МЕГАКАРІОЦИТИ: ХАРАКТЕРИСТИКИ, СТРУКТУРА, ФОРМУВАННЯ, ДОЗРІВАННЯ - БІОЛОГІЯ

У мегакаріоцит є клітинами великих розмірів, чиї фрагментація клітини призводить до тромбоцитів. У літературі їх вважають "гігантськими" клітинами, що перевищують 50 мкм, саме тому вони є найбільшими клітинними елементами кровотворної тканини.

При дозріванні цих клітин виділяється кілька конкретних стадій. Наприклад, придбання множинних ядер (поліплоїдія) шляхом послідовних поділів клітин, де ДНК розмножується, але цитокінезу немає. Крім збільшення ДНК, також накопичуються різні види гранул.

Джерело: Wbensmith

Більшість цих клітин розташовані в кістковому мозку, де вони відповідають менше 1% від загальної кількості клітин. Незважаючи на це низьке співвідношення клітин, фрагментація одного зрілого мегакаріоцита призводить до появи багатьох тромбоцитів, між 2000 і 7000 тромбоцитами, в процесі, який триває близько тижня.

Перехід від мегакаріоцитів до тромбоцитів відбувається задухами в мембранах колишнього з подальшим відділенням і вивільненням новоутворених тромбоцитів. Серія молекулярних елементів - головним чином тромбопоетин - відповідає за організацію процесу.

Елементи, отримані з цих клітин, є тромбоцитами, які також називаються тромбоцитами. Це дрібні клітинні фрагменти і не мають ядра. Тромбоцити містяться у складі крові і мають важливе значення в процесі згортання крові або гемостазу, загоєння ран, ангіогенезу, запалення та вродженого імунітету.

Історична перспектива

Процес, за яким виникають тромбоцити, вивчався більше 100 років. У 1869 році біолог з Італії на ім'я Джуліо Бізозеро описав те, що виявилося гігантською клітиною, діаметром понад 45 мкм.

Однак ці своєрідні клітини (за розміром) не були пов'язані з походженням тромбоцитів до 1906 р. Дослідник Джеймс Гомер Райт встановив, що спочатку описані гігантські клітини були попередниками тромбоцитів, і назвав їх мегакаріоцити.

Згодом, вдосконалюючи методи мікроскопії, з'ясовувались структурні та функціональні аспекти цих клітин, в яких внесок Швидкого та Бринкгоуса в це поле виділяється.

Характеристика та структура

Мегакаріоцити: Потомники тромбоцитів

Мегакаріоцити - це клітини, які беруть участь у генезі тромбоцитів. Як вказує його назва, мегакаріоцит великий і вважається найбільшою клітиною в кровотворних процесах. Її розміри мають діаметр від 50 до 150 мкм.

Ядро та цитоплазма

Окрім видатних розмірів, однією з найбільш помітних характеристик цієї клітинної лінії є наявність декількох ядер. Завдяки властивості її вважають поліплоїдною клітиною, оскільки в ній є понад два набори хромосом у цих структурах.

Продукція множинних ядер відбувається при утворенні мегакаріоциту з мегакаріобласта, де ядро може поділитися стільки разів, що мегакаріоцит має в середньому від 8 до 64 ядер. Ці ядра можуть бути гіпо- або гіперлобульованими. Це відбувається через явище ендомітозу, про яке піде мова пізніше.

Однак повідомлялося також про мегакаріоцити, що мають лише одне або два ядра.

Що стосується цитоплазми, то вона значно збільшується в об’ємі з подальшим кожним процесом поділу і представляє велику кількість гранул.

Місце і кількість

Найважливішим місцем для цих клітин є кістковий мозок, хоча вони також можуть бути виявлені меншою мірою в легенях та селезінці. У нормальних умовах мегакаріоцити складають менше 1% всіх клітин у мозку.

Через значні розміри цих клітин-попередників організм не виробляє великої кількості мегакаріоцитів, оскільки одна клітина виробляє багато тромбоцитів - на відміну від вироблення інших клітинних елементів, які потребують декількох клітин-попередників.

