Revista Colombiana de Filosofía de la Ciencia Universidad El Bosque filciencia@unbosque.edu.co ISSN (Versión impresa): 0124-4620 COLOMBIA 2007 Mónica Duarte COAGULACIÓN: SISTEMA BIOLÓGICO COMPLEJO Revista Colombiana de Filosofía de la Ciencia, año/vol. VIII, número 16-17 Universidad El Bosque Bogotá, Colombia pp. 83-96 Red de Revistas Científicas de América Latina y el Caribe, España y Portugal Universidad Autónoma del Estado de México http://redalyc.uaemex.mx Revista Colombiana de Filosofía de la Ciencia • Vol. VIII - Nos. 16 y 17 • 2007 • Págs. 83-95 Coagulación: sistema biológico complejo Mónica Duarte* Resumen Este artículo se propone hacer un recorrido histórico y científico sobre la idea de coagulación, utilizando conceptos disciplinares de la biología, la filosofía y la historia. Se concibe la coagulación como un “sistema” que se ha construido idealmente desde la antigüedad, con el aporte de W Harvey en el siglo XVIII, la aparición de la biología y se concreta idealmente en el siglo XX, con representaciones científicas como la “cascada”, el modelo de coagulación basado en la célula y el “sistema complejo”. Palabras clave: coagulación, circulación, sangre, sistema, biología, cascada. Abstract The goal of this article is to make an historical and scientific journey through the idea of coagulation, using disciplinary concepts from Biology, Philosophy and History. Coagulation is conceived as a “system” that has been ideally constructed from antiquity, through W. Harvey's contribution in the XVIII century and the emergence of Biology, to its concretion in the XX century, thanks to scientific representations such as the “cascade”, the cell-based model of coagulation, and the “complex system”. Key Words: coagulation, circulation, blood, system, biology, cascade. * Médica de la Universidad El Bosque (Bogotá), Especialista en Hematología de la Universidad Réné Descartes (París) y Especialista en Filosofía de la Ciencia de la Universidad El Bosque (Bogotá). 83 Coagulación: sistema biológico complejo Introducción El conocimiento del sistema de coagulación ha tenido un proceso de desarrollo muy fragmentado en la historia de la Medicina; esto podría deberse a la gran variabilidad de los conceptos fundamentales del pensamiento científico básico en Medicina y específicamente en el área de hematología, a través de las diferentes épocas. Por otra parte, se trata de un sistema complejo con múltiples interacciones funcionales y anatómicas con grandes dificultades para la comprensión precisa de sus conceptos fisiológicos. Desde tiempos muy primitivos el hombre reconoce la importancia de la sangre como elemento vital y esencia de la supervivencia, discriminando las posibilidades de “control” del sangrado para cada individuo, según el sitio de la herida y del área anatómicamente comprometida. La preocupación inicial del ser humano se encontraba en la explicación del origen de la sangre como esencia de la vida. Para Aristóteles e Hipócrates, el papel del corazón es esencial en el movimiento y en las características de la sangre. Posteriormente es el tipo de flujo y movimiento de la sangre, los que ocupan un primer plano, surgiendo del concepto de circulación atribuido a William Harvey pero ya descrito por Miguel Server previamente. Este concepto de circulación permite el desarrollo de una explicación no solamente de tipo vitalista sino una explicación “mecánica” del fenómeno en una época en la que todas las explicaciones a los diferentes fenómenos naturales, físicos, biológicos o químicos, tienen un soporte de tipo mecanicista, muy satisfactorio para el momento. Pero solo hasta el siglo XIX la coagulación pasa a ser un elemento importante en el desarrollo de enfermedades como la enfermedad tromboembólica o los fenómenos de trombosis observados en pacientes y autopsias. Ya se integra el concepto de coagulación a diferentes trastornos fisiopatológicos que explican enfermedades y complicaciones en ocasiones fatales. Se integran los diferentes elementos: sangre, coagulación, trombosis. Es así como Virchow en 1854 describe la triada que explica el balance entre los diferentes aspectos de la coagulación para mantener un equilibrio entre el sangrado y la formación de trombos. Aparecen tres elementos básicos en el control de la coagulación: el flujo sanguíneo, la coagulación per se y el endotelio vascular. El equilibrio dependerá de como participan cada uno de estos tres elementos en ese balance y de cómo la alteración de uno ò mas de estos componentes va a convertirse en un fenómeno fisiopatológico necesario para mantener un estado “normal” como respuesta a un estímulo o llegar a constituir una enfermedad. 