KOAGULASI, FIBRINOLISIS, DAN REGULASINYA Robert W. Colman, Victor J. Marder, dan Alexander W. Clowes

Koagulasi darah adalah suatu tahapan dimana zimogen plasma dari protease serin dirubah menjadi enzim aktif. Enzim ini berfungsi mengubah substrat profaktor menjadi kofaktor yang mengumpulkan protease tersebut pada permukaan sel. Pengumpulan ini meningkatkan konsentrasi lokal reaktan. Urutan dari reaksi, dimana produk disajikan dalam bentuk enzim selanjutnya, meningkatkan kecepatan reaksi secara keseluruhan. Proses akhirnya adalah pembentukan thrombin, dimana protein terlarut dan fibrinogen dirubah menjadi polymer tak terlarut, fibrin, yang membentuk bekuan darah. Fibrinolisis merupakan sebuah transformasi zimogen menjadi enzim proteolitik dimana dengan adanya kofaktor pada permukaan sel, akan mengubah plasminogen menjadi plasmin, yang dapat menghidrolisir bekuan fibrin, sehingga menjadi larut. Pada setiap tahapan, protease inhibitor membatasi reaksi. Terjadinya reaksi ini pada sel permukaan mengakibatkan terjadinya regulasi pada tingkatan pengikatan pada reseptor dan mengikutsertakan fosfolipid pada membran sel.

Perlu diperhatikan bahwa penyempurnaan proyek genom manusia pada tahun 2003 telah menstimulasi penambahan baru pada Bab 4. Sebuah contoh mengenai pentingnya genomwide scans yaitu penemuan tiga gen berkaitan dengan hemostasis. Kombinasi defisiensi faktor VIII dan V berkaitan dengan adanya mutasi pada sebuah protein ER-Gogli yang dikode oleh gen LMANI, juga dikenal sebagai ERGIC-53 (1). Terobosan utama antara lain identifikasi gen yang bertanggung jawab dalam terjadinya purpura trombositopeni trombotik, ADAMTS 13 (2), dan gen yang berkaitan dengan kerja dan resistensi warfarin, vitamin K epoxide reductase (VKORC) (3).

Normalnya, tidak ada koagulasi yang berlangsung dalam aliran darah dikarenakan properti endothelium dan bentuk inaktif dari protein, baik itu zimogen atau profaktor. Inisiasi sistem bergantung pada paparan darah dengan komponen yang secara fisiologis tidak hadir. Aktivator koagulasi ini muncul sebagai akibat dari cedera mekanis, sebagaimana pada kasus setelah pembuluh darah terputus atau setelah endhotel menipis selama angioplasty koroner, atau pada perubahan biokimia seperti pelepasan sitokin yang menstimulasi reseptor terinduksi. Setiap

tahapan ini terjadi atas inisiasi koagulasi darah dan melibatkan komponen kritikal tunggal, tissue factor (TF) (lihat gambar 2-1). TF merupakan reseptor membran integral tipe I untuk faktor koagulasi VII (4). Bagian ekstraseluler dibutuhkan untuk aktivitas prokoagulan, akan tetapi domain sitoplasmik ikut terlibat juga dalam signaling, penting dalam angiogenesis dan migrasi sel. TF diekspresikan secara konstitutif pada kebanyakan sel (selain hepatosit) yang normalnya tidak kontak dengan darah, seperti fibroblast. Setelah terjadinya cedera vaskuler, darah kontak dengan TF konstitutif. Endotoksin dapat menstimulasi monosit dan sel endothelial ke dalam biosintesis sitokin, tumor necrosis factor, dan interleukin-1, yang kemudian menginduksi biosintesis TF (5,6). Faktor VII berikatan dengan TF terinduksi atau konstitutif pada fibroblast dan monosit. Pada semua individu yang sehat, sejumlah faktor VIIa muncul dalam sirkulasi, diperkirakan sekitar 1% dari konsentrasi total faktor VII (7). Sehingga, paparan TF pada plasma menyebabkan ikatan antara faktor VII dan faktor VIIa; hanya TF-VIIa yang aktif secara enzimatik. Faktor VII yang berikatan dengan TF kemudian diaktivasi oleh TF-VIIa, disebut proses autoaktivasi (8). Reaksi ini cukup untuk memicu kapasitas penuh dari kaskade koagulasi. Protease faktor koagulasi lainnya, seperti faktor XIIa (9) dan faktor Xa (10), lebih efektif.