У середньостатистичної людини щодня може утворюватися до 10 ⁸ мегакаріоцитів, утворюючи більше 10 ¹¹ тромбоцитів. Ця кількість тромбоцитів допомагає підтримувати стійкий стан циркулюючих тромбоцитів.

Недавні дослідження підкреслили важливість легеневої тканини як тромбоцитарної області.

Особливості

Мегакаріоцити - це незамінні клітини в процесі, званому тромбопоезом. Останній складається з генерації тромбоцитів, які є клітинними елементами розміром від 2 до 4 мкм, круглої або яйцеподібної форми, позбавлені ядерної структури і розташовані всередині кровоносних судин як компоненти крові.

Оскільки їм не вистачає ядра, гематологи вважають за краще називати їх "фрагментами клітин", а не клітинами як такими - як це червоні та білі кров'яні клітини.

Ці фрагменти клітин відіграють вирішальну роль у згортанні крові, підтримують цілісність судин і беруть участь у запальних процесах.

Коли організм зазнає певного типу травми, тромбоцити мають здатність швидко прилипати один до одного, де починається секреція білка, що ініціює утворення згустку.

Формування та дозрівання

Схема формування: від мегакаріобласта до тромбоцитів

Як ми вже згадували раніше, мегакаріоцит є однією з клітин-попередників тромбоцитів. Як і генезис інших клітинних елементів, утворення тромбоцитів - і, отже, мегакаріоцитів - починається зі стовбурової клітини з плюрипотентними властивостями.

Мегакаріобласт

Клітинні попередники процесу починаються зі структури, званої мегакаріобластом, яка дублює своє ядро, але не дублює всю клітину (цей процес відомий в літературі як ендомітоз), утворюючи мегакаріоцит.

Промегакаріоцито

Стадія, що настає одразу після мегакаріобласта, називається промегакаріоцитом, а потім гранульованим мегакаріоцитом і нарешті тромбоцитом.

На перших стадіях ядро клітини має деякі частки, і протоплазма базофільного типу. У міру наближення стадії мегакаріоцитів протоплазма прогресивно стає еозинофільною.

Гранульований мегакаріоцит

Дозрівання мегакаріоцитів супроводжується втратою здатності до розмноження.

Як вказує його назва, у мегакаріоцитах зернистого типу можна виділити певні гранули, які будуть спостерігатися в тромбоцитах.

Як тільки мегакаріоцит дозріває, він переходить до ендотеліальної клітини судинного синусоїда мозку і починає свій шлях як тромбоцитарний мегакаріоцит

Тромбоцитарний мегакаріоцит

Другий тип мегакаріоцитів, званий тромбоцитом, характеризується випромінюванням цифрових процесів, що виникають із клітинної мембрани, що називаються протоплазматичними грижами. Згадані гранули переміщуються до цих регіонів.

У міру дозрівання клітини кожна грижа зазнає задухи. Результат цього процесу дезінтеграції закінчується вивільненням фрагментів клітин, які є не що інше, як тромбоцити, вже сформовані. Під час цієї стадії велика частина цитоплазми мегакаріоцита трансформується в невеликі тромбоцити.

Регулюючі фактори

Описані різні стадії, починаючи від мегакаріобласта до тромбоцитів, регулюються низкою хімічних молекул. Дозрівання мегакаріоциту повинно затягнутися на шляху його руху від остеобластичної до судинної ніші.

Під час цієї подорожі колагенові волокна відіграють основну роль у гальмуванні утворення протоплан. Навпаки, клітинний матрикс, що відповідає судинній ніші, багатий фактором Віллебранда та фібриногеном, які стимулюють тромбопоез.

Іншими ключовими регуляторними факторами мегакаріоцитопоезу є цитокіни та фактори росту, такі як тромбопоетин, інтерлейкіни. Тромбопоетин виявляється дуже важливим регулятором протягом усього процесу, починаючи від проліферації до зрілості клітин.

