MEGAKARYOCYTEN: KENMERKEN, STRUCTUUR, VORMING, RIJPING - BIOLOGIE - 2025

De megakaryocyten zijn cellen van aanzienlijke omvang, waarvan de fragmentatiecel bloedplaatjes voortbrengt. In de literatuur worden ze beschouwd als "gigantische" cellen die groter zijn dan 50 um, en daarom zijn ze de grootste cellulaire elementen van hematopoëtisch weefsel.

Bij de rijping van deze cellen vallen verschillende stadia op. Bijvoorbeeld de verwerving van meerdere kernen (polyploïdie) door opeenvolgende celdelingen waarbij DNA wordt vermenigvuldigd maar er geen cytokinese is. Naast de toename van DNA stapelen zich ook verschillende soorten korrels op.

Bron: Wbensmith

De meeste van deze cellen bevinden zich in het beenmerg, waar ze overeenkomen met minder dan 1% van de totale cellen. Ondanks deze lage celverhouding geeft de fragmentatie van een enkele rijpe megakaryocyt aanleiding tot vele bloedplaatjes, tussen 2.000 en 7.000 bloedplaatjes, in een proces dat ongeveer een week duurt.

De overgang van megakaryocyt naar bloedplaatjes vindt plaats door verwurgingen in de membranen van de eerste, gevolgd door de scheiding en afgifte van nieuw gevormde bloedplaatjes. Een reeks moleculaire elementen - voornamelijk trombopoëtine - is verantwoordelijk voor het orkestreren van het proces.

De elementen die uit deze cellen worden afgeleid, zijn bloedplaatjes, ook wel trombocyten genoemd. Dit zijn kleine celfragmenten en missen een kern. Bloedplaatjes worden aangetroffen als onderdeel van het bloed en zijn essentieel in het proces van bloedstolling of hemostase, wondgenezing, angiogenese, ontsteking en aangeboren immuniteit.

Historisch perspectief

Het proces waardoor bloedplaatjes ontstaan, wordt al meer dan 100 jaar bestudeerd. In 1869 beschreef een bioloog uit Italië genaamd Giulio Bizzozero wat leek op een gigantische cel met een diameter van meer dan 45 um.

Deze eigenaardige cellen (in termen van hun grootte) waren echter niet gerelateerd aan de oorsprong van bloedplaatjes tot 1906. Onderzoeker James Homer Wright stelde vast dat de oorspronkelijk beschreven reuzencellen de voorlopers van bloedplaatjes waren, en noemde ze megakaryocyten.

Vervolgens werden met vooruitgang in microscopietechnieken structurele en functionele aspecten van deze cellen opgehelderd, waarbij de bijdragen van Quick en Brinkhous aan dit veld opvallen.

Kenmerken en structuur

Megakaryocyten: voorlopers van bloedplaatjes

Megakaryocyten zijn cellen die deelnemen aan het ontstaan ​​van bloedplaatjes. Zoals de naam aangeeft, is de megakaryocyt groot en wordt deze beschouwd als de grootste cel binnen de hematopoëtische processen. De afmetingen zijn tussen de 50 en 150 um in diameter.

Nucleus en cytoplasma

Naast de prominente grootte is een van de meest opvallende kenmerken van deze cellijn de aanwezigheid van meerdere kernen. Dankzij de eigenschap wordt het beschouwd als een polyploïde cel, omdat het meer dan twee sets chromosomen in deze structuren heeft.

De productie van de meervoudige kernen vindt plaats bij de vorming van de megakaryocyt uit de megakaryoblast, waar de kern zich zo vaak kan delen dat een megakaryocyt gemiddeld 8 tot 64 kernen heeft. Deze kernen kunnen hypo- of hyperlobuleerd zijn. Dit gebeurt vanwege het fenomeen endomitose, dat later zal worden besproken.

Er zijn echter ook megakaryocyten met slechts één of twee kernen gerapporteerd.

Wat betreft het cytoplasma, het neemt aanzienlijk toe in volume, gevolgd door elk delingsproces en presenteert een groot aantal korrels.

Locatie en hoeveelheid

De belangrijkste locatie voor deze cellen is het beenmerg, hoewel ze in mindere mate ook in de longen en milt te vinden zijn. Onder normale omstandigheden vormen megakaryocyten minder dan 1% van alle cellen in het merg.

