Generalità
Le piastrine o trombociti sono piccole cellule prive di nucleo, generate dalla frammentazione di cellule giganti polinucleate del midollo osseo, i megacariociti.
A tale proposito sono state formulate diverse ipotesi che spiegherebbero il loro processo di differenziazione; quella più recente, descrive la presenza nei megacariociti maturi di prolungamenti citoplasmatici, definiti “pro-pratelet” da cui esternamente si individuano zone di rigonfiamento dalle quali, in seguito ad una complessa riorganizzazione citoscheletrica, si staccherebbero sottili frammenti cellulari, le piastrine.
Struttura di una piastrina
Generalità
Osservazioni in microscopia elettronica a scansione hanno permesso di evidenziare come le piastrine a riposo, pur presentando variazioni di forma e dimensioni interspecifiche ed intraspecifiche, hanno caratteristiche comuni nei vari mammiferi quali:
- assenza del nucleo;
- forma pressoché ellissoidale;
- diametro di 1.5-2.5 µm;
- emivita di 5-6 giorni, al termine della quale le stesse sono sequestrate dagli organi emocateretici (principalmente milza e fegato) dove sono fagocitate dalle cellule del sistema dei fagociti mononucleati.
Citoplasma piastrinico
Per convenzione si usa distinguere il citoplasma piastrinico in diverse aree concentriche, che procedendo dall’esterno verso l’interno sono: la zona periferica, la zona sol-gel ed il citosol. La zona periferica è responsabile dell’integrità della piastrina ed è il principale sito delegato alla risposa agli stimoli esterni. Essa comprende:
- un “coat” di rivestimento esterno, di natura prevalentemente mucopolisaccaridica, sulla cui superficie sono presenti delle glicoproteine di membrana (GPs) di forma allungata che si proiettano all’esterno attraverso dei prolungamenti, coinvolte nell’adesione e nell’aggregazione (Tabella);
- una membrana piatrinica con struttura trilaminare.
Glicoproteine di membrana
Citoplasma piastrinico
La zona mostra una serie di discontinuità, “pori”, che costituiscono punti di invaginazione della membrana esterna e del coat di rivestimento verso il centro delle piastrine.
Ciò da origine ad un sistema di canalicoli e vescicole costituenti il cosiddetto Sistema Canicolare Aperto (open canicular system-OCS). E’ questa, probabilmente, una struttura che favorisce la rapidità e l’efficacia della reazione piastrinica.
La zona sol-gel, sita al di sotto della membrana cellulare, contribuisce a determinare la peculiare forma delle piastrine ed a mantenere separati i vari inclusi e gli organuli citoplasmatici della membrana.
Le piastrine pur avendo piccole dimensioni hanno tutte le componenti strutturali e biochimiche che permettono di assolvere alle funzioni emostatiche.
Granuli piastrinici
Al microscopio elettronico, oltre agli scarsi mitocondri, lisosomi ed i granuli di glicogeno, le piastrine mostrano tre tipi principali di granuli:
- Granuli α, molto più numerosi contengono vari modulatori di crescita che stimolano la proliferazione delle cellule muscolari lisce di quelle endoteliali e dei fattori della coagulazione.
- Granuli γ, contenenti i protagonisti dell’aggregazione.
- Granuli δ, rappresentati da elementi vescicolari molto simili per composizione chimica e per caratteristiche morfologiche ai lisosomi, motivo per il quale vengono classificati come lisosomi propriamente detti (Tabella).
Granuli piastrinici
Il processo emostatico
Le piastrine sono fondamentali per il processo emostatico.
In risposta ad un danno vascolare, le piastrine circolanti aderiscono rapidamente al subentotelio esposto, si attivano, cambiano forma, secernono i contenuti dei vari organelli di deposito e si aggregano per formare un tappo piastrinico o trombo.
Tutte le fasi sono regolate da glicoproteine di superficie (GP) denominate “integrine”; esse sono proteine recettoriali particolarmente importanti perché rappresentano la via fondamentale attraverso la quale la cellula si lega alla matrice extracellulare e risponde ai suoi stimoli esterni.
Emostasi
L’emostasi comporta una serie complessa di reazioni che possono essere schematizzate in:
- Adesione;
- Attivazione;
- Modificazione della forma (“shape change”);
- Secrezione;
- Aggregazione.
Adesione ed Attivazione: l’adesione è il primo evento della reazione emostatica nel corso della quale le piastrine aderiscono al subendotelio esposto in seguito al danno endoteliare. Le piastrine circolanti si spostano dal centro alla periferia del vaso (“marginazione delle piastrine”) e possono aderire alle strutture esposte in seguito alla lesione vasale. Il processo di adesione comprende una serie di reazioni mediate dalle integrine. Alcune delle molecole coinvolte sono l’integrina GPIa/GPIIa, la fribonectina e la laminina. Questo iniziale processo di adesione non è sufficiente a impedire la rimozione delle piastrine adese dalla corrente sanguigna; affinché si abbia una adesione più stabile è necessario l’intervento di un’altra molecola di adesione, denominata GPIb-IX-V. Essa ha la capacità di legare il fattore di “von Willebrand” (vWF). Il legame di vWF al collageno esposto induce la formazione di un ponte tra il GPIb delle piastrine e l’endotelio: viene così generata una cascata di segnali che porta al cambiamento della forma delle piastrine ed alla reazione di rilascio del contenuto dei granuli.
