MEGAKARYOCYTY: CHARAKTERISTIKA, ŠTRUKTÚRA, FORMÁCIA, DOZRIEVANIE - BIOLÓGIE - 2026

Tieto megakaryocytov sú bunky značnej veľkosti, ktorej fragmentácia buniek vedie k vzniku krvných doštičiek. V literatúre sa považujú za „obrovské“ bunky, ktoré presahujú 50 um, a preto sú najväčšími bunkovými prvkami hematopoetického tkaniva.

Pri dozrievaní týchto buniek vyniká niekoľko konkrétnych štádií. Napríklad získanie viacerých jadier (polyploidie) prostredníctvom postupných bunkových delení, kde sa množia DNA, ale neexistuje žiadna cytokinéza. Okrem zvýšenia DNA sa akumulujú aj rôzne typy granúl.

Zdroj: Wbensmith

Väčšina z týchto buniek sa nachádza v kostnej dreni, kde zodpovedajú menej ako 1% z celkového počtu buniek. Napriek tomuto nízkemu počtu buniek vedie fragmentácia jediného zrelého megakaryocytu k vzniku mnohých doštičiek, medzi 2 000 a 7 000 doštičiek, čo je proces, ktorý trvá asi týždeň.

Prechod z megakaryocytov na krvné doštičky nastáva uškrtením v membránach prvej membrány, po ktorom nasleduje separácia a uvoľnenie novo vytvorených krvných doštičiek. Za organizovanie procesu je zodpovedný celý rad molekulárnych prvkov - najmä trombopoetín.

Prvkami odvodenými z týchto buniek sú doštičky, tiež nazývané trombocyty. Sú to fragmenty malých buniek a chýba im jadro. Krvné doštičky sa nachádzajú ako súčasť krvi a sú nevyhnutné v procese zrážania krvi alebo hemostázy, hojenia rán, angiogenézy, zápalu a vrodenej imunity.

Historická perspektíva

Proces, z ktorého pochádzajú krvné doštičky, sa študoval viac ako 100 rokov. V roku 1869 opísal taliansky biológ Giulio Bizzozero, čo sa javilo ako obrovská bunka s priemerom viac ako 45 um.

Tieto zvláštne bunky (pokiaľ ide o ich veľkosť) však nesúviseli s pôvodom krvných doštičiek až do roku 1906. Výskumník James Homer Wright preukázal, že obrovské bunky, ktoré boli pôvodne opísané, boli prekurzormi krvných doštičiek a pomenovali ich. megakaryocytov.

Následne sa s pokrokom v mikroskopických technikách objasnili štrukturálne a funkčné aspekty týchto buniek, v ktorých vynikali príspevky Quicka a Brinkhousa do tohto poľa.

Charakteristiky a štruktúra

Megakaryocyty: Progenitori doštičiek

Megakaryocyty sú bunky, ktoré sa podieľajú na vzniku krvných doštičiek. Ako už názov napovedá, megakaryocyt je veľký a považuje sa za najväčšiu bunku hematopoetického procesu. Jeho rozmery sú medzi 50 a 150 um v priemere.

Jadro a cytoplazma

Okrem vynikajúcej veľkosti je jednou z najvýraznejších charakteristík tejto bunkovej línie prítomnosť viacerých jadier. Vďaka tejto vlastnosti sa považuje za polyploidnú bunku, pretože má v týchto štruktúrach viac ako dve sady chromozómov.

K produkcii viacerých jadier dochádza pri tvorbe megakaryocytov z megakaryoblastov, kde sa jadro môže deliť toľkokrát, že megakaryocyty majú v priemere 8 až 64 jadier. Tieto jadrá môžu byť hypo alebo hyperlobulované. K tomu dochádza v dôsledku fenoménu endomitózy, o ktorom sa bude hovoriť neskôr.

Boli však tiež hlásené megakaryocyty predstavujúce iba jedno alebo dve jadrá.

Pokiaľ ide o cytoplazmu, významne sa zvyšuje jej objem, nasleduje každý proces delenia a predstavuje veľké množstvo granúl.

Miesto a množstvo

Najdôležitejším miestom pre tieto bunky je kostná dreň, aj keď sa v menšej miere nachádza aj v pľúcach a slezine. Za normálnych podmienok tvoria megakaryocyty menej ako 1% všetkých buniek v kostnej dreni.

