È necessario un denso sistema tubolare di piastrine. Caratteristiche morfologiche delle piastrine umane. Funzioni dei granulociti neutrofili

Piastrine ed emostasi

MA Panteleev1-5, AN Sveshnikova1-3

1Centro per i problemi teorici di farmacologia fisica e chimica, Accademia delle scienze russa, Mosca; 2FGBU FNKT DGOI loro. Dmitry Rogachev, Ministero della Salute della Russia, Mosca; 3Facoltà di Fisica, Istituto statale per l'istruzione di bilancio professionale superiore “Mosca Università Statale loro. MV Lomonosov";

4FGBU State Scientific Center del Ministero della Salute della Russia, Mosca; 5GemaKor LLC, Mosca

Contatti: Mikhail Alexandrovich Panteleev [email protetta]

Le piastrine sono frammenti di cellule non nucleari che svolgono un ruolo importante nell'emostasi, interrompono l'emorragia in caso di danno e anche nella trombosi patologica. Il modo principale per svolgere la loro funzione nelle piastrine è la formazione di aggregati che si sovrappongono al sito del danno. Acquisiscono la capacità di aggregarsi a seguito di un processo transitorio chiamato attivazione. Nonostante una funzione relativamente semplice e inequivocabile, il dispositivo delle piastrine è molto complesso: hanno un insieme quasi completo di organelli, compreso il reticolo endoplasmatico, i mitocondri e altre formazioni; quando attivate, le piastrine secernono una varietà di granuli e interagiscono con le proteine ​​plasmatiche, i globuli e altri tessuti; la loro stessa attivazione è controllata da numerosi recettori e complesse cascate di segnalazione. In questa rassegna considereremo il dispositivo di una piastrina, i meccanismi del suo funzionamento in condizioni normali e patologiche, i metodi per diagnosticare la disfunzione piastrinica e gli approcci alla loro correzione. Particolare attenzione sarà prestata a quelle aree della scienza piastrinica in cui si nascondono ancora misteri.

Parole chiave: struttura piastrinica, funzione piastrinica

Piastrine ed emostasi M.A. Panteleev1-5, AN Sveshnikova1-3

"Centro dei problemi teorici di farmacologia fisica e chimica, Accademia delle scienze russa, Mosca; 2Centro federale di ricerca di ematologia, oncologia e immunologia pediatrica intitolato a Dmitriy Rogachev,

Ministero della Salute della Russia, Mosca; 3Lomonosov Moscow State University, Facoltà di Fisica, Mosca; 4Centro di ricerca ematologica, Ministero della Salute della Russia, Mosca; 5HemaCore Company, Mosca

Le piastrine sono frammenti di cellule anucleari che svolgono un ruolo importante nell'emostasi, nella cessazione del sanguinamento dopo il danno e nella formazione di trombi patologici. L'azione principale delle piastrine è la formazione di aggregati, che si sovrappongono alla lesione. Hanno ottenuto la capacità di aggregarsi mediante il processo di transizione chiamato attivazione. Nonostante la funzione relativamente semplice e definita, la struttura delle piastrine è molto difficile: hanno quasi una serie completa di organelli, compreso il reticolo endoplasmatico, i mitocondri e altre entità. Quando le piastrine attivate secernono vari granuli interagiscono con le proteine ​​plasmatiche, i globuli rossi e altri tessuti. La loro attivazione è controllata da molteplici recettori e cascate di complessazione del segnale. In questa rassegna sono stati considerati la struttura delle piastrine, i meccanismi del suo funzionamento nella salute e nella malattia, i metodi diagnostici della funzione piastrinica e gli approcci alla loro correzione. Particolare attenzione sarà data a quelle aree della scienza delle piastrine, che nascondono ancora misteri nascosti.

Parole chiave: struttura piastrinica, funzione piastrinica

introduzione

Le piastrine sono piccole, 2-4 micrometri di diametro, frammenti di cellule non nucleari (anche se a volte vengono chiamate cellule), circolano nel flusso sanguigno a una concentrazione di 200-400 mila per microlitro e sono responsabili delle fasi chiave del processo di fermare l'emorragia - emostasi. In caso di lesione, sono in grado di attaccarsi ai tessuti danneggiati e tra loro, formando un aggregato piastrinico (Fig. 1), che blocca la perdita di sangue e impedisce ai microbi di entrare nel sistema circolatorio. Questo non è l'unico meccanismo di emostasi, ma è estremamente importante. Disturbi ereditari e acquisiti della funzione piastrinica, come

come la tromboastenia di Glanzman o la trombocitopenia immunitaria, sono malattie gravi caratterizzate da pericolose emorragie. Le piastrine prendono Partecipazione attiva e in altri componenti del meccanismo dell'emostasi: alcune sostanze da loro secrete provocano vasocostrizione locale, mentre altre accelerano le reazioni di coagulazione del sangue.

D'altra parte, un'eccessiva funzione o numero di piastrine, o altri disturbi del sistema cardiovascolare possono portare alla formazione di aggregati piastrinici non all'esterno, ma all'interno del vaso - trombi (Fig. 2). I trombi piastrinici possono formarsi in una varietà di situazioni e svolgere un ruolo centrale in tali condizioni patologiche.

Riso. 1. Aggregato emostatico formato da piastrine nell'arteriola di un cane. Un tappo piastrinico visto al microscopio ottico (H) che occlude un vaso rotto (V). La biopsia è stata eseguita 3 minuti dopo l'infortunio. Numerosi globuli rossi nella parte superiore dell'immagine si trovano nel lume della ferita, estendendosi da sinistra a destra. La scala delle dimensioni nell'angolo in basso a destra corrisponde a 10 micrometri. Riprodotto da

Riso. 2. Formazione di un trombo in un'arteriola. Microscopia DIC intravitale della formazione di trombi in una nave di ratto danneggiata dalla fotoattivazione del colorante rosa bengala. Un trombo sulla parete vascolare che copre il sito del danno è indicato nella parte in alto a destra dell'immagine. In esso, si possono distinguere le singole piastrine e notare che mantengono la loro forma discoidale durante le prime fasi dell'attaccamento. La direzione del flusso è indicata da una freccia. La scala della scala corrisponde a 5 micrometri. Riprodotto da

yaniyah, come attacchi di cuore e ictus. Pertanto, sono responsabili della parte del leone della morte e della disabilità nel mondo moderno e i farmaci antipiastrinici come il clopidogrel occupano un posto d'onore nell'elenco dei farmaci più venduti sul pianeta.

Le piastrine sono semplici in molti modi: non hanno nucleo, poca o nessuna sintesi proteica e non possono crescere o dividersi. Anche il compito di una piastrina - aderire al sito del danno - sembra semplice e inequivocabile rispetto ai compiti di quasi tutte le altre cellule. Ma in pratica, questa semplicità si rivela ingannevole. Per svolgere la loro funzione, devono essere attivati ​​in un processo che è controllato da una buona dozzina di attivatori che agiscono attraverso numerosi recettori. La rete di vie di segnalazione nelle piastrine che governa la sua risposta è complessa e poco conosciuta. Di per sé, la risposta piastrinica non è una semplice “colla”, ma comprende decine di funzioni, che vanno dall'adesione primaria alla vescicolazione.

Oltre alle difficoltà fondamentali, le piastrine sono irte di molti misteri pratici: al momento, nelle mani dei medici non esiste né un test adeguato per valutare la funzionalità piastrinica, né uno strumento efficace per migliorarla. Nonostante gli enormi progressi compiuti alla fine del XX secolo con lo sviluppo della glicoproteina IIb-IIIa e dei farmaci antagonisti del recettore P2Y12, la soppressione dell'attività piastrinica per combattere la trombosi è ancora un problema irrisolto. Infine, è in corso un'intensa ricerca sul ruolo delle piastrine al di fuori dell'emostasi - nell'angiogenesi, nell'immunità e in altri sistemi.

Sia gli studi clinici che quelli biologici sulle piastrine attirano un grande interesse da parte di specialisti di tutto il mondo. Quasi ogni anno ci porta nuove scoperte e le idee sui processi più importanti sono letteralmente oltre l'anno scorso hanno subito cambiamenti radicali. In questa recensione, abbiamo cercato di concentrarci sui concetti fondamentali della piastrina e parlare degli ultimi progressi nella comprensione del suo funzionamento. Per coloro che desiderano conoscere meglio i vari aspetti della vita di questa straordinaria cellula, possiamo consigliare il fondamentale libro di testo di A.V. Mazurova. possedere lingua inglese trovare informazioni preziose nel libro di consultazione Platelets, a cura di Alan Michelson, che viene regolarmente ristampato.

