Издательский дом Питер
 Скачать 5.79 Mb.
|
|
5.4. Тромбоциты Принято считать, что нормальный гемостаз достигается за счет кооперации и взаимодействия двух самостоятельных систем свертывания крови: — гуморальной (плазменной) системы, состоящей из прокоагулянтных белков; — клеточной системы, состоящей из тромбоцитов. Конечным результатом активации гуморальной системы свертывания крови является образование фибринового сгустка, или красного тромба, в то время как реакция тромбоцитов, сопровождаемая клеточной адгезией и агрегацией, приводит к образованию тромбоцитарной пробки, или белого тромба. Хотя эти две системы свертывания, как правило, рассматриваются отдельно, следует понимать, что фактически их функции тесно переплетаются. Растворимые факторы свертывания (например, фибриноген и фактор Виллебранда) имеют большое значение для нормальной функции тромбоцитов, и, наоборот, тромбоциты являются важными поставщиками прокоагулянтных белков и необходимым катализатором ряда реакций в растворимой системе свертывания крови. Нестимулированные тромбоциты представляют собой небольшого размера (диаметр 3,6±0,7 мкм) дискообразной формы безъядерные фрагменты ме-гакариоцитарной цитоплазмы, циркулирующие в периферической крови. В норме их содержание составляет от 150 до 400х1012 /л. Тромбоциты играют важную роль в воспалительной реакции и в репарации тканей, а также в ате-рогенезе. Около 30 % тромбоцитов сконцентрированы в селезенке и являются своеобразным резервом для быстрой мобилизации в случае необходимости. Остальные тромбоциты 7-12 дней циркулируют в периферической крови. Благодаря внедрению переливаний тромбоцитарной массы стало возможным широкое использованием высоких доз цитотоксических препаратов и трансплантации костного мозга при злокачественных заболеваниях. Можно надеяться, что открытие и клонирование тромбопоэтина (физиологического регулятора образования тромбоцитов) позволит снизить потребности в трансфузиях тромбоцитарной массы и поможет ученым более детально изучить нормальную активность этих самых маленьких клеток крови. Мегакариоцитопоэз Тромбоциты, наименьшие по размеру форменные элементы крови, образуются из самых крупных костномозговых клеток — мегакариоцитов. До образования тромбоцитов последовательно проходят 4 стадии: Тромбоциты_____________________________________193 — экспоненциальное увеличение количества лимитированных стволовых клеток за счет митотического деления клеток; — серийная репликация ядра без деления клеток (т.е. эндоредуплика-ция или полиплоидизация); — созревание цитоплазмы мегакариоцита; — отделение тромбоцитов от мегакариоцита. Каждый из этих 4 процессов может влиять на скорость образования тромбоцитов и выведения их из костного мозга в периферическую кровь. В созревающем мегакариоците цитоплазма, увеличиваясь в объеме, заполняется а-гранулами, плотными гранулами, а также обширной сетью переплетенных мембранных каналов и тубул, которая называется демаркационной мембранной системой (ДМС). Размер полностью созревших мегакариоцитов варьирует от 20 до 50 мкм. Они составляют приблизительно 0,04 % ядросо-держащих костномозговых клеток. Для них характерны объемная розовая цитоплазма с большим количеством гранул и эксцентрично расположенное компактное ядро с несколькими долями, Процесс терминальной стадии тромбоцитопоэза недостаточно изучен. Возможно, что в ответ на некий сигнал мегакариоциты трансформируются в паукообразные клетки, от которых отходит множество длинных нитевидных отростков (протромбоцитов) с равномерными очагами констрикции. Протром-боциты входят в костномозговые синусоиды и там фрагментируют на тромбоциты, возможно, благодаря сдвигающей силе кровотока. Хотя терминальная стадия тромбоцитопоэза ограничивается только наиболее зрелыми мега-кариоцитами, она представляет собой регулируемый процесс. После резкого увеличения периферической потребности в тромбоцитах незамедлительно выявляется увеличение объема этих клеток, что отражает изменения в механизме образование тромбоцитов. Гуморальная регуляция продукции тромбоцитов В стабильных условиях количество циркулирующих тромбоцитов поддерживается в определенном контролируемом узком диапазоне. Но при патологических состояниях, приводящих к ускоренному потреблению тромбоцитов, их образование костным мозгом может быть в 8 раз больше нормы. Такое увеличение происходит за счет стимуляции образования мегакариоцитов и увеличения их плоидности, размера и скорости созревания. При исследовании причин тромбоцитопении