84 Revista Colombiana de Filosofía de la Ciencia • Vol. VIII - Nos. 16 y 17 • 2007 • Págs. 83-95 El mayor paso científico en el área de la coagulación se da en los años sesenta, también conocida como la “etapa de oro”; por la descripción del modelo de la coagulación basado en enzimas proteolíticas que actúan como un proceso secuencial y en cierta forma amplificador, a partir de factores desencadenantes iniciales, cuyo objetivo primordial es la formación de la fibrina como producto final para generar la formación del coágulo. Este modelo clásico de la coagulación conocido como la cascada de la coagulación ha permanecido vigente por cuatro décadas y aunque explica globalmente la coagulación, no satisface la comprensión de todos los fenómenos clínicos que constatamos; en particular, en patologías congénitas de la coagulación, donde claramente hay un trastorno reconocido a un nivel específico de la cascada y que no concuerda con el comportamiento clínico esperado. Esta disparidad entre los hallazgos biológicos de la coagulación y la realidad clínica, obliga a buscar nuevos elementos que hasta el momento no se hayan tenido en cuenta en la explicación del proceso y que puedan integrar mecanismos que expliquen los sucesos reales. La participación de algunos de los elementos del “ambiente sanguíneo” no habían sido incluidos como actores del proceso, especialmente las células que participan in vivo, como las plaquetas y las células mononucleares. Surge así el nuevo modelo de la coagulación basado en la célula, que pretende lograr una mayor comprensión del comportamiento real de la coagulación y aunque aún falta mucho trabajo en esta área de la Medicina para poder manipular las condiciones de la coagulación y controlar procesos fisiológicos y patológicos que dependen de este fenómeno o se correlacionan con este (coagulación misma; anticoagulación; respuesta inflamatoria, complemento, regulación endotelial), ya hay una mayor amplitud de perspectiva en la identificación de los fenómenos clínicos. Estos cambios de pensamiento se correlacionan muy estrechamente con los conceptos flexibles y dinámicos que se vienen profundizando en la física: la teoría de los sistemas dinámicos complejos, que se extiende a todas las ciencias. Historia de la coagulación y pensamiento científico El fantástico misterio de la coagulación ha generado mucho interés por parte de filósofos y científicos a través de la historia. El sorprendente fenómeno de transformación de la sangre de líquida a sólida en tan poco tiempo siempre ha maravillado los observadores y es por esta razón que surgen diversas teorías que pretenden explicarlo a través de la historia: la teoría del enfriamiento, la teoría del contacto del aire, la teoría de la detención del movimiento de la sangre y la teoría de la pérdida de la fuerza vital, la explicación bioquímica, la cascada clásica de la coagulación y el modelo de la coagulación basado en la célula en nuestros días. 85 Coagulación: sistema biológico complejo En épocas antiguas la preocupación del ser humano residía en la explicación del origen de la sangre como esencia de la vida. Desde Aristóteles nace el concepto del calor innato que emana del corazón. Galeno afirma que la sangre se modifica al enfriarse y al alejarse del corazón pierde el calor innato se enfría y se coagula como ocurre con el agua y el hielo. Al salir la sangre de una herida, se enfría por el contacto con el aire, permitiendo detener la hemorragia por el “horror al vacío”. Este concepto se mantuvo por 15 siglos. Posteriormente William Harvey adiciona el concepto de circulación que es un término que abarca muchos de los conceptos filosóficos del momento y muy apropiado para la denominación del sistema que rige el flujo sanguíneo: sistema circulatorio. Harvey continua con la misma explicación sobre el proceso de coagulación basado en que la sangre lejos del corazón se enfría y coagula debido a una mucosidad fibrosa que se encuentra en la sangre; ahora más respaldada en la observación