Biología celular

Plaquetas: características, morfología, origen, funciones


Las plaquetas o trombocitos son fragmentos celulares de morfología irregular que carecen de núcleo y los encontramos formando parte de la sangre. Están implicadas en la hemostasia – el conjunto de procesos y mecanismos que se encargan de controlar las hemorragias, promoviendo la coagulación.

Las células que dan origen a las plaquetas se denominan megacariocitos, proceso orquestado por la trombopoyetina y otras moléculas. Cada megacariocito se fragmentará progresivamente y dará origen a miles de plaquetas.

Las plaquetas forman una especie de “puente” entre la hemostasia y los procesos de inflamación y de inmunidad. No solo participan en los aspectos relacionados con la coagulación sanguínea, sino que también liberan proteínas antimicrobianas, por lo que están involucrados en la defensa frente a patógenos.

Además, secretan una serie de moléculas proteicas relacionadas con la cura de las heridas y regeneración del tejido conectivo.

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Perspectiva histórica

Los primeros investigadores en describir a los trombocitos fueron Donne y colaboradores. Posteriormente, en el año 1872 el equipo de investigación de Hayem corroboró la existencia de dichos elementos sanguíneos, y confirmaron que eran específicos de este tejido conjuntivo líquido.

Luego, con la llegada de la microscopia electrónica en los años 40 se pudo dilucidar la estructura de estos elementos. El descubrimiento de que de las plaquetas se forman a partir de los megacariocitos se le atribuye a Julius Bizzozero – y de manera independiente a Homer Wright.

En el año 1947, Quick y Brinkhous encontraron una relación entre las plaquetas y la formación de trombina. Luego de los años 50, las mejoras en biología celular y en las técnicas para estudiarla llevaron al crecimiento exponencial de la información existente sobre las plaquetas.

Características y morfología

Generalidades de las plaquetas

Las plaquetas son fragmentos citoplasmáticos en forma de disco. Se considera que son pequeños – sus dimensiones están entre 2 a 4 um, con un diámetro promedio de 2,5 um, medido en un buffer isotónico.

Aunque carecen de núcleo, son elementos complejos a nivel de su estructura. Su metabolismo es muy activo y su tiempo de vida media es un poco más de una semana.

Las plaquetas en circulación suelen exhibir una morfología biconvexa. Sin embargo, cuando se observan preparaciones sanguíneas tratadas con alguna sustancia que inhiba la coagulación, las plaquetas toman una forma más redondeada.

En condiciones normales, las plaquetas responden a estímulos celulares y humorales adquiriendo una estructura irregular y una consistencia pegajosa que permite la adherencia entre sus vecinas, formando agregados.

Las plaquetas pueden exhibir cierta heterogeneidad en sus características, sin que esto sea producto de algún desorden o patología médica. En cada microlitro de sangre circulante, encontramos más de 300.000 plaquetas. Estas ayudan a la coagulación e impidiendo daños potenciales en los vasos sanguíneos.

Región central

En la región central de la plaqueta encontramos varios organelas, como mitocondria, retículo endoplasmático y aparato de Golgi. De manera específica, encontramos tres tipos de gránulos en el interior de este elemento sanguíneo: los alfas, los densos y los lisosomales.

Los gránulos alfa se encargan de albergar en su interior una serie de proteínas que están involucradas en funciones hemostáticas, entre ellas la adhesión de las plaquetas, la coagulación de la sangre, la reparación de las células endoteliales, entre otros. Cada plaqueta posee de 50 a 80 de estos gránulos.

Además, contienen proteínas del tipo antimicrobianas, ya que las plaquetas tienen la capacidad de interaccionar con los microbios, siendo una parte importante de la defensa contra infecciones. Mediante la liberación de algunas moléculas, las plaquetas pueden reclutar linfocitos.

Los gránulos de núcleo denso contienen mediadores del tono vascular, como serotonina, ADN y fosfato. Tienen capacidad de endocitosis. Son menos numerosos que los alfa, y encontramos de dos a siete por plaqueta.

El último tipo, los gránulos lisosomales, contiene enzimas hidrolíticas (como ocurre en los lisosomas que normalmente conocemos como organelos de las células animales) que tienen un papel importante en la disolución del trombo.