ключевые патогенетические факторы могут быть найдены в костном мозге. При повышенном количестве костномозговых мегакариоцитов можно полагать, что тромбоцитопения вызвана потреблением тромбоцитов в периферической крови или ретикулоэндотелиальной системе (или секвестрации селезенкой). Более 30 лет тому назад предположили, что образование тромбоцитов контролируется фактором, циркулирующим в плазме, получившим впоследствии название «тромбопоэтин», концентрация которого увеличивается в ответ на 194 Глава 5. Физиология крови тромбоцитопению. Однако как специфический цитокин, регулирующий ге-мопоэз, тромбопоэтин идентифицировали в 1994 г., когда была определена его аминокислотная последовательность и его ген был клонирован. Тромбопоэтин, — специфический стимулирующий регулятор развития мегакариоцитов и образования тромбоцитов. Он действует как на уровне коммитированной мегакариоцитарной стволовой клетки, так и на уровне развивающегося мегакариоцита. Тромбопоэтин (другие обозначения: ТПО, Mpl-лиганд, фактор роста и развития мегакариоцита, мегапоэтин) продуцируется в основном печенью, и только незначительное количество его мРНК определяется в почках. В противоположность другим гемопоэтическим ци-токинам, тромбопоэтин, видимо, не регулируется на уровне генной транскрипции. Даже при тяжелой тромбоцитопении, вызываемой в эксперименте ускоренным потреблением тромбоцитов или угнетением их образования, уровень мРНК ТПО в печени почти не отличается от нормы. Полагают, что тромбопоэтин продуцируется печенью с постоянной скоростью, и его стимулирующий эффект обусловлен количеством молекул, не связанных с рецепторами ТПО циркулирующих тромбоцитов. Такая модель требует подтверждения, однако с ее помощью можно объяснить, почему тромбоцитопения, вызванная депонированием тромбоцитов в селезенке при стабильном их содержании, не приводит к компенсаторной стимуляции тромбоцитопоэза. В меньшей степени, чем тромбопоэтин, или не столь специфически стимулируют образование тромбоцитов и многие другие гемопоэтические цитоки-ны. Интерлейкин-3 (ИЛ-3), мультилинейный гемопоэтический фактор роста, стимулирует митотическую экспансию и начальное развитие мегакариоцитарной коммитированной стволовой клетки, но оказывает незначительное действие на мегакариоцитарную эндоредупликацию и созревание цитоплазмы. Напротив, ИЛ-6 и ИЛ-11 оказывают тромбоцитопоэтическое действие, стимулируя в умеренной степени постмитотические фазы развития мегакариоцита. Структура тромбоцитов В состоянии покоя тромбоцит представляет собой дискообразную клетку с гладкой цитоплазматической мембраной, поддерживаемой кольцом из микротрубочек (рис. 19). Несмотря на небольшой размер (2-4 мкм), тромбоцит представляет собой сложный структурный и функциональный комплекс, участвующий не только в формировании гемостатической пробки, но и во многих других звеньях гемостаза. Мембрана клетки инвагинирует и соединяется с сетью многочисленных каналов, так называемой открытой каналикуляр-ной системой (ОКС), которая тесно переплетена внутри тромбоцита. Обнаружено, что центральные каналы этой системы соединяются с внеклеточным пространством тромбоцита и ОКС экспрессирует те же гликопротеины, что и клеточная мембрана. Вторая система внутренней оболочки (плотная тубуляр-ная система), которая, как полагают, образуется из эндоплазматического ре-  Рис. 19. Структура тромбоцита (справа - поперечный разрез) [Bentfeld-Barker M. E., Bainton D. F., 1982]. 196 ______________ ___Глава Б. Физиология крови тикулума мегакариоцита, не зависит от О КС и не соединяется с внеклеточным пространством. Сократительные микрофиламенты распространяются от субмембранного пространства по всей цитоплазме тромбоцита и обусловливают изменения его формы, которые происходят во время активации клетки. В цитоплазме неактивированных тромбоцитов можно обнаружить 4 вида гранул: — а-гранулы; — плотные гранулы; — лизосомы; — пероксисомы. Наиболее многочисленные а-гранулы содержат тромбоцитспецифические (тромбоцитарный фактор роста, тромбоцитарный фактор 4, |3-тромбоглобулин, тромбоспондин) и тромбоцитнеспецифические пептиды, способствующие и модулирующие коагуляцию, воспаление, иммунитет и восстановление тканей. Плотные гранулы, названные так из-за внешнего вида при электронной микроскопии, представляют собой богатое хранилище АДФ и серотонина — веществ, способствующих агрегации тромбоцитов, антиагреганта АТФ и Са2+ — основного кофактора коагуляции. Лизосомные гранулы содержат гидролитические ферменты, а