Fonction physiologique des plaquettes

Les plaquettes (thrombocytes) sont de petits morceaux de cytoplasme libérés par le cytoplasme des mégacaryocytes matures dans la moelle osseuse.Bien que les mégacaryocytes constituent le plus petit nombre de cellules hématopoïétiques dans la moelle osseuse, représentant seulement 0,05 % du nombre total de cellules nucléées de la moelle osseuse, les plaquettes qu'ils produisent sont extrêmement importantes pour la fonction hémostatique du corps.Chaque mégacaryocyte peut produire de 200 à 700 plaquettes.

Le nombre de plaquettes d’un adulte normal est de (150-350) × 109/L.Les plaquettes ont pour fonction de maintenir l’intégrité des parois des vaisseaux sanguins.Lorsque le nombre de plaquettes diminue à 50 × Lorsque la tension artérielle est inférieure à 109/L, un traumatisme mineur ou une simple augmentation de la pression artérielle peut provoquer des taches de stase sanguine sur la peau et la sous-muqueuse, voire un purpura important.En effet, les plaquettes peuvent se déposer sur la paroi vasculaire à tout moment pour combler les vides laissés par le détachement des cellules endothéliales et peuvent fusionner en cellules endothéliales vasculaires, qui peuvent jouer un rôle important dans le maintien de l’intégrité des cellules endothéliales ou dans la réparation des cellules endothéliales.Lorsqu’il y a trop peu de plaquettes, ces fonctions sont difficiles à remplir et il existe une tendance aux saignements.Les plaquettes présentes dans le sang circulant sont généralement dans un état « stationnaire ».Mais lorsque les vaisseaux sanguins sont endommagés, les plaquettes sont activées par contact avec la surface et par l’action de certains facteurs de coagulation.Les plaquettes activées peuvent libérer une série de substances nécessaires au processus hémostatique et exercer des fonctions physiologiques telles que l'adhésion, l'agrégation, la libération et l'adsorption.

Les mégacaryocytes producteurs de plaquettes sont également dérivés de cellules souches hématopoïétiques de la moelle osseuse.Les cellules souches hématopoïétiques se différencient d’abord en cellules progénitrices de mégacaryocytes, également connues sous le nom de mégacaryocytes d’unité formant colonie (CFU Meg).Les chromosomes du noyau du stade des cellules progénitrices sont généralement de 2 à 3 ploïdies.Lorsque les cellules progénitrices sont diploïdes ou tétraploïdes, les cellules ont la capacité de proliférer, c'est donc l'étape où les lignées de mégacaryocytes augmentent le nombre de cellules.Lorsque les cellules progénitrices des mégacaryocytes se sont davantage différenciées en 8 à 32 mégacaryocytes ploïdes, le cytoplasme a commencé à se différencier et le système endomembranaire s'est progressivement complété.Enfin, une substance membranaire sépare le cytoplasme des mégacaryocytes en plusieurs petites zones.Lorsque chaque cellule est complètement séparée, elle devient une plaquette.Une à une, les plaquettes tombent des mégacaryocytes à travers l'espace entre les cellules endothéliales de la paroi sinusale de la veine et pénètrent dans la circulation sanguine.

Ayant des propriétés immunologiques complètement différentes.La TPO est une glycoprotéine principalement produite par les reins, avec un poids moléculaire d'environ 80 000 à 90 000.Lorsque le nombre de plaquettes dans le sang diminue, la concentration de TPO dans le sang augmente.Les fonctions de ce facteur régulateur comprennent : ① l'amélioration de la synthèse de l'ADN dans les cellules progénitrices et l'augmentation du nombre de polyploïdes cellulaires ;② Stimuler les mégacaryocytes pour synthétiser les protéines ;③ Augmentez le nombre total de mégacaryocytes, entraînant une augmentation de la production de plaquettes.À l'heure actuelle, on pense que la prolifération et la différenciation des mégacaryocytes sont principalement régulées par deux facteurs régulateurs sur les deux étapes de différenciation.Ces deux régulateurs sont le facteur de stimulation des colonies de mégacaryocytes (Meg CSF) et la thrombopoïétine (TPO).Le Meg CSF est un facteur régulateur qui agit principalement au stade des cellules progénitrices, et son rôle est de réguler la prolifération des cellules progénitrices des mégacaryocytes.Lorsque le nombre total de mégacaryocytes dans la moelle osseuse diminue, la production de ce facteur régulateur augmente.

