¿Qué son los megacariocitos?
Los megacariocitos son células de un tamaño considerable, cuya fragmentación celular da origen a las plaquetas. En la literatura se consideran 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 acumulan 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 2.000 y 7.000, 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 llamadas trombocitos. Son fragmentos celulares de tamaño pequeño y carecen de núcleo. Las plaquetas forman parte de la sangre y son fundamentales en el proceso de coagulación de la sangre o hemostasia, curación de heridas, angiogénesis, inflamación e inmunidad innata.
Características y estructura de los megacariocitos
– Progenitores de las plaquetas. 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 la célula más grande en los procesos hematopoyéticos. Sus dimensiones se encuentran entre los 50 y los 150 um de diámetro.
– Núcleo y citoplasma. Además de su tamaño, 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 muchas veces (un megacariocito posee de 8 a 64 núcleos, en promedio). Estos núcleos pueden ser hipo o hiperlobulados. Esto ocurre por el fenómeno de endomitosis. Sin embargo, también se han reportado megacariocitos que presentan solamente uno o dos núcleos. En cuanto al citoplasma, aumenta de manera significativa en volumen, seguido de cada proceso de división y presenta gran cantidad de gránulos.
– Localización y cantidad. Se ubican principalmente en 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 del 1% de todas las células de la médula. Debido a su tamaño, el cuerpo no produce una gran cantidad de megacariocitos, pues 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.
Funciones de los megacariocitos
- Producción de plaquetas. Su función principal es producir plaquetas mediante un proceso llamado trombopoyesis. Estas células liberan fragmentos celulares al torrente sanguíneo, donde desempeñan un papel esencial en la respuesta hemostática y la coagulación sanguínea.
- Maduración y liberación. Los megacariocitos experimentan un proceso de maduración donde experimentan divisiones celulares sin citocinesis (división del citoplasma). Esto resulta en células gigantes multinucleadas que eventualmente liberan plaquetas al torrente sanguíneo.
- Interacción con células endoteliales. Interactúan con células endoteliales en la médula ósea para facilitar su maduración y liberación de plaquetas.
- Regulación hormonal. La producción y liberación de plaquetas por los megacariocitos están reguladas por varias hormonas y factores de crecimiento, como la trombopoyetina.
- Participación en la hematopoyesis. Además de su función específica en la producción de plaquetas, los megacariocitos también están involucrados en el proceso más amplio de hematopoyesis, la formación de células sanguíneas, incluyendo glóbulos rojos y blancos.
- Reserva de plaquetas. También actúan como una especie de “reserva” de plaquetas en la médula ósea. En situaciones de hemorragia o lesión vascular, la liberación rápida de plaquetas desde la médula ósea ayuda a detener el sangrado y promover la coagulación.
Formación y maduración de los megacariocitos
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 madre (del inglés stem cell) con propiedades pluripotenciales.
- Megacarioblasto. Los precursores celulares del proceso inician con una estructura denominada megacarioblasto, que duplica su núcleo, pero no la célula completa (este proceso se conoce 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 basófilo. A medida que se acerca la etapa de los megacariocitos, el protoplasma se torna progresivamente eosinófilo.
- Megacariocito granular. La maduración del megacariocito viene acompañada de una pérdida de la capacidad de proliferar. Como su nombre lo indica, en el megacariocito del tipo granular se distinguen ciertos gránulos que serán observados 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 son las plaquetas ya formadas. Durante esta etapa, casi todo el citoplasma del megacariocito se transforma en pequeñas plaquetas.
Factores regulatorios
Las distintas etapas, desde el megacarioblasto hasta las plaquetas, están reguladas 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, que 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 es 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 desalinización de las glicoproteínas en las plaquetas.
Estas últimas son reconocidas por receptores llamados 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.
Endomitosis
El evento más resaltante y curioso en la maduración de los megacarioblastos es el 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 genético, a saber: 4n, 8n, 16n, 64n, y así sucesivamente. En algunas células se han encontrado cargas genéticas de hasta 128n.
Aunque no se conocen 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.
Referencias
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- Alonso, M. A. S., & i Pons, E. C. Manual práctico de hematología clínica. Antares.
- Dacie, J. V., & Lewis, S. M. Practical haematology. Churchill livingstone.
- Junqueira, L. C., Carneiro, J., & Kelley, R. O. Basic histology: text & atlas. McGraw Hill.
- Welsch, U., & Sobotta, J. Histología. Ed. Médica Panamericana.