A heparina ou heparina não fracionada (HNF) é um glicosaminoglicano (GAG) sulfatado de cadeia linear, carregado negativamente. A estrutura da heparina consiste em um polissacarídeo linear, altamente sulfatado de unidades dissacarídicas repetitivas de ácido α-L-idurônico ou β-D-glucurônico ligados à α-D-glucosamina por ligações do tipo α-1,4. Apresenta sulfatação no C2 do ácido L-idurônico (70-90%), sendo raramente sulfatada no ácido D-glucurônico. A glucosamina é usualmente sulfatada nas posições N- e C6. As ligações intradissacarídicas são do tipo -1,4 para o ácido idurônico e -1,4 para o ácido glucurônico (Figura 6) [109]. O padrão de sulfatação e a quantidade de sulfatação dos GAGs esta diretamente relacionada com sua atividade biológica, mediando sua interação com diferentes moléculas.
A heparina é muito utilizada como uma droga anticoagulante, sendo uma das principais escolhas no tratamento de doenças trombóticas [110], foi descoberta em 1916 por Jay McLean [111].
Figura 6: Unidade dissacarídica da heparina, figura adaptada [112].
Sua atividade antitrombótica ocorre por sua interação com a antitrombina III (AT-III). A AT-III é uma glicoproteína presente no plasma em concentrações aproximadas de 150µg/ml (2,6µM), é a molécula anticoagulante mais importante encontrada nos mamíferos, sintetizada pelo fígado, possui uma meia vida de 3 dias, após esse período é degradada [113], pertence à família das serpinas (serino-proteases). Esta molécula inibe principalmente a atividade da trombina e do fator Xa, e mais fracamente inibe a ação dos fatores XIIa, XIa e IXa da cascata de coagulação (Figura 7) [114].
Ela circula no sangue com baixa atividade inibitória, mas seu potencial anticoagulante é aumentado 1000 vezes na presença da heparina. São encontradas duas isoformas na circulação, a alpha e a beta, sendo que a β-isoforma apresenta uma maior afinidade pela heparina [115].
Figura 7: Imagem ilustrativa dos locais de atuação da antitrobina na cascata de coagulação. Nela, mostramos onde ocorre a atuação com o complexo AT-heparina, setas com a letra (a) indicam onde a interação ocorre fracamente e setas indicadas pela letra (b), onde a interação é mais forte. Figura adaptada [116, 117].
A ativação da AT-III, requer a ligação de uma sequência especifica do domínio pentassacarídico da heparina ao domínio desta serpina, essa interação provoca uma mudança na conformação de AT-III resultando numa forte ligação entre essas moléculas e acelerando a inibição do FXa [115]. Além dessa interação, a trombina requer uma ligação com a HNF formando um complexo ternário, inibindo e aumentando em 2000 vezes a inibição deste fator [118].
Além do seu papel anticoagulante, a AT-III tem um importante efeito anti- inflamatório, podendo se ligar ao endotélio promovendo a liberação de prostaciclina, um vasodilatador, que é inibidor plaquetário, e da adesão de leucócitos [115].
A HNF é amplamente utilizada na prevenção e tratamento de doenças trombóticas, suas vantagens são baixo custo, reversibilidade, seu efeito é reversível com protamina, que é uma proteína básica que interage com a heparina e desfaz seu efeito catalítico com a AT, por isso é utilizado como um neutralizador da heparina [119]. Além disso é de fácil acesso, diminui o tempo de coagulação em pacientes que recebem diálise. Sua meia-vida é curta e sua atividade de fácil monitoramento, pelo teste de
tempo de tromboplastina parcial ativada (TTPa) [120, 121], também podem ser utilizados o teste de tempo de protrombina (PT), contagem de plaquetas, atividade anti- Xa e níveis de fibrinogênio [122].
O TTPa é um teste de coagulação que mede principalmente a via intrínseca da cascata de coagulação, foi descrito pela primeira vez em 1953, modificado em 1958 e 1961, porém continua sendo muito utilizado, muitas instituições optam pelo uso deste teste para o monitoramento da atividade da HNF, por ser um teste de baixo custo em relação a outros e fácil manuseio, o resultado deste ser utilizado para ajustar a dosagem da heparina[123, 124].
Apesar destas vantagens, o uso continuado da heparina pode causar alguns efeitos colaterais [101]. Como a trombocitopenia induzida por heparina (HIT), que é caracterizada pela diminuição na contagem de plaquetas em mais de 50%, em relação a quantidade de plaquetas no início do tratamento [108]. Nesta patologia ocorre a geração induzida pela heparina, de anticorpos IgG, que reconhecem o complexo fator 4 de plaquetas (PF4) e heparina na superfície das plaquetas, resultando numa ativação plaquetária e formação de micropartículas favorecendo reações de coagulação, as plaquetas ativadas também irão liberar PF4 levando a um ciclo progressivo na ativação plaquetária e coagulação [125, 126].
Esta complicação atinge de 8% a 50% dos pacientes tratados com este anticoagulante, sendo que 50% destes apresentam complicação como trombose nos membros inferiores, embolia pulmonar, trombose periférica arterial e AVC [108, 127, 128]. De 10 a 20% dos pacientes começam desenvolver a HIT nos primeiros quatro dias de terapia, porém é mais comum entre os dias 5 a 10 de tratamento [125]. Quando diagnosticados, devido aos riscos de desenvolver trombose, mesmo após suspender o uso da heparina é necessário o uso de um anticoagulante alternativo e de ação rápida [127].
O risco de desenvolver HIT depende do tipo da heparina utilizada, ocorre mais frequentemente em pacientes que sofreram uma cirurgia de grande porte em relação a pequenas cirurgias [129]. A incidência desta complicação é 10 vezes maior, em pacientes que receberam heparina em relação aos tratados com heparina de baixo peso molecular [130].
Outra complicação do tratamento com heparina, é a hemorragia, menos comum e independente da HIT [131], no entanto, essa complicação pode ser muito grave e inclui hemorragias retro-peritoneal, gastrointestinal ou adrenal. Pacientes que se
submeteram a cirurgias de revascularização são mais propensos a desenvolverem este tipo de complicação [125]. Minimizar a exposição de pacientes a heparina, utilizando um anticoagulante alternativo é a melhor forma de prevenir os efeitos colaterais causados por este tratamento.
Outras funções da heparina também são conhecidas como a capacidade de se ligar a moléculas de adesão como as selectinas e integrinas, expostas no desenvolvimento do processo inflamatório. Já foi descrito que ela reduz o recrutamento de leucócitos no local de lesão, é capaz de inibir a proliferação de células de músculo liso na lesão vascular, pode inibir a liberação de espécies reativas de oxigênio, e estudos indicam também a capacidade de inibir a angiogênese e metástases nos tumores [132].