2. REGULACIÓN DEL SISTEMA FIBRINOLÍTICO

El sistema fibrinolítico va a jugar además un papel importante en diversas situaciones en las que se produce proteolisis tisular, tales como inflamación, invasión tumoral o neovascularización (3, 4). La importancia fisiopatológica del sistema fibrinolítico deriva de que las alteraciones que condicionan un defecto de actividad fibrinolítica pueden predisponer a la trombosis, mientras que un exceso de activación favorecería la aparición de hemorragia. Además va a tener una gran importancia en el área terapéutica por la aplicación creciente de fármacos fibrinolíticos en el tratamiento de la trombosis, especialmente en el infarto agudo de miocardio (IAM).

Principales componentes del sistema fibrinolítico: La fibrinolisis es un encadenamiento (proceso) enzimático compuesto por una serie de activadores e inhibidores los cuales regulan la conversión del proenzima circulante, plasminógeno, en el enzima activo plasmina. La producción de plasmina libre en la superficie del trombo conduce a la lisis de la fibrina (5) y esto es muy importante para el mantenimiento de la permeabilidad vascular (Fig. 1). Los principales componentes del sistema fibrinolítico se resumen en la Tabla I.

2.1 PLASMINÓGENO

Es una glicoproteína monocatenaria compuesta por 790 aminoácidos y 24 puentes disulfuro con un contenido en carbohidratos del 2% y un peso molecular (Pm) de 92.000 daltons, sintetizándose en el hígado; su concentración plasmática es de 2mM (20 mg/dl) y su vida media  de 2,2 días.

El gen que codifica esta proteína está localizado en el  cromosoma 6. En su forma nativa el plasminógeno contiene ácido glutámico en posición amino-terminal (Glu-plasminógeno), pudiendo ser convertido por pequeñas cantidades de plasmina a formas con lisina, valina o metionina en dicha posición, denominadas Lis-plasminógeno, los cuales  poseen mayor afinidad por la fibrina y se activan más fácilmente por los activadores fibrinolíticos (6, 7).

En la región amino-terminal existen cinco estructuras denominadas “kringles” -anillos- a cuyo nivel se sitúan los lugares de fijación de lisina (LBS, “lysine binding sites”) que van a ser los lugares por los que el plasminógeno va a unirse específicamente a la fibrina. También van a mediar la interacción del plasminógeno con la alfa2-antiplasmina y, por tanto, van a jugar un papel fundamental en la regulación de la fibrinolisis (3, 8, 9). Además el plasminógeno se une a través de los LBS a la célula endotelial lo que favorece su activación a nivel local.

2.2 ACTIVADORES DEL PLASMINÓGENO

La activación del plasminógeno a plasmina tiene lugar por escisión del enlace Arg561-Val562 en la molécula del Glu-plasminógeno por acción de los diferentes activadores. La plasmina así formada es una serín-proteasa bicatenaria compuesta por una cadena pesada derivada de la porción amino-terminal, que contiene 560 aminoácidos y 5 “kringles” en donde se localizan los LBS, y una cadena ligera derivada de la posición carboxi-terminal compuesta por 241 aminoácidos, que contiene el centro activo formado por los aminoácidos serina, histidina y ácido aspártico (10). En la actualidad se distinguen varias vías de activación expuestas en la Fig. 2.

2.2.1 Activación intrínseca del plasminógeno: 

Fue denominada inicialmente activación por contacto o XII-dependiente por estar implicados diversos factores del sistema de contacto de la coagulación. Actualmente se sabe que además del factor XII existen otras sustancias en la sangre, denominadas precursores, como la precalicreína o el quininógeno de alto peso molecular (HMW-K)  que pueden inducir la activación del plasminógeno (Fig. 2). La activación del factor XII conduce a la generación de calicreina que va a ser un potente activador de la fibrinolisis intrínseca. Actualmente se ha demostrado que la calicreina puede activar una forma proenzimática de la UK, habiéndose sugerido que éste podría ser el principal mecanismo de activación de la fibrinolisis intrínseca (11).