La struttura della piastrina

Nella forma iniziale, non attivata, le piastrine assomigliano a "piastre" biconvesse (Fig. 3, a sinistra). A causa delle loro piccole dimensioni (2-4 micron di diametro), passano liberamente attraverso i capillari,

Riso. 3. Piastrine. Micrografia elettronica di piastrine non attivate che mantengono una forma discoidale (a sinistra) e piastrine attivate da ADP in un aggregato (a destra). Riprodotto da

in modo che la loro forma sia costante, invece che forzata a spremere attraverso i capillari dei globuli rossi. Solo all'attivazione, la forma delle piastrine cambia, diventando nella maggior parte dei casi ameboide (Fig. 3, a destra). La forma delle piastrine è mantenuta sia dal citoscheletro spettrina, che rende elastico il loro guscio, sia dall'anello dei microtubuli di tubulina (Fig. 4), che viene distrutto all'attivazione. Il citoplasma della cellula contiene numerosi granuli, i principali dei quali sono granuli densi contenenti prevalentemente sostanze a basso peso molecolare, come serotonina e adenosina difosfato (ADP) e granuli alfa contenenti proteine ​​- fibrinogeno, trombospondina, P-selectina, fattore di coagulazione V , fattore von Willebrand e molti altri . Il contenuto di questi granuli viene secreto al momento dell'attivazione

zioni. È importante notare che la forma delle piastrine è per molti versi illusoria. Il suo ambiente interno è in realtà una "spugna" continua, una rete di canali di membrana che funge da fonte aggiuntiva di superficie della membrana quando attivata e promuove la secrezione di granuli.

La capacità di attivare - una transizione rapida e nella maggior parte dei casi irreversibile a un nuovo stato - è la principale qualità delle piastrine. Quasi ogni disturbo significativo dell'ambiente, fino a un semplice stress meccanico, può fungere da stimolo di attivazione. Tuttavia, i principali attivatori piastrinici fisiologici sono: 1) collagene - la principale proteina della matrice extracellulare; 2) trombina - serina proteinasi, l'enzima centrale del sistema di coagulazione del plasma; 3) ADP - nucleotide di adenina, che viene rilasciato dalle cellule distrutte della nave o secreto dai granuli densi delle piastrine stesse; 4) trombossano A2 - un lipide della classe degli eicosanoidi, sintetizzato e secreto dalle piastrine.

L'azione di ciascuno degli attivatori piastrinici è mediata da recettori specializzati nella membrana piastrinica. Pertanto, il collagene attiva le piastrine attraverso la glicoproteina VI, la trombina ha 2 recettori principali attivati ​​dalla proteinasi PAR1 e PAR4 e l'ADP agisce attraverso i recettori delle purinocettori P2Y1 e P2Y12. La stimolazione di uno qualsiasi dei recettori porta all'attivazione di una complessa rete di cascate di segnalazione intracellulare che controllano la risposta della cellula; con recettori differenti che generalmente attivano vie differenti.

Membrana

Sistema tubolare aperto

Anello di microtubuli

Granuli densi

a-granuli

Mitocondri

Sistema tubolare stretto

Glicogeno

Granuli densi

Riso. 4. La struttura della piastrina. Nel diagramma a sinistra è possibile distinguere gli elementi principali della struttura piastrinica, osservati al microscopio elettronico. Riprodotto da . Sulla destra è una ricostruzione 3D dei visceri piastrinici dalla tomografia elettronica. Si noti che il sistema canalicolare, mostrato in blu, occupa un'enorme frazione del volume della cellula. Riprodotto da

L'attivazione piastrinica si manifesta esternamente con numerosi riarrangiamenti interni e cambiamenti nelle proprietà, i principali tra i quali sono: 1) un cambiamento di forma ad ameboide, per alcune piastrine - sferica; 2) rafforzare la capacità di adesione - attaccamento al sito del danno; 3) l'emergere della capacità di aggregarsi - attaccarsi ad altre piastrine per formare una spina completa; 4) secrezione di numerosi composti a basso e alto peso molecolare sopra descritti da granuli densi, granuli alfa e altre fonti; 5) esposizione della membrana procoagulante.

Alcune di queste proprietà servono a implementare la funzione principale delle piastrine - la formazione di un tappo emostatico, l'altro - di accelerare le reazioni di coagulazione del sangue. Pertanto, l'esposizione della membrana procoagulante e la secrezione di granuli alfa sono necessarie per l'attuazione appunto della seconda funzione delle piastrine.

La coagulazione del sangue è una cascata di reazioni nel plasma sanguigno, che termina con la formazione di una rete di fibre di fibrina e il trasferimento di sangue da stato liquido in una gelatina. Molte reazioni chiave della coagulazione dipendono dalla membrana (Fig. 5), essendo accelerate di molti ordini di grandezza in presenza di membrane fosfolipidiche caricate negativamente, alle quali le proteine ​​della coagulazione si legano tramite i cosiddetti ponti di calcio. Normalmente, la membrana piastrinica non supporta reazioni di coagulazione. I fosfolipidi a carica negativa, principalmente la fosfatidilserina, sono concentrati nell'interno

strato di membrana e la fosfatidilcolina dello strato esterno lega i fattori della coagulazione in modo molto peggiore. Nonostante il fatto che alcuni fattori della coagulazione possano legarsi alle piastrine non attivate, ciò non porta alla formazione di complessi enzimatici attivi.

L'attivazione delle piastrine presumibilmente porta all'attivazione dell'enzima scramblasi, che inizia a trasferire rapidamente, in particolare, bilateralmente e indipendentemente dall'ADP fosfolipidi caricati negativamente da uno strato all'altro. Di conseguenza, si verifica uno stabilirsi accelerato dell'equilibrio, in cui la concentrazione di fosfatidilserina in entrambi gli strati diventa la stessa. Inoltre, durante l'attivazione, avviene l'esposizione e/o il cambiamento conformazionale di molte proteine ​​transmembrana dello strato esterno della membrana, che acquisiscono la capacità di legare in modo specifico i fattori della coagulazione, accelerando con la loro partecipazione le reazioni. È interessante notare che solo una frazione delle piastrine mostra queste proprietà quando viene attivata.

In generale, lo stato di attivazione di una piastrina può essere diverso: l'attivazione piastrinica ha diversi gradi e l'espressione della superficie procoagulante è una delle più elevate. Solo la trombina o il collagene possono causare una risposta così forte. Attivatori più deboli, in particolare ADP, possono contribuire al lavoro di attivatori forti. Tuttavia, non sono in grado di causare autonomamente il rilascio di fosfatidilserina nello strato esterno della membrana; i loro effetti si riducono ad un cambiamento di forma, aggregazione e secrezione di parte dei granuli.

Riso. 5. Reazioni di membrana della coagulazione del sangue. L'attivazione piastrinica porta alla comparsa di fosfatidilserina nello strato esterno della membrana piastrinica. I fattori di coagulazione si legano a tali membrane tramite ponti di calcio, formando complessi proteici in cui le reazioni di coagulazione sono accelerate di ordini di grandezza. L'illustrazione mostra il complesso protrombinasi, costituito dai fattori Xa, Ya, II, situato sulla superficie della membrana a doppio strato

Come funziona una piastrina?

Il metodo più comune per testare lo stato del sistema di emostasi piastrinica nella moderna pratica diagnostica è l'aggregazione, in cui l'effetto dell'aggiunta di qualche attivatore a una sospensione piastrinica è stimato dalla densità ottica. L'attivatore, più comunemente ADP o collagene, viene aggiunto al plasma ricco di piastrine agitando costantemente per diversi minuti. Le piastrine vengono attivate, interagiscono tra loro e si verifica la formazione di aggregati, che può essere vista da una diminuzione della torbidità della sospensione causata da una diminuzione del numero di particelle di dispersione della luce. Esistono varianti del test di aggregazione che implicano diversi principi di rilevazione: ad esempio, l'aggregazione piastrinica nel sangue intero può essere misurata utilizzando un metodo di impedenza anziché uno ottico.

Forse, è proprio in connessione con la prevalenza del test di aggregazione negli ultimi decenni che si è affermata nella mente di molti specialisti l'idea che la formazione di un trombo piastrinico o di un tappo emostatico nel corpo avvenga in modo simile: in primo luogo, l'attivazione (ad esempio, rilasciata dalla cella)

corrente della parete del vaso ADP danneggiata), e quindi aggregazione. Nonostante il fatto che lo studio della crescita del trombo piastrinico nelle camere a flusso abbia una storia di quasi mezzo secolo, è solo negli ultimi decenni che questa visione tradizionale ha iniziato a essere messa in discussione.

Considera la prima fase della formazione del trombo: l'adesione delle piastrine al collagene esposto nel sito della lesione. Proviamo a stimare i tempi e le distanze tipiche di questo processo. Lascia che la dimensione caratteristica dell'area danneggiata sia, diciamo, l = 10 micrometri (1 cellula endoteliale staccata). Sia la portata arteriosa, il che significa che il gradiente di velocità del flusso sulla parete è di circa u = 1000 s - 1. Quindi la piastrina, che ha una dimensione caratteristica (in ordine di grandezza) di circa x = 1 micrometro, si avvicinerà la parete con una velocità v = x x u = 1000 micrometri al secondo. Ciò significa che sorvolerà il sito della lesione in l/v = 10 microsecondi, mentre il tipico tempo di attivazione delle piastrine è di minuti, per alcuni eventi (ad esempio, l'attivazione di integrine) diversi secondi, ma non un centesimo di secondo. Da ciò segue l'unica conclusione possibile, finora supportata sperimentalmente: per essere attivata normalmente, una piastrina deve prima attaccarsi al sito della lesione.

Inoltre, lo stesso vale per eventi successivi di aumento della dimensione del trombo - aggregazione. Una piastrina che galleggia sopra un trombo che cresce in un'arteria deve avere il tempo di unirsi ad essa in centesimi di secondo. Pertanto, l'aggregazione nel corpo può anche procedere in un solo modo: prima l'aggregazione e poi l'attivazione.