Vanwege de aanzienlijke omvang van deze voorlopercellen, produceert het lichaam geen groot aantal megakaryocyten, omdat een enkele cel veel bloedplaatjes zal produceren - in tegenstelling tot de productie van de andere cellulaire elementen die meerdere voorlopercellen nodig hebben.

Een gemiddelde mens, maximaal 10 ⁸ megakaryocyten kunnen vormen per dag, hetgeen aanleiding geeft tot meer dan 10 ¹¹ plaatjes. Deze hoeveelheid bloedplaatjes helpt bij het handhaven van een stabiele toestand van circulerende bloedplaatjes.

Recente studies hebben het belang van longweefsel als bloedplaatjesvormend gebied benadrukt.

Kenmerken

Megakaryocyten zijn essentiële cellen in het proces dat trombopoëse wordt genoemd. Dit laatste bestaat uit het genereren van bloedplaatjes, cellulaire elementen van 2 tot 4 um, rond of eivormig van vorm, zonder kernstructuur en in de bloedvaten als bloedbestanddelen.

Omdat ze geen celkern hebben, noemen hematologen ze liever celfragmenten en niet cellen als zodanig, zoals rode en witte bloedcellen.

Deze celfragmenten spelen een cruciale rol bij de bloedstolling, behouden de integriteit van bloedvaten en nemen deel aan ontstekingsprocessen.

Wanneer het lichaam een ​​soort van letsel ervaart, kunnen de bloedplaatjes snel aan elkaar hechten, waar een eiwitafscheiding begint die de vorming van het stolsel initieert.

Vorming en rijping

Vormingsschema: van megakaryoblast tot bloedplaatjes

Zoals we eerder vermeldden, is de megakaryocyt een van de voorlopercellen voor bloedplaatjes. Net als het ontstaan ​​van andere cellulaire elementen, begint de vorming van bloedplaatjes - en dus megakaryocyten - met een stamcel met pluripotente eigenschappen.

Megakaryoblast

De cellulaire voorlopers van het proces beginnen met een structuur genaamd megakaryoblast, die de kern dupliceert maar niet de hele cel dupliceert (dit proces staat in de literatuur bekend als endomitose) om de megakaryocyt te vormen.

Promegacariocito

Het stadium dat onmiddellijk na de megakaryoblast optreedt, wordt de promegakaryocyt genoemd, gevolgd door de granulaire megakaryocyt en tenslotte de bloedplaatjes.

In de eerste stadia heeft de celkern enkele lobben en is het protoplasma van het basofiele type. Naarmate het megakaryocytstadium nadert, wordt het protoplasma geleidelijk eosinofiel.

Granulaire megakaryocyt

De rijping van megakaryocyten gaat gepaard met een verlies van het vermogen tot proliferatie.

Zoals de naam aangeeft, is het in de megakaryocyt van het granulaire type mogelijk om bepaalde korrels te onderscheiden die in de bloedplaatjes zullen worden waargenomen.

Zodra de megakaryocyt volwassen is, gaat deze naar de endotheelcel van de vasculaire sinusoïde van de medulla en begint zijn pad als een megakaryocyt van bloedplaatjes

Bloedplaatjes megakaryocyt

Het tweede type megakaryocyt, bloedplaatjes genaamd, wordt gekenmerkt door de emissie van digitale processen die voortkomen uit het celmembraan, protoplasmatische hernia's genaamd. De hierboven genoemde korrels verplaatsen zich naar deze regio's.

Als de cel volwassen wordt, ondergaat elke hernia wurging. Het resultaat van dit desintegratieproces eindigt met het vrijkomen van celfragmenten, die niets meer zijn dan reeds gevormde bloedplaatjes. Tijdens deze fase wordt het grootste deel van het cytoplasma van de megakaryocyt omgezet in kleine bloedplaatjes.

Regelgevende factoren

De verschillende beschreven stadia, variërend van megakaryoblast tot bloedplaatjes, worden gereguleerd door een reeks chemische moleculen. De rijping van de megakaryocyt moet worden uitgesteld tijdens zijn reis van de osteoblastische naar de vasculaire nis.

Tijdens deze reis spelen collageenvezels een fundamentele rol bij het remmen van de vorming van protoplaatjes. Daarentegen is de cellulaire matrix die overeenkomt met de vasculaire niche rijk aan von Willebrand-factor en fibrinogeen, die trombopoëse stimuleren.

