MEGAKARYOCYTY: CHARAKTERISTIKA, STRUKTURA, FORMOVÁNÍ, ZRÁNÍ - BIOLOGIE - 2025

Tyto megakaryocyty jsou buňky značné velikosti, jejíž fragmentace buněk vede ke vzniku krevních destiček. V literatuře jsou považovány za „obří“ buňky, které přesahují 50 um, a proto jsou největšími buněčnými elementy krvetvorné tkáně.

Při zrání těchto buněk vyniká několik konkrétních stádií. Například získávání více jader (polyploidie) prostřednictvím postupných buněčných dělení, kde je DNA multiplikována, ale neexistuje žádná cytokineza. Kromě zvýšení DNA se hromadí také různé typy granulí.

Zdroj: Wbensmith

Většina z těchto buněk se nachází v kostní dřeni, kde odpovídají méně než 1% z celkového počtu buněk. Přes tento nízký poměr buněk vede fragmentace jediného zralého megakaryocytu k mnoha destičkám, mezi 2 000 a 7 000 destiček, což je proces, který trvá asi týden.

K přechodu z megakaryocytů na krevní destičky dochází uškrcením v membránách první membrány a následnou separací a uvolněním nově vytvořených krevních destiček. Řada molekulárních prvků - zejména trombopoetin - je zodpovědná za organizaci procesu.

Prvky odvozené z těchto buněk jsou destičky, také nazývané trombocyty. Jsou to fragmenty malých buněk a postrádají jádro. Destičky se nacházejí jako součást krve a jsou nezbytné v procesu srážení krve nebo hemostázy, hojení ran, angiogeneze, zánětu a vrozené imunitě.

Historická perspektiva

Proces vzniku destiček byl studován více než 100 let. V roce 1869 popsal italský biolog Giulio Bizzozero, co se zdálo být obrovskou buňkou o průměru větším než 45 um.

Tyto zvláštní buňky (pokud jde o jejich velikost) však do roku 1906 nesouvisely s původem krevních destiček. Výzkumník James Homer Wright prokázal, že obří buňky původně popsané byly prekurzory krevních destiček a pojmenovaly je megakaryocyty.

Následně, s pokroky v mikroskopických technikách, byly objasněny strukturální a funkční aspekty těchto buněk, ve kterých vynikly příspěvky Quick a Brinkhous k tomuto poli.

Vlastnosti a struktura

Megakaryocyty: Progenitory krevních destiček

Megakaryocyty jsou buňky, které se podílejí na vzniku krevních destiček. Jak již název napovídá, megakaryocyt je velký a je považován za největší buňku v hematopoetických procesech. Jeho rozměry jsou mezi 50 a 150 um v průměru.

Jádro a cytoplazma

Kromě prominentní velikosti je jednou z nejnápadnějších charakteristik této buněčné linie přítomnost více jader. Díky této vlastnosti je považována za polyploidní buňku, protože má v těchto strukturách více než dvě sady chromozomů.

Produkce mnohonásobných jader probíhá ve formování megakaryocytů z megakaryoblastů, kde se jádro může dělit tolikrát, že megakaryocyty mají v průměru 8 až 64 jader. Tato jádra mohou být hypo nebo hyperlobulována. K tomu dochází v důsledku jevu endomitózy, o kterém se bude hovořit později.

Byly však také hlášeny megakaryocyty představující pouze jedno nebo dvě jádra.

Pokud jde o cytoplazmu, významně se zvyšuje objem, následuje každý proces dělení a představuje velké množství granulí.

Umístění a množství

Nejdůležitějším místem pro tyto buňky je kostní dřeň, i když je lze v menší míře nalézt také v plicích a slezině. Za normálních podmínek tvoří megakaryocyty méně než 1% všech buněk v kostní dřeni.

Vzhledem ke značné velikosti těchto progenitorových buněk tělo nevytváří velké množství megakaryocytů, protože jediná buňka bude produkovat mnoho krevních destiček - na rozdíl od produkce ostatních buněčných prvků, které vyžadují více progenitorových buněk.