de que la circulación de la sangre por el corazón le permite mantener una temperatura caliente y por lo tanto le permite mantener su estado líquido, además de recibir el espíritu vital proveniente de la respiración. Esta teoría se mantiene por otros científicos como Thomas Sydenham (1624 - 1689), Friedrich Hoffmann (1660 1742), quienes afirman además que los coágulos se forman a partir de la parte fibrosa de la sangre o de una gelatina presente en la sangre y de sus corpúsculos rojos. Viene posteriormente la teoría de la detención del flujo sanguíneo, en la que el movimiento y dinamismo de la sangre son las bases que permiten mantener el estado líquido de la sangre, la detención de ese movimiento generará el coágulo. Es así como Marcelo Malpighi (1628 - 1694) descubre la fibrina, mediante el lavado de los coágulos del corazón de cadáveres y sostiene que la red de fibras que forman el coágulo, proviene de pequeñas fibras que se mantienen separadas por la fuerza del impulso cardíaco. Esta teoría basada en la dinámica del flujo, es reemplazada por el auge vitalista, basado en la fuerza vital. Harvey sostiene que la sangre contiene una fuerza vital que mantiene la sangre líquida y al salir de los vasos sanguíneos esta fuerza se evapora y la sangre se coagula. Lo secundan otros vitalistas como Thomas Willis (1621 - 1675), Jan Baptista van Helmont (1579 - 1644) y Franz de le Boë (1614 - 1672), que aportan variedad a la formación final del coágulo considerándolo el resultado de la formación de una forma de cuajo láctico o de la pérdida de ácido. Lo interesante para destacar hasta este momento es que no se sabía si los coágulos se formaban exclusivamente en el proceso de muerte o si también se presentaban en los vasos sanguíneos in vivo. Sólo hasta 1731 Jean Louis Petit (1674 - 1750) describe la formación de coágulos en vasos sanguíneos de individuos vivos como parte del proceso de detener la hemorragia. La teoría 86 Revista Colombiana de Filosofía de la Ciencia • Vol. VIII - Nos. 16 y 17 • 2007 • Págs. 83-95 vitalista se mantiene con John Hunter (1728 - 1793) quien sostiene que la sangre está animada en vida y el morir pierde la animación y por lo tanto se coagula. En la segunda mitad del siglo XVIII, la teoría del enfriamiento es discutida por el científico inglés William Hewson (1739 - 1774), quien demuestra que la sangre coagula rápidamente al ser extraída de los vasos sanguíneos y que se coagula por el calor. Por el contrario el frío puede retrasar la coagulación. El estado líquido puede conservarse adicionando sales como sulfato de sodio y finalmente que la coagulación no depende de la presencia de los glóbulos rojos sino del plasma. Hewson afirma que la coagulación se debe a la linfa que contiene la sangre. En 1832 Johannes Müller (1801 - 1858) se pronuncia en contra de la teoría de la fuerza vital, considerando que los glóbulos rojos carecen de movimiento propio y que estos no son la fuente de fibrina, sino que la fibrina se encuentra disuelta en el plasma. Alexander Buchanan (1798 - 1882) introduce la participación de varias sustancias en la formación del coágulo al afirmar que “el líquido mucinoso de los hidroceles no se coagula espontáneamente sino en presencia de otros tejidos y suero”. En 1856 Rudolph Virchow sostiene que el oxígeno puede jugar un papel en el proceso de coagulación y propone el término de fibrinógeno para el precursor de la fibrina, que se encuentra presente en los líquidos. En 1861 Alexander Schmidt (1831 - 1894) propone dos sustancias: una sustancia proplástica o antecesora de la fibrina y una sustancia fibrinoplástica que promueva la conversión. Posteriormente y luego de múltiples estudios Schmidt afirma que la reacción de formación del coágulo es de tipo enzimático y propone otro término para la sustancia procoagulante: trombina y que ésta procedía de los leucocitos. Se reconoce el papel del calcio en el proceso de la coagulación, inicialmente por Olav Hammerstein (1841 - 1932) quien lo clasifica como una sustancia fibrinoplástica y posteriormente Maurice Arthus (1862 - 1945) quien sostiene que el calcio sólo es necesario para la generación de trombina pero no de fibrina. Con estas bases teóricas comienza el siglo XX en el que se desarrollan los conceptos mediante realidades biológicas y químicas, venciendo las diferentes etapas del