Megakariocyt - Megakaryocyte

Megakariocyt
WVSOM Megakariocyty arrows.jpg
Dwa megakariocyty w szpiku kostnym, zaznaczone strzałkami.
Detale
Lokalizacja Szpik kostny
Funkcjonować Produkcja płytek krwi
Identyfikatory
łacina megakariocytur
Siatka D008533
NS H2.00.04.3.05003
FMA 83555
Anatomiczne terminy mikroanatomii

Megakariocytów ( mega + karyo- + -cyte „duże jądro komórkowe”) jest duża szpiku kostnego komórek z lobated jądra odpowiedzialny za wytwarzanie krwi trombocytów ( płytek ), które są niezbędne do normalnego krwi krzepnięcia . U ludzi megakariocyty zwykle stanowią 1 na 10 000 komórek szpiku kostnego , ale ich liczba może wzrosnąć prawie 10-krotnie w przebiegu niektórych chorób. Ze względu na różnice w łączeniu form i pisowni synonimy to megalokaryocyt i megakariocyt .

Struktura

Ogólnie megakariocyty są 10 do 15 razy większe niż typowe czerwone krwinki, średnio o średnicy 50-100 μm. Podczas dojrzewania megakariocyt powiększa się i replikuje swoje DNA bez cytokinezy w procesie zwanym endomitozą . W rezultacie jądro megakariocytu może stać się bardzo duże i płatkowe, co pod mikroskopem świetlnym może dawać fałszywe wrażenie, że istnieje kilka jąder. W niektórych przypadkach jądro może zawierać do 64N DNA lub 32 kopie normalnego dopełniacza DNA w ludzkiej komórce.

Cytoplazma , tak jak w płytkach, które się z niego zarodku, zawiera a-granulki i ciał gęste .

Rozwój

Pochodzenie komórek krwi

Megakariocyty pochodzą z komórek prekursorowych krwiotwórczych komórek macierzystych w szpiku kostnym. Są produkowane głównie przez wątrobę, nerki, śledzionę i szpik kostny. Te multipotencjalne komórki macierzyste żyją w sinusoidach szpiku i są zdolne do wytwarzania wszystkich rodzajów komórek krwi w zależności od otrzymywanych sygnałów. Podstawowym sygnałem do produkcji megakariocytów jest trombopoetyna lub TPO. TPO jest wystarczające, ale nie jest absolutnie konieczne do indukowania różnicowania komórek progenitorowych w szpiku kostnym do ostatecznego fenotypu megakariocytów . Inne sygnały molekularne do różnicowania megakariocytów obejmują GM-CSF , IL-3 , IL-6 , IL-11 , chemokiny ( SDF-1 , FGF-4 ). i erytropoetyna . Megakariocyt rozwija się poprzez następujący rodowód:

CFU-Me ( pluripotencjalna hemopoetyczna komórka macierzysta lub hemocytoblast) → megakarioblast → promegakaryocyt → megakariocyt.

Komórka ostatecznie osiąga stadium megakariocytu i traci zdolność do dzielenia się. Jednak nadal jest w stanie replikować swoje DNA i kontynuować rozwój, stając się poliploidem . Cytoplazma nadal się rozszerza, a ilość DNA może wzrosnąć do 64n u ludzi i 256n u myszy. Wiele cech morfologicznych różnicowania megakariocytów można podsumować w komórkach niehematopoetycznych poprzez ekspresję β-tubuliny klasy VI (β6) i stanowią one mechanistyczną podstawę do zrozumienia tych zmian.

Funkcjonować

Uwalnianie płytek krwi

Gdy komórka zakończy różnicowanie i stanie się dojrzałym megakariocytem, ​​rozpoczyna proces wytwarzania płytek krwi. Proces dojrzewania zachodzi poprzez endomitotyczną synchroniczną replikację, w której objętość cytoplazmy zwiększa się wraz ze wzrostem liczby chromosomów bez podziału komórkowego. Komórka przestaje rosnąć przy 4N, 8N lub 16N, staje się ziarnista i zaczyna wytwarzać płytki krwi. Trombopoetyna odgrywa rolę w indukowaniu megakariocytów do tworzenia małych wyrostków protopłytkowych. Płytki krwi są utrzymywane w tych błonach wewnętrznych w cytoplazmie megakariocytów. Proponowane są dwa mechanizmy uwalniania płytek krwi. W jednym scenariuszu te procesy protopłytkowe rozpadają się gwałtownie, przekształcając się w płytki krwi. Dzięki holotomograficznemu obrazowaniu żywych komórek możliwe jest zobrazowanie spontanicznego uwalniania płytek krwi . Alternatywnie komórka może tworzyć wstęgi płytek krwi w naczynia krwionośne. Wstęgi tworzą pseudopodia i są w stanie w sposób ciągły emitować płytki krwi do krążenia. W każdym scenariuszu każdy z tych procesów protopłytkowych może spowodować powstanie 2000-5000 nowych płytek krwi po rozpadzie. Ogólnie 2/3 nowo wytworzonych płytek krwi pozostanie w obiegu, podczas gdy 1/3 zostanie sekwestrowana przez śledzionę.

Przykład uwalniania płytek krwi w dojrzałych megakariocytach. Na tym materiale możemy obserwować tworzenie się i spontaniczne uwalnianie płytek krwi (małych okrągłych krwinek) zobrazowanych za pomocą mikroskopu do obrazowania żywych komórek .

Trombopoetyna (TPO) to 353-aminokwasowe białko kodowane na chromosomie 3p 27. TPO jest głównie syntetyzowane w wątrobie, ale może być wytwarzane przez nerki, jądra, mózg, a nawet komórki zrębowe szpiku kostnego. Posiada wysoką homologię z erytropoetyną . Jest niezbędny do wytworzenia odpowiedniej ilości płytek krwi.

Po pączkowaniu płytek krwi pozostaje głównie jądro komórkowe. To przekracza barierę szpiku kostnego do krwi i jest zużywane w płucach przez makrofagi pęcherzykowe .

Wpływ cytokin

Cytokiny to sygnały wykorzystywane w układzie odpornościowym do komunikacji międzykomórkowej. Istnieje wiele cytokin, które wpływają na megakariocyty. Niektóre cytokiny, takie jak IL-3 , IL-6 , IL-11 , LIF , erytropoetyna i trombopoetyna, stymulują dojrzewanie megakariocytowych komórek progenitorowych. Inne sygnały, takie jak PF4 , CXCL5 , CXCL7 i CCL5 hamują tworzenie płytek.

Znaczenie kliniczne

Megakariocyty są bezpośrednio odpowiedzialne za produkcję płytek krwi, które są potrzebne do powstania skrzepliny , czyli skrzepu krwi. Istnieje kilka chorób, które można bezpośrednio przypisać nieprawidłowej funkcji megakariocytów lub nieprawidłowej funkcji płytek krwi.

Trombocytoza samoistna

Główny artykuł: Niezbędna trombocytoza

Nadpłytkowość samoistna (ET), znana również jako nadpłytkowość samoistna , jest zaburzeniem charakteryzującym się zwiększoną liczbą krążących płytek krwi. Choroba występuje u 1-2 na 100 000 osób. Wymagania WHO dotyczące diagnozy z 2016 r. obejmują > 450 000 płytek krwi/μl krwi (normalne 150 000–400 000) oraz biopsję szpiku kostnego . Niektóre z konsekwencji posiadania tak dużej liczby płytek krwi obejmują zakrzepicę lub zakrzepy w całym ciele. Zakrzepy tworzą się częściej w tętnicach niż żyłach. Wydaje się ironiczne, że posiadanie liczby płytek krwi powyżej 1 000 000/μl może prowadzić do zdarzeń krwotocznych . Najnowsze dowody sugerują, że większość przypadków ET wynika z mutacji białka JAK2 , będącego elementem szlaku JAK-STAT . Dowody sugerują, że ta mutacja powoduje nadwrażliwość megakariocytów na trombopoetynę i powoduje klonalną proliferację megakariocytów. W przypadku tego zaburzenia istnieje znaczne ryzyko przekształcenia się w białaczkę . Leczenie podstawowe składa się z anagrelidu lub hydroksymocznika w celu obniżenia poziomu płytek krwi.

Wrodzona małopłytkowość amegakaryocytowa

Wrodzona małopłytkowość amegakaryocytowa (CAMT) jest rzadką chorobą dziedziczną . Pierwotnymi objawami są małopłytkowość i megakariocytopenia, czyli mała liczba płytek krwi i megakariocytów. Brak jest megakariocytów w szpiku kostnym bez związanych z tym nieprawidłowości fizycznych. Przyczyną tego zaburzenia wydaje się być mutacja w genie receptora TPO, c-mpl , pomimo wysokiego poziomu TPO w surowicy. Ponadto mogą wystąpić nieprawidłowości w ośrodkowym układzie nerwowym, w tym w mózgu i móżdżku, które mogą powodować objawy. Podstawowym leczeniem CAMT jest przeszczep szpiku kostnego .

Przeszczep szpiku kostnego/komórek macierzystych jest jedynym lekarstwem na tę chorobę genetyczną. Częste transfuzje płytek krwi są wymagane, aby uchronić pacjenta przed wykrwawieniem się na śmierć do czasu zakończenia przeszczepu, chociaż nie zawsze tak jest.

Wydaje się, że w sieci nie ma ogólnych zasobów dla pacjentów z CAMT i jest to potencjalnie spowodowane rzadkością choroby.

Historia

W 1906 r. James Homer Wright dostarczył dowodów na to, że megakariocyty powodują powstawanie płytek krwi.

Kelemen jako pierwszy ukuł termin „ trombopoetyna ”, aby opisać humoralną substancję odpowiedzialną za wytwarzanie płytek krwi.

Bibliografia

Zewnętrzne linki