Un altro problema è il movimento delle piastrine nel vaso attraverso il flusso sanguigno. Se le piastrine fossero distribuite uniformemente nel sangue e si muovessero con calma con un flusso laminare lungo la nave (e in caso di lesione - lungo la ferita), ciascuna lungo la propria linea di corrente, non potrebbero avvicinarsi al sito della lesione per eseguire il loro compito nell'emostasi: per l'adesione al sito del danno o l'attaccamento a una piastrina già attivata in un trombo, è necessaria una sorta di forza fisica per mettere in contatto le cellule. Nei test in vitro, questo compito viene solitamente eseguito con un agitatore magnetico; cosa funziona nel corpo?

Il ragionamento di cui sopra non può, ovviamente, servire come prova di un nuovo quadro di emostasi piastrinica e trombosi. Questo nuovo quadro, che verrà delineato di seguito, si è sviluppato negli ultimi 10 anni a seguito dell'attivo lavoro sperimentale di molti ricercatori, tra i quali il laboratorio Shaun P. Jackson in Australia gioca un ruolo di primo piano; mentre la stragrande maggioranza dei risultati è stata ottenuta utilizzando il videomicroscopico

osservazioni della formazione di trombi in vivo. Le stime numeriche presentate all'attenzione del lettore intendono solo mostrare l'irrealtà e l'incoerenza interna dell'idea tradizionale di aggregazione piastrinica.

Come si forma in realtà il trombo piastrinico?

Il primo passo è lo spostamento delle piastrine alle pareti della nave, effettuato dagli eritrociti. I globuli rossi occupano quasi la metà del suo volume, sono un ordine di grandezza maggiore delle piastrine sia in concentrazione che in massa. Le collisioni di eritrociti che si muovono a velocità diverse su linee di flusso diverse portano alla loro ridistribuzione e concentrazione vicino all'asse della nave. Molti dettagli di questo processo non sono chiari, ma simili ridistribuzioni sono state osservate in sospensioni di particelle di vario tipo, non solo nel sangue. Le piastrine leggere e piccole sono costantemente spinte alla periferia, il che è estremamente conveniente, poiché è lì, vicino a potenziali siti di danno, che si trova il loro posto di lavoro; quindi, la concentrazione locale di piastrine sulla parete del vaso è un ordine di grandezza superiore alla concentrazione media nel sangue.

Inoltre, anche alle pareti del vaso, le piastrine si scontrano costantemente con gli eritrociti, il che di fatto porta alla stessa miscelazione necessaria affinché l'interazione avvenga. A causa di tali collisioni, le piastrine vengono spesso premute contro il muro e, se c'è un sito di lesione, possono attaccarsi ad esso. Oltre ai 2 meccanismi principali per i quali sono state costruite teorie attendibili - spostamento e spinta costante - se ne stanno ora discutendo altri, ma il fatto sperimentale è indiscutibile: la presenza di eritrociti aumenta di più il tasso di crescita dell'aggregato piastrinico sulla superficie danneggiata di 10 volte.

Il secondo problema è la necessità di fermare rapidamente e delicatamente una piastrina che si trova nel sito del danno o vicino a un trombo in crescita. Per partecipare alla formazione di un tappo emostatico o di un trombo, una piastrina deve estinguere la sua notevole velocità. Per questo servono un recettore speciale sulle piastrine, la glicoproteina Ib-V-IX e il fattore von Willebrand disciolto nel sangue (Fig. 6). Questo fattore, che circola come multimeri di grandi dimensioni fino a 100 nanometri di diametro, è in grado di legarsi in modo reversibile al collagene e alle piastrine nel coagulo, in modo da ricoprirle rapidamente. Le piastrine che passano si aggrappano al fattore von Willebrand e iniziano a fermarsi. Se dovessero legare direttamente il collagene, fermarli bruscamente sarebbe dannoso, ma il fattore von Willebrand legato in modo lasco può staccarsi e riattaccarsi al collagene, quindi le piastrine possono depositarsi abbastanza rapidamente.

scivolando solo per alcune delle sue lunghezze, come un aeroplano che atterra sulla pancia.

L'attivazione in questo approccio non è la prima, ma ultima fase in formazione di trombi. Una piastrina che si è legata in modo reversibile al sito della lesione può staccarsi; tuttavia, l'attivazione può stabilizzarlo. Le piastrine del primo strato, che si sono depositate direttamente sul collagene, sono attivate dal collagene attraverso il recettore della glicoproteina VI e quindi si legano saldamente al collagene attraverso il recettore dell'integrina a2p1: le proteine ​​di questa famiglia sono in grado di modificare la loro conformazione e la forza di legame a il bersaglio sotto l'azione di segnali intracellulari (Fig. 6) . Nel suo stato normale, non interagisce con il collagene, ma quando viene attivato, è saldamente attaccato ad esso.

L'attaccamento degli strati successivi di piastrine, cioè la crescita effettiva di un trombo, avviene in un modo simile: in primo luogo, le cellule siedono liberamente sul fattore di von Willebrand e, dopo l'attivazione, vengono fissate saldamente attraverso i recettori dell'integrina. La differenza sta nel fatto che le piastrine comunicano tra loro attraverso un'altra integrina chiamata aPbp3 (o glicoproteina Pb-Sha): questi recettori "afferrano" la molecola di fibrinogeno da 2 lati e legano le singole piastrine attraverso tali "ponti fibrina-gene". La seconda differenza è che gli strati successivi di piastrine sono attivati ​​non dal contatto con il collagene (che è già ricoperto dal primo strato), ma da attivatori solubili che sono o secreti dalle piastrine stesse (ADP, trombossano A2) o formati durante il funzionamento del sistema di coagulazione del plasma (trombina) . È importante sottolineare ancora una volta che questi attivatori agiscono esclusivamente all'interno del coagulo: il flusso veloce all'esterno di esso li porta via, impedendo il reclutamento di nuove cellule nel coagulo.

Il quadro della crescita del trombo piastrinico in vivo è ora abbastanza ben stabilito e la sequenza di eventi sopra descritta è generalmente accettata. Tuttavia, ci sono molti posti oscuri al suo interno, che saranno discussi di seguito.

Problemi nella diagnosi della funzione piastrinica

Al momento, la diagnosi delle funzioni piastriniche viene effettuata almeno per il 90% utilizzando lo studio dell'aggregazione. I principi e le carenze di questo approccio sono stati discussi sopra; il problema principale è che nessuno dei test di aggregazione corrisponde a quanto accade in vivo.

Probabilmente un altro 10% della valutazione funzionale è fornito dalla citometria a flusso, che permette di determinare la composizione antigenica delle proteine ​​sulla superficie piastrinica. Gli specialisti più preparati possono anche utilizzare la citometria per caratterizzare in modo più dettagliato le funzioni piastriniche: attivazione dell'integrina, rilascio di granuli e fosfatidilserina. Ciò fornisce informazioni utili sulle singole molecole e capacità della cellula. Tuttavia, tutto ciò non risponde alla domanda generale: come valutare adeguatamente la funzione delle piastrine in generale?

La risposta più naturale è forzare le piastrine a formare coaguli di sangue in condizioni vicine a quelle fisiologiche. Le camere a flusso, in cui l'adesione delle piastrine a un substrato rivestito di collagene, viene studiata al microscopio, stanno guadagnando un uso crescente. Al momento sono già disponibili in commercio telecamere e la loro standardizzazione è in corso, sebbene sia ancora lontana da qualsiasi significativa applicazione clinica nella pratica del complesso diagnostico. Un possibile rivale per la microscopia video sono approcci simili utilizzati

GP Ib-V-IX | GP VI

atto non atto

collagene

Riso. 6. Il principale meccanismo della crescita iniziale del trombo piastrinico. La fissazione primaria di una piastrina nel sito della lesione avviene attraverso l'interazione del principale recettore di adesione della glicoproteina W-Y-1X con la molecola mediatrice del fattore di von Willebrand (VW) attaccata al collagene esposto (passaggio 1). La glicoproteina del recettore di segnalazione VI si lega quindi al collagene, portando all'attivazione delle piastrine (passaggio 2). L'attivazione dei recettori di aggregazione dell'integrina a2p1 (serve per legare il collagene) e aIIIp3 (per legarsi attraverso i ponti del fibrinogeno con altre piastrine) promuove l'attacco delle piastrine attivate al collagene (fase 3) e crea le basi per un'ulteriore crescita di trombi. Riprodotto da

nei dispositivi del tipo RBL, che valuta la capacità delle piastrine di intasare la cartuccia con gli aggregati attraverso i quali viene pompato il sangue intero.

Problemi di correzione della funzione piastrinica

Il controllo della funzione piastrinica è uno dei modi principali per combattere la trombosi arteriosa di quasi ogni natura. Inizialmente, il farmaco principale per questo scopo era l'aspirina, che blocca la sintesi del trombossano A2: nonostante la lunga storia del farmaco, solo nella seconda metà del XX secolo era la sua capacità di sopprimere la formazione di trombi e ridurre il rischio di infarto scoperto. Negli anni '90 sono apparsi efficaci agenti antipiastrinici che hanno attaccato il recettore del fibrinogeno, l'integrina aPp3: abciximab, tirofiban, eptifibatide, nonché il farmaco domestico Monafram. Ora entrambe queste classi di farmaci sono in gran parte sostituite da inibitori del recettore dell'adenosina difosfato P2Y12: questo è principalmente clopidogrel, così come prasugrel, ticagrelor e cangrelor. Attualmente sono in corso lavori per creare nuovi farmaci più efficaci e con meno rischi di sanguinamento.