2.2.2 Activador tisular del plasminógeno (t-PA): 

El t-PA en su forma nativa es una proteasa serínica monocatenaria constituida por 530 aminoácidos y un Pm de 68.000 daltons la cual puede ser convertida en una molécula de doble cadena por acción de la plasmina. La cadena pesada A (1-278aa) contiene dominios homólogos a los encontrados en otras proteínas: una región homóloga a la de la fibronectina, denominada dominio “finger”, una estructura similar al factor de crecimiento epidérmico (dominio-EGF, “epidermal growth factor”) y dos “kringles” similares a los del plasminógeno. El centro activo está localizado en la cadena ligera B(279-530aa) y contiene los aminoácidos serina, histidina y ácido aspártico, de forma semejante a otras proteasas como trombina, plasmina y elastasa.

Cada una de las estructuras anteriores tiene su función: la fijación del t-PA a la fibrina se hace a través de los dominios “finger” y “kringle” 2, la formación de complejos inactivos entre el t-PA y su inhibidor específico es debida a una interacción con el centro activo y la eliminación del t-PA de la circulación a través del hígado, lo que supone el reconocimiento por parte del receptor hepático del dominio EGF (12). La principal vía de eliminación del t-PA es a través del hígado, siendo su vida media de 5 minutos. Su concentración plasmática es aproximadamente de 1-6ng/ml. l t-PA es sintetizado por las células endoteliales y liberado a la circulación por diversos estímulos. Por tanto, la actividad fibrinolítica plasmática puede aumentar o disminuir dependiendo de una serie de factores (tabla II).También se ha sugerido que la secreción de t-PA estaría modulada por una hormona peptídica central; sin embargo, no se ha podido identificar esta hormona en extractos de hipotalamo e hipófisis (12).

Por lo que se refiere a su mecanismo de acción, posteriormente será explicado con mayor detalle, pero habría subrayar que una propiedad importante del t-PA es su gran afinidad por la fibrina.El t-PA es una enzima débil en ausencia de fibrina, mientras que ésta estimula significativamente, aprox. 1.000 veces, la activación del plasminógeno y la formación de plasmina, lo que se ha explicado por la formación de un complejo ternario entre el t-PA y el plasminógeno a nivel de la superficie de la fibrina, que induciría un cambio de conformación de la enzima y el sustrato, lo que favorecería la formación local de plasmina y la degradación de la fibrina “in situ” (13) (Fig. 3).

2.2.3 Activadores tipo uroquinasa (UK) y prouroquinasa (u-PA y scu-PA): 

La UK es una proteasa serínica similar a la tripsina, compuesta por dos cadenas polipeptídicas de 20.000 y 34.000 daltons unidas por un puente disulfuro; fue aislada inicialmente a partir de orina humana y cultivo de células embrionarias de riñón humano. Es un activador directo del plasminógeno mediante escisión de un enlace Arg561-Val562 con formación de Glu-plasmina pero, a diferencia del t-PA, carece de afinidad específica por la fibrina, ya que activa indiscriminadamente tanto al plasminógeno circulante como al unido a la fibrina (Fig. 3).Tanto su mecanismo de acción como sus características farmacocinéticas serán revisadas en profundidad más adelante.

En 1973 se sugirió la existencia de un precursor inactivo de la UK, denominado  prouroquinasa o scu-PA, presente en orina, plasma, cultivo de células normales y tumorales y, en la actualidad, obtenido por ingeniería genética con técnicas de DNA recombinante.

La prouroquinasa es una glicoproteína monocatenaria compuesta por 411 aminoácidos y un Pm de 54.000 daltons. La porción amino-terminal contiene una región homóloga al factor de crecimiento epidérmico y otra similar a los “kringles” del plasminógeno, pero a diferencia del t-PA no posee un dominio “finger”, lo que quizás pudiera explicar su falta de afinidad por la fibrina. En la región carboxi-terminal se encuentra su centro activo el cual contiene el aminoácido serina.

Existen datos contradictorios sobre su mecanismo de acción y su especificidad por la fibrina (14). Unos autores piensan que la molécula activa al plasminógeno debido a su actividad intrínseca mientras que otros opinan que dicha acción estaría relacionada con la activación del sistema de contacto.

2.2.4 Activación exógena del plasminógeno: 

Consiste en la activación que se produce por la acción de diferentes sustancias exógenas administradas con fines terapéuticos.

2.3 INHIBIDORES DEL SISTEMA FIBRINOLÍTICO

Se clasifican en inhibidores competitivos del plasminógeno, inhibidores de los activadores del plasminógeno e inhibidores de la plasmina.