Región periférica

La periferia de las plaquetas se denomina hialómero, y contiene una serie de microtúbulos y filamentos que regulan la forma y la motilidad de la plaqueta.

Membrana celular

La membrana que rodea a las plaquetas tiene una estructura idéntica a cualquier otra membrana biológica, compuesta de una doble capa de fosfolípidos, distribuidos de manera asimétrica.

Los fosfolípidos de naturaleza neutral como la fosfatidilcolina y la esfingomielina se ubican en la cara de la membrana que da hacia el exterior, mientras que los lípidos con cargas aniónicas o de naturaleza polar se localizan hacia la cara citoplasmática.

El fosfatidilinositol, que pertenece a este último grupo de lípidos, participa en la activación de las plaquetas

La membrana también contiene colesterol esterificado. Este lípido puede movilizarse con libertad por el interior de la membrana y contribuye a su estabilidad, mantiene su fluidez y ayuda al control del paso de sustancias.

Sobre la membrana encontramos más de 50 categorías distintas de receptores, entre ellas integrinas con capacidad de unión al colágeno. Estos receptores permiten que las plaquetas puedan unirse a los vasos sanguíneos heridos.

¿Cómo se originan?

En líneas generales, el proceso de formación de las plaquetas inicia con una célula troncal (del inglés stem cell) o célula madre pluripotencial. Esta célula da paso a un estado denominado megacarioblastos. Este mismo proceso ocurre para la formación de los demás elementos de la sangre: los eritrocitos y los leucocitos.

A medida que avanza el proceso, los megacarioblastos originan el promegacariocito que se desarrollará en un megacariocito. Este último se divide y origina un número elevado de plaquetas. A continuación desarrollaremos con detalle cada uno de estas etapas.

El megacarioblasto

La secuencia de maduración de las plaquetas inicia con un megacarioblasto. Uno típico tiene un diámetro entre los 10 y 15 um. En esta célula resaltan las proporciones considerables de núcleo (único, con varios nucléolos) en relación con el citoplasma. Este último es escaso, de color azulado y carente de gránulos.

El megacarioblasto recuerda a un linfocito o a otras células de la médula ósea, por lo que su identificación, basándonos estrictamente en su morfología, es complicada.

Mientras la célula se encuentra en el estado de megacarioblasto puede multiplicarse y aumentar de tamaño. Sus dimensiones pueden alcanzar los 50 um. En ciertos casos, estas células pueden llegar a entrar en circulación, viajando a lugares fuera de la médula donde seguirán su proceso de maduración.

El promegacariocito

El resultado inmediato del megacarioblasto es el promegacariocito. Esta célula crece, hasta alcanzar un diámetro cercano a los 80 um. En este estado se forman tres tipos de gránulos: alfa, denso y lisosómico, dispersos por todo el citoplasma celular (los que describimos en el apartado anterior).

El megacariocito basófilo

En este estado se logran visualizar diferentes patrones de granulación y finaliza las divisiones del núcleo. Empiezan a notarse con mayor claridad las líneas citoplasmáticas de demarcación, delineando zonas citoplasmáticas individuales, que posteriormente serán liberadas en forma de plaquetas.

De esta manera, cada área contiene en su interior: un citoesqueleto, microtúbulos y una parte de los organelos citoplasmáticos. Además, posee un depósito de glucógeno que ayuda al sostén plaquetario por un plazo de tiempo mayor a una semana.

Posteriormente, cada fragmento descrito desarrolla una membrana citoplasmática propia donde se ubican una serie de receptores de glucoproteínas que participarán en eventos de activación, adherencia, agregación y entrecruzamiento.

El megacariocito

La etapa final de maduración de las plaquetas se denomina megacariocito. Estas son células de un tamaño considerable: entre 80 y 150 um de diámetro.

Se localizan mayormente a nivel de la médula ósea, y en menor proporción en la región pulmonar y en el bazo. De hecho, son las células más grandes que encontramos en la médula ósea.

Los megacariocitos maduran y empiezan a liberar segmentos en un evento denominado brote o desprendimiento de plaquetas. Cuando todas las plaquetas son liberadas, los núcleos restantes son fagocitados.

A diferencia de los demás elementos celulares, la generación de plaquetas no requiere de muchas células progenitoras, ya que cada megacariocito dará origen a miles de plaquetas.

