MODELO CELULAR DE LA HEMOSTASIA

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• MODELO CELULAR DE LA HEMOSTASIA
• ________________________________
• PRESENTA ANA MAURICIO
• R2 HEMATOLOGÍA
• HGUA, OCTUBRE 19, 2010

2
OBJETIVOS

• Revisar los modelos de la hemostasia propuestos a
  lo largo de la historia.
• Describir el nuevo modelo de la hemostasia basado
  en células y los avances a partir de ésta.
• Analizar las hipótesis que el modelo celular
  ofrece para explicar los procesos patológicos de
  la coagulación.
• Destacar las ventajas y desventajas de cada
  modelo.

3
INTRODUCCIÓN

• El misterio de la coagulación de la sangre
  estimuló durante siglos la curiosidad de los
  investigadores. Esta era se inició en 1905,
  cuando Paul Morawitz publicó una extensa
  monografía sobre los cuatro factores de
  coagulación conocidos hasta entonces .
• 1940 época de oro de la coagulación. Con el
  tiempo de protrombina descrito por Armand Quick
  en 1935, se pudo llegar al descubrimiento y
  clasificación de numerosos factores involucrados
  en esta función.
• A partir de mediados del siglo XX se había
  logrado descifrar el mecanismo de la coagulación
  prácticamente en forma completa y se propusieron
  diversos modelos basados en funciones enzimáticas
  secuenciales, llamadas encadena primero y en
  cascada después. Luego se identificaron
  numerosos mecanismos de regulación, aparecieron
  diversas pruebas de laboratorio que han permitido
  diagnosticar con alta precisión numerosas
  enfermedades.
• El modelo actual de la coagulación se basa en la
  activación por el factor tisular y en la
  participación de las células, conceptos que ya
  estaban implícitos en la teoría clásica de
  Morawitz.

4
MODELOS

• MODELO CLÁSICO Morawitz, 1903-1906.

TF
Thrombokinase in conjunction with thrombogen and
calcium salts forms thrombin 
5
MODELO CLÁSICOMorawitz P (1905). "Die Chemie
der Blutgerinnung". Ergebn Physiol 4 307-422.
Propuso 2 etapas 1) La conversión de
protrombina a trombina mediante la acción del
factor tisular en presencia de calcio. 2) La
conversión de fibrinógeno a fibrina gracias a la
acción de la trombina.
6
MODELOS

• MODELO DE LA CASCADA 60s

Davie EW, Ratnoff OD. Waterfall sequence for
intrinsic blood clotting. Science 1964 145
1310-2.
MacFarlane RG. An enzyme cascade in the blood
clotting mechanism, and its function as a
biological amplifier. Nature 1964 202 498-9.
7
MODELOS

• MODELO DE LA CASCADA mecanismos reguladores

HMK PK
8
FALLOS DEL MODELO CASCADA

• Era evidente que los sistemas intrínseco y
  extrínseco no podían funcionar de forma
  independiente.
• No lograron explicar la coagulación in vivo a
  pesar de la introducción de nuevos conceptos.
• Era trascendental determinar cómo se inicia todo
  el proceso de coagulación, sin dividir el sistema
  en dos vías.
• No le otorga importancia a cada uno de los
  complejos con actividad procoagulante.
• No considera la interacción del sistema con las
  células que participan en la coagulación.
• No considera las interacciones entre las dos vías
  de la coagulación y falla en explicar con detalle
  los aspectos fisiopatológicos del sistema
  hemostático.

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FALLOS DEL MODELO CASCADA

• No permite explicar los distintos grados en la
  tendencia a la hemorragia que resultan de
  deficiencias de los diferentes componentes de las
  dos vías
• Por qué la deficiencia congénita de factor XII,
  PK, HMK no produce problemas de sangrado?
• Por qué en la hemofilia el factor VII endógeno
  no compensa la falta de los factores deficientes
  para la producción de trombina?
• Por qué sangran los hemofílicos?
• Por qué las deficiencias de los factores X, V y
  VII conlleva a sangrados serios?
• Por qué la deficiencia de F. XI es mucho menos
  predecible en cuanto al riesgo de sangrado y
  conlleva a cuadros clínicos menos severos que las
  deficiencias de F. VIII y IX?

