MEGACARIOCITI: CARATTERISTICHE, STRUTTURA, FORMAZIONE, MATURAZIONE - BIOLOGIA - 2025

I megacariociti sono cellule di notevoli dimensioni, la cui cellula di frammentazione dà origine alle piastrine. In letteratura sono considerate cellule "giganti" che superano i 50 um, motivo per cui sono gli elementi cellulari più grandi del tessuto ematopoietico.

Nella maturazione di queste cellule spiccano diverse fasi particolari. Ad esempio, l'acquisizione di più nuclei (poliploidia) attraverso divisioni cellulari consecutive in cui il DNA viene moltiplicato ma non c'è citochinesi. Oltre all'aumento del DNA, si accumulano anche diversi tipi di granuli.

Fonte: Wbensmith

La maggior parte di queste cellule si trova nel midollo osseo, dove corrispondono a meno dell'1% delle cellule totali. Nonostante questo basso rapporto cellulare, la frammentazione di un singolo megacariocita maturo dà origine a molte piastrine, comprese tra 2.000 e 7.000 piastrine, in un processo che dura circa una settimana.

Il passaggio dai megacariociti alle piastrine avviene per strangolamento nelle membrane delle prime, seguito dalla separazione e rilascio delle piastrine neoformate. Una serie di elementi molecolari, principalmente trombopoietina, è responsabile dell'orchestrazione del processo.

Gli elementi derivati ​​da queste cellule sono le piastrine, chiamate anche trombociti. Questi sono frammenti di piccole cellule e mancano di un nucleo. Le piastrine si trovano come parte del sangue e sono essenziali nel processo di coagulazione del sangue o emostasi, guarigione delle ferite, angiogenesi, infiammazione e immunità innata.

Prospettiva storica

Il processo di origine delle piastrine è studiato da più di 100 anni. Nel 1869 un biologo italiano di nome Giulio Bizzozero descrisse quella che sembrava essere una cellula gigante, di oltre 45 um di diametro.

Tuttavia, queste cellule peculiari (in termini di dimensioni) non erano correlate all'origine delle piastrine fino al 1906. Il ricercatore James Homer Wright stabilì che le cellule giganti inizialmente descritte erano i precursori delle piastrine e le chiamò megacariociti.

Successivamente, con i progressi nelle tecniche di microscopia, sono stati chiariti gli aspetti strutturali e funzionali di queste cellule, in cui spiccano i contributi di Quick e Brinkhous in questo campo.

Caratteristiche e struttura

Megacariociti: progenitori delle piastrine

I megacariociti sono cellule che partecipano alla genesi delle piastrine. Come indica il nome, il megacariocita è grande ed è considerato la cellula più grande all'interno dei processi ematopoietici. Le sue dimensioni sono comprese tra 50 e 150 um di diametro.

Nucleo e citoplasma

Oltre alle sue dimensioni prominenti, una delle caratteristiche più evidenti di questo lignaggio cellulare è la presenza di più nuclei. Grazie alla proprietà, è considerata una cellula poliploide, poiché ha più di due serie di cromosomi all'interno di queste strutture.

La produzione dei nuclei multipli avviene nella formazione del megacariocita dal megacarioblasto, dove il nucleo può dividersi così tante volte che un megacariocita ha in media da 8 a 64 nuclei. Questi nuclei possono essere ipo o iperlobulati. Ciò si verifica a causa del fenomeno dell'endomitosi, di cui parleremo in seguito.

Tuttavia, sono stati segnalati anche megacariociti che presentano solo uno o due nuclei.

Per quanto riguarda il citoplasma, aumenta notevolmente di volume, seguito da ogni processo di divisione e presenta un gran numero di granuli.

Posizione e quantità

La posizione più importante per queste cellule è il midollo osseo, sebbene possano anche essere trovate in misura minore nei polmoni e nella milza. In condizioni normali, i megacariociti costituiscono meno dell'1% di tutte le cellule del midollo.

A causa delle notevoli dimensioni di queste cellule progenitrici, il corpo non produce un gran numero di megacariociti, poiché una singola cellula produrrà molte piastrine, a differenza della produzione di altri elementi cellulari che necessitano di più cellule progenitrici.