Shape change
Il cambiamento di forma o shape change: comporta una veloce trasformazione delle piastrine le quali, da ellissoidali, divengono irregolarmente sferiche, gli “echinociti”. Si verifica in tal modo l’emissione di pseudopodi che mediano il contatto tra piastrine contigue, facendo assumere ad esse un aspetto a sfera spinosa (spiny sphere), (Figura). In questo fenomeno è coinvolta la maggior parte delle molecole del citoscheletro: si ha la destrutturazione del fascio equatoriale dei microtubuli e la loro parziale depolimerizzazione, seguita da polimerizzazione e contrazione dei filamenti di actina associati alle membrane. Se lo stimolo che ha attivato la piastrina è stato debole o di breve durata, questa riacquista rapidamente la morfologia iniziale. Se invece lo stimolo di attivazione è più forte, al cambiamento di forma seguono altri fenomeni, come la reazione di rilascio del contenuto dei granuli e l’aggregazione.
Piastrine a riposo e piastrine attivate
Reazione di degranulazione o Release Reaction
è un processo caratterizzato dalla fuoriuscita del contenuto dei granuli piastrinici all’esterno tramite il Sistema Tubulare Aperto. Insieme ai fenomeni contrattili che danno luogo al cambiamento di forma delle piastrine vi è, infatti, il trasporto dei granuli vicino al Sistema Canicolare Aperto (fenomeno di centralizzazione dei granuli), fusione della membrana del granulo con quella del canalicolo e secrezione del contenuto.
Nei granuli sono presenti in alta concentrazione molecole capaci di mantenere ed amplificare la risposta fin qui limitata a poche piastrine. ADP, Calcio, serotonina, fibrinogeno, trombospondina e trombina, quest’ultima generata dalla contemporanea attivazione della coagulazione, costituiscono tutti dei potenti agonisti dell’aggregazione.
Aggregazione
Con questo termine si definisce l’adesione fra piastrine attivate, e segue immediatamente il processo di adesione e di secrezione.
Le sostanze rilasciate dai granuli, come ADP e serotonina, sono agonisti dell’aggregazione piastrinica che, interagendo con propri recettori per autocrinia e paracrinia, attivano le altre piastrine.
Le piastrine attivate possono legarsi tra loro grazie all’esposizione del complesso glicoproteico GPIIb-IIIa.
Nelle piastrine, in condizione di riposo, il complesso glicoproteico GPIIb/GPIIIa è presente in forma inattiva in quanto le due glicoproteine IIb e IIIa sono separate; in seguito alla stimolazione da parte degli agonisti ed in presenza di ioni calcio, si forma l’eterodimero GPIIb/IIIa , che rappresenta la forma attiva del complesso.
Ciò che determina l’attivazione delle integrine GPIIb/GPIIIa è l’integrazione delle stesse con un substrato quale il fibrinogeno, la fibronectina, il collageno, la vitronectina, il fattore di von Willebrand.
Tale processo induce una modificazione della conformazione dell’integrina GPIIb/IIIa, la quale espone un sito di aggancio legame-indotto.
Aggregazione
L’aggregazione piastrinica è un fenomeno bifasico ADP-dipendente, per il quale è possibile distinguere un’aggregazione primaria e secondaria.
- L’aggregazione primaria (prima onda di aggregazione) si verifica quando lo stimolo che ha condotto al rilascio di ADP è quantitativamente insufficiente e/o limitato nel tempo.
- L’aggregazione secondaria (seconda onda di aggregazione) è dovuta, invece, sia all’interazione di grandi quantità di agonisti con i loro recettori, sia al rilascio di ADP e quindi di trombossano A2 (TXA2) da parte delle piastrine, attivate con piccole quantità di agonisti molto potenti.
L’aggregazione rappresenta l’evento più importante nella formazione del trombo bianco: attraverso la formazione di una rete di fibrina, in presenza di calcio, si ha la stabilizzazione del coagulo, il quale, oltre alle piastrine, include anche plasma, globuli rossi e globuli bianchi.
Le lezioni del Corso
1. Principi di fisiologia generale della cellula
2. Forze che regolano il passaggio delle sostanze attraverso le membrane
6. Piastrine
7. Il Plasma
8. Emostasi
9. Conoscenze sulla fisiologia della lattazione
10. Conoscenze sulla fisiologia della lattazione II
11. Conoscenze sulla Fisiologia dell'apparato muscolare
13. Termoregolazione