пероксисомы — каталазу (табл. 24). Наружная клеточная оболочка и ОКС усеяны гликопротеинами, играющими важную роль в адгезии и агрегации тромбоцитов (табл. 25). Эти молекулы состоят из наружных доменов, действующих в качестве рецепторов, которые связываются с внеклеточными адгезивными гликопротеинами (фибриногеном, коллагеном, фактором Вилленбранда), и трансмембранных пеп-тидов, которые фиксируют гликопротеины и трансдуцируют процессы активации тромбоцитов и изменения их формы (см. далее). Большинство тром-боцитарных гликопротеинов, за исключением гликопротеинового комплекса Ib-IX, являются членами интегринового семейства генов. На тромбоцитарных оболочках имеются рецепторы для физиологических медиаторов активации тромбоцитов (включая АДФ, адреналин, серотонин и тромбоксан А2) и для Fc-части иммуноглобулинов. Также на мембране тромбоцита экспрессирова-ны антигены системы АВО, системы HLA класса I (но не класса II), специфические антигены тромбоцитов человека (human platelets antigen — НРА) и другие антигены, способные вызвать образование антител. Функции тромбоцитов: — запуск немедленного гемостаза за счет адгезии и агрегации тромбоцитов, что приводит к образованию тромбоцитарной пробки; — местное выделение вазоконстрикторов для уменьшения кровотока в пораженном участке; — катализ реакций гуморальной системы свертывания с образованием в итоге фибринового сгустка; — инициирование процесса репарации тканей; 197 Тромбоциты Таблица 24 Компоненты ос-гранулы тромбоцита и их предполагаемые функции
Таблица 25 Тромбоцитарные гликопротеины и их лиганды
— регулирование местного воспаления и иммунитета. Нестимулированные тромбоциты циркулируют в виде гладких дискоид-ных клеток с незначительной метаболической активностью. Такие тромбоциты не вступают в значимое взаимодействие с другими форменными элементами периферической крови или с монослоем эндотелиальных клеток, который выстилает эндоваскулярное пространство. Физиологическая активация тромбоцитов начинается только тогда, когда поврежден сосудистый эндотелий и обнажен субэндотелиальный внеклеточный матрикс. Ежедневно на поддержание целостности сосудистой стенки расходуется от 7 до 10х109/л тромбоцитов (около 17-20 % от общей потери тромбоцитов). При повреждении эндотелия воздействию подвергается кол- 198 Глава 5. Физиология крови лаген, другие белки внеклеточного матрикса, а также микрофибриллы, фиксирующие большие мультимеры фактора Виллебранда (которые синтезируются и секретируются эндотелиальными клетками). Рецепторный гликопро-теин Ib (ГП Ib) тромбоцитарной мембраны связывается специфически с фактором Виллебранда (ФВ), который вторично (другим участком) связывается с ГП IIb/IIIa тромбоцитарной мембраны. Субэндотелиальный коллаген связывается с рецептором мембранного ГП 1а. Адгезия тромбоцитов, обеспечивая гемостаз в незначительной степени, инициирует процесс тромбоцитарной активации, который приводит к существенному изменению формы тромбоцитов, секреции содержимого плотных и ос-гранул, агрегации тромбоцитов с образованием гемостатической тромбоцитарной пробки. Из вышеизложенного ясно, почему у пациентов с дефицитом фактора Виллебранда (болезнь Виллебранда) или с отсутствием гликопротеина Ib — тромбоцитарного рецептора к фактору Виллебранда (болезнь Бернара-Су-лье) — нарушен процесс адгезии тромбоцитов к коллагену. Изменение формы представляет собой раннее и обратимое проявление активации тромбоцитов, которое опосредовано внутриклеточной системой сократительных микрофиламентов. В тромбоцитарной мембране возникают волны возбуждения и из них выходит большое количество коротких нитевидных псевдоподий или филоподий, создавая на мембране открытую ка-наликулярную систему. В результате этого процесса значительно увеличивается площадь поверхности тромбоцитарной мембраны, на которой происходит катализ реакций гуморальной системы свертывания крови, а также может произойти стабилизация тромбоцитарных агрегатов. Активация тромбоцитов также приводит к конформационному изменению в ГП lib/Ilia, которое способствует связыванию фибриногена с тромбоцитарной мембраной, что служит предпосылкой для агрегации тромбоцитов. С инициированием активации тромбоцитов внутриклеточные органеллы собираются в центр клетки за счет сокращения микротубулярного кольца, после чего следует слияние мембран плотных и а-гранул друг с другом, клеточной мембраны тромбоцита и мембраны ОКС. Это слияние приводит к экзоцитозу гранулярных компонентов в наружную микросреду, так как внутренние