pensamiento, mágico, mecanicista, vitalista y pasando a un mayor rigor de análisis, bajo un método científico cada vez mas estricto. Es así como Paul Morawitz en 1905 propone una teoría unitaria que es la base de la cascada clásica de la coagulación, a partir de los elementos identificados hasta ese momento: fibrinógeno, protrombina, calcio y factor tisular. Esta propuesta se compone de dos fases: la primera fase consta de la conversión de protrombina (también llamada trombógeno) en trombina mediante el factor tisular (bajo el 87 Coagulación: sistema biológico complejo nombre de tromboquinasa) y en presencia de calcio y la segunda fase comporta la conversión de fibrinógeno a fibrina, mediante la acción de la trombina. Aunque claramente esta teoría es la precursora de la cascada clásica, esta no fue aceptada en su momento. Intervienen nuevas posibilidades: Pierre Nolf (1873 - 1953) atribuye la coagulación a 3 sustancias: fibrinógeno, trombógeno que provienen del hígado y la trombozima que proviene del endotelio, los ganglios linfáticos, las plaquetas y los leucocitos. Jules Bordet (1870 - 1961) propone que el factor tisular proviene de las células: citozima. La intervención de William Howell (1860 - 1945) define un largo período de estancamiento en el avance del conocimiento en el proceso de coagulación. Propone el término de tromboplastina para el factor tisular y su alumno Jan MacLean descubre el anticoagulante que Howell denomina heparina. Una vez se descubre este anticoagulante, cambia su teoría y sostiene que la heparina es una anti-protrombina que se encuentra en el plasma, unida a la protrombina con el fin de impedir la coagulación y que la tromboplastina los separa para que la protrombina se convierta en trombina en presencia de calcio. La heparina liberada se une a la tromboplastina para limitar la coagulación. Este concepto se mantiene por la cantidad de escritos que se publican y por las influencias científicas de Howell, quien se centra en evitar que se den a conocer estudios que reporten posiciones científicas diferentes. En los años treinta se identifica la vitamina k como la vitamina de la coagulación, Armand Quick (1894 - 1978) desarrolla la prueba de laboratorio que reproduce la teoría de la coagulación de Morawitz, conocida como el test de Quick, que es la misma prueba del tiempo de protrombina. Este trabajo es rechazado en 8 ocasiones por no coincidir con la teoría de Howell hasta 1936. Vemos como sólo hasta 1949, Milstone esboza una explicación que fundamenta el desarrollo de los conceptos subsiguientes: Una vez se presenta el daño vascular, la exposición de los tejidos permite la formación del coágulo, luego se da una reacción en cadena que permite mantener ese coágulo inicialmente formado, generar fibrina y estabilizar el coágulo. Posteriormente se inicia la etapa del descubrimiento de los factores: el factor V o acelerina por Quick en 1948 y por Paul Owren (1905 - 1990); el factor VII o proconvertina por André de Vries en 1949 y por Benjamín Alexander (1909 1978); el factor VIII o antihemofílico por Arthur Patek en 1936; el factor IX por Rosemary Biggs (1912 - 2001) y Robert MacFarlane (1907 - 1987); el factor X o factor de Stuart-Prower por Francois Duckert (1922 - 1998); el factor XI por Robert Rosenthal; el factor XII o factor de Hageman por Oscar Ratnoff: el factor XIII o factor estabilizador de la fibrina por Robbins y Laki. Este período se caracteriza por una gran confusión debida a los múltiples nuevos descubrimientos. 88 Revista Colombiana de Filosofía de la Ciencia • Vol. VIII - Nos. 16 y 17 • 2007 • Págs. 83-95 En 1954 Irving Wright propone unificar la nomenclatura para los múltiples factores de coagulación descritos hasta ese momento, con el fin de lograr una mayor comprensión del proceso de coagulación y se crea el Comité Internacional para la Nomenclatura de los Factores de Coagulación, que cuenta con 23 miembros: Kenneth Brickhous, Robert MacFarlane, Paul Owren, Alfredo Pavlovsky, Armand Quick, Oscar Ratnoff, Walter Seegers, Jean Pierre Soulier, Marc Verstraete, entre otros. Así se unificaron los criterios para denominar los factores de coagulación, el último incluido en 1963 el factor XIII. Es sólo hasta 1964 que se desarrolla la teoría de la cascada de la coagulación, basada en reacciones enzimáticas secuenciales en forma