Un compito più difficile è cosa fare quando le piastrine sono poche o non funzionano bene? La tecnologia per la preparazione e la conservazione dei concentrati piastrinici per la trasfusione ha ottenuto i migliori risultati entro la metà degli anni '80 e da allora non ci sono state scoperte fondamentali. Una breve durata della vita, un alto rischio di complicanze immunitarie e infezioni del paziente, una sempre crescente carenza di donatori in tutto il mondo e l'assenza fino a tempi molto recenti di sostituti artificiali rendono la situazione con la trasfusione di piastrine estremamente insoddisfacente, forse la più problematica tra tutti i componenti del sangue.

Negli ultimi decenni, l'unico disponibile per uso clinico

Un'alternativa ai tromboconcentrati convenzionali è stata la crioconservazione, che ha permesso di prolungarne la durata di diversi anni. Ma non è stato possibile risolvere il problema di preservare le proprietà delle piastrine durante il congelamento e lo scongelamento fino alla fine. Inoltre, il congelamento di queste cellule è stato associato a così tante difficoltà tecniche che, fino ad oggi, non è stato in grado di competere con successo con l'uso di concentrati piastrinici non congelati.

Ecco perché ogni anno viene prestata sempre più attenzione al lavoro iniziato negli anni '50 sulla creazione di nuovi farmaci e metodi che potessero allungare radicalmente la durata della vita e la facilità d'uso delle piastrine dei donatori, e persino creare possibili analoghi che abbandonerebbero completamente il loro uso. Farmaci antibatterici e inibitori delle piastrine, nuovi crioconservanti e protocolli di congelamento, piastrine e vescicole liofilizzate a base di membrane piastriniche, eritrociti con funzione emostatica e liposomi: tutt'altro che lista completa approcci adottati per raggiungere questo obiettivo. Alcuni di essi, ad esempio le piastrine liofilizzate S1a$1x, sono già in fase di sperimentazione clinica.

Misteri piastrinici

Sottopopolazioni. Uno dei misteri più intriganti delle piastrine è la loro eterogeneità. Dopo l'attivazione delle piastrine, si formano 2 sottopopolazioni con proprietà notevolmente diverse. La loro formazione è controllata da vie di segnalazione non completamente comprese. È interessante notare che una di queste sottopopolazioni accelera le reazioni di coagulazione, mentre l'altra è in grado di normale aggregazione (Fig. 7). Questa divisione delle 2 funzioni principali delle piastrine è intrigante, ma non è stata ancora offerta alcuna spiegazione.

Riso. 7. Le sottopopolazioni di piastrine nel sangue differiscono radicalmente nella loro capacità di accelerare la coagulazione e le reazioni di aggregazione. Dot plot di una sospensione di piastrine non attivate (a sinistra) e attivate (a destra) su un citometro a flusso. L'ascissa mostra la fluorescenza dell'annessina V, un marker della fosfatidilserina. L'asse y mostra la fluorescenza del fibrinogeno. Si può notare che durante l'attivazione si formano 2 sottopopolazioni di piastrine, di cui una è di ordini di grandezza superiore all'altra in termini di livello di fosfatidilserina, ma è altrettanto inferiore in termini di legame del fibrinogeno. Riprodotto da

Arrestare la crescita di un trombo. Sopra, abbiamo considerato la sequenza di eventi che si verificano durante la crescita di un trombo piastrinico. Una delle più grossi problemi resta ancora irrisolta la questione dell'arresto di questa crescita: perché in alcuni casi sale fino alla completa occlusione del vaso, mentre in altri il vaso rimane libero? Ora ci sono circa una dozzina di ipotesi che spiegano le dimensioni limitate di un coagulo di sangue. Uno dei più attivamente discussi è il presupposto che con la distruzione periodica della parte superiore e instabile del trombo, la fibrina formata all'interno sia esposta. Tuttavia, questo problema è ancora lontano dall'essere risolto. Con un'alta probabilità, potrebbe esserci più di un meccanismo di arresto e per vasi diversi questi meccanismi potrebbero essere diversi.

Piastrine e via di contatto. Molto tempo fa, i ricercatori hanno dimostrato che le piastrine sono potenzialmente in grado di attivare la coagulazione del sangue attraverso la via di contatto. I principali candidati per il ruolo di attivatori sono i polifosfati che emergono da granuli densi al momento dell'attivazione, sebbene ci siano confutazioni da questo punto di vista. Apparentemente, a causa di questa attivazione, la via di contatto dell'attivazione della coagulazione del sangue è importante per la crescita del trombo piastrinico, come è stato dimostrato in lavori recenti. Questa scoperta ci fa sperare nella creazione di nuovi farmaci antitrombotici.

Microvescicole. Le piastrine, quando attivate, tagliano le microparticelle lipidiche, chiamate anche microvescicole. I recettori sono concentrati sulla loro superficie, e quindi queste particelle hanno una tremenda attività procoagulante: la loro superficie è 50-100 volte più attiva della superficie delle piastrine attivate. Perché le piastrine fanno questo non è chiaro. Tuttavia, il numero di tali vescicole nel sangue anche di persone sane è significativo e aumenta significativamente nei pazienti con varie malattie cardiovascolari ed ematologiche, correlando con il rischio di trombosi. Studiando questi

le vescicole sono ostacolate dalle loro piccole dimensioni (30-300 nm), molto più piccole della lunghezza d'onda della luce.

Piastrine in oncologia. Le piastrine svolgono un duplice ruolo nel cancro. Da un lato, aumentano il rischio e la gravità della trombosi venosa, caratteristica dei pazienti con tumori. D'altra parte, influenzano direttamente il decorso della malattia regolando l'angiogenesi, la crescita del tumore e le metastasi attraverso una serie di meccanismi. I meccanismi di interazione delle piastrine con le cellule tumorali sono complessi e poco conosciuti, ma la loro eccezionale importanza è ormai fuori dubbio.

Conclusione

Le piastrine del sangue sono i partecipanti più importanti sia nell'emostasi normale che nel processo trombotico patologico, il cui stato è critico per una varietà di malattie e condizioni. Al momento sono stati compiuti progressi significativi nella comprensione del funzionamento delle piastrine e nella correzione dell'emostasi piastrinica, ma il numero di misteri scientifici è ancora molto ampio: l'interazione delle piastrine con l'emostasi plasmatica, la complessità della segnalazione, i meccanismi di regolazione crescita e arresto del trombo piastrinico. Recentemente, sono apparse informazioni sull'interazione delle piastrine con altri sistemi corporei, indicando il loro ruolo importante nell'immunità e nella morfogenesi. Le principali tra le difficoltà pratiche sono la mancanza di adeguati test integrali della funzione piastrinica e la difficoltà di normalizzare questa funzione.

Grazie

Il lavoro degli autori è stato sostenuto da una sovvenzione Fondo russo Ricerca fondamentale 14-04-00670, nonché sovvenzioni del Programma di ricerca di base Accademia Russa Scienze "Biologia Molecolare e Cellulare" e " Ricerca di base per lo sviluppo delle tecnologie biomediche”.

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Piastrine, piastrine, nel sangue umano fresco hanno l'aspetto di piccoli corpi incolori di forma rotonda, ovale o fusiforme di 2-4 micron. Possono combinarsi (agglutinare) in piccoli o grandi gruppi (Fig. 4.29). La loro quantità nel sangue umano varia da 2,0 × 10 9 /l a 4,0 × 10 9 /l. Le piastrine sono frammenti non nucleari del citoplasma, separati dai megacariociti - cellule giganti del midollo osseo.

Le piastrine nel flusso sanguigno hanno la forma di un disco biconvesso. Quando si colorano gli strisci di sangue con azzurro-eosina, le piastrine rivelano una parte periferica più chiara - ialomero e una parte granulare più scura - granulomero, la cui struttura e colore possono variare a seconda dello stadio di sviluppo delle piastrine. Nella popolazione piastrinica sono presenti sia forme più giovani che più differenziate e forme che invecchiano. L'ialomere nelle placche giovani diventa blu (basophilen) e nelle placche mature diventa rosa (ossifilene). Le forme giovani di piastrine sono più grandi di quelle vecchie.

Ci sono 5 tipi principali di piastrine nella popolazione piastrinica:

1) giovane - con un ialomero blu (basofilo) e singoli granuli azzurofili in un granulomero rossastro-viola (1-5%);

2) maturo - con un ialomero leggermente rosato (ossifilico) e granularità azzurofila ben sviluppata nel granulomero (88%);

3) quelli vecchi - con ialomere e granulomero più scuri (4%);

4) degenerativo - con un ialomero grigio-blu e un denso granulomero viola scuro (fino al 2%);

5) forme giganti di irritazione - con un ialomero rosato-lilla e un granulomero viola, di 4-6 micron (2%).

Nelle malattie, il rapporto tra le diverse forme di piastrine può cambiare, cosa che viene presa in considerazione quando si effettua una diagnosi. Nei neonati si osserva un aumento del numero di forme giovani. Nelle malattie oncologiche aumenta il numero di vecchie piastrine.

