Megacariocitos: características, estructura, formación, maduración
Los megacariocitos son células de un tamaño considerable, cuya fragmentación celular da origen a las plaquetas. En la literatura son consideradas como células “gigantes” que superan los 50 um, por lo que son los elementos celulares más grandes del tejido hematopoyético.
En la maduración de estas células resaltan varias etapas particulares. Por ejemplo, la adquisición de múltiples núcleos (poliploidia) por medio de divisiones celulares consecutivas donde se multiplica el ADN pero no hay citocinesis. Además del incremento del ADN, también se acumula distintos tipos de gránulos.
La mayoría de estas células se ubican en la médula ósea, donde corresponden a menos del 1% de las células totales. A pesar de esta baja proporción celular, la fragmentación de un solo megacariocito maduro da lugar a muchas plaquetas, entre 2000 y 7000 plaquetas, en un proceso que dura más o menos una semana.
El paso de megacariocito a plaquetas ocurre por estrangulaciones en las membranas de las primeras, seguidas de la separación y liberación de las plaquetas recién formadas. Una serie de elementos moleculares – principalmente la trombopoyetina – se encarga de orquestar el proceso.
Los elementos derivados de estas células son las plaquetas, también llamados trombocitos. Estos son fragmentos celulares de tamaño pequeño y carecen de núcleo. Las plaquetas las encontramos formando parte de la sangre y son fundamentales en el proceso de coagulación de la sangre o hemostasia, curación de las heridas, angiogénesis, inflamación y la inmunidad innata.
Índice del artículo
- 1 Perspectiva histórica
- 2 Características y estructura
- 3 Funciones
- 4 Formación y maduración
- 5 Referencias
El proceso por el cual se originan las plaquetas ha sido estudiado por más de 100 años. En 1869 un biólogo oriundo de Italia llamado Giulio Bizzozero describió lo que parecía ser una célula gigante, con más de 45 um de diámetro.
Sin embargo, estas células tan peculiares (en términos de su tamaño) no fueron relacionadas con el origen de las plaquetas hasta el año 1906. El investigador James Homer Wright estableció que las células gigantes inicialmente descritas eran los precursores de las plaquetas, y las denominó megacariocitos.
Posteriormente, con los avances en las técnicas de microscopia se dilucidaron aspectos estructurales y funcionales de estas células, en las que resaltan las contribuciones de Quick y Brinkhous a este campo.
Los megacariocitos son células que participan en la génesis de las plaquetas. Como su nombre lo indica, el megacariocito es de gran tamaño, y es considerada la célula más grande dentro de los procesos hematopoyéticos. Sus dimensiones se encuentran entre los 50 y los 150 um de diámetro.
Además de su tamaño resaltante, una de las características más conspicuas de este linaje celular es la presencia de múltiples núcleos. Gracias a la propiedad se considera una célula poliploide, ya que posee más de dos juegos de cromosomas en el interior de dichas estructuras.
La producción de los múltiples núcleos ocurre en la formación del megacariocito a partir del megacarioblasto, donde el núcleo se puede dividir tantas veces que un megacariocito posee de 8 a 64 núcleos, en promedio. Estos núcleos pueden ser hipo o hiperlobulados. Esto ocurre por el fenómeno de endomitosis, que será discutido más adelante.
Sin embargo, también se han reportado megacariocitos que presentan solamente uno o dos núcleos.
En cuanto al citoplasma, aumenta de manera significativa en cuanto a su volumen, seguido de cada proceso de división y presenta gran cantidad de gránulos.
La localización más importante de estas células es la médula ósea, aunque también se pueden encontrar en menor proporción en los pulmones y en el bazo. En condiciones normales, los megacariocitos corresponden a menos de 1% de todas las células de la médula.
Debido al tamaño considerable de estas células progenitoras, el cuerpo no produce una gran cantidad de megacariocitos, debido que una sola célula originará muchas plaquetas – a diferencia de la producción de los demás elementos celulares que si necesitan múltiples células progenitoras.
En un ser humano promedio se pueden formar hasta 108 megacariocitos cada día, que darán origen a más de 1011 plaquetas. Esta cantidad de plaquetas ayuda a mantener un estado estacionario de plaquetas circulantes.
Estudios recientes han resaltado la importancia del tejido pulmonar como región formadora de plaquetas.
Los megacariocitos son células esenciales al proceso denominado trombopoyesis. Este último consiste en la generación de plaquetas, las cuales son elementos celulares de 2 a 4 um, de forma redondeada u ovoide, carentes de estructura nuclear y localizada en el interior de los vasos sanguíneos como componentes sanguíneos.