de cascada, término propuesto por Ratnoff, Davie y MacFarlane. Se describe el proceso de coagulación desencadenado a través de 2 vías: la vía intrínseca a partir del factor XII y la vía extrínseca a partir del factor tisular y el factor VII, ambas vías conllevan a una vía común por la que se activa el factor X hasta formar fibrina. Cascada clásica de la coagulación. Posteriormente se describen los sistemas de regulación de la coagulación, los anticoagulantes naturales como la antitrombina III, proteína C y S; además la trombomodulina y el sistema fibrinolítico. A pesar de que estos conceptos se mantienen hasta los años ochenta, se presentan varios inconvenientes en la comprensión del proceso de coagulación 89 Coagulación: sistema biológico complejo pues se observan fenómenos clínicos que no se correlacionan con este proceso biológico. Una de estas dificultades es la comprensión del porqué el paciente con deficiencia aislada del factor XII (factor de Hageman) mejor conocido como uno de los factores de contacto que desencadenan la vía intrínseca de la cascada de la coagulación, no tiene implicaciones clínicas de tipo hemorrágico sino que por el contrario se ha reportado que la deficiencia del factor XII puede asociarse con enfermedad tromboembólica en algunos grupos familiares. Por otra parte, el gran desconocimiento de la participación de todos los componentes del macro y microambientes sanguíneos genera grandes interrogantes en la comprensión del proceso in vivo, en el que la interrelación de los diferentes factores de la coagulación con las células, los receptores de membrana, las citoquinas, el endotelio, los agentes de respuesta inflamatoria y las múltiples interacciones entre todos ellos, no puede ser evaluados en forma precisa en los estudios in vitro, y sus implicaciones clínicas reales no son predecibles. Es así como se llevan a cabo estudios que permitan soportar conceptos fisiológicos basados en la realidad in vivo y surgen nuevas propuestas como el modelo de coagulación basado en la célula, descrito por Maureen Hoffman en el 2001. Modelo de la coagulación basado en la célula. Fuente: Hoffman, Monroe, 2001. 90 Revista Colombiana de Filosofía de la Ciencia • Vol. VIII - Nos. 16 y 17 • 2007 • Págs. 83-95 El modelo de la coagulación basado en la célula consiste en tres etapas simultáneas, pero su descripción por separado permite comprender el proceso: iniciación, propagación y amplificación. La coagulación de inicia mediante la participación del factor tisular, el factor VII y las células como los fibroblastos o monocitos expuestas en el sitio del daño endotelial. Este complejo resultante: factor tisular/ factor VII activado, cataliza dos reacciones: la activación del factor X y la activación del factor IX. Por una parte el factor X activado interactúa con el cofactor V activado para formar el complejo protrombinasa y generar trombina en la superficie de las células que participan en el proceso. Por otra parte el factor IX activado se difunde sobre la superficie de las plaquetas activadas que se acercan al complejo formado y en el receptor de la superficie plaquetaria, interactúa con el factor VIII activado y activa el factor X directamente en la superficie de la plaqueta. Este proceso se propaga y se amplifica formando complejos tenaza que consisten en la combinación de factor IX y VIII activados que accionan el factor X del plasma en la superficie plaquetaria, que en asociación con el factor V activado generan trombina suficiente para formar el coágulo y estabilizar la red de fibrina. Este modelo de coagulación basado en la célula se aproxima a la forma de pensamiento actual, en la que se pretende integrar todo un universo de eventos y actores dentro del evento que interactúan con un fin específico bajo las condiciones de la naturaleza que determinan el proceso como un sistema complejo, regulado por si mismo en beneficio de una u otra tendencia (sangrado o trombosis) cuyos determinantes reguladores conocemos en forma muy superficial pero el absoluto control de todos los mecanismos es aún desconocido. En este proceso de múltiples interacciones entre inductores naturales o adquiridos de la coagulación e inhibidores también ellos naturales o adquiridos, el equilibrio y la entropía generada permite un resultado apropiado para el bienestar del individuo o completamente catastrófico que genere un estado patológico o sea parte de una gran respuesta asociada a otras morbilidades concomitantes. Una perspectiva biológica. La obra de Michael Behe “La caja negra de Darwin” es un intento reciente por proporcionar una nueva perspectiva de los sistemas biológicos complejos celulares como sistemas irreductibles, más que en oposición, como complemento de las teorías evolucionistas. Behe compara la célula con una misteriosa caja negra, que se puede observar pero sus mecanismos y funcionamiento son completamente desconocidos desde afuera. Nuevas tecnologías de estudio como la biología molecular y celular permiten conocer nuevos mecanismos moleculares complejos que permiten explicar fenómenos vivos, que no se simplifican en una “selección natural”. 91 Coagulación: sistema biológico complejo Utiliza el sistema de la coagulación como sistema complejo irreductible, refiriéndose bajo el término irreductible a todo sistema que no puede prescindir de alguno de sus elementos para su funcionamiento y por lo tanto no puede estar dominado bajo las leyes de la selección natural. Si así fuera cada componente de la maquinaria del sistema, debería ser útil a la célula, para poder perpetuarse a sí mismo y lograr una posición favorable dentro del proceso de selección natural. Utiliza como ejemplo inanimado la trampa de ratones en la que no pueden faltar ninguno de sus componentes para su correcto funcionamiento y la garantía de la presencia de cada uno de ellos no podría obedecer a una necesidad de cada una de las piezas en forma individual para lograr mantener el sistema integral bajo las condiciones de la selección natural que se basan en su valiosa participación individual para asegurar su supervivencia. Aplicando el concepto a los sistemas in vivo utiliza como ejemplo las máquinas de Rube Goldberg, que consisten en procesos con múltiples dispositivos totalmente fuera de lo común o de lo esperado, para lograr un fin determinado y que parte de su esencia es ser irreductiblemente complejos. Es así como describe la cascada de la coagulación, como un proceso en el que intervienen múltiples proteínas para formar un coágulo en el sitio de una herida, controlar el sangrado y finalizar el proceso.Como oposición a las teorías evolucionistas concluye sobre la complejidad del proceso como sistema complejo irreductible lo que se muestra completamente contrario a la realidad biológica pues vemos como a pesar de la deficiencia o en algunos casos, completa ausencia de alguno de los componentes del sistema, como factores de coagulación o inhibidores naturales de la coagulación, el sistema puede funcionar perfectamente en muchos individuos bajo condiciones normales, sin ser sometidos a factores de riesgo bien sea trauma como es el caso de pacientes con hipofibrinogenemia o afibrinogenemia, o factores de riesgo para enfermedad tromboembólica como cirugía o embarazo entre otros, en individuos con deficiencia de proteína S o antitrombina III. Behe concluye con el concepto de sistema de diseño inteligente que tampoco aporta ningún fundamento científico para la comprensión biológica de este bien complejo e interesante proceso. Aunque la explicación científica para el origen de los sistemas moleculares complejos, su evolución y sus grandes misterios funcionales, no este dilucidada, no podemos culminar el concepto con la idea de considerarlo simplemente un evento sobrenatural sin posibilidades de perspectiva científica como bien lo expone Dawkins en su obra “El espejismo de Dios” y que Behe pretende casi imponer con su análisis. El cuestionamiento científico permanente permitirá comprender las innumerables preguntas que se plantean alrededor de este fascinante tema. 92 Revista Colombiana de Filosofía de la Ciencia • Vol. VIII - Nos. 16 y 17 • 2007 • Págs. 83-95 La coagulación como sistema complejo Una vez recorridas las diferentes épocas del pensamiento científico que rodea el concepto de la coagulación su fisiología, su balance y todo su proceso, nos vemos enfrentados al concepto actual, a sus complejos mecanismos y lo más difícil: la explicación de todos y cada uno de los elementos que mantienen los fenómenos biológicos en equilibrio para un fin específico, ya sea sangrado o trombosis. En condiciones fisiológicas estrictas hacemos referencia a un estado normal de homeostasis biológica con participación regulada de los actores del proceso. Esta regulación puede alterarse en condiciones de estrés que podemos llamar trauma, respuesta inflamatoria, lesiones con daño endotelial y exposición de la sangre. La pauta de activación del proceso podría ser desencadenada por mecanismos que pueden compararse a la creación de un vórtice como lo describen Briggs y Peat en diferentes fenómenos físicos de la naturaleza, a partir del cual se desarrolla toda una organización del flujo y de la dinámica del proceso. En el caso de la coagulación, cada uno de los eventos desencadenantes del trastorno físico que rodea el ambiente de cambios alrededor de una lesión tisular, puede comportarse como un fenómeno de tipo vórtice con generación de turbulencia a su alrededor, cambios físicos y biológicos que inducen la activación del factor tisular y el factor VII, además de atraer así la participación de las células involucradas tanto plaquetas como fibroblastos o monocitos. Este mismo fenómeno se genera en situaciones aparentemente fisiológicas, en las que tenemos una coagulación normal y que súbitamente cambia en algún lugar de todo el sistema circulatorio, como es el caso de los eventos isquémicos cerebrales o isquemia coronaria en los que probablemente hay un “atractor extraño” que puede ser una placa ateromatosa, un daño endotelial, un cambio transitorio en la tensión vascular como un espasmo vascular, que permitan la activación de todo el proceso. El atractor es la región del espacio hacia la que convergen las trayectorias posibles de un sistema. Así que este atractor extraño puede tratarse de una muy pequeña fluctuación en el microambiente que desencadene grandes manifestaciones biológicas o también claramente sintomáticas y clínicas. La identificación de este “atractor extraño” es uno de los principales objetivos en la clínica para poder ofrecer soluciones profilácticas o terapéuticas permanentes, transitorias de tipo medicamentoso o mecánico. El orden se genera a partir del caos a través de condiciones de no equilibrio aportadas por el medio, y es así como el proceso de la coagulación y el coágulo mismo cumplen en esencia con las características que identifican un proceso y una estructura disipativas; no pueden aislarse del medio externo, en el que su 93 Coagulación: sistema biológico complejo funcionamiento y espacio se organizan en función del mismo régimen disipativo, que pueden pasar de un estado de equilibrio, en condiciones homogéneas, isotrópicas a un estado de polaridad con actividad generadora de entropía y de respuesta dinámica. Estas propiedades de proceso natural, lo definen como un proceso irreversible. Es aquí donde la más mínima fluctuación del microambiente sanguíneo y vascular puede poner en evidencia todo este potencial disipativo, o por el contrario, no se generan grandes cambios y se logra autorregular el proceso, sin modificar el estado de estabilidad biológica o de circulación y flujo normales. Como lo afirma Prigogine, ningún sistema complejo es jamás estructuralmente estable y el intercambio permanente de energía y materia con el medio, produce permanentemente entropía. Desde un punto de vista global, la coagulación puede vislumbrarse como un proceso de pasos ordenados, autorregulados. El aparente caos en el que se mezclan todas las moléculas protrombóticas y antitrombóticas genera un orden o un proceso auto-organizado, que mantiene la homeostasis necesaria según las circunstancias dadas fisiológicas o patológicas. Es así como la participación de cada uno de los factores “procoagulantes”, los elementos anticoagulantes, los mecanismos de control y regulación determinan se caracterizan dentro de un sistema complejo, del que desconocemos esos “chips” reguladores del proceso, marcadores de estructura disipativa y autorregulación que nos permitan avanzar no solamente en la comprensión del fantástico proceso de la coagulación sino ofrecer terapias dirigidas y específicas, con resultados más controlables y adecuados en el equilibrio funcional del sistema vascular y hematológico, que es finalmente el objetivo primordial del ejercicio de la medicina. Siendo el caos una interconexión subyacente que se manifiesta en acontecimientos aparentemente aleatorios, el límite entre enfermedad y salud no esta determinado por intervenciones