Une fois que les plaquettes entrent dans la circulation sanguine, elles n’ont des fonctions physiologiques que pendant les deux premiers jours, mais leur durée de vie moyenne peut être de 7 à 14 jours.Lors des activités hémostatiques physiologiques, les plaquettes elles-mêmes se désintégreront et libéreront toutes les substances actives après agrégation ;Il peut également s'intégrer dans les cellules endothéliales vasculaires.Outre le vieillissement et la destruction, les plaquettes peuvent également être consommées au cours de leurs fonctions physiologiques.Les plaquettes vieillissantes sont englouties dans les tissus de la rate, du foie et des poumons.

1. Ultrastructure des plaquettes

Dans des conditions normales, les plaquettes apparaissent sous la forme de disques légèrement convexes des deux côtés, d'un diamètre moyen de 2 à 3 µm.Le volume moyen est de 8 µM3.Les plaquettes sont des cellules nucléées sans structure spécifique au microscope optique, mais une ultrastructure complexe peut être observée au microscope électronique.À l'heure actuelle, la structure des plaquettes est généralement divisée en zone environnante, zone sol-gel, zone organite et zone de système membranaire spécial.

La surface normale des plaquettes est lisse, avec de petites structures concaves visibles et constitue un système canaliculaire ouvert (OCS).La zone entourant la surface des plaquettes est composée de trois parties : la couche externe, la membrane unitaire et la zone sous-membranaire.Le pelage est principalement composé de diverses glycoprotéines (GP), telles que GP Ia, GP Ib, GP IIa, GP IIb, GP IIIa, GP IV, GP V, GP IX, etc. Il forme une variété de récepteurs d'adhésion et peut se connecter au TSP, à la thrombine, au collagène, au fibrinogène, etc. Il est crucial que les plaquettes participent à la coagulation et à la régulation immunitaire.La membrane unitaire, également connue sous le nom de membrane plasmique, contient des particules protéiques intégrées dans la bicouche lipidique.Le nombre et la répartition de ces particules sont liés à l’adhésion plaquettaire et à la fonction de coagulation.La membrane contient du Na+-K+-ATPase, qui maintient la différence de concentration d'ions à l'intérieur et à l'extérieur de la membrane.La zone sous-membranaire est située entre la partie inférieure de la membrane unitaire et la face externe du microtubule.La zone sous-membranaire contient des filaments sous-membranaires et de l'actine, qui sont liés à l'adhésion et à l'agrégation des plaquettes.

Des microtubules, des microfilaments et des filaments sous-membranaires existent également dans la région sol-gel des plaquettes.Ces substances constituent le squelette et le système de contraction des plaquettes, jouant un rôle important dans la déformation des plaquettes, la libération des particules, l'étirement et la contraction des caillots.Les microtubules sont composés de tubuline, représentant 3 % de la protéine plaquettaire totale.Leur fonction principale est de maintenir la forme des plaquettes.Les microfilaments contiennent principalement de l'actine, qui est la protéine la plus abondante dans les plaquettes et représente 15 à 20 % des protéines plaquettaires totales.Les filaments sous-membranaires sont principalement des composants fibreux, qui peuvent aider la protéine de liaison à l'actine et l'actine à se réticuler en faisceaux.En partant du principe de la présence de Ca2+, l'actine coopère avec la prothrombine, la contractine, la protéine de liaison, la coactine, la myosine, etc. pour compléter le changement de forme des plaquettes, la formation de pseudopodes, la contraction cellulaire et d'autres actions.

