trombosis arterial

C. Butt et al. Blood 2003, 101: 3037-41

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

MI (N=500) Cont (N=500)

FXIII Leu34PT 20210AFXIII-PT

FXIII Leu34 OR 0.97 (0.75-1.25)

PT 20210A OR 3.27 (1.12-10.29)

FXIII Leu34PT20210A

OR 12.27(1.66-253.65)

V.Roldán et al. Haematologica 2004

0

5

10

15

20

25

30

35

40

MI < 45(N=220) Cont (N=750)

FXIII Leu34PT 20210AFXIII-PT

FXIII Leu34 OR 1.13 (0.82-1.55)

PT 20210A OR 2.73 (1.12-6.70)

FXIII Leu34PT20210A

OR 13.51 (1.67-293.76)

Multivariate analysisOR 12.12 (1.33-112.46)

Perfil de polimorfismos

Fenotipo hemostático

OR-10

CLÍNICA

PolimorfismoPolimorfismo

PolimorfismoPolimorfismoPolimorfismoPolimorfismo

PolimorfismoPolimorfismoPolimorfismo

Genes

reguladores

Otros

genes

Gen

estructural

OR:10

OR< 2Polimorfismo

Estudios de Genómica- Microarrays -

NutriciónSociedad (bélica y rural) (estrés y ciudad)Hábitos (ejercicio físico) (sedentaria)Expectativas de vida (corta <50 años) (> 80 años) HEMORRAGIA TROMBOSIS

Polimorfismos protrombóticos

- La paradoja evolutiva -

Pérdidas sanguíneas en portadores de FV Leiden

• Disminuye su severidad en:

* Coagulopatías congénitas. - van Dijk et al., Thromb Haemost

2004;92:305.

- E. Castoldi et al, Blood 2003;102:4017.

* Menstruación y parto. P. Lindquist et al, Thromb Haemost

2001;86:1122.

Cirugía extracorpórea

B.S. Donahue et al, Circulation 2003;107:1003.

15,5

30,127,9

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

HPA 1 a/b+b/b

P=0.037 OR=0.48

95 I.C:0.24-0.96

J. A. Iniesta et al, Stroke 2004;35:2286

1

4,9

3,9

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

4,5

5

FV Leiden +/-p=0.019 OR: 0.1995%CI:0.03-0.95

J. Corral et al, Blood 2001;97:2979

GPIIIa FV Leiden

ENFERMOS

CONTROL

P.G.

POLIMORFISMOS EN HEMORRAGIACEREBRAL Y

SUBARACNOIDEA

%

Las cifras indican el nº de pacientes (%)

__________________________________________________

      1  (2.3)2  (4.6)CYP2C9*2/*2

1  (4.8) 14  (31.8)11  (25.6)CYP2C9*1/*2

20  (95.2) 29  (65.9)30  (69.8)CYP2C9*1/*1

             1  (2.4)CYP2C9*3/*3

1  (4.8) 2  (4.4)11  (26.2)CYP2C9*1/*3

20  (95.2) 43  (95.6)30  (71.4)CYP2C9*1/*1

Variantes Dosis Baja Dosis Media Dosis AltaAlélicas (n=43) (n=45) (n=21)

FRECUENCIA DE LAS VARIANTES ALÉLICAS DEL CITOCROMO P-450 2C9 EN PACIENTES CON

DIFERENTES REQUERIMIENTOS DE ACENOCUMAROL

J. Hermida et al, Blood 2002;99:4237.

Ariëns, Blood, 2000

Eficacia Terapia Trombolítica

Polimorfismo FXIII Val34Leu

La trombolisis en pacientes con

genotipo Leu34 es menos eficaz

F. Marín et al, JACC (En Prensa)

Arteria ocluida

Angioplastia

Stent

METAS

-----------------

Reperfusión

Rescate miocardio

Mejora de la

supervivencia

Terapia

lítica

Eficaz No eficaz

39%n:42 61%

n:67

Eficaz No eficaz

72%n:133

28%n:51

Eficaz No Eficaz

Val/Leu+Leu/Leu (n:109) Val/Val (n:184)

p= 0,021OR: 1,90 (1,10-3,28)*

Gen N

PROTEINAInteracciones

cinética localizaciónModificacionesPost-traducción

Funciones

Gen N

RNA m N

Proteína N

RNA m M

Proteina M

Transcripción

Traducción

Genes~30.000

Proteínas>150.000

Genoma

Transcriptoma

Proteoma

DEL GENOMA AL PROTEOMA

Trombosis como enfermedad Trombosis como enfermedad conformacionalconformacional

Control ASA ASA + PredASA + Dexa Dexa Prednis0

25

50

75

100

** **

**

Antígen

o A

T

•HepG2

Control ASA ASA+Pred ASA+Dex Prednis Dexamet0

50

100

150

***

*

función A

T

•Ratones

Control

L-ASA

Trombosis como enfermedad Trombosis como enfermedad conformacionalconformacional

•Pacientes

Act

ivid

ad A

nti

FX

a

Inducción Consolidación

p<0.0001

L-ASA

Mutaciones

Corral et al J Thromb Haemost 2004;2:931.

Corral et al Circulation 2004;110:1303

Clínica

BioquímicaBiología celular

GenómicaProteómica

Epidemiología Molecular

INVESTIGACIÓN TRANSLACIONAL

Farmacogenética

A. López BorrascaA. López Borrasca

R. CastilloR. CastilloP.M. MannucciP.M. Mannucci

T. S. ZimmermanT. S. Zimmerman Z. M. RuggeriZ. M. Ruggeri

Unidad de Hematología y Oncología MédicaCentro Regional de Hemodonación