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QUÉ SUCEDÍA IN VIVO?

• Hoffman M, Monroe DM, Roberts HR. Coagulation
  factor IXa binding to activated platelets and
  platelet-derived microparticles a flow
  cytometric study. Thromb Haemost 1992 68 74-8.
• Hoffman M, Monroe DM, Roberts HR. Cellular
  interactions in hemostasis. Haemostasis 1996 26
  12-6.
• Monroe DM, Hoffman M, Roberts HR. Transmission of
  a procoagulant signal from tissue factor-bearing
  cells to platelets. Blood Coagul Fibrinolysis
  1996 7 459-64.
• Monroe D, Hoffman M, Oliver J, Roberts H.
  Platelet activity of high dose factor VIIa is
  independent of tissue factor. Br J Haematol 1997
  99 542-7
• Roberts HR, Monroe DM, Oliver JA, Chang JY,
  Hoffman M. Newer concepts of blood coagulation.
  Haemophilia 1998 4 331-4.
• Hoffman M, Monroe DM, 3rd, Roberts HR. Activated
  factor VII activates factors IX and X on the
  surface of activated platelets thoughts on the
  mechanism of action of high-dose activated factor
  VII. Blood Coagul Fibrinolysis 1998 9 Suppl 1
  S61-5.
• Monroe DM, Hoffman M, Oliver JA, Roberts HR. A
  possible mechanism of action of activated factor
  VII independent of tissue factor. Blood Coagul
  Fibrinolysis 1998 9 Suppl 1 S15-20.
• Oliver J, Monroe D, Roberts H, Hoffman M.
  Thrombin activates factor XI on activated
  platelets in the absence of factor XII.
  Arterioscler Thromb Vascular Biol 1999 19 170-7

11
MODELO CELULAR

• En 2001, Hoffman M y Monroe D, proponen un modelo
  en el cual la coagulación está regulada por las
  propiedades de las superficies celulares.

12
MODELO CELULAR

• En 2001, Hoffman M y Monroe D, proponen un modelo
  en el cual la coagulación está regulada por las
  propiedades de las superficies celulares.

Hoffman M. Remodeling the blood coagulation
cascade. J Thromb Thrombolysis 20031617-20.
Hoffman M. A cell-based model of coagulation
and the role of factor VIIa. Blood Rev. 2003
Sep17 Suppl 1S1-5. Hoffman M, Monroe DM.
Coagulation 2006 a modern view of hemostasis.
Hematol Oncol Clin North Am 2007211-11.
13
MODELO CELULAR

• FUNDAMENTO
• El modelo enfatiza la importancia de los
  receptores celulares específicos para las
  proteínas de la coagulación.
• EL FACTOR TISULAR
• Se propone que la coagulación no ocurre en
  cascada sino en tres estados sobrepuestos.

14
MODELO CELULAR

• FUNDAMENTO
• Las superficies celulares son el ambiente natural
  donde se desarrollan las reacciones de
  coagulación.
• Deben cooperar diferentes tipos celulares (al
  menos dos tipos celulares).

• Las plaquetas no pueden iniciar la coagulación,
  a pesar de ofrecer la superficie más eficiente
  para la generación de trombina, ya que NO
  expresan FT.

15
MODELO CELULAR

• INICIACIÓN ocurre sobre el TF presente en la
  célula.
• AMPLIFICACIÓN las plaquetas y cofactores son
  activados para dar lugar a la generación de
  trombina a gran escala.
• PROPAGACIÓN grandes cantidades de trombina son
  generadas en la superficie plaquetaria.

IIa
La hemostasis ocurre en 2 superficies en las
células que expresan TF y en las plaquetas
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MODELO CELULAR

• INICIACIÓN ocurre sobre el TF presente en la
  célula.
• AMPLIFICACIÓN las plaquetas y cofactores son
  activados para dar lugar a la generación de
  trombina a gran escala.
• PROPAGACIÓN grandes cantidades de trombina son
  generadas en la superficie plaquetaria.