específicas como pretendemos reconocer, como en el famoso concepto teórico del demonio de Maxwell, cuya base fundamental se encuentra en la modificación intencional de un evento para controlar el resultado final. Aún si el dominio de todos los eventos del proceso y de la participación de los personajes del sistema de la coagulación fuera posible in vitro, esto nos permitiría determinar las reales circunstancias in vivo que sustentan el control del microambiente, como puede verse en las diferentes presentaciones clínicas de la generación de trombos o sangrado, según la localización del endotelio, ya sea si es endotelio cerebral, endotelio intestinal, endotelio cardíaco; cuyos comportamientos in vivo son definitivamente muy propios y para nada predeterminados. 94 Revista Colombiana de Filosofía de la Ciencia • Vol. VIII - Nos. 16 y 17 • 2007 • Págs. 83-95 Bibliografía Andrade, E. (2003). Los demonios de Darwin: Semiótica y Termodinámica de la evolución Biológica. Bogotá: Universidad Nacional de Colombia. Behe, MJ. (2006). Darwin's Black Box: The biochemical challenge to evolution. New York: Simon & Schuster. Briggs J, Peat FD (1999). Las Siete Leyes del Caos: Las Ventajas de una Vida Caótica. Barcelona: Revelaciones Grijalbo. Brinkhous, KM ( 1992). Advances and controversies in blood coagulation: a 50 year retrospective. 50 years ago. 6: 925 926. Cesarman-Maus G, Hajjar K. (2005). Molecular mechanisms of fibrinolisis. B J Hematol; 129: 307 321. Davie, EW. (2003). A brief historical review of the waterfall/cascade of blood coagulation. JBC Centennial 1905 2005: 100 years of biochemistry and molecular biology. 278,51: 50819 50832. Dahlbäck, B. (2000). Blood coagulation. Lancet. 355: 1627 1632. Dawkins, R. (2007). El espejismo de Dios. Madrid: Espasa. Denson, K.W.E. Oxford, The Mecca for blood coagulation research in the 1950s and 1960s. J Thromb Haemost 2004; 2: 2085 2088. Doyle, D. (2005). Thomas Addis of Edinburgh (1881 1949) and the coagulation cascade: “for the greatest benefit done to practical medicine”. BJHematol. 132: 268 276. Esmon, CT. (2005). The interactions between inflammation and coagulation. BJHematol.131: 417 430. Furie, B, Furie,BC. (2005). Thrombus formation in vivo. J Clin Invest. 115; 12: 3355 3362. Gell-Mann, M. ( 2003). El Quark y el Jaguar: Aventuras de lo Simple a lo Complejo. Barcelona: Ed Metatemas (4 Ed). Hayles, NK. (2000). La Evolución del Caos: El Orden dentro del Desorden de las Ciencias Contemporáneas. Barcelona: Gedisa. Historical Review: Coagulation History, 1951 53. (1999). BJHematol 1999, 107: 22 32. Historical Review: Oscar Ratnoff: His contributions to the golden era of coagulation research.( 2003). BJHematol. 122: 180 192. Hoffman, M, Monroe, (2003). DM. Rethinking the coagulation cascade. Curr Hematol. 4: 391 396. Izaguirre Avila, (2005). R. Centenario de la doctrina de la coagulación sanguínea. A rch Cardiol Mex. 75:S3, 118 129. Jacques, LB. (1988). The Howell theory of blood coagulation: a record of the pernicious effects of a false theory. Can Bulletin. Vol 5: 143 65. Jesty J, Beltrami, E. (2005).Positive feedbacks of coagulation: their role in threshold regulation. A rterioscler Thromb Vasc Biol. 25: 2463 2469. Lewin, R. (2002). Complejidad: El Caos como generador del Orden. Barcelona: Ed Metatemas. Maldonado, C (2003). El problema de la filosofía del conocimiento y el estudio de los sistemas complejos. Praxis filosófica. Universidad del Valle N 17, 103 - 120. Maldonado, C. (2005). Termodinámica y Complejidad: Una Introducción para las Ciencias Sociales y Humanas. Bogotá: Universidad Externado de Colombia. 95 Maldonado, C. (2001). Visiones sobre la Complejidad. Bogotá: Universidad EL Bosque, 2 Ed. Monroe, DM, Hoffman, M. (2006). What does it take to make the perfect clot? Arterioscler Thromb Vasc Biol. 26: 41 48. Morin, E.( 1999). El Método: La Naturaleza de la Naturaleza. Madrid: Ediciones Cátedra. Owen, C. (1980). Hemostasis: past, present and future. Mayo Clin Proc. 55: 505 508. Prigogine I. (1997) ¿Tan sólo una ilusión? Una exploración del caos al orden. Metatemas 3, Barcelona: Metatemas, 4Ed. Standeven, KF, Ariens, RA, Grant, PJ. (2005). The molecular physiology and pathology of fibrin structure/function. Blood Reviews. 19: 275 288. Wagensberg, J. (1998). Ideas sobre la complejidad del mundo. Barcelona: Metatemas. 96