Il plasmalemma presenta uno spesso strato di glicocalice (15-20 nm), forma invaginazioni con tubuli uscenti, anch'essi ricoperti di glicocalice. La membrana plasmatica contiene glicoproteine ​​che funzionano come recettori di superficie coinvolti nei processi di adesione e aggregazione delle piastrine.

Il citoscheletro nelle piastrine è ben sviluppato ed è rappresentato da microfilamenti e fasci di actina (10-15 ciascuno) di microtubuli disposti circolarmente nell'iolomero e adiacenti alla parte interna del plasmolemma (Fig. 46-48). Gli elementi del citoscheletro mantengono la forma delle piastrine, partecipano alla formazione dei loro processi. I filamenti di actina sono coinvolti nella riduzione del volume (retrazione) dei coaguli di sangue formati.

Ci sono due sistemi di tubuli e tubuli nelle piastrine, che sono chiaramente visibili nell'ialomere con la microscopia elettronica. Il primo è un sistema aperto di canali associato, come già notato, a invaginazioni del plasmolemma. Attraverso questo sistema, il contenuto dei granuli piastrinici viene rilasciato nel plasma e si verifica l'assorbimento delle sostanze. Il secondo è il cosiddetto sistema tubolare denso, che è rappresentato da gruppi di tubi con materiale amorfo denso di elettroni. Assomiglia a un reticolo endoplasmatico liscio, formato nell'apparato del Golgi. Il denso sistema tubulare è il sito della sintesi della ciclossigenasi e delle prostaglandine. Inoltre, questi tubuli legano selettivamente cationi bivalenti e fungono da serbatoio di ioni Ca 2+. Le suddette sostanze sono componenti essenziali del processo di coagulazione del sangue.

MA

B

A

G

D

Riso. 4.30 Piastrine. A - piastrine in uno striscio di sangue periferico. B - diagramma della struttura di una piastrina. B - TEM. D - piastrine non attivate (contrassegnate da una freccia) e attivate (contrassegnate da due frecce), SEM. D - piastrine che aderiscono alla parete dell'aorta nell'area del danno allo strato endoteliale (D, D - secondo Yu.A. Rovenskikh).1 - microtubuli; 2 - mitocondri; 3 – u-granuli; 4 - un sistema di tubuli densi; 5 - microfilamenti; 6 - sistema di tubuli associati alla superficie; 7 - glicocalice; 8 - corpi densi; 9 - reticolo citoplasmatico.

Il rilascio di Ca 2+ dai tubuli nel citosol è necessario per garantire il funzionamento delle piastrine (adesione, aggregazione, ecc.).

Nel granulomero sono stati trovati organelli, inclusioni e granuli speciali. Gli organelli sono rappresentati da ribosomi (in placche giovani), elementi del reticolo endoplasmatico, dell'apparato di Golgi, mitocondri, lisosomi, perossisomi. Ci sono inclusioni di glicogeno e ferritina sotto forma di piccoli granuli.

Granuli speciali nella quantità di 60-120 costituiscono la parte principale del granulomero e sono rappresentati da due tipi principali: granuli alfa e delta.

Primo tipo: a-granuli- sono i granuli più grandi (300-500 nm) con una parte centrale a grana fine separata dalla membrana circostante da un piccolo spazio luminoso. Contengono diverse proteine ​​e glicoproteine ​​coinvolte nei processi di coagulazione del sangue, fattori di crescita, enzimi idrolitici.

Le proteine ​​più importanti secrete durante l'attivazione piastrinica comprendono il fattore piastrinico 4, la p-tromboglobina, il fattore di von Willebrand, il fibrinogeno, i fattori di crescita (PDGF piastrinico, TGFp trasformante), il fattore della coagulazione - tromboplastina; le glicoproteine ​​comprendono la fibronectina, la trombospondina, che svolgono un ruolo importante nei processi di adesione piastrinica. Le proteine ​​che legano l'eparina (che fluidificano il sangue, prevengono la coagulazione del sangue) includono il fattore 4 e la p-tromboglobulina.

Il secondo tipo di granuli - δ-granuli(delta-granuli) - rappresentato da corpi densi di dimensioni 250-300 nm, in cui è presente un nucleo denso posizionato eccentricamente circondato da una membrana. C'è uno spazio luminoso ben definito tra le cripte. I componenti principali dei granuli sono la serotonina, accumulata dal plasma, e altre ammine biogene (istamina, adrenalina), Ca 2+, ADP, ATP in alte concentrazioni.

Inoltre, esiste un terzo tipo di piccoli granuli (200-250 nm), rappresentato dai lisosomi (talvolta chiamati A-granuli) contenenti enzimi lisosomiali, nonché microperossisomi contenenti l'enzima perossidasi. Il contenuto dei granuli all'attivazione delle piastre viene rilasciato attraverso un sistema aperto di canali associati al plasmalemma.

La funzione principale delle piastrine è la partecipazione al processo di coagulazione del sangue, una reazione protettiva del corpo ai danni e alla prevenzione della perdita di sangue. Le piastrine contengono circa 12 fattori coinvolti nella coagulazione del sangue. Quando la parete del vaso è danneggiata, le placche si aggregano rapidamente, si attaccano ai fili di fibrina risultanti, determinando la formazione di un trombo che chiude la ferita. Nel processo di trombosi, si osservano diverse fasi con la partecipazione di molti componenti del sangue.

Una funzione importante delle piastrine è la loro partecipazione al metabolismo della serotonina. Le piastrine sono praticamente gli unici elementi del sangue in cui le riserve di serotonina si accumulano dal plasma. Il legame piastrinico della serotonina avviene con l'aiuto di fattori ad alto peso molecolare del plasma sanguigno e dei cationi bivalenti.

Nel processo di coagulazione del sangue, la serotonina viene rilasciata dalle piastrine che collassano, che agisce sulla permeabilità vascolare e sulla contrazione delle cellule muscolari lisce vascolari. La serotonina e i suoi prodotti metabolici hanno effetti antitumorali e radioprotettivi. L'inibizione del legame della serotonina da parte delle piastrine è stata riscontrata in una serie di malattie del sangue: anemia maligna, porpora trombocitopenica, mielosi, ecc.

La durata della vita delle piastrine è in media di 9-10 giorni. Le piastrine che invecchiano vengono fagocitate dai macrofagi della milza. Il rafforzamento della funzione distruttiva della milza può causare una significativa diminuzione del numero di piastrine nel sangue (trombocitopenia). Per eliminarlo, è necessaria un'operazione: la rimozione della milza (splenectomia).

Con una diminuzione del numero di piastrine, ad esempio, con la perdita di sangue, la trombopoietina si accumula nel sangue, una glicoproteina che stimola la formazione di placche dai megacariociti del midollo osseo.

Le piastrine circolano liberamente nel sangue frammenti non nucleari del citoplasma delle cellule giganti del midollo osseo rosso - megacariociti. La dimensione delle piastrine è di 2-3 micron, il loro numero nel sangue è di 200-300x10 9 litri. Ciascuna lastra al microscopio ottico è composta da due parti: un cromomero, o granulomero (parte intensamente colorata) e un ialomero (parte trasparente).Il cromomero si trova al centro della piastrina e contiene granuli, resti di organelli (mitocondri, EPS), nonché inclusioni di glicogeno.

I granuli sono divisi in quattro tipi.

1. gli a-granuli contengono fibrinogeno, fibropectina, numerosi fattori di coagulazione del sangue, fattori di crescita, trombospondina (un analogo del complesso actomiosina, è coinvolto nell'adesione e nell'aggregazione piastrinica) e altre proteine. Macchiato di azzurro, che dà basofilia granulomerica.

2. Il secondo tipo di granuli è chiamato corpi densi o 5 granuli. Contengono serotonina, istamina (che arriva alle piastrine dal plasma), ATP, ADP, calcina, fosforo, l'ADP provoca l'aggregazione piastrinica quando la parete del vaso è danneggiata e sanguinante. La serotonina stimola la contrazione della parete del vaso sanguigno danneggiato e prima attiva e poi inibisce l'aggregazione piastrinica.

3. I λ-granuli sono lisosomi tipici. I loro enzimi vengono rilasciati quando la nave viene ferita e distruggono i resti di cellule irrisolte per un migliore attacco del trombo e partecipano anche alla dissoluzione di quest'ultimo.

4. I microperossisomi contengono perossidasi. Il loro numero è piccolo.

Oltre ai granuli, ci sono due sistemi di tubuli nelle piastrine: 1) tubuli associati alla superficie cellulare. Questi tubuli sono coinvolti nell'esocitosi e nell'endocitosi dei granuli. 2) un sistema di tubuli densi. È formato a causa dell'attività del complesso del Golgi di un megacariocita.

Riso. Diagramma dell'ultrastruttura piastrinica:

AG - Apparato di Golgi, G - A-granuli, Gl - glicogeno. GMT - microtubuli granulari, PCM - anello di microtubuli periferici, PM - membrana plasmatica, SMF - microfilamenti sottomembrana, PTS - sistema tubolare denso, PT - corpi densi, LVS - sistema vacuolare di superficie, PS - strato vicino alla membrana di glicosaminoglicani acidi. M - mitocondri (secondo White).