каналы ОКС соединяются с внеклеточным пространством. За счет экзоцитоза белок мембраны а-гранулы Р-селектин (синонимы: GMP-140, PADGEM) перемещается с внутренней поверхности гранулы в ОКС и наружную оболочку клетки. Происходят такие биохимические реакции, как синтез тромбоксана А2 за счет арахидоната, секретируемого из мембраны плотной тубулярной системы, и синтеза тромбоцит-активирующего фактора (ТАФ) — сложной липидной молекулы. Тромбоксан А2, нестабильный член семейства простаг-ландинов, является сильным проагрегантом и вазоконстриктором, а ТАФ усиливает реакцию агрегации тромбоцитов и служит мощным активатором ней-трофилов. С началом активации тромбоцитов секретируемые АДФ, серото- Тромбоциты ________________________________199 нин и тромбоксан А2 активируют близлежащие тромбоциты. Этот аутоамп-лифицирующий каскад активации тромбоцитов, синтез тромбоксана А2, выделение содержимого гранул приводят к образованию тромбоцитарного агрегата, прошитого фибриногеном, который образует мостик рецепторов ГП Ilb/IIIa на мембранах соседних тромбоцитов. Фибриногеновый мостик существенно стабилизируется тромбо-спондином — другим компонентом а-гранул, освобождаемым при активации тромбоцитов. Генерация тромбина как продукта гуморального коагуляционного каскада усиливает агрегацию тромбоцитов, поскольку тромбин является еще одним мощным агонистом тром-боцитарной агрегации. У лиц с отсутствием или дисфункцией гликопротеина Ilb/IIIa (тромба-стения Гланцмана) агрегация с участием фибриногена не происходит. Происходит не только активация тромбоцитов тромбином, но и тромбоциты в значительной степени способствуют генерированию тромбина, катализируя и обеспечивая факторы для реакций гуморального коагуляционного каскада. Известно, что мегакариоциты синтезируют и депонируют в а-гранул ах коагуляционные факторы V, VIII, XIII, ФВи фибриноген. Эти факторы свертывания крови выбрасываются в микросреду с активацией тромбоцитов и экзоцитозом, повышающим их концентрацию на местном уровне. Внеклеточные адгезивные гликопротеины — фибронектин, остеонектин и витронектин — также депонируются в тромбоцитарных сс-гранулах и сек-ретируются при активации тромбоцитов. Тромбоцитарные мембраны играют важную роль в запуске специфических реакций свертывания. Липопротеин мембраны, так называемый фактор 3, является важным катализатором при активации фактора X факторами 1Ха и VIII и при образовании протромбиназы за счет взаимодействия между факторами Ха и V. Тромбоцитарная мембрана может также играть важную роль во взаимодействии других растворимых факторов свертывания с целью достижения оптимальной реактивности. И наоборот, активированные тромбоциты ограничивают коагуляционный каскад. Мембрана активированного тромбоцита связывает тромбин и тромбомодулин, компонент а-гранул, которые вместе вызывают активацию антикоагуляционного протеина С. а-Гранулы также поставляют в микросреду активатор тканевого плазминогена. Тромбоциты участвуют в воспалительном процессе и репарации тканей. Тромбоцитарyые а-гранулы поставляют мощные цитокины, тромбоцитарный фактор роста и трансформирующий фактор роста (3 (ТФР-Р) в очаг поврежденной ткани. Тромбоцитарный фактор роста служит сильнодействующим стимулятором пролиферации фибробластов и клеток гладких мышц, в то время как трансформирующий фактор обладает как стимулирующими, так и ин-гибирующими рост свойствами. Тромбоцитарный фактор 4 и р-тромбогло-булин — два других тромбоцитспецифических белка а-гранул, члены небольшого семейства индуцибельного гена, играющие определенную роль в коагу- 200 Глава 5. Физиология крови ляции, воспалительной реакции и клеточном росте. Наконец, тромбоциты контактируют с системой гуморального иммунитета. Как указывалось ранее, тромбоцитарные мембраны имеют рецепторы для Fc-участка молекулы IgG и связывают иммунные комплексы и агрегированный IgG. Обнаружено, что покоящиеся тромбоциты поглощают иммуноглобулин за счет эндоцитоза и хранят его в а-грануле, чтобы позже секретировать путем экзоцитоза. Важно помнить, что средний объем тромбоцитов (СОТ) изменяется обратно пропорционально их количеству, а тромбоцитарная масса в кровообращении у индивидуума весьма постоянна. Объем тромбоцита коррелирует со средней плоидностью мегакариоцитов и возрастает при ускоренном образовании тромбоцитов. Наличие большого количества крупных тромбоцитов или мегакариоцитов в мазке периферической крови больных с тромбоцитопенией считается диагностическим маркером тромбоцитопении потребления. |