2.3.1 Inhibidor del plasminógeno: 

Es una glicoproteína rica en histidina, constituida por 507 aminoácidos y un Pm de 75.000 daltons. Inhibe de forma competitiva al plasminógeno por el que tiene afinidad a nivel de los LBS. Aproximadamente el 50% del plasminógeno se une a esta proteína, lo que reduce la cantidad de plasminógeno que puede unirse a la fibrina durante el proceso de coagulación (15).

2.3.2 Inhibidores de los activadores del plasminógeno: 

Su existencia ha sido controvertida durante mucho tiempo de tal forma que hasta 1983 no se tuvo evidencia de la existencia real de dichos inhibidores que hoy pueden ser clasificados en cuatro grupos (16):
Tipo endotelial (PAI-1): es una glicoproteína de 50.000 Daltons que consta de 379 aminoácidos y pertenece a la familia de los inhibidores de proteasas serínicas. Es el principal inhibidor fisiológico de los activadores tipo t-PA y u-PA y  juega un importante papel en la regulación de la fibrinolisis. Este inhibidor ha sido clonado y su gen se localiza en el cromosoma 7. Es sintetizado por células endoteliales y  hepatocitos; está presente en los gránulos alfa de las plaquetas (90%) y en el plasma (10%) donde circula en forma activa ligado a una proteína estabilizadora (vitronectina), siendo su vida media de 10 minutos. Los niveles plasmáticos de PAI-1 en sujetos sanos están entre 0,5-40 U/ml, mientras que los de PAI-1 antigénico (plaquetar) están alrededor de 20 ng/ml (17). El compartimento sanguíneo más importante de PAI-1 lo constituyen las plaquetas donde se almacena a nivel de los gránulos alfa y se libera por acción del colágeno y ADP. El hígado y el endotelio vascular también van a contribuir a la presencia en la sangre de este inhibidor. Numerosas sustancias van a regular su síntesis a nivel endotelial: endotoxina, interleuquina 1, factor de necrosis tumoral, trombina y diversos factores de crecimiento aumentan dicha síntesis, mientras que la insulina sería el principal regulador de la síntesis de PAI-1 a nivel del hepatocito. 

Durante la agregación plaquetar se produce un marcado aumento de los niveles de inhibidor (17). Puede encontrarse bajo tres formas moleculares: latente, activa y formando complejos con los activadores. El PAI-1 plaquetar esta en forma latente, pudiendo ser reactivado in vivo. El plasmático se encuentra fundamentalmente en su forma activa (17). Reacciona con t-PA, mono y bicatenario, y uroquinasa, pero no con scu-PA ni SK (Fig. 3). La interacción del PAI-1 con los activadores tiene lugar a través de la formación de un complejo a nivel del centro reactivo Arg346-Met347, con liberación de un péptido intermedio (18). En cuanto a su papel fisiopatológico se han observado cifras elevadas de PAI-1 en situaciones clínicas relacionadas con fenómenos trombóticos (19), mientras que varios miembros de familias con déficit de PAI-1 presentaron una moderada o severa sintomatología hemorrágica (20).

Tipo placentario (PAI-2): Es una alfa2-globulina que consta de 393 aminoácidos, aislada en principio a partir de monocitos y placenta humana y presente en altas concentraciones en el plasma de gestantes a término. Su estructura es homóloga a otros inhibidores de proteasas serínicas como la antitrombina III y la alfa2-antiplasmina. Se reconocen dos formas moleculares: una es intracelular no glicosilada con un Pm de 47.000 daltons y la otra es secretada glicosilada con un Pm de 60.000 daltons. Ambas reaccionan bien con t-PA bicatenario y u-PA y más débilmente con scu-PA y t-PA monocatenario (Fig. 3). Su papel fisiopatológico no se conoce con precisión, pero se ha observado un importante aumento en el tercer trimestre de la gestación, donde alcanza valores de 250 ng/ml (21).

PAI-3: Se trata de un inhibidor de los activadores tipo u-PA (Fig. 3). Se aisló en la orina humana y más tarde fue detectado en plasma, en donde se encuentra a una concentración de 2 mcg/ml. Tiene un Pm de 53.000 daltons y es semejante a otros inhibidores de proteasas serínicas. Aparte de inhibir a u-PA, también neutraliza a la trombina, factor X activado, factor XI activado y kalicreina, reacciones que se ven aceleradas en presencia de heparina. En la actualidad se sabe que esta proteína es idéntica al inhibidor de la proteína C humana, y que disminuye en el curso de la coagulación intravascular diseminada (21).