V průměrné lidské bytosti, a to až do 10 ⁸ megakaryocytů může tvořit každý den, což vede k více než 10 ¹¹ destiček. Toto množství destiček pomáhá udržovat stabilní stav cirkulujících destiček.

Nedávné studie zdůraznily důležitost plicní tkáně jako oblasti tvořící destičky.

Funkce

Megakaryocyty jsou esenciálními buňkami v procesu zvaném trombopoéza. Ta sestává z generace krevních destiček, které jsou buněčnými elementy o tvaru 2 až 4 um, kulaté nebo vejčité, postrádající jadernou strukturu a umístěné uvnitř krevních cév jako složky krve.

Protože jim chybí jádro, hematologové jim raději říkají „fragmenty“ buněk, a nikoli buňky jako takové - jako jsou červené a bílé krvinky.

Tyto buněčné fragmenty hrají klíčovou roli při srážení krve, udržují integritu krevních cév a účastní se zánětlivých procesů.

Když tělo zažije nějaký druh poranění, destičky mají schopnost rychle se navzájem přilnout, kde začíná sekrece proteinu, která iniciuje tvorbu sraženiny.

Formování a zrání

Schéma formace: od megakaryoblastů po destičky

Jak jsme již zmínili dříve, megakaryocyt je jednou z prekurzorových buněk pro destičky. Podobně jako geneze jiných buněčných prvků začíná tvorba krevních destiček - a tedy megakaryocytů - kmenovou buňkou s pluripotentními vlastnostmi.

Megakaryoblast

Buněčné prekurzory procesu začínají strukturou zvanou megakaryoblast, která duplikuje své jádro, ale neduplikuje celou buňku (tento proces je v literatuře označován jako endomitóza) za vzniku megakaryocytů.

Promegacariocito

Fáze, která nastává bezprostředně po megakaryoblastu, se nazývá promegakaryocyt, následovaný granulárním megakaryocytem a nakonec destičkou.

V prvních stádiích má jádro buňky laloky a protoplazma je typu basofilů. S blížícím se stádiem megakaryocytů se protoplazma postupně stává eosinofilním.

Granulární megakaryocyty

Zrání megakaryocytů je doprovázeno ztrátou schopnosti proliferovat.

Jak již název napovídá, v megakaryocytech granulárního typu je možné rozlišit určité granule, které budou pozorovány v krevních destičkách.

Jakmile megakaryocyty dozrají, jde do endoteliální buňky vaskulárního sinusoidu dřeně a začíná svou cestu jako destička megakaryocytů

Doštičkový megakaryocyt

Druhý typ megakaryocytů nazývaný destička je charakterizován emisemi digitálních procesů, které vznikají z buněčné membrány zvané protoplasmatické herniace. Výše uvedené granule se pohybují do těchto oblastí.

Jak buňka zraje, každá herniace podléhá uškrcení. Výsledek tohoto procesu rozpadu končí uvolněním buněčných fragmentů, které nejsou ničím jiným než již vytvořenými destičkami. Během této fáze se většina cytoplazmy megakaryocytů transformuje na malé krevní destičky.

Regulační faktory

Různé popsané fáze, od megakaryoblastů po destičky, jsou regulovány řadou chemických molekul. Zrání megakaryocytů musí být zpožděno po cestě z osteoblastu do cévního výklenku.

Během této cesty hrají kolagenová vlákna zásadní roli v inhibici tvorby protoplatelů. Naproti tomu buněčná matrice odpovídající vaskulární výklenku je bohatá na von Willebrandův faktor a fibrinogen, které stimulují trombopoézu.

Dalšími klíčovými regulačními faktory megakaryocytopoézy jsou mimo jiné cytokiny a růstové faktory, jako je trombopoetin, interleukiny. Trombopoetin je považován za velmi důležitý regulátor během celého procesu, od proliferace po zralost buněk.