V dôsledku značnej veľkosti týchto progenitorových buniek telo nevytvára veľké množstvo megakaryocytov, pretože jedna bunka bude produkovať veľa krvných doštičiek - na rozdiel od produkcie ostatných bunkových prvkov, ktoré potrebujú viac progenitorových buniek.

V priemernej ľudskej bytosti, a to až do 10 ⁸ megakaryocytov môžu byť vytvorené každý deň, ktorá bude viesť k viac ako 10 ¹¹ doštičiek. Toto množstvo doštičiek pomáha udržiavať stabilný stav cirkulujúcich doštičiek.

Posledné štúdie zdôraznili dôležitosť pľúcneho tkaniva ako oblasti tvoriacej doštičky.

Vlastnosti

Megakaryocyty sú esenciálnymi bunkami v procese nazývanom trombopoéza. Posledne menovaná pozostáva z tvorby krvných doštičiek, ktoré sú bunkovými prvkami 2 až 4 um, okrúhle alebo vajcovité, postrádajú jadrovú štruktúru a sú umiestnené vo vnútri krvných ciev ako zložky krvi.

Pretože im chýba jadro, hematológovia im radšej hovoria „fragmenty“ buniek, a nie bunky ako také - ako sú červené a biele krvinky.

Tieto fragmenty buniek hrajú kľúčovú úlohu pri zrážaní krvi, udržiavajú integritu krvných ciev a podieľajú sa na zápalových procesoch.

Keď telo zažije nejaký typ poranenia, krvné doštičky majú schopnosť rýchlo sa k sebe prilepiť, kde začína sekrécia proteínu, ktorá iniciuje tvorbu zrazenín.

Tvorba a zrenie

Formačná schéma: od megakaryoblastov k krvným doštičkám

Ako sme už uviedli, megakaryocyt je jednou z prekurzorových buniek krvných doštičiek. Podobne ako genéza ďalších bunkových prvkov, aj tvorba doštičiek - a teda megakaryocytov - začína kmeňovou bunkou s pluripotentnými vlastnosťami.

Megakaryoblast

Bunkové prekurzory procesu začínajú štruktúrou nazývanou megakaryoblast, ktorá duplikuje svoje jadro, ale neduplikuje celú bunku (tento proces je v literatúre označovaný ako endomitóza), aby sa vytvoril megakaryocyt.

Promegacariocito

Fáza, ktorá sa vyskytuje bezprostredne po megakaryoblaste, sa nazýva promegakaryocyt, potom granulovaný megakaryocyt a nakoniec doštička.

V prvých fázach má jadro bunky určité laloky a protoplazma je typu bazofilného typu. Ako sa megakaryocytové štádium blíži, protoplazma sa postupne stáva eozinofilnou.

Granulárne megakaryocyty

Zrenie megakaryocytov je sprevádzané stratou schopnosti množiť sa.

Ako naznačuje jeho názov, v megakaryocytoch granulárneho typu je možné rozlíšiť určité granuly, ktoré sa budú pozorovať v krvných doštičkách.

Akonáhle megakaryocyty dozrievajú, prechádzajú do endoteliálnej bunky vaskulárneho sínusoidu drene a začínajú svoju cestu ako doštičkový megakaryocyt

Doštičkový megakaryocyt

Druhý typ megakaryocytov nazývaný doštička sa vyznačuje emisiou digitálnych procesov, ktoré vznikajú z bunkovej membrány nazývanej protoplazmatické hernie. Granule uvedené vyššie sa pohybujú do týchto regiónov.

Po dozrievaní buniek sa pri každej hernii uškrtí. Výsledok tohto procesu rozpadu končí uvoľnením bunkových fragmentov, ktoré nie sú ničím iným, ako už vytvorenými doštičkami. Počas tejto fázy sa väčšina cytoplazmy megakaryocytov transformuje na malé krvné doštičky.

Regulačné faktory

Rôzne opísané stupne, od megakaryoblastov po krvné doštičky, sú regulované radom chemických molekúl. Zrenie megakaryocytov musí byť oneskorené na svojej ceste od osteoblastov k vaskulárnemu výklenku.