Funzioni delle piastrine.

1. Partecipa alla coagulazione del sangue e smetti di sanguinare. L'attivazione piastrinica è causata dall'ADP secreto dalla parete vascolare danneggiata, dall'adrenalina, dal collagene e da un certo numero di mediatori di granulociti, endoteliociti, monociti e mastociti. Come risultato dell'adesione e dell'aggregazione delle piastrine durante la formazione di un trombo, sulla loro superficie si formano processi con i quali si attaccano l'uno all'altro. Si forma un trombo bianco. Inoltre, le piastrine secernono fattori che convertono la protrombina in trombina, sotto l'influenza della trombina, il fibrinogeno viene convertito in fibrina. Di conseguenza, attorno ai conglomerati piastrinici si formano filamenti di fibrina, che costituiscono la base di un trombo. I globuli rossi sono intrappolati nei fili di fibrina. È così che si forma un coagulo rosso. La serotonina piastrinica stimola la contrazione dei vasi. Inoltre, a causa della trombostenina proteica contrattile, che stimola l'interazione dei filamenti di actina e miosina, le piastrine si avvicinano strettamente, la trazione viene trasmessa anche ai filamenti di fibrina, il coagulo diminuisce di dimensioni e diventa impermeabile al sangue (retrazione del trombo). Tutto questo aiuta a fermare l'emorragia.

2. Le piastrine, contemporaneamente alla formazione di un trombo, stimolano la rigenerazione dei tessuti danneggiati.

3. Garantire il normale funzionamento della parete vascolare, principalmente dell'endotelio vascolare.

Ci sono cinque tipi di piastrine nel sangue: a) giovani; b) maturo; freddo d) degenerativo; d) gigantesco. Differiscono nella struttura.

Durata

piastrine è pari a 5-10 giorni. Successivamente, vengono fagocitati dai macrofagi (principalmente nella milza e nei polmoni). Normalmente, 2/3 di tutte le piastrine circolano nel sangue, il resto si deposita nella polpa rossa della milza. Normalmente, una certa quantità di piastrine può entrare nei tessuti (piastrine tissutali).

La funzionalità piastrinica alterata può manifestarsi sia nell'ipocoagulazione che nell'ipercoagulazione del sangue. Nel caso nervoso, questo porta ad un aumento del sanguinamento e si osserva in trombocitopenia e trombocitopatia. L'ipercoagulabilità si manifesta con la trombosi: la chiusura del lume dei vasi sanguigni negli organi da parte dei trombi, che porta alla necrosi e alla morte di una parte dell'organo.

Le piastrine, che sono progettate per affrontare la perdita di sangue improvvisa, sono chiamate piastrine. Si accumulano nei punti di danneggiamento di eventuali vasi e li intasano con un tappo speciale.

L'aspetto dei piatti

Al microscopio, puoi vedere la struttura delle piastrine. Sembrano dischi, il cui diametro varia da 2 a 5 micron. Il volume di ciascuno di essi è di circa 5-10 micron 3 .

Nella loro struttura, le piastrine sono un complesso complesso. È rappresentato da un sistema di microtubuli, membrane, organelli e microfilamenti. Le moderne tecnologie hanno permesso di tagliare una lastra appiattita in due parti e di individuarne diverse zone. È così che sono stati in grado di determinare le caratteristiche strutturali delle piastrine. Ogni piastra è composta da più strati: zona periferica, sol-gel, organelli intracellulari. Ognuno di loro ha le sue funzioni e il suo scopo.

strato esterno

La zona periferica è costituita da una membrana a tre strati. La struttura delle piastrine è tale che sul suo lato esterno è presente uno strato che contiene fattori plasmatici responsabili di recettori ed enzimi speciali. Il suo spessore non supera i 50 nm. I recettori di questo strato di piastrine sono responsabili dell'attivazione di queste cellule e della loro capacità di aderire (attaccarsi al subendotelio) e aggregarsi (la capacità di connettersi tra loro).

La membrana contiene anche uno speciale fattore 3 fosfolipidico o la cosiddetta matrice. Questa parte è responsabile della formazione di complessi di coagulazione attivi insieme a fattori plasmatici responsabili della coagulazione del sangue.

Inoltre, contiene un componente importante della fosfolipasi A. È lei che forma l'acido indicato necessario per la sintesi delle prostaglandine. A loro volta, sono progettati per formare il trombossano A 2, necessario per una potente aggregazione piastrinica.

Glicoproteine

La struttura delle piastrine non si limita alla presenza di una membrana esterna. Il suo doppio strato lipidico contiene glicoproteine. Sono progettati per legare le piastrine.

Pertanto, la glicoproteina I è un recettore responsabile dell'attaccamento di queste cellule del sangue al collagene del subendotelio. Garantisce l'adesione delle piastre, la loro diffusione e il loro legame con un'altra proteina: la fibronectina.

La glicoproteina II è destinata a tutti i tipi di aggregazione piastrinica. Fornisce il legame del fibrinogeno su queste cellule del sangue. È grazie a ciò che il processo di aggregazione e riduzione (retrazione) del coagulo prosegue senza ostacoli.

Ma la glicoproteina V è progettata per mantenere la connessione delle piastrine. È idrolizzato dalla trombina.

Se il contenuto di varie glicoproteine ​​​​nello strato specificato della membrana piastrinica diminuisce, ciò provoca un aumento del sanguinamento.

Sol-gel

Lungo il secondo strato di piastrine, situato sotto la membrana, c'è un anello di microtubuli. La struttura delle piastrine nel sangue umano è tale che questi tubuli sono il loro apparato contrattile. Quindi, quando queste piastre vengono stimolate, l'anello si contrae e sposta i granuli al centro delle cellule. Di conseguenza, si restringono. Tutto ciò provoca la secrezione del loro contenuto all'esterno. Questo è possibile grazie a uno speciale sistema di tubuli aperti. Questo processo è chiamato "centralizzazione dei granuli".

Con la contrazione dell'anello dei microtubuli diventa possibile anche la formazione di pseudopodi, che favoriscono solo un aumento della capacità di aggregazione.

organelli intracellulari

Il terzo strato contiene granuli di glicogeno, mitocondri, granuli α, corpi densi. Questa è la cosiddetta zona degli organelli.

I corpi densi contengono ATP, ADP, serotonina, calcio, adrenalina e noradrenalina. Tutti sono necessari per il funzionamento delle piastrine. La struttura e le funzioni di queste cellule forniscono adesione e quindi l'ADP viene prodotto quando le piastrine si attaccano alle pareti dei vasi sanguigni, è anche responsabile di garantire che queste placche del flusso sanguigno continuino ad attaccarsi a quelle che si sono già bloccate. Il calcio regola l'intensità dell'adesione. La serotonina è prodotta dalle piastrine quando i granuli vengono rilasciati. È lui che provvede al luogo di rottura del loro lume.

I granuli alfa situati nella zona degli organelli contribuiscono alla formazione di aggregati piastrinici. Sono responsabili della stimolazione della crescita della muscolatura liscia, del ripristino delle pareti dei vasi sanguigni, della muscolatura liscia.

Il processo di formazione cellulare

Per capire qual è la struttura delle piastrine umane, è necessario capire da dove provengono e come si formano. Il processo del loro aspetto è concentrato in È diviso in più fasi. In primo luogo, si forma un'unità megacariocitica che forma una colonia. In diverse fasi, si trasforma in un megacarioblasto, un promegacariocita e infine in una piastrina.

Quotidiano corpo umano produce circa 66.000 di queste cellule per 1 ml di sangue. In un adulto, il siero dovrebbe contenere da 150 a 375, in un bambino da 150 a 250 x 10 9 / l di piastrine. Allo stesso tempo, il 70% di questi circola nel corpo e il 30% si accumula nella milza. Se necessario, questo rilascia piastrine.

Funzioni principali

Per capire perché le piastrine sono necessarie nel corpo, non è sufficiente capire quali sono le caratteristiche strutturali delle piastrine umane. Sono destinati principalmente alla formazione di un tappo primario, che dovrebbe chiudere la nave danneggiata. Inoltre, le piastrine forniscono la loro superficie per accelerare le reazioni di coagulazione del plasma.

Inoltre, è stato riscontrato che sono necessari per la rigenerazione e la guarigione di vari tessuti danneggiati. Le piastrine producono fattori di crescita progettati per stimolare lo sviluppo e la divisione di tutte le cellule danneggiate.

È interessante notare che possono passare rapidamente e irreversibilmente a un nuovo stato. Lo stimolo per la loro attivazione può essere qualsiasi cambiamento nell'ambiente, compreso il semplice stress meccanico.

Caratteristiche delle piastrine

Questi globuli non vivono a lungo. In media, la durata della loro esistenza va da 6,9 a 9,9 giorni. Dopo la fine del periodo specificato, vengono distrutti. Fondamentalmente, questo processo avviene nel midollo osseo, ma in misura minore si verifica anche nella milza e nel fegato.

Gli specialisti distinguono cinque diversi tipi di piastrine: giovani, mature, vecchie, forme irritative e degenerative. Normalmente, il corpo dovrebbe avere più del 90% di cellule mature. Solo in questo caso, la struttura delle piastrine sarà ottimale e saranno in grado di svolgere appieno tutte le loro funzioni.