La hemostasis ocurre en 2 superficies en las
células que expresan TF y en las plaquetas
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MODELO CELULAR Iniciación
CÓMO SE INICIA EL PROCESO DE COAGULACIÓN?

• El rol de la TF-bearing cell iniciación.

EL TF ES EL INICIADOR FISIOLÓGICO PRIMARIO DE LA
COAGULACIÓN
18
MODELO CELULAR Iniciación

• Sinónimos trombocinasa, tromboplastina tisular,
  FIII.
• Es una glicoproteína integral de membrana con
  homología al receptor de la citosina tipo 2.
• Estructura 3 dominios (extracelular,
  transmembranal, intracelular).
• Monocitos, fibroblastos, macrófagos, miocitos,
  célula endotelial, células del músculo liso.
• Se expresa ante daño vascular en la célula
  endotelial o estados inflamatorios.
• Es el receptor celular y cofactor del FVII.

El Factor Tisular
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MODELO CELULAR Iniciación

• Sinónimos trombocinasa, tromboplastina tisular,
  FIII.
• Es una glicoproteína integral de membrana con
  homología al receptor de la citosina tipo 2.
• Estructura 3 dominios (extracelular,
  transmembranal, intracelular).
• Monocitos, fibroblastos, macrófagos, miocitos,
  célula endotelial, células del músculo liso.
• Se expresa ante daño vascular en la célula
  endotelial o estados inflamatorios.
• Es el receptor celular y cofactor del FVII.

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MODELO CELULAR Iniciación

• Sinónimos trombocinasa, tromboplastina tisular,
  FIII.
• Es una glicoproteína integral de membrana con
  homología al receptor de la citosina tipo 2.
• Estructura 3 dominios (extracelular,
  transmembranal, intracelular).
• Monocitos, fibroblastos, macrófagos, miocitos,
  célula endotelial, células del músculo liso.
• Se expresa ante daño vascular en la célula
  endotelial o estados inflamatorios.
• Es el receptor celular y cofactor del FVII.

Algunos órganos como el corazón, cerebro,
testículos, placenta y riñón son ricos en TF.
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MODELO CELULAR Iniciación

• Sinónimos trombocinasa, tromboplastina tisular,
  FIII.
• Es una glicoproteína integral de membrana con
  homología al receptor de la citosina tipo 2.
• Estructura 3 dominios (extracelular,
  transmembranal, intracelular).
• Monocitos, fibroblastos, macrófagos, miocitos,
  célula endotelial, células del músculo liso.
• Se expresa ante daño vascular en la célula
  endotelial o estados inflamatorios.
• Es el receptor celular y cofactor del FVII.

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MODELO CELULAR Iniciación

• Sinónimos trombocinasa, tromboplastina tisular,
  FIII.
• Es una glicoproteína integral de membrana con
  homología al receptor de la citosina tipo 2.
• Estructura 3 dominios (extracelular,
  transmembranal, intracelular).
• Monocitos, fibroblastos, macrófagos, miocitos,
  célula endotelial, células del músculo liso.
• Se expresa ante daño vascular en la célula
  endotelial o estados inflamatorios.
• Es el receptor celular y cofactor del FVII.

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MODELO CELULAR Iniciación
El TF es extrínseco a la circulación sanguínea?
Interacción plaqueta-leucocito. La interacción
entre la P-selectina de la plaqueta y el ligando
1 de la glucoproteína P-selectina (LGPS-1) del
leucocito es probablemente la interacción más
importante, y puede dar lugar a la síntesis de FT
por los monocitos.
24
MODELO CELULAR Iniciación
El TF es extrínseco a la circulación sanguínea?
Interacción plaqueta-leucocito. La interacción
entre la P-selectina de la plaqueta y el ligando
1 de la glucoproteína P-selectina (LGPS-1) del
leucocito es probablemente la interacción más
importante, y puede dar lugar a la síntesis de FT
por los monocitos.
TF INTRAVASCULAR !
Y
TF EXTRAVASCULAR !
25
MODELO CELULAR Iniciación