In un essere umano medio, possono formarsi fino a 10 ⁸ megacariociti ogni giorno, dando origine a più di 10 ¹¹ piastrine. Questa quantità di piastrine aiuta a mantenere uno stato stazionario delle piastrine circolanti.

Studi recenti hanno evidenziato l'importanza del tessuto polmonare come regione di formazione delle piastrine.

Caratteristiche

I megacariociti sono cellule essenziali nel processo chiamato trombopoiesi. Quest'ultimo consiste nella generazione di piastrine, che sono elementi cellulari da 2 a 4 um, di forma rotonda o ovoidale, privi di struttura nucleare e situati all'interno dei vasi sanguigni come componenti del sangue.

Poiché mancano di un nucleo, gli ematologi preferiscono chiamarli "frammenti" cellulari e non cellule in quanto tali, come i globuli rossi e bianchi.

Questi frammenti cellulari svolgono un ruolo cruciale nella coagulazione del sangue, mantengono l'integrità dei vasi sanguigni e partecipano ai processi infiammatori.

Quando il corpo subisce un qualche tipo di lesione, le piastrine hanno la capacità di aderire rapidamente l'una all'altra, dove inizia una secrezione proteica che avvia la formazione del coagulo.

Formazione e maturazione

Schema di formazione: dal megacarioblasto alle piastrine

Come accennato in precedenza, il megacariocita è una delle cellule precursori delle piastrine. Come la genesi di altri elementi cellulari, la formazione delle piastrine - e quindi dei megacariociti - inizia con una cellula staminale con proprietà pluripotenti.

megacarioblasto

I precursori cellulari del processo iniziano con una struttura chiamata megacarioblasto, che duplica il suo nucleo ma non duplica l'intera cellula (questo processo è noto in letteratura come endomitosi) per formare il megacariocita.

Promegacariocito

Lo stadio che si verifica immediatamente dopo il megacarioblasto è chiamato promegacariocita, seguito dal megacariocita granulare e infine dalle piastrine.

Nelle prime fasi, il nucleo della cellula ha dei lobi e il protoplasma è di tipo basofilo. Con l'avvicinarsi dello stadio dei megacariociti, il protoplasma diventa progressivamente eosinofilo.

Megacariociti granulari

La maturazione dei megacariociti è accompagnata da una perdita della capacità di proliferare.

Come indica il nome, nei megacariociti di tipo granulare è possibile distinguere alcuni granuli che si osserveranno nelle piastrine.

Una volta che il megacariocita matura, va alla cellula endoteliale della sinusoide vascolare del midollo e inizia il suo percorso come megacariocita piastrinico

Megacariociti piastrinici

Il secondo tipo di megacariociti chiamato piastrina è caratterizzato dall'emissione di processi digitali che derivano dalla membrana cellulare chiamate ernie protoplasmatiche. I granuli sopra menzionati si spostano in queste regioni.

Man mano che la cellula matura, ogni ernia subisce uno strangolamento. Il risultato di questo processo di disgregazione termina con il rilascio di frammenti cellulari, che non sono altro che piastrine già formate. Durante questa fase, la maggior parte del citoplasma del megacariocita si trasforma in piccole piastrine.

Fattori regolatori

Le diverse fasi descritte, che vanno dal megacarioblasto alle piastrine, sono regolate da una serie di molecole chimiche. La maturazione del megacariocita deve essere ritardata lungo il suo percorso dalla nicchia osteoblastica a quella vascolare.

Durante questo viaggio, le fibre di collagene giocano un ruolo fondamentale nell'inibire la formazione di protoplatelet. Al contrario, la matrice cellulare corrispondente alla nicchia vascolare è ricca di fattore di von Willebrand e fibrinogeno, che stimolano la trombopoiesi.

Altri fattori regolatori chiave della megacariocitopoiesi sono le citochine e fattori di crescita come la trombopoietina, le interleuchine, tra gli altri. La trombopoietina si trova come un regolatore molto importante durante l'intero processo, dalla proliferazione alla maturità cellulare.