Крім того, коли тромбоцити гинуть (запрограмована загибель клітин), вони експресують фосфатидилсерин у мембрані для сприяння видаленню завдяки системі моноцитів-макрофагів. Цей процес клітинного старіння пов'язаний з дезалінізацією глікопротеїнів у тромбоцитах.

Останні розпізнаються за рецепторами під назвою Ешвелл-Морелл на клітинах печінки. Це являє собою додатковий механізм усунення уламків тромбоцитів.

Ця печінкова подія індукує синтез тромбопоетину, щоб ініціювати синтез тромбоцитів знову, тому він служить фізіологічним регулятором.

Ендомітоз

Найвизначніша і найцікавіша подія в процесі дозрівання мегакаріобластів - це процес поділу клітин, який називається ендомітозом, який надає клітині гіганта свій поліплоїдний характер.

Він складається з циклів реплікації ДНК, від'єднаних від цитокінезу або поділу клітини як такої. Протягом життєвого циклу клітина проходить через 2n проліферативний стан. У клітинній номенклатурі n використовується для позначення гаплоїду, 2n відповідає диплоїдному організму тощо.

Після стану 2n клітина починає процес ендомітозу і прогресивно починає накопичувати генетичний матеріал, а саме: 4n, 8n, 16n, 64n тощо. У деяких клітинах виявлено генетичні навантаження до 128n.

Хоча молекулярні механізми, які оркеструють цей поділ, точно не відомі, важлива роль відводиться дефекту цитокінезу внаслідок пороків, виявлених у білках міозину II та актині F.

Список літератури

Alberts, B., Bray, D., Hopkin, K., Johnson, AD, Lewis, J., Raff, M.,… & Walter, P. (2013). Основна клітинна біологія. Гарленд Наука.
Alonso, MAS, & i Pons, EC (2002). Практичний посібник з клінічної гематології. Антарес.
Arber, DA, Glader, B., List, AF, Means, RT, Paraskevas, F., & Rodgers, GM (2013). Клінічна гематологія віночка. Lippincott Williams & Wilkins.
Dacie, JV, & Lewis, SM (1975). Практична гематологія. Черчілль Лівінгстон.
Hoffman, R., Benz Jr, EJ, Silberstein, LE, Heslop, H., Anastasi, J., & Weitz, J. (2013). Гематологія: основні принципи та практика. Науки про здоров’я Ельзев'є.
Junqueira, LC, Carneiro, J., & Kelley, RO (2003). Основна гістологія: текст та атлас. McGraw-Hill.
Kierszenbaum, AL, & Tres, L. (2015). Гістологія та клітинна біологія: вступ до патології Електронна книга. Науки про здоров’я Ельзев'є.
Manascero, AR (2003). Атлас клітинної морфології, перебудови та супутніх захворювань. ВІДОМКА.
Marder, VJ, Aird, WC, Bennett, JS, Schulman, S., & White, GC (2012). Гемостаз і тромбоз: основні принципи та клінічна практика. Lippincott Williams & Wilkins.
Nurden, AT, Nurden, P., Sanchez, M., Andia, I., & Anitua, E. (2008). Тромбоцити і загоєння ран. Межі в біознавстві: журнал і віртуальна бібліотека, 13, 3532-3548.
Pollard, TD, Earnshaw, WC, Lippincott-Schwartz, J., & Johnson, G. (2016). Електронна книга з біології клітин. Науки про здоров’я Ельзев'є.
Родак, Б.Ф. (2005). Гематологія: основи та клінічне застосування. Panamerican Medical Ed.
Сан-Мігель, Дж. Ф. і Санчес-Гуджо, Ф. (ред.). (2015). Гематологія. Основний аргументований посібник. Elsevier Іспанія.
Vives Corrons, JL, & Aguilar Bascompte, JL (2006). Посібник з лабораторних методик з гематології. Массон.
Welsch, U., & Sobotta, J. (2008). Гістологія. Panamerican Medical Ed.

МЕГАКАРІОЦИТИ: ХАРАКТЕРИСТИКИ, СТРУКТУРА, ФОРМУВАННЯ, ДОЗРІВАННЯ - БІОЛОГІЯ - 2025