Todos los componentes necesarios para que se produzca el proceso de coagulación se encuentran en la sangre. Así, las proteínas necesarias para que se produzca dicha coagulación forman parte de la vía intrínseca de la coagulación sanguínea. Esta vía implica una serie de proteínas, cofactores proteicos y enzimas, que interactúan en reacciones que tienen lugar en las superficies de las membranas. Estas reacciones se inician por una lesión tisular y dan lugar a la formación de un coágulo de fibrina (Figura 1).
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La vía intrínseca se inicia por la activación del factor XII por ciertas superficies cargadas negativamente, incluyendo el vidrio. El cininógeno de alto peso molecular y la precalicreína son dos proteínas que facilitan esta activación. La forma enzimática del factor XII (factor XIIa) cataliza la conversión del factor XI en su forma enzimática (factor XIa). El factor XIa cataliza la conversión del factor IX en su forma activada, el factor IXa, en una reacción que requiere iones de calcio. El factor IXa se ensambla en la superficie de las membranas en complejo con el factor VIII; el complejo factor IXa-factor VIII requiere calcio para estabilizar ciertas estructuras de estas proteínas asociadas a sus propiedades de unión a la membrana. El factor X se une al complejo factor IXa-factor VIII y se activa al factor Xa. El factor Xa forma un complejo con el factor V en las superficies de la membrana en una reacción que también requiere iones de calcio. La protrombina se une al complejo factor Xa-factor V y se convierte en trombina, una potente enzima que escinde el fibrinógeno en fibrina, un monómero. A continuación, las moléculas de fibrina monomérica se unen (polimerizan) para formar largas fibras. Posteriormente, una enzima conocida como factor XIIIa promueve la unión adicional entre las unidades del polímero, lo que estabiliza el coágulo recién formado mediante enlaces cruzados. Aunque se desconocen los mecanismos detallados, este efecto de cascada ofrece la posibilidad de amplificar una pequeña señal asociada a una lesión tisular hasta convertirla en un acontecimiento biológico importante: la formación de un coágulo de fibrina. Además, la regulación cuidadosa de este sistema es posible con la participación de dos cofactores proteicos, el factor VIII y el factor V.
Ciertas superficies con carga negativa, como el vidrio, el caolín, algunos plásticos sintéticos y los tejidos, activan el factor XII a su forma enzimática, el factor XIIa. Por el contrario, ciertos materiales tienen poca tendencia a activar el factor XII. Las superficies inactivas incluyen algunos aceites, ceras, resinas, siliconas, algunos plásticos y células endoteliales, la superficie más inerte de todas. No se conocen las propiedades fisicoquímicas que determinan la actividad. El problema es importante, ya que la cirugía moderna requiere un material perfectamente inactivo para fabricar sustitutos (prótesis) de válvulas cardíacas y secciones de vasos sanguíneos. La formación de coágulos (trombos) en estas superficies puede provocar complicaciones graves o incluso mortales. La cirugía a corazón abierto requiere el bombeo de sangre a través de equipos que no activan el proceso de coagulación de la sangre de forma significativa. Del mismo modo, la filtración sanguínea de los productos de desecho durante la diálisis renal no debe dar lugar a la generación de coágulos de fibrina. Para minimizar la activación de la coagulación sanguínea cuando la sangre fluye sobre superficies extrañas, se emplean fármacos especiales (anticoagulantes) como la heparina.
La actividad de la vía intrínseca puede evaluarse en una sencilla prueba de laboratorio denominada tiempo de tromboplastina parcial (TTP) o, más exactamente, tiempo de tromboplastina parcial activado. El plasma se recoge y se anticoagula con tampón de citrato; el citrato se une y elimina eficazmente los iones de calcio funcionales del plasma. En estas condiciones, no se puede generar un coágulo de fibrina. Se añade al plasma un material cargado negativamente, como el caolín de diatomeas. El caolín activa el factor XII a su forma enzimática, el factor XIIa, que a su vez activa el factor XI. El proceso está bloqueado para una mayor activación debido a la falta de iones de calcio, que son necesarios para la siguiente reacción, la activación del factor IX. Tras la adición de iones de calcio y de un preparado de fosfolípidos (que sirve de membrana artificial para el ensamblaje de los complejos proteicos de la coagulación de la sangre), se registra el tiempo que transcurre hasta que se forma un coágulo visible. Esta reacción tiene lugar en cuestión de 25 a 50 segundos, dependiendo de la formulación de los productos químicos utilizados. En la práctica, el tiempo de coagulación de un plasma de prueba se compara con el tiempo de coagulación de un plasma normal. El retraso en la coagulación, medido como un tiempo de tromboplastina parcial prolongado, puede deberse a una deficiencia en la actividad de uno o más de los factores de coagulación de la sangre o a un inhibidor químico de la coagulación de la sangre.