Inoltre, quando le piastrine muoiono (morte cellulare programmata) esprimono fosfatidilserina nella membrana per favorirne la rimozione grazie al sistema monociti-macrofagi. Questo processo di invecchiamento cellulare è associato alla desialinizzazione delle glicoproteine ​​nelle piastrine.

Questi ultimi sono riconosciuti dai recettori chiamati Ashwell-Morell sulle cellule del fegato. Questo rappresenta un meccanismo aggiuntivo per l'eliminazione dei detriti piastrinici.

Questo evento epatico induce la sintesi della trombopoietina, per avviare nuovamente la sintesi delle piastrine, quindi funge da regolatore fisiologico.

Endomitosis

L'evento più straordinario - e curioso - nella maturazione dei megacarioblasti è un processo di divisione cellulare chiamato endomitosi che conferisce alla cellula gigante il suo carattere poliploide.

Consiste in cicli di replicazione del DNA disaccoppiati dalla citochinesi o divisione della cellula in sé. Durante il ciclo di vita, la cellula attraversa uno stato proliferativo 2n. Nella nomenclatura cellulare n è usato per designare un aploide, 2n corrisponde a un organismo diploide e così via.

Dopo lo stato 2n, la cellula inizia il processo di endomitosi e inizia progressivamente ad accumulare materiale genetico, vale a dire: 4n, 8n, 16n, 64n e così via. In alcune cellule sono stati trovati carichi genetici fino a 128n.

Sebbene i meccanismi molecolari che orchestrano questa divisione non siano noti con precisione, un ruolo importante è attribuito a un difetto della citochinesi a seguito di malformazioni riscontrate nelle proteine ​​miosina II e actina F.

Riferimenti

1. Alberts, B., Bray, D., Hopkin, K., Johnson, AD, Lewis, J., Raff, M., … e Walter, P. (2013). Biologia cellulare essenziale. Garland Science.
2. Alonso, MAS, & i Pons, EC (2002). Manuale pratico di ematologia clinica. Antares.
3. Arber, DA, Glader, B., List, AF, Means, RT, Paraskevas, F. e Rodgers, GM (2013). Ematologia clinica di Wintrobe. Lippincott Williams & Wilkins.
4. Dacie, JV e Lewis, SM (1975). Ematologia pratica. Churchill livingstone.
5. Hoffman, R., Benz Jr, EJ, Silberstein, LE, Heslop, H., Anastasi, J., & Weitz, J. (2013). Ematologia: principi di base e pratica. Elsevier Health Sciences.
6. Junqueira, LC, Carneiro, J. e Kelley, RO (2003). Istologia di base: testo e atlante. McGraw-Hill.
7. Kierszenbaum, AL e Tres, L. (2015). Istologia e biologia cellulare: un'introduzione alla patologia E-Book. Elsevier Health Sciences.
8. Manascero, AR (2003). Atlante della morfologia cellulare, alterazioni e malattie correlate. SOPRACCIGLIO.
9. Marder, VJ, Aird, WC, Bennett, JS, Schulman, S. e White, GC (2012). Emostasi e trombosi: principi di base e pratica clinica. Lippincott Williams & Wilkins.
10. Nurden, AT, Nurden, P., Sanchez, M., Andia, I., & Anitua, E. (2008). Piastrine e guarigione delle ferite. Frontiers in bioscience: a journal and virtual library, 13, 3532-3548.
11. Pollard, TD, Earnshaw, WC, Lippincott-Schwartz, J., & Johnson, G. (2016). E-Book di biologia cellulare. Elsevier Health Sciences.
12. Rodak, BF (2005). Ematologia: fondamenti e applicazioni cliniche. Ed. Medica panamericana
13. San Miguel, JF e Sánchez-Guijo, F. (a cura di). (2015). Ematologia. Manuale ragionato di base. Elsevier Spagna.
14. Vives Corrons, JL e Aguilar Bascompte, JL (2006). Manuale di tecniche di laboratorio in ematologia. Masson.
15. Welsch, U., & Sobotta, J. (2008). Istologia. Ed. Medica panamericana