• Sinónimos trombocinasa, tromboplastina tisular,
  FIII.
• Es una glicoproteína integral de membrana con
  homología al receptor de la citosina tipo 2.
• Estructura 3 dominios (extracelular,
  transmembranal, intracelular).
• Monocitos, fibroblastos, macrófagos, miocitos,
  célula endotelial, células del músculo liso.
• Se expresa ante daño vascular en la célula
  endotelial o estados inflamatorios.
• Es el receptor celular y cofactor del FVII.

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MODELO CELULAR Iniciación

• Sinónimos trombocinasa, tromboplastina tisular,
  FIII.
• Es una glicoproteína integral de membrana con
  homología al receptor de la citosina tipo 2.
• Estructura 3 dominios (extracelular,
  transmembranal, intracelular).
• Monocitos, fibroblastos, macrófagos, miocitos,
  célula endotelial, células del músculo liso.
• Se expresa ante daño vascular en la célula
  endotelial o estados inflamatorios.
• Es el receptor celular y cofactor del FVII.

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MODELO CELULAR Iniciación

• El rol de la TF-bearing cell iniciación.
• El factor VIIa unido al TF puede activar tanto al
  factor X como al factor IX.
• Los factores Xa y IXa activado por el factor
  VIIa/TF juegan distintos roles en la coagulación.
• El factor Xa es ensamblado dentro de un complejo
  protrombinasa sobre la superficie de la
  TF-bearing cell. Este genera una pequeña
  cantidad de trombina.

EL TF ES EL INICIADOR FISIOLÓGICO PRIMARIO DE LA
COAGULACIÓN
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MODELO CELULAR Amplificación

• El rol de la trombina generada por la TF-bearing
  cell Amplificación.
• Después de la generación inicial de factor Xa
  sobre las TF-bearing cells, subsecuentemente la
  generación de factor Xa se apaga cuando el TFPI
  reacciona con el factor Xa para inactivar al
  complejo factor VIIa/TF.
• La pequeña cantidad de trombina generada sobre
  las TF- bearing cell juega un rol crítico en la
  activación plaquetar para los subsecuentes pasos
  de la coagulación.

micropartículas
Esta trombina activa plaquetas (vía PAR), libera
factor V de los gránulos, activa al factor V,
activa al factor VIII liberándolo del VWF, y
activa al factor XI.
29
MODELO CELULAR Propagación

• El rol de las plaquetas propagación.
• El factor IXa, generado sobre las TF-bearing
  cells, es inhibido lentamente por los
  inhibidores plasmáticos y por tanto puede llegar
  hasta la superficie de la plaqueta activada y
  unirse al factor VIIIa
• Este factor IXa activa al factor X sobre la
  superficie plaquetar.
• El factor Xa se acopla al factor Va y activa a la
  protrombina dando lugar al estallido de
  generación de trombina responsable de la
  degradación del fibrinógeno.
• Factor IXa adicional es suministrado por el
  factor XIa sobre la superficie plaquetar.

30
MODELO CELULAR DE LA HEMOSTASIA
31
Rol de la célula endotelial
Los factores activados que se mueven a la
superficie de la célula endotelial son
rápidamente inhibidos por la AT asociada con
glucosaminoglicanos (GAG) sobre la superficie
endotelial. Además, la trombina que alcanza la
superficie de la célula endotelial se une a la
trombomodulina (TM). Una vez unida, la trombina
no puede más degradar fibrinógeno. En su lugar,
esta trombina activa a la proteína C, llevando a
la formación del complejo APC/PS sobre la
superficie endotelial. APC/PS inactiva a los
factores procoagulantes VIIIa (VIIIi) y Va (Vi).
32
Mecanismos de localización procoagulante
Localización de factores de coagulación sobre las
plaquetas.
Las células endoteliales localizan el coágulo en
el sitio de la lesión.
33
Por qué los hemofílicos sangran?