Počas tejto cesty zohrávajú kolagénové vlákna zásadnú úlohu pri inhibícii tvorby protoplatiel. Na rozdiel od toho je bunková matrica zodpovedajúca vaskulárnemu výklenku bohatá na von Willebrandov faktor a fibrinogén, ktoré stimulujú trombopoézu.

Ďalšími kľúčovými regulačnými faktormi megakaryocytopoézy sú okrem iného cytokíny a rastové faktory, ako je napríklad trombopoetín, interleukíny. Trombopoetín sa nachádza ako veľmi dôležitý regulátor počas celého procesu, od proliferácie po zrelosť buniek.

Ďalej, keď krvné doštičky odumierajú (programovaná bunková smrť), exprimujú v membráne fosfatidylserín, aby podporovali odstraňovanie vďaka systému monocytov a makrofágov. Tento proces starnutia buniek je spojený s desialinizáciou glykoproteínov v krvných doštičkách.

Tie sú rozpoznávané receptormi nazývanými Ashwell-Morell na pečeňových bunkách. To predstavuje ďalší mechanizmus na odstránenie zvyškov doštičiek.

Táto pečeňová udalosť indukuje syntézu trombopoetínu, iniciuje syntézu krvných doštičiek, preto slúži ako fyziologický regulátor.

Endomitosis

Najvýznamnejšou - a zvedavou - udalosťou pri dozrievaní megakaryoblastov je proces bunkového delenia nazývaný endomitóza, ktorý dáva obrovskej bunke jej polyploidný charakter.

Pozostáva z cyklov replikácie DNA, ktoré sú oddelené od cytokinézy alebo delenia buniek ako takých. Počas životného cyklu prechádza bunka 2n proliferačným stavom. V bunkovej nomenklatúre sa n používa na označenie haploidu, 2n zodpovedá diploidnému organizmu atď.

Po 2n stave bunka začne proces endomitózy a postupne začne hromadiť genetický materiál, konkrétne: 4n, 8n, 16n, 64n atď. V niektorých bunkách sa našli genetické dávky až do 128 n.

Aj keď molekulárne mechanizmy, ktoré organizujú toto delenie, nie sú presne známe, dôležitá úloha sa pripisuje defektu v cytokinéze v dôsledku malformácií nájdených v proteínoch myozín II a aktín F.

Referencie

1. Alberts, B., Bray, D., Hopkin, K., Johnson, AD, Lewis, J., Raff, M.,… & Walter, P. (2013). Základná bunková biológia. Garland Science.
2. Alonso, MAS, & i Pons, EC (2002). Praktická príručka klinickej hematológie. Antares.
3. Arber, DA, Glader, B., List, AF, Prostriedky, RT, Paraskevas, F. a Rodgers, GM (2013). Wintrobeova klinická hematológia. Lippincott Williams & Wilkins.
4. Dacie, JV, a Lewis, SM (1975). Praktická hematológia. Churchill Livingstone.
5. Hoffman, R., Benz Jr, EJ, Silberstein, LE, Heslop, H., Anastasi, J., & Weitz, J. (2013). Hematológia: základné princípy a prax. Elsevier Health Sciences.
6. Junqueira, LC, Carneiro, J. & Kelley, RO (2003). Základná histológia: text a atlas. McGraw-Hill.
7. Kierszenbaum, AL, & Tres, L. (2015). Histológia a bunková biológia: úvod do patológie E-Book. Elsevier Health Sciences.
8. Manascero, AR (2003). Atlas bunkovej morfológie, alterácií a príbuzných chorôb. Obočie.
9. Marder, VJ, Aird, WC, Bennett, JS, Schulman, S. & White, GC (2012). Hemostáza a trombóza: základné princípy a klinická prax. Lippincott Williams & Wilkins.
10. Nurden, AT, Nurden, P., Sanchez, M., Andia, I., & Anitua, E. (2008). Krvné doštičky a hojenie rán. Hranice v biovedách: časopis a virtuálna knižnica, 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). Hematológia: základy a klinické aplikácie. Panamerican Medical Ed.
13. San Miguel, JF, a Sánchez-Guijo, F. (Eds.). (2015). Hematológia. Základná zdôvodnená príručka. Elsevier Španielsko.
14. Vives Corrons, JL a Aguilar Bascompte, JL (2006). Manuál laboratórnych techník v hematológii. Masson.
15. Welsch, U. a Sobotta, J. (2008). Histológie. Panamerican Medical Ed.