Como carecen de núcleo los hematólogos prefieren llamarlas “fragmentos” celulares y no células como tal – como los son los glóbulos rojos y blancos.
Estos fragmentos celulares juegan un papel crucial en la coagulación de la sangre, mantienen la integridad de los vasos sanguíneos y participan en los procesos inflamatorios.
Cuando el cuerpo experimenta algún tipo de herida, las plaquetas tienen la capacidad de adherirse rápidamente entre sí, donde empieza una secreción proteica que inicia la formación del coágulo.
Como mencionamos anteriormente, el megacariocito es una de las células precursoras de las plaquetas. Al igual que la génesis de los demás elementos celulares, la formación de las plaquetas – y por ende de los megacariocitos – empieza con una célula troncal (del inglés stem cell) con propiedades pluripotenciales.
Megacarioblasto
Los precursores celulares del proceso inician con una estructura denominada megacarioblasto, la cual duplica su núcleo pero no duplica la célula completa (este proceso se conoce en la literatura como endomitosis) para formar el megacariocito.
Promegacariocito
La etapa que ocurre inmediatamente después del megacarioblasto se denomina promegacariocito, luego viene el megacariocito granular y por último el plaquetario.
En los primeros estados el núcleo de la célula presenta algunos lóbulos y el protoplasma es del tipo basófilo. A medida que se acerca la etapa de los megacariocitos el protoplasma se va tornando progresivamente eosinófilo.
Megacariocito granular
La maduración de megacariocito viene acompañada de una pérdida de la capacidad de proliferar.
Como su nombre lo indica, en el megacariocito del tipo granular se logran distinguir ciertos gránulos que serán observadas en las plaquetas.
Una vez que el megacariocito madura se dirige a la célula endotelial del sinusoide vascular de la médula e inicia su camino como megacariocito plaquetario
Megacariocito plaquetario
El segundo tipo de megacariocito denominado plaquetario se caracteriza por la emisión de prolongaciones digitales que surgen de la membrana celular denominadas herniaciones protoplasmáticas. A estas regiones se desplazan los gránulos mencionados arriba.
A medida que avanza la maduración de la célula, cada herniación sufre una estrangulación. El resultado de este proceso de desintegración finaliza con la liberación de los fragmentos celulares, que no son más que las plaquetas ya formadas. Durante esta etapa, casi todo el citoplasma del megacariocito se transforma en pequeñas plaquetas.
Las distintas etapas descritas, que van desde el megacarioblasto hasta las plaquetas están regulados por una serie de moléculas químicas. La maduración del megacariocito tiene que retardarse a lo largo de su viaje desde el nicho osteoblástico hasta el vascular.
Durante este recorrido, las fibras de colágeno tienen un papel fundamental en la inhibición de la formación de protoplaquetas. En contraste, la matriz celular correspondiente al nicho vascular es rica en el factor de von Willebrand y fibrinógeno, las cuales estimulan la trombopoyesis.
Otros factores reguladores claves de la megacariocitopoyesis son las citoquinas y factores de crecimiento como la trombopoyetina, las interleuquinas, entre otras. La trombopoyetina se encuentra como un regulador muy importante a lo largo de todo el proceso, desde la proliferación hasta la madurez de la célula.
Además, cuando las plaquetas mueren (muerte celular programada) expresan fosfatidilserina en la membrana para fomentar la remoción gracias al sistema de monocito-macrófago. Este proceso de envejecimiento celular se asocia con la desialinización de las glicoproteínas en las plaquetas.
Estas últimas son reconocidas por receptores llamadas Ashwell-Morell de las células del hígado. Este representa un mecanismo adicional para la eliminación de los restos plaquetarios.
Este evento hepático induce la síntesis de trombopoyetina, para iniciar la síntesis de las plaquetas nuevamente, por lo que sirve como un regulador fisiológico.
El evento más resaltante – y curioso – en la maduración de los megacarioblastos es un proceso de división celular llamado endomitosis que le otorga a la célula gigante su carácter poliploide.
Consiste en ciclos de replicación del ADN desacoplados de la citocinesis o división de la célula per se. Durante el ciclo de vida, la célula pasa por un estado proliferativo 2n. En la nomenclatura celular se usa n para designar a un haploide, 2n corresponde a un organismo diploide y así sucesivamente.
Luego del estado 2n, la célula empieza el proceso de endomitosis y de manera progresiva empieza a acumular material genética, a saber: 4n, 8n, 16n, 64n, y así sucesivamente. En algunas células se han encontrado cargas genéticas de hasta 128n.
Aunque no se conoce con precisión los mecanismos moleculares que orquestan esta división, se le atribuye un papel importante a un defecto en la citocinesis producto de malformaciones encontradas en las proteínas miosina II y actina F.
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