Regulación del proceso

Los factores estimuladores de colonias (CSF) son generados por los macrófagos y otras células estimuladas participan en la producción de los megacariocitos. Esta diferenciación está mediada por las interleucinas 3, 6, y 11. El CSF megacariocito y el CSF granulocito se encargar de estimular sinérgicamente la generación de las células progenitoras.

La cantidad de megacariocitos regula la producción de las CSF megacariocito. Es decir, si el número de megacariocitos disminuye, la cantidad de CSF megacariocitos incrementa.

División celular incompleta de los megacariocitos

Una de las características de los megacariocitos es que su división no es completa, faltando la telofase y llevando a la formación de un núcleo multilobulado.

El resultado es un núcleo poliploide (generalmente de 8N hasta 16N, o en casos extremos 32N), ya que cada lóbulo es diploide. Además, existe una relación lineal positiva entre la magnitud de la ploidia y el volumen de citoplasma de la célula. El megacariocito medio con un núcleo 8N o 16N puede generar hasta 4.000 plaquetas

Papel de la trombopoyetina

La trombopoyetina es una glicoproteína de 30 a 70 kD que se produce en el riñón y en el hígado. Está formada por dos dominios, uno para unión al CSF megacariocito y un segundo que le otorga mayor estabilidad y permite que la molécula sea duradera por un límite de tiempo mayor.

Esta molécula se encarga de orquestar la producción de plaquetas. Existen numerosos sinónimos para esta molécula en la literatura, como ligando C-mpl, factor de desarrollo y crecimiento del megacariocito o megapoyetina.

Esta molécula se une al receptor, estimulando el crecimiento de los megacariocitos y la producción de plaquetas. También está implicada en mediar la liberación de ellas.

A medida que el megacariocito se va desarrollando hacia las plaquetas, proceso que toma entre 7 o 10 días, la trombopoyetina se va degradando por acción de las mismas plaquetas.

La degradación ocurre como un sistema que se encarga de regular la producción de plaquetas. En otras palabras, las plaquetas degradan la molécula que estimula su desarrollo.

¿En qué órgano se forman las plaquetas?

El órgano involucrado en este proceso de formación es el bazo, que se encarga de regular la cantidad de plaquetas producidas. Aproximadamente el 30% de los trombocitos que residen en la sangre periférica de los humanos se localizan en el bazo.

Funciones

Las plaquetas son elementos celulares indispensables en los procesos de detención de hemorragias y formación del coágulo. Cuando un vaso se daña, las plaquetas empiezan a aglutinarse al subendotelio o bien al endotelio que sufrió la lesión. Este proceso implica todo un cambio en la estructura de las plaquetas y liberan el contenido de sus gránulos.

Además de su relación en la coagulación, también están relacionadas con la producción de sustancias antimicrobianas (como señalamos anteriormente), y mediante la secreción de moléculas que logran atraer a otros elementos del sistema inmune. También secretan factores de crecimiento, lo que facilita el proceso de curación.

Valores normales en humanos

En un litro de sangre, la cuenta normal de plaquetas debería arrojar un valor cercano a los 150.109  hasta los 400.109 de plaquetas. Este valor hematológico suele ser un poco mayor en los pacientes de sexo femenino, y a medida que se avanza en edad (en ambos sexos, por encima de los 65 años) la cuenta de plaquetas empieza a disminuir.

Sin embargo, este no es el número total o completo de plaquetas que posee el organismo, ya que el bazo se encarga de reclutar un número importante de plaquetas para ser usadas en caso de emergencia – por ejemplo, en caso de alguna lesión o de algún proceso inflamatorio grave.

Enfermedades

Trombocitopenia: niveles bajos de plaquetas

La condición que resulta en valores anormalmente bajos de plaquetas se denomina trombocitopenia. Se consideran que los niveles están bajos cuando la cuenta de plaquetas es menor a 100.000 plaquetas por microlitro de sangre.

En los pacientes que presentan esta patología, suele encontrarse plaquetas reticuladas, también conocidas como plaquetas del “estrés”, que son marcadamente más grandes.

Causas

La disminución puede ocurrir por diversas causas. La primera de ellas es como resultado de la toma de ciertos fármacos, como la heparina o los químicos usados en las quimioterapias. La eliminación de las plaquetas ocurre por acción de los anticuerpos.