Andere belangrijke regulerende factoren van megakaryocytopoëse zijn cytokinen en groeifactoren zoals onder meer trombopoëtine en interleukinen. Trombopoëtine wordt gevonden als een zeer belangrijke regulator gedurende het hele proces, van proliferatie tot celrijpheid.

Bovendien, wanneer bloedplaatjes afsterven (geprogrammeerde celdood), brengen ze fosfatidylserine tot expressie in het membraan om verwijdering te bevorderen dankzij het monocyt-macrofaagsysteem. Dit cellulaire verouderingsproces is geassocieerd met de desialinisatie van glycoproteïnen in bloedplaatjes.

De laatste worden herkend door receptoren genaamd Ashwell-Morell op levercellen. Dit vertegenwoordigt een bijkomend mechanisme voor de verwijdering van bloedplaatjesafval.

Deze hepatische gebeurtenis induceert de synthese van trombopoëtine, om de synthese van bloedplaatjes weer op gang te brengen, daarom dient het als een fysiologische regulator.

Endomitosis

De meest opvallende - en merkwaardige - gebeurtenis in de rijping van megakaryoblasten is een proces van celdeling, endomitose genaamd, dat de reuzencel zijn polyploïde karakter geeft.

Het bestaat uit cycli van DNA-replicatie die losgekoppeld zijn van cytokinese of deling van de cel op zich. Tijdens de levenscyclus doorloopt de cel een proliferatieve toestand van 2n. In celnomenclatuur wordt n gebruikt om een ​​haploïde aan te duiden, komt 2n overeen met een diploïde organisme, enzovoort.

Na de 2n-toestand begint de cel met het endomitoseproces en begint geleidelijk genetisch materiaal te verzamelen, namelijk: 4n, 8n, 16n, 64n, enzovoort. In sommige cellen zijn genetische ladingen tot 128n gevonden.

Hoewel de moleculaire mechanismen die deze deling orkestreren niet precies bekend zijn, wordt een belangrijke rol toegeschreven aan een defect in de cytokinese als gevolg van misvormingen die worden aangetroffen in de eiwitten myosine II en actine F.

Referenties

1. Alberts, B., Bray, D., Hopkin, K., Johnson, AD, Lewis, J., Raff, M.,… & Walter, P. (2013). Essentiële celbiologie. Garland Science.
2. Alonso, MAS en i Pons, EC (2002). Praktische handleiding van klinische hematologie. Antares.
3. Arber, DA, Glader, B., List, AF, Means, RT, Paraskevas, F., & Rodgers, GM (2013). Wintrobe's klinische hematologie. Lippincott Williams & Wilkins.
4. Dacie, JV en Lewis, SM (1975). Praktische hematologie. Churchill Livingstone.
5. Hoffman, R., Benz Jr, EJ, Silberstein, LE, Heslop, H., Anastasi, J., & Weitz, J. (2013). Hematologie: basisprincipes en praktijk. Elsevier Gezondheidswetenschappen.
6. Junqueira, LC, Carneiro, J., en Kelley, RO (2003). Basishistologie: tekst en atlas. McGraw-Hill.
7. Kierszenbaum, AL en Tres, L. (2015). Histologie en celbiologie: een inleiding tot pathologie E-Book. Elsevier Gezondheidswetenschappen.
8. Manascero, AR (2003). Atlas van celmorfologie, veranderingen en gerelateerde ziekten. WENKBRAUW.
9. Marder, VJ, Aird, WC, Bennett, JS, Schulman, S., & White, GC (2012). Hemostase en trombose: basisprincipes en klinische praktijk. Lippincott Williams & Wilkins.
10. Nurden, AT, Nurden, P., Sanchez, M., Andia, I., & Anitua, E. (2008). Bloedplaatjes en wondgenezing. Frontiers in bioscience: a journal and virtual library, 13, 3532-3548.
11. Pollard, TD, Earnshaw, WC, Lippincott-Schwartz, J., & Johnson, G. (2016). E-book over celbiologie. Elsevier Gezondheidswetenschappen.
12. Rodak, BF (2005). Hematologie: fundamentals en klinische toepassingen. Panamerican Medical Ed.
13. San Miguel, JF, en Sánchez-Guijo, F. (Eds.). (2015). Hematologie. Basis met redenen omkleed handboek. Elsevier Spanje.
14. Vives Corrons, JL en Aguilar Bascompte, JL (2006). Handleiding met laboratoriumtechnieken in de hematologie. Masson.
15. Welsch, U., en Sobotta, J. (2008). Histologie. Panamerican Medical Ed.