Kromě toho, když krevní destičky umírají (programovaná buněčná smrt), exprimují v membráně fosfatidylserin, aby podporovaly odstraňování díky systému monocytů a makrofágů. Tento proces buněčného stárnutí je spojen s desialinizací glykoproteinů v krevních destičkách.

Ty jsou rozpoznávány receptory nazývanými Ashwell-Morell na jaterních buňkách. To představuje další mechanismus pro eliminaci zbytků destiček.

Tato jaterní událost indukuje syntézu trombopoietinu, aby znovu zahájila syntézu krevních destiček, a proto slouží jako fyziologický regulátor.

Endomitóza

Nejvýznamnější a nejzajímavější událostí při zrání megakaryoblastů je proces buněčného dělení zvaný endomitóza, který dává obří buňce její polyploidní charakter.

Skládá se z cyklů replikace DNA, které nejsou oddělené od cytokineze nebo dělení buněk jako takové. Během životního cyklu prochází buňka proliferačním stavem 2n. V buněčné nomenklatuře se n používá k označení haploidu, 2n odpovídá diploidnímu organismu atd.

Po stavu 2n začíná buňka proces endomitózy a postupně se hromadí genetický materiál, konkrétně: 4n, 8n, 16n, 64n atd. V některých buňkách bylo nalezeno genetické zatížení až 128 n.

Ačkoli molekulární mechanismy, které organizují toto dělení, nejsou přesně známy, je důležitá role přičítána defektu v cytokineze v důsledku malformací nalezených v proteinech myosin II a aktin F.

Reference

1. Alberts, B., Bray, D., Hopkin, K., Johnson, AD, Lewis, J., Raff, M.,… & Walter, P. (2013). Základní buněčná biologie. Věnec věnec.
2. Alonso, MAS, & i Pons, EC (2002). Praktická příručka klinické hematologie. Antares.
3. Arber, DA, Glader, B., Seznam, AF, Prostředky, RT, Paraskevas, F., & Rodgers, GM (2013). Wintrobeova klinická hematologie. Lippincott Williams & Wilkins.
4. Dacie, JV, a Lewis, SM (1975). Praktická hematologie. Churchill Livingstone.
5. Hoffman, R., Benz Jr, EJ, Silberstein, LE, Heslop, H., Anastasi, J., & Weitz, J. (2013). Hematologie: základní principy a praxe. Elsevier Health Sciences.
6. Junqueira, LC, Carneiro, J., & Kelley, RO (2003). Základní histologie: text a atlas. McGraw-Hill.
7. Kierszenbaum, AL, & Tres, L. (2015). Histologie a buněčná biologie: úvod do patologie E-Book. Elsevier Health Sciences.
8. Manascero, AR (2003). Atlas buněčné morfologie, změny a související nemoci. OBOČÍ.
9. Marder, VJ, Aird, WC, Bennett, JS, Schulman, S. & White, GC (2012). Hemostáza a trombóza: základní principy a klinická praxe. Lippincott Williams & Wilkins.
10. Nurden, AT, Nurden, P., Sanchez, M., Andia, I., & Anitua, E. (2008). Destičky a hojení ran. Hranice v biologii: časopis a virtuální knihovna, 13, 3532-3548.
11. Pollard, TD, Earnshaw, WC, Lippincott-Schwartz, J. & Johnson, G. (2016). Cell Biology E-Book. Elsevier Health Sciences.
12. Rodak, BF (2005). Hematologie: základy a klinické aplikace. Panamerican Medical Ed.
13. San Miguel, JF, a Sánchez-Guijo, F. (Eds.). (2015). Hematologie. Základní odůvodněná příručka. Elsevier Španělsko.
14. Vives Corrons, JL a Aguilar Bascompte, JL (2006). Manuál laboratorních technik v hematologii. Masson.
15. Welsch, U. a Sobotta, J. (2008). Histologie. Panamerican Medical Ed.