Proteasa nexina: Es una proteína de Pm 50.000 daltons sintetizada por fibroblastos, células epiteliales, células miocárdicas y plaquetas. Inhibe u-PA, trombina, tripsina y tiene una alta afinidad por la heparina. No ha podido ser detectada en plasma, pero se piensa que posee una importante función a nivel de la matriz extracelular (21).

2.3.3 Inhibibores de la plasmina: 

alfa2-antiplasmina: Es una glicoproteína constituida por 500 aminoácidos y un contenido en carbohidratos del 13%, cuyo Pm es de 70.000 daltons. Dicha molécula se sintetiza en el hígado. Su vida media es de 2,6 días y su concentración plasmática de 1 mcM (22). En el torrente sanguíneo se encuentra de dos formas, un 70% es funcionalmente activa y un 30%  inactiva. Es el principal inhibidor fisiológico de la plasmina y representa el 75% de la actividad antiplasmínica del plasma.

En cuanto a su mecanismo de acción, la molécula forma un complejo 1:1 con la plasmina en dos fases: una muy rápida y reversible y otra más lenta e irreversible. La interacción tiene lugar entre los LBS y el centro activo serina de la plasmina con los lugares correspondientes de la alfa2-antiplasmina. Esta reacción se produce mucho más lentamente cuando los LBS y el centro activo están ocupados, como sucede a nivel de la superficie de la fibrina, de esta manera la vida media de la plasmina ligada a la fibrina es dos a tres veces superior a la de la plasmina libre. Este inhibidor reacciona débilmente con el Glu-plasminógeno y se une de forma covalente a la cadena alfa de la fibrina durante el proceso de la coagulación.

Por consiguiente, se podría concluir que la alfa2-antiplasmina ejerce su efecto inhibitorio sobre la fibrinolisis a tres niveles: a) inactivación rápida de la plasmina; b) interferencia con la unión del plasminógeno a la fibrina; y c) unión covalente con la fibrina, haciendo que ésta sea más resistente a la acción de la plasmina (23, 24).

Alfa-2-macroglobulina: Es una glicoproteína de síntesis hepática con un Pm de 725.000 daltons y un contenido en carbohidratos del 5%. Consiste en dos moléculas unidas por enlaces no covalentes y forma complejos con diversas proteasas serínicas como trombina, tripsina y plasmina, aunque reacciona más lentamente que la  alfa2-antiplasmina. Su papel en la fibrinolisis se basa en inhibir el exceso de plasmina una vez saturada la capacidad inhibitoria de la alfa2-antiplasmina (25).

Otros inhibidores
El C1-inhibidor antagoniza el primer componente del complemento, así como los factores XII activado, XI activado, kalicreina y plasmina. Se piensa que puede jugar un papel en la inhibición de la fibrinolisis dependiente del sistema de contacto (26).

2.4 MODULADORES DE LA ACTIVIDAD FIBRINOLÍTICA

La actividad fibrinolítica plasmática viene determinada por un balance entre los activadores e inhibidores, fundamentalmente t-PA y PAI-1. Ambas sustancias están sometidas a una estrecha regulación por la acción de diversos estímulos fisiológicos y patológicos. Así, por ejemplo, el estrés, ejercicio físico, oclusión venosa o administración de fármacos vasoactivos (tablaII) aumentan la actividad fibrinolítica plasmática al favorecer la liberación de  t-PA desde el endotelio vascular (12).

La insulina aumenta la síntesis de PAI-1 por los hepatocitos, aunque no tiene efecto sobre las células endoteliales. Los corticoides y especialmente la dexametasona, disminuyen la liberación de t-PA e inducen la síntesis de PAI-1. Diversas citoquinas como la interleuquina 1 (IL-1) y el factor de necrosis tumoral (TNF) inducen una disminución de t-PA y un aumento de PAI-1. Finalmente, la endotoxina, ya sea directamente o a través de citoquinas, inducen un marcado aumento del PAI-1 por el endotelio vascular (17, 27).