• En el modelo de cascada se propone que el f.Xa
  generado por el FT/fVII de la vía extrínseca no
  compensa la deficiencia de f.VIII o IX debido a
  que es rápidamente inhibido por el TFPI.
• El modelo celular plantea hipotéticamente que el
  problema en la hemofilia no es que no se produzca
  suficiente f.Xa, sino que ÉSTE SE PRODUCE SOBRE
  LA SUPERFICIE CELULAR ERRÓNEA.

34
Por qué los hemofílicos sangran?

• En el modelo de cascada se propone que el f.Xa
  generado por el FT/fVII de la vía extrínseca no
  compensa la deficiencia de f.VIII o IX debido a
  que es rápidamente inhibido por el TFPI.
• El modelo celular plantea hipotéticamente que el
  problema en la hemofilia no es que no se produzca
  suficiente f.Xa, sino que ÉSTE SE PRODUCE SOBRE
  LA SUPERFICIE CELULAR ERRÓNEA.

35
Por qué el FVIIa provee hemostasis en la
hemofilia?

• Se cree que la superficie plaquetar sirve como
  una superficie lipídica contenedora de PS de
  soporte de la actividad del f.VIIa.
• El f.VIIa se puede unir a las plaquetas activadas
  con una afinidad similar a su afinidad por las
  vesículas lipídicas contenedoras de PS sintética.
  
• Una vez unido a la superficie plaquetar activada,
  el f.VIIa puede activar al f.X.

MECANISMO DE ACCIÓN DEL FVIIa INDEPENDIENTE DE TF
36
Por qué el FVIIa provee hemostasis en la
hemofilia?
37
MECANISMO DE ACCION DEL FVIIa INDEPENDIENTE DE TF
VS
38
El mecanismo de la trombosis es diferente al de
la hemostasia?

• Si la trombosis es definida como hemostasia en
  el lugar equivocado implicaría que el mecanismo
  es idéntico.
• Sin embargo si es definida como hemostasia en
  la superficie celular equivocada implicaría que
  diferentes componentes celulares pueden estar
  involucrados.
• Esto lleva a la hipótesis que hay diferentes
  mecanismos inherentes en la trombosis que ocurren
  en la superficie endotelial que pudieran ser
  explotados en el desarrollo de estrategias
  antitrombóticas.

39

LA ERA DEL FACTOR TISULAR
Dr. Yale Nemerson

• Su trabajo incluye el rol del TF en el riesgo de
  la enfermendad cardiovascular, los niveles
  elevados de TF en la DM tipo 2 y los pacientes
  con cáncer de páncreas bajo QT.
• Además hizo estudios sobre los niveles elevados
  de TF intravascular en el IAM, la sepsis, el SAF
  y la enfermedad de células falciformes.

40
ESTUDIO DE GENERACIÓN DE TROMBINA Y
MICROPARTÍCULAS PROCOAGULANTES EN PACIENTES CON
SÍNDROME CORONARIO BAJO DOBLE TERAPIA
ANTIPLAQUETARIA

• OBJETIVO
• Estudio de la generación de trombina y MP
  (micropartículas procoagulantes) en pacientes con
  síndrome coronario agudo (SCA) bajo doble terapia
  antiplaquetaria un mes después del episodio
  agudo.
• PACIENTES
• 112 pacientes diagnosticados de síndrome
  coronario agudo revascularizados con stents
  farmacoactivos y con doble terapia antiagregante.
  
• Grupo control (N22) sujetos sin enfermedad
  isquémica coronaria, ni antecedentes trombóticos,
  ni trombofilia.
• MÉTODO
• Generación de Trombina (TGT) mediante el método
  fluorogénico (Thrombinoscope, Synapse BV,
  Maastricht, the Netherlands).
• MP, mediante dos métodos indirectos, por tiempo
  de coagulación (STA), y por generación de
  trombina (inducida con una baja concentración de
  factor tisular).
• Fibrinógeno plasmático por el método Claus.
• Monómeros de fibrina (FM), método de
  aglutinación, STA-procoag.
• Los resultados se han expresado como la mediana
  percentiles 25 y 75, con el programa estadístico
  SPSS versión 17.0, mediante el test U de Mann
  Whitney. Todos los contrastes de hipótesis se han
  validado con nivel de significación de plt0,05.