La destrucción de las plaquetas también puede ocurrir como resultado de una enfermedad autoinmune, donde el cuerpo forma anticuerpos contra los trombocitos de su mismo cuerpo. De este modo, las plaquetas pueden ser fagocitadas y destruidas.

Síntomas

Un paciente con niveles bajos de plaquetas puede presentar hematomas o “moretones” en su cuerpo que han aparecido en zonas que no han recibido ningún tipo de maltrato. Junto a los hematomas, la piel puede tornarse pálida.

Debido a la ausencia de plaquetas, se pueden producir sangrados en distintas regiones, frecuentemente por la nariz y en las encías. La sangre también puede aparecer en las heces, en la orina y al momento de toser. En algunos casos la sangre puede acumularse bajo la piel.

La reducción de las plaquetas no solo se relaciona al sangrado en exceso, también incrementa la susceptibilidad del paciente a ser infectado por bacterias u hongos.

Trombocitemia: niveles altos de plaquetas

En contraste a la trombocipenia, el trastorno que resulta en valores anormalmente bajos de plaquetas es denominado trombocitemia esencial. Es una condición médica poco frecuente, y suele presentarse en individuos del sexo masculino mayores a 50 años. En esta condición no se logra puntualizar cual es la causa del aumento de plaquetas.

Síntomas

La presencia de un número elevado de plaquetas se traduce en la formación de coágulos dañinos.  El aumento desproporcionado de las plaquetas causa fatiga, sensación de agotamiento, dolores frecuentes de cabeza y problemas en la visión. Además, el paciente tiende a desarrollar coágulos sanguíneos y suele presentar sangrados.

Un riesgo importante de la formación de los coágulos sanguíneos es la aparición de un accidente isquémico o bien un accidente cerebrovascular – si el coágulo se forma en las arterias encargadas de irrigar el cerebro.

Si se conoce la causa que está produciendo el número alto de las plaquetas se dice que el paciente padece de trombocitosis. El recuento de plaquetas se considera problemático si las cifras superan las 750.000.

Enfermedad de von Willebrand

Los problemas médicos asociados a las plaquetas no se restringen a anomalías relacionadas con su número, también hay condiciones asociadas al funcionamiento de las plaquetas.

La enfermedad de von Willebrand es uno de los problemas de coagulación más comunes en los humanos, y ocurre por errores en la adhesión de las plaquetas, provocando una hemorragia.

Tipos de la patología

El origen de la enfermedad es de tipo genético y se han categorizado en varios tipos dependiendo de la mutación que afecta al paciente.

En la enfermedad de tipo I la hemorragia y es leve y es un trastorno de producción autosómico dominante. Es el más común y se encuentra en casi el 80% de los pacientes afectados por esta condición.

También existen del tipo II y III (y subtipos de cada uno) y los síntomas y gravedad varían de paciente en paciente. La variación reside en el factor de coagulación que afectan.

Referencias

  1. Alonso, M. A. S., & i Pons, E. C. (2002). Manual práctico de hematología clínica. Antares.
  2. Hoffman, R., Benz Jr, E. J., Silberstein, L. E., Heslop, H., Anastasi, J., & Weitz, J. (2013). Hematology: basic principles and practice. Elsevier Health Sciences.
  3. Arber, D. A., Glader, B., List, A. F., Means, R. T., Paraskevas, F., & Rodgers, G. M. (2013). Wintrobe’s clinical hematology. Lippincott Williams & Wilkins.
  4. Kierszenbaum, A. L., & Tres, L. (2015). Histology and Cell Biology: an introduction to pathology E-Book. Elsevier Health Sciences.
  5. Pollard, T. D., Earnshaw, W. C., Lippincott-Schwartz, J., & Johnson, G. (2016). Cell Biology E-Book. Elsevier Health Sciences.
  6. Alberts, B., Bray, D., Hopkin, K., Johnson, A. D., Lewis, J., Raff, M., … & Walter, P. (2013). Essential cell biology. Garland Science.
  7. Nurden, A. T., Nurden, P., Sanchez, M., Andia, I., & Anitua, E. (2008). Platelets and wound healing. Frontiers in bioscience: a journal and virtual library13, 3532-3548.