È importante capire che una diminuzione della concentrazione di questi provoca un'emorragia difficile da fermare. E un aumento del loro numero è la causa dello sviluppo della trombosi: la comparsa di coaguli di sangue. Possono ostruire i vasi sanguigni in vari organi del corpo o bloccarli completamente.

Nella maggior parte dei casi, con vari problemi, la struttura delle piastrine non cambia. Tutte le malattie sono associate a un cambiamento nella loro concentrazione nel sistema circolatorio. Una diminuzione del loro numero è chiamata trombocitopenia. Se la loro concentrazione aumenta, allora noi stiamo parlando sulla trombocitosi. Se l'attività di queste cellule è disturbata, viene diagnosticata la tromboastenia.

Lezione SANGUE

Sangue circola attraverso i vasi sanguigni, fornendo a tutti gli organi ossigeno (dai polmoni), sostanze nutritive (dall'intestino), ormoni, ecc. e trasferendosi da essi ai polmoni diossido di carbonio, e ai metaboliti degli organi escretori da neutralizzare ed espellere.

Quindi, il più importante Le funzioni del sangue sono:

respiratorio(trasferimento di ossigeno dai polmoni a tutti gli organi e anidride carbonica dagli organi ai polmoni);

trofico(consegna alle autorità nutrienti);

protettivo(garantire l'immunità umorale e cellulare, coagulazione del sangue in caso di lesioni);

escretore(rimozione e trasporto ai reni dei prodotti metabolici);

omeostatico(mantenimento della costanza ambiente interno organismo, compresa l'omeostasi immunitaria);

regolamentare(trasferimento di ormoni, fattori di crescita e altre sostanze biologicamente attive che regolano varie funzioni).

Il sangue è costituito da elementi formati e plasma.

plasma del sangueè una sostanza intercellulare di consistenza liquida. È costituito da acqua (90-93%) e sostanza secca (7-10%), in cui il 6,6-8,5% di proteine ​​e l'1,5-3,5% di altri composti organici e minerali. Le principali proteine ​​plasmatiche sono albumine, globuline, fibrinogeno e componenti del complemento.

Per elementi sagomati riferimento di sangue

eritrociti,

leucociti

piastrine(piastrine).

Di questi, solo i leucociti sono vere cellule; gli eritrociti umani e le piastrine sono strutture postcellulari.

eritrociti

globuli rossi, o globuli rossi, sono i globuli più numerosi (4,5 milioni/mL nelle donne e 5 milioni/mL negli uomini in media). Il numero di eritrociti nelle persone sane può variare a seconda dell'età, del carico emotivo e muscolare, dei fattori ambientali, ecc.

Negli esseri umani e nei mammiferi, lo sono non nucleare cellule incapaci di dividersi.

Gli eritrociti sono prodotti nel midollo osseo rosso. La durata della vita degli eritrociti è di circa 120 giorni, e poi i vecchi eritrociti vengono distrutti dai macrofagi della milza e del fegato (2,5 milioni di eritrociti ogni secondo).

Gli eritrociti svolgono le loro funzioni nei vasi sanguigni, che normalmente non se ne vanno.

Funzioni dei globuli rossi :

respiratorio, è fornita dalla presenza di emoglobina (pigmento proteico contenente ferro) negli eritrociti, che ne determina il colore;

regolamentare e protettivo- sono forniti per la capacità degli eritrociti di trasferirsi biologicamente sulla loro superficie sostanze attive comprese le immunoglobuline.

Forma dei globuli

Normalmente, nel sangue umano, l'80-90% sono eritrociti biconcavi - discociti .

In una persona sana, una piccola parte degli eritrociti può avere una forma diversa dal solito: planociti (con superficie piana) e forme più antiche:sferociti (sferico); echinociti (spigoloso); stomatociti (a cupola). Questo cambiamento di forma è solitamente associato ad anomalie della membrana o dell'emoglobina eritrociti invecchiati. In varie malattie del sangue (anemia, malattie ereditarie, ecc.) poichilocitosi - violazioni della forma degli eritrociti (esempi di forme patologiche di eritrociti: acantociti, ovalociti, codociti, drepanociti (a forma di falce), schistociti, ecc.)

Dimensioni dei globuli rossi

70% dei globuli rossi nelle persone sane - normociti con un diametro da 7,1 a 7,9 micron. Vengono chiamati globuli rossi con un diametro inferiore a 6,9 micron microciti, vengono chiamati eritrociti con un diametro superiore a 8 micron macrociti, eritrociti con un diametro di 12 micron o più - megalociti.

Normalmente, il numero di micro e macrociti è del 15% ciascuno. Nel caso in cui il numero di microciti e macrociti superi i limiti della variazione fisiologica, si parla di anisocitosi . L'anisocitosi è segno precoce anemia e il suo grado indica la gravità dell'anemia.

Una componente obbligatoria della popolazione di eritrociti sono le loro forme giovani (1-5% del numero totale di eritrociti) - reticolociti . I reticolociti entrano nel flusso sanguigno dal midollo osseo. I reticolociti contengono resti di ribosomi e RNA, - vengono rilevati sotto forma di una rete con colorazione sopravitale, - mitocondri e K. Golgi. Differenziazione finale entro 24-48 ore dal rilascio nel flusso sanguigno.

Il mantenimento della forma dell'eritrocita è fornito dalle proteine ​​del citoscheletro legato alla membrana.

Il citoscheletro degli eritrociti comprende: proteine ​​di membrana spettrina , una proteina intracellulare ankyrin , proteine ​​di membrana glicoferina e scoiattoli corsie 3 e 4 . La spetrina è coinvolta nel mantenimento della forma biconcava. L'anchirina lega la spettrina alla proteina transmembrana della banda 3.

La glicoferina permea il plasmalemma e svolge funzioni recettoriali. Gli oligosaccaridi dei glicolipidi e le glicoproteine ​​formano il glicocalice. Determinano la composizione antigenica degli eritrociti. In base al contenuto di agglutinogeni e agglutinine, si distinguono 4 gruppi sanguigni. Sulla superficie dei globuli rossi c'è anche un fattore Rh - agglutinogeno.

Il citoplasma degli eritrociti è costituito da acqua (60%) e residuo secco (40%), contenente circa il 95% emoglobina. L'emoglobina è un pigmento respiratorio contenente un gruppo contenente ferro ( gemma ).

leucociti

Leucociti o globuli bianchi, sono un gruppo di elementi mobili uniformi morfologicamente e funzionalmente diversi che circolano nel sangue, possono passare attraverso la parete dei vasi sanguigni nel tessuto connettivo degli organi, dove svolgono funzioni protettive.

La concentrazione di leucociti in un adulto è 4-9x10 9 /l. Il valore di questo indicatore può variare a causa dell'ora del giorno, dell'assunzione di cibo, della natura del lavoro svolto e di altri fattori. Pertanto, lo studio dei parametri del sangue è necessario per stabilire una diagnosi e prescrivere un trattamento. Leucocitosi - un aumento della concentrazione di leucociti nel sangue (il più delle volte nelle malattie infettive e infiammatorie). Leucopenia - una diminuzione della concentrazione di leucociti nel sangue (a causa di gravi processi infettivi, condizioni tossiche, esposizione alle radiazioni).

Secondo le caratteristiche morfologiche, di cui la principale è la presenza nel loro citoplasma granuli specifici , e il ruolo biologico dei leucociti sono divisi in due gruppi:

leucociti granulari, granulociti);

leucociti non granulari, (agranulociti).

Per granulociti relazionare

neutrofili,

eosinofilo

leucociti basofili.

Il gruppo dei granulociti è caratterizzato Disponibilità nuclei segmentati e grana specifica nel citoplasma. Sono prodotti nel midollo osseo rosso. La durata della vita dei granulociti nel sangue va da 3 a 9 giorni.

Granulociti neutrofili- costituiscono il 48 - 78% del numero totale di leucociti, la loro dimensione in uno striscio di sangue è di 10-14 micron.

In un neutrofilo segmentato maturo, il nucleo contiene 3-5 segmenti collegati da ponti sottili.

Le donne sono caratterizzate dalla presenza in un certo numero di neutrofili di cromatina sessuale sotto forma di una bacchetta: il corpo di Barr.

Funzioni dei granulociti neutrofili:

Distruzione di microrganismi;

Distruzione e digestione delle cellule danneggiate;

Partecipazione alla regolazione dell'attività di altre cellule.

I neutrofili entrano nel fulcro dell'infiammazione, dove fagocitano batteri e detriti tissutali.

Il nucleo dei granulociti neutrofili ha una struttura diseguale nelle cellule di vari gradi di maturità. In base alla struttura del nucleo, si distinguono:

giovane,

pugnalare

neutrofili segmentati .

Giovani neutrofili(0,5%) hanno un nucleo a forma di fagiolo. pugnalare i neutrofili(1 - 6%) hanno un nucleo segmentato a forma di lettera S, asta ricurva o ferro di cavallo. Un aumento nel sangue di neutrofili giovani o pugnalati indica la presenza di un processo infiammatorio o perdita di sangue e questa condizione è chiamata tasto maiuscolo di sinistra . neutrofili segmentati(65%) hanno un nucleo lobulato, rappresentato da 3-5 segmenti.

Il citoplasma dei neutrofili è debolmente ossifilico; in esso si possono distinguere due tipi di granuli:

non specifico (primario, azzurrofilo)

specifico(secondario).