TF-VIIa kompleks memiliki dua substrat, yakni faktor IX (jalur intrinsik) dan faktor X (jalur ekstrinsik). Pemecahan protein berakibat terjadinya ikatan sel dengan protease serin, faktor IXa atau faktor Xa. Reaksi diregulasi oleh tissue factor pathway inhibitor (TFPI) (11), sebuah protein yang diproduksi oleh sel endhotelial dan terdiri dari tiga domain Kunitz (12). Domain pertama berikatan dengan dan menghambat TF-VIIa, dan yang kedua, faktor Xa. Aktivasi langsung faktor Xa dengan demikian dapat diregulasi dengan cepat. Ligasi faktor Xa dibutuhkan TFPI untuk menghambat TF-VIIa (11).

Adanya TFPI, jalur utama untuk propagasi dari koagulasi kemudian menjadi jalur intrinsik, yang diaktivasi oleh faktor IXa. Kofaktor yang dibutuhkan faktor IXa untuk mengaktifkan faktor X adalah faktor VIIIa. Faktor VIII bersirkulasi dalam ikatan plasma terhadap faktor von Willebrand yang melindungi protein rentan ini dari serangan proteolitik yang tidak diinginkan. Untuk profaktor, faktor VIII, untuk dirubah menjadi kofaktor aktif, faktor VIIIa, oleh thrombin atau faktor XA, harus berdisosiasi dari faktor von Willebrand. Faktor IXa-VIIIa kompleks merupakan

aktivator paling penting dari faktor X, yang membantu menjelaskan beratnya defisiensi antara faktor IX atau faktor VIII dan presentasi klinis identiknya dalam hemophilias B dan A.

Sekali terbentuk, faktor Xa dapat mengkatalisa konversi prothrombin menjadi thrombin dalam reaksi yang lambat. Hadirnya kofaktor aktif, faktor Va, berikatan dengan permukaan sel (monosit atau platelet), menghasilkan 300.000-lipat akselerasi (13). Profaktor, faktor V, dikonversi menjadi faktor Va oleh faktor Xa ataupun thrombin (14). Faktor Va berfungsi sebagai kofaktor dengan berikatan dengan permukaan sel dan dalam konjungsi dengan ikatan fosfolipid dari faktor Xa untuk membentuk prothrombinase. Prothrombin berikatan dengan afinitas rendah pada permukaan sel, secara primer oleh residu asam -karboksiglutamat. Modifikasi posttranslasional ini dikarakterisasi oleh semua protein yang membutuhkan vitamin K dan dikatalisis oleh vitamin K-dependent carboxylase mikrosomal. Residu asam -karboksiglutamat ini dijembatani oleh kalsium terhadap paparan fosfolipid anionik pada permukaan sel yang teraktivasi. Prothrombinasi kemudian memecah prothrombin ke dalam fragmen 1.2 (secara luas dipakai sebagai marker generasi thrombin) dan thrombin.

Konsep lama dari sistem intrinsic adalah bahwa koagulasi diinisiasi oleh komponen yang terkandung secara keseluruhan dalam sistem vaskuler sehingga inisiasi akan menjadi independen terhadap TF. Satu protein, faktor Xia, mampu mengaktifkan faktor IX dan, sehingga memberikan

mekanisme potensial untuk inisiasi jalur intrinsik. Defisiensi faktor IX, walaupun berat secara biokimiawi (