Tableau 1 Principales glycoprotéines de la membrane plaquettaire

La zone des organelles est la zone où se trouvent de nombreux types d’organelles dans les plaquettes, ce qui a un impact vital sur la fonction des plaquettes.C'est également un haut lieu de la recherche en médecine moderne.Les composants les plus importants dans la zone des organelles sont diverses particules, telles que les particules α, les particules denses (particules δ) et le lysosome (particules λ), etc., voir le tableau 1 pour plus de détails.Les granules α sont les sites de stockage dans les plaquettes qui peuvent sécréter des protéines.Il y a plus de dix particules α dans chaque plaquette.Le tableau 1 ne répertorie que les composants relativement principaux et, selon la recherche de l'auteur, il a été constaté que α Il existe plus de 230 niveaux de facteurs dérivés des plaquettes (PDF) présents dans les granules.Rapport de particules denses α Les particules sont légèrement plus petites, avec un diamètre de 250 à 300 nm, et il y a 4 à 8 particules denses dans chaque plaquette.À l'heure actuelle, il a été constaté que 65 % de l'ADP et de l'ATP sont stockés dans des particules denses dans les plaquettes, et que 90 % de la 5-HT dans le sang est également stockée dans des particules denses.Les particules denses sont donc cruciales pour l’agrégation plaquettaire.La capacité à libérer de l'ADP et du 5-HT est également utilisée en clinique pour évaluer la fonction de sécrétion plaquettaire.En outre, cette région contient également des mitochondries et du lysosome, qui sont également un point chaud de recherche au pays et à l'étranger cette année.Le prix Nobel de physiologie et médecine 2013 a été décerné à trois scientifiques, James E. Rothman, Randy W. Schekman et Thomas C. Südhof, pour avoir découvert les mystères des mécanismes de transport intracellulaire.Il existe également de nombreux domaines inconnus dans le métabolisme des substances et de l'énergie des plaquettes via les corps intracellulaires et le lysosome.

La zone spéciale du système de membrane comprend l'OCS et le système tubulaire dense (DTS).L'OCS est un système de pipeline tortueux formé par la surface des plaquettes s'enfonçant à l'intérieur des plaquettes, augmentant considérablement la surface des plaquettes en contact avec le plasma.En même temps, il s'agit d'un canal extracellulaire permettant à diverses substances de pénétrer dans les plaquettes et de libérer divers contenus particulaires de plaquettes.Le pipeline DTS n’est pas connecté au monde extérieur et constitue un lieu de synthèse de substances contenues dans les cellules sanguines.

2. La fonction physiologique des plaquettes

La fonction physiologique principale des plaquettes est de participer à l'hémostase et à la thrombose.Les activités fonctionnelles des plaquettes au cours de l'hémostase physiologique peuvent être grossièrement divisées en deux étapes : l'hémostase initiale et l'hémostase secondaire.Les plaquettes jouent un rôle important dans les deux étapes de l'hémostase, mais les mécanismes spécifiques par lesquels elles fonctionnent diffèrent encore.

1) La fonction hémostatique initiale des plaquettes

Le thrombus formé lors de l'hémostase initiale est principalement un thrombus blanc et les réactions d'activation telles que l'adhésion, la déformation, la libération et l'agrégation des plaquettes sont des mécanismes importants dans le processus d'hémostase primaire.

I. Réaction d'adhésion plaquettaire

L'adhésion entre les plaquettes et les surfaces non plaquettaires est appelée adhésion plaquettaire, qui constitue la première étape pour participer aux réactions hémostatiques normales après une lésion vasculaire et une étape importante dans la thrombose pathologique.Après une lésion vasculaire, les plaquettes circulant dans ce vaisseau sont activées par la surface du tissu sous l'endothélium vasculaire et adhèrent immédiatement aux fibres de collagène