Granuli non specifici sono lisosomi primari e contengono enzimi lisosomiali e mieloperossidasi. La mieloperossidasi dal perossido di idrogeno produce ossigeno molecolare, che ha un effetto battericida.

Granuli specifici contengono sostanze batteriostatiche e battericide - lisozima, fosfatasi alcalina e lattoferrina. La lattoferrina lega gli ioni di ferro, favorendo l'adesione dei batteri.

Poiché la funzione principale dei neutrofili è la fagocitosi, sono anche chiamati microfagi . I fagosomi con il batterio catturato prima si fondono con granuli specifici i cui enzimi uccidono il batterio. Successivamente, i lisosomi si uniscono a questo complesso, i cui enzimi idrolitici digeriscono i microrganismi.

I granulociti neutrofili circolano nel sangue periferico per 8-12 ore. La durata della vita dei neutrofili è di 8-14 giorni.

Granulociti eosinofili costituiscono lo 0,5-5% di tutti i leucociti. Il loro diametro in uno striscio di sangue è di 12-14 micron.

Funzioni dei granulociti eosinofili:

Coinvolgimento in reazioni allergiche e anafilattiche

Il nucleo eosinofilo di solito ha due segmenti, il citoplasma contiene due tipi di granuli - ossifilico specifico e azzurofili non specifici (lisosomi).

I granuli specifici sono caratterizzati dalla presenza al centro del granulo cristalloide , che contiene proteina alcalina principale (MBP) , ricco di arginina (causa eosinofilia dei granuli) ed ha un potere potente antielmintico, antiprotozoico e antibatterico effetto.

Eosinofili con enzima istaminasi neutralizzare l'istamina rilasciata dai basofili e dai mastociti e fagocitare anche il complesso antigene-anticorpo.

Granulociti basofili il gruppo più piccolo (0-1%) di leucociti e granulociti.

Funzioni dei granulociti basofili:

regolatorio, omeostatico- l'istamina e l'eparina, contenute in specifici granuli di basofili, sono coinvolte nella regolazione della coagulazione del sangue e della permeabilità vascolare;

partecipazione a reazioni immunologiche di natura allergica.

I nuclei dei granulociti basofili sono debolmente lobulati, il citoplasma è pieno di grandi granuli, che spesso mascherano il nucleo e hanno metacromia , cioè. la capacità di cambiare il colore del colorante applicato.

La metacromia è dovuta alla presenza eparina . I granuli contengono anche istamina , serotonina, enzimi perossidasi e fosfatasi acida.

Veloce degranulazione basofili si verifica durante reazioni di ipersensibilità di tipo immediato (con asma, anafilassi, rinite allergica), l'azione delle sostanze rilasciate durante questo porta alla contrazione della muscolatura liscia, alla vasodilatazione e ad un aumento della loro permeabilità. Il plasmalemma ha recettori per le IgE.

Agli agranulociti relazionare

linfociti;

monociti.

A differenza dei granulociti, gli agranulociti:

Loro i nuclei non sono segmentati.

Linfociti costituiscono il 20-35% di tutti i leucociti nel sangue. Le loro dimensioni variano da 4 a 10 µm. Distinguere piccolo ( 4,5-6 µm), medio ( 7-10 µm) e di grandi dimensioni linfociti (10 micron o più). I grandi linfociti (forme giovani) negli adulti sono praticamente assenti nel sangue periferico, si trovano solo nei neonati e nei bambini.

Funzioni dei linfociti:

Garantire le risposte immunitarie;

Regolazione dell'attività di cellule di altri tipi nelle risposte immunitarie.

Per i linfociti è caratteristico un nucleo arrotondato oa forma di fagiolo, intensamente colorato, poiché contiene molta eterocromatina e un bordo stretto del citoplasma.

Il citoplasma contiene una piccola quantità di granuli azzurofili (lisosomi).

Secondo la loro origine e funzione, si distinguono Linfociti T (formato da cellule staminali del midollo osseo e maturo nel timo), Linfociti B (prodotto nel midollo osseo rosso).

Linfociti B costituiscono circa il 30% dei linfociti circolanti. La loro funzione principale è la partecipazione alla produzione di anticorpi, ad es. sicurezza immunità umorale. Quando attivati, si differenziano in plasmociti che producono proteine ​​protettive immunoglobuline(Ig), che entrano nel flusso sanguigno e distruggono le sostanze estranee.

Linfociti T costituiscono circa il 70% dei linfociti circolanti. Le funzioni principali di questi linfociti sono fornire reazioni immunità cellulare e regolazione dell'immunità umorale(stimolazione o soppressione della differenziazione dei linfociti B).

Tra i linfociti T, sono stati identificati diversi gruppi:

T-aiutanti ,

T-soppressori ,

cellule citotossiche (T-killer).

La durata della vita dei linfociti varia da poche settimane a diversi anni. I linfociti T sono una popolazione di cellule longeve.

Monociti costituiscono dal 2 al 9% di tutti i leucociti. Sono i globuli più grandi, la loro dimensione è di 18-20 micron in uno striscio di sangue. I nuclei dei monociti sono grandi, di varie forme: a ferro di cavallo, a forma di fagiolo, più leggeri di quelli dei linfociti, l'eterocromatina è sparsa in piccoli granuli in tutto il nucleo. Il citoplasma dei monociti ha un volume maggiore di quello dei linfociti. Il citoplasma debolmente basofilo contiene granularità azzurofila (numerosi lisosomi), poliribosomi, vescicole pinocitiche, fagosomi.

I monociti del sangue sono in realtà cellule immature che si dirigono dal midollo osseo ai tessuti. Circolano nel sangue per circa 2-4 giorni, quindi migrano nel tessuto connettivo, da cui si formano i macrofagi.

La funzione principale dei monociti e i macrofagi si sono formati da loro - fagocitosi. Varie sostanze formate nei fuochi dell'infiammazione e della distruzione dei tessuti attirano qui i monociti e attivano i monociti / macrofagi. Come risultato dell'attivazione, la dimensione cellulare aumenta, si formano escrescenze di tipo pseudopodi, il metabolismo aumenta e le cellule secernono sostanze biologicamente attive, citochine-monochine, come interleuchine (IL-1, IL-6), fattore di necrosi tumorale, interferone , prostaglandine, pirogeni endogeni, ecc. .

piastrine del sangue o piastrine sono frammenti non nucleari del citoplasma delle cellule giganti del midollo osseo rosso che circolano nel sangue - megacariociti.

piastrine hanno una forma rotonda o ovale, la dimensione delle piastrine è di 2-5 micron. La durata della vita di una piastrina è di 8 giorni. Le piastrine vecchie e difettose vengono distrutte nella milza (dove si deposita un terzo di tutte le piastrine), nel fegato e nel midollo osseo. Trombocitopenia - una diminuzione del numero di piastrine, osservata con violazioni dell'attività del midollo osseo rosso, con l'AIDS. trombocitosi - un aumento del numero di piastrine nel sangue, osservato con aumento della produzione nel midollo osseo, con l'asportazione della milza, con stress da dolore, in condizioni di alta quota.

Funzioni piastriniche:

Interrompere l'emorragia in caso di danni alle pareti dei vasi sanguigni (emostasi primaria);

Garantire la coagulazione del sangue (emocoagulazione) - emostasi secondaria;

Partecipazione alle reazioni di guarigione delle ferite;

Garantire la normale funzione vascolare (funzione angiotrofica).

La struttura delle piastrine

Al microscopio ottico, ogni piastra ha una parte periferica più chiara, chiamata ialomero e una parte centrale più scura, granulare chiamata granulometro . Sulla superficie delle piastrine c'è uno spesso strato di glicocalice con un alto contenuto di recettori per vari attivatori e fattori di coagulazione del sangue. Il glicocalice forma ponti tra le membrane delle piastrine vicine durante la loro aggregazione.

Il plasmalemma forma invaginazioni con tubuli uscenti coinvolti nell'esocitosi e nell'endocitosi dei granuli.

Le piastrine hanno un citoscheletro ben sviluppato, rappresentato da microfilamenti di actina, fasci di microtubuli e filamenti di vimentina intermedi. La maggior parte degli elementi del citoscheletro e due sistemi di tubuli contengono ialomere.

Il granulometro contiene organelli, inclusioni e granuli speciali di diversi tipi:

ά-granuli- i più grandi (300-500 nm), contengono proteine, glicoproteine ​​coinvolte nei processi di coagulazione del sangue, fattori di crescita.

δ - i granuli, non numerosi, accumulano serotonina, istamina, ioni calcio, ADP e ATP.

λ-granuli: granuli piccoli. contenente enzimi idrolitici lisosomiali ed enzima perossidasi.

Il contenuto dei granuli al momento dell'attivazione viene rilasciato attraverso un sistema aperto di canali associati alla membrana plasmatica.

Nel flusso sanguigno, le piastrine sono elementi liberi che non aderiscono né l'uno all'altro né alla superficie dell'endotelio vascolare. Allo stesso tempo, le cellule endoteliali normalmente producono e secernono sostanze che inibiscono l'adesione e prevengono l'attivazione piastrinica.

Quando la parete dei vasi del microcircolo è danneggiata, che è più spesso ferita, le piastrine fungono da elementi principali per fermare l'emorragia.