41
ESTUDIO DE GENERACIÓN DE TROMBINA Y
MICROPARTÍCULAS PROCOAGULANTES EN PACIENTES CON
SÍNDROME CORONARIO BAJO DOBLE TERAPIA
ANTIPLAQUETARIA

• RESULTADOS
• TGT. Pico de Trombina y potencial de trombina
  endógeno (ETP) son significativamente inferiores
  en los pacientes con respecto al grupo control.
  Lag time y tiempo de pico son significativamente
  superior en pacientes con respecto al grupo
  control. (plt0.01)
• MP. La funcionalidad determinada por los dos
  métodos es significativamente menor en el grupo
  de los pacientes con respecto al grupo control.
  (plt0.05)
• Fibrinógeno plasmático, y FM significativamente
  superior en pacientes versus grupo control.
  (plt0.01)

42
ESTUDIO DE GENERACIÓN DE TROMBINA Y
MICROPARTÍCULAS PROCOAGULANTES EN PACIENTES CON
SÍNDROME CORONARIO BAJO DOBLE TERAPIA
ANTIPLAQUETARIA

• CONCLUSIONES
• Los pacientes con doble antiagregación generan
  menos trombina y micropartículas. Estos datos
  asociados a la evolución clínica pueden ayudar a
  estratificar a los pacientes según el riesgo para
  padecer nuevos eventos isquémicos.

43
CONCLUSIONES

• El ambiente natural donde se realiza la
  hemostasia es la superficie de las células la
  cel/TF y la plaqueta.
• Células con igual contenido de PS pueden cumplir
  roles diferentes según sus receptores celulares.
• El iniciador fisiológico primario de la
  coagulación es el TF. La plaqueta no contiene TF.
• Se ha demostrado la existencia de TF
  extravascular (micropartículas) con roles
  cruciales en diferentes fenómenos biológicos
  vinculados a estados trombóticos.
• El evento más importante es la formación del
  complejo TF/VIIa.
• La pequeña cantidad de trombina en la iniciación
  es crucial.
• EL f.XII, HMK y PK no son requeridos para la
  coagulación.
• El f.XI no es esencial para la hemostasis pero
  sirve como un mecanismo de refuerzo (potenciador
  o estimulador)
• En la hemofilia la vía del TF está intacta, el
  individuo tiene una capacidad considerablemente
  disminuida para generar factor Xa en la
  superficie plaquetaria, puesto que la actividad
  Xasa y IIasa está marcadamente disminuida.
• Hay múltiples evidencias de que la terapia con
  VIIa puede ser independiente del TF, aunque hay
  estudios que defienden que in vivo es posible que
  sucedan un fenómeno independiente y dependiente
  del TF.

44
CONCLUSIONES

• A las puertas de la era en la que el TF sea
  considerado la mayor diana terapéutica, no sólo
  en la inhibición de la trombosis arterial y
  venosa, sino en la contención de la respuesta
  inflamatoria sistémica, la progresión del cáncer
  y la ateroesclerosis.

45

• MUCHAS GRACIAS POR SU ATENCIÓN!

46
(No Transcript)
47
BIBLIOGRAFÍA

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  Hoffman, Dougland M. Moroe III. 2001.
• Tissue Factor from Morawitz to microparticles.
  Nigel S. Key. 2007.
• Modelo Celular de la coagulación. Quintana
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  al. 2002
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  hemophilia blood. Kenneth G. and Saulius Butenas.
  2002.
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  platelet-derived microparticles a flow
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  factor VII activates factors IX and X on the
  surface of activated platelets thoughts on the
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• Blood-Borne Tissue Factor (Including
  Microparticles) Landes Bioscience and Springer
  ScienceBusiness Media http//www.ncbi.nlm.nih.gov
  /bookshelf/br.fcgi?bookeurekahpartA11306