A lo largo del día de hoy, mientras lees este artículo o realizas otras tareas, tu organismo está produciendo 1011 de pequeños elementos que circulan por la sangre y que actualmente conocemos con el nombre de plaquetas, pero que se describieron hace alrededor de 200 años por el inglés Addison (1842) que las definió como “unos gránulos diminutos presentes en la sangre”. Posteriormente, a finales del siglo XIX el médico e investigador italiano Giulio Bizzozero observando la capacidad de las plaquetas de unirse a la pared de los vasos sanguíneos dañados les dio el nombre de plaquetas o placas de la sangre.
Casi simultáneamente, en el año 1890, el investigador Howell había caracterizado unas células raras y de gran tamaño presentes en la médula ósea a las que denominó megacariocitos (mega significa grande y cariocito deriva de karion o núcleo). Pero no fue hasta 1906 cuando los estudios de James Homer Wright demostraron que las plaquetas tenían su origen en el citoplasma de los megacariocitos, desde este momento los megacariocitos y las plaquetas quedaron unidos. Posteriormente, los trabajos de Kelemen demostraron la presencia de una sustancia que era la responsable de la regulación de los niveles de plaquetas en sangre, esta sustancia es la trombopoyetina o TPO.
El Megacariocito: Un gigante celular
En el interior de nuestros huesos encontramos un tejido esponjoso denominada médula ósea. Esta médula ósea puede ser amarilla, contiene células madre que dan lugar a cartílago, hueso o células de la grasa, o puede ser médula ósea roja, formada por las células madre sanguíneas que van a formar todos los elementos celulares que circulan en la sangre.
Una de estas células que encontramos en la médula ósea roja es el megacariocito, una célula con unas características muy particulares y de la que seguimos aprendiendo a día de hoy muchas cosas. Además de por su gran tamaño como ya hemos comentado anteriormente, los megacariocitos se caracterizan por tener un núcleo poliploide (con más de 2 copias de cromosomas). Para conseguir un núcleo de este tipo los megacariocitos sufren un proceso conocido como endomitosis, que consiste en duplicar el material genético sin separar el citoplasma celular (la mayoría de las células después de la mitosis o división del material genético sufren la división del citoplasma o cariocinesis). La endomitosis consigue dar lugar a una célula enorme con un núcleo también de mayor tamaño y contenido genético. Las diferentes etapas que atraviesa el megacariocito desde la célula hematopoyética madre en la médula ósea (HSC, de sus siglas en inglés hematopoietic stem cell), pasando por diferentes estadios de maduración que podemos diferenciar por su morfología y tamaño se conoce como megacariopoyesis. En el caso de los humanos este proceso tarda 5-7 días (Imagen 1)
Un hecho relevante en la biología de los megacariocitos es que estas células, junto con los eritrocitos, se generan durante el desarrollo embrionario en la primera onda de diferenciación hematopoyética o hematopoyesis primitiva. Este hecho enfatiza la importancia de estas células y de sus productos: las plaquetas (también llamadas trombocitos) desde el inicio de la vida y en la mayoría de las especies de animales. Estudios realizados en el laboratorio de Inmunobiología del Centro Nacional de Microbiología (ISCIII) han demostrado la importancia de los megacariocitos durante la hematopoyesis en el hígado fetal (órgano que mantiene este proceso en la mitad de la gestación previamente a que la médula ósea adquiera este importante papel). Los megacariocitos embrionarios contactan con las células hepáticas para favorecer su mantenimiento y maduración e interactúan a través del receptor VEGF-A (Hepatology, 2012). Además estos megacariocitos embrionarios tienen algunas características diferenciales con los megacariocitos del individuo adulto como por ejemplo la ausencia de expresión del receptor CD45, una proteína conocida como pan-hematopoyética (Haematologica, 2019). (Imagen 2)
Plaquetas: diminutas y esenciales
Llegados a este punto, ya tenemos al megacariocito maduro dispuesto a liberar las plaquetas, pero ¿cómo lo hace? Para responder a esta pregunta es importante decir que a partir de este punto las plaquetas no se consideran células porque carecen de núcleo por lo que debemos hablar de ellas como elementos formes de la sangre, en realidad son fragmentos de membrana plasmática del megacariocito con citoplasma en su interior. Sin embargo esto no resta importancia a sus funciones como veremos más adelante, pero primero vamos a conocer cómo se forman.
Para la formación de las plaquetas se han propuestos dos mecanismos:
1. Formación de protoplaquetas y liberación de plaquetas
En este primer mecanismo una vez que el megacariocito maduro llega cerca de los vasos sanguíneos es capaz de emitir unas prolongaciones llamadas proplaquetas con engrosamientos equidistantes que atraviesan las paredes vasculares. El propio flujo sanguíneo se encarga de ir rompiendo estas prolongaciones dando lugar a las plaquetas circulantes.
2. La fragmentación explosiva
Este segundo mecanismo propuesto para la producción de plaquetas consiste en la formación de invaginaciones hacia el interior del megacariocito, de forma que al final la célula queda totalmente hueca y estalla en pequeños fragmentos que son las plaquetas (Imagen 3). Al sistema interior de membranas del megacariocito durante este proceso se le denomina sistema de demarcación y también se conocen diferentes estadios a medida que avanza el proceso.
Independientemente del proceso que siga el megacariocito para la producción de las plaquetas, este gigante celular puede llegar a liberar millones de ellas. Cuando por exceso (trombocitosis) o por defecto (trombocitopenia) se produce una alteración en el número de plaquetas en sangre nos podemos encontrar ante un grave problema de salud. Esto puede deberse a un problema primario en la maduración del linaje megacariocítico o a un problema secundario por alguna patología previa.
El principal papel de las plaquetas es la formación del tapón hemostático para así evitar que se produzca una hemorragia. En el caso de los humanos el umbral mínimo de plaquetas en sangre es de 150.000 por microlitro, por debajo de esta cifra hay riesgo vital. Existen trastornos que tienen que ver tanto con el número como con la calidad de la plaquetas como por ejemplo la “enfermedad de Von Willebrand”, las personas afectadas por esta enfermedad genética no son capaces de controlar las hemorragias por tener niveles bajos de la proteína conocida por factor de Von Willebrand (VWF) fundamental para la acción de las plaquetas o la púrpura trombocitopenia idiopática, que ocurre porque se generan anticuerpos que eliminan a las plaquetas, por lo tanto se trata de un proceso autoinmune.
El mecanismo de producción de plaquetas se denomina trombopoyesis y se produce principalmente en la médula ósea; sin embargo, en un trabajo sumamente interesante publicado por el grupo de Emma LeFrancais (Nature, 2017) demostraron que en el individuo adulto la producción de plaquetas también puede tener lugar en el pulmón. El pulmón es un órgano barrera expuesto a multitud de agentes externos donde la respuesta inmunitaria frente a patógenos sobre todo respiratorios es esencial. La capacidad del pulmón de producir plaquetas pone en el foco a estos elementos como moduladores de la respuesta inmunitaria. Cuando tiene lugar una infección las plaquetas interaccionan directamente con los patógenos a través de receptores presentes en su membrana, favoreciendo la eliminación de bacterias por otras células o por ellas mismas gracias a la liberación de sustancias microbicidas. También sabemos que algunos patógenos aprovechan recubrirse de plaquetas para evadir la respuesta del sistema inmunitario. Finalmente, a día de hoy sabemos que las plaquetas son capaces de liberar vesículas o exosomas que contienen proteínas, lípidos, etc para la intercomunicación celular en condiciones fisiológicas o patológicas.
Por tanto, las plaquetas, a pesar de su pequeño tamaño, son muy importantes en el regulación del sistema inmunitario y es esencial seguir investigando sobre ellas y sus células de origen, los megacariocitos, para conocer mejor su potencial tanto predictivo como terapéutico en el abordaje de la enfermedad.
Referencias
- Observations upon the occurrence, structure and function of the giant cells of the marrow. Howell WH. J Morphol. 1890; 4:117–30.
- Megakaryopoiesis and thrombopoiesis. Kaushansky K. Historical review: Blood. 2008; 111(3):981–6. Doi: 10.1182/blood-2007-05-088500.
- El megacariocito: una célula muy original. González-Villalva A, Bizarro-Nevares P, Rojas-Lemus M, López-Valdez N, Ustarroz-Cano, M, Barbosa-Barrón F, et al. Rev Fac Med UNAM 2019; 62:1–13. Doi: 10.22201.fm.24484865e.2019.62.1.03
- Serrano N, Cortegano I, Ruiz C, Alía M, de Andrés B, Rejas MT, et al., “Megakaryocytes promote hepatoepithelial liver cell development in E11.5 mouse embryos by cell-to cell contact and by vascular endothelial growth factor A signaling”, Hepatology. 2012, Nov; 56(5):1934–45. doi:10.1002/hep.25853
- Machlus KR, Italiano JE., “The incredible journey: From megakaryocyte development to platelet formation”. J Cell Biol. 2013, 201(6):785–96. doi:10.1083/jcb.201304054
- Lefrançais E, Ortiz-Muñoz G, Caudrillier A, Mallavia B, Liu F, Sayah DM, et al., “The lung is a site of platelet biogenesis and a reservoir for haematopoietic progenitors”, Nature, 2017; 544(7648):105–9. Doi: 10.1038/nature21706.
- Cortegano I, Serrano N, Ruiz C, Rodríguez M, Prado C, Alía M, et al., “CD45 expression discriminates waves of embryonic megakaryocytes in the mouse”, Haematologica. 2019; 104(9):1853–65.
- Yeaman MR., “Platelets: at the nexus of antimicrobial defence”, Yeaman MR. Nat Rev Microbiol. 2014; 12(6):426–37. Doi: 10.1038/nrmicro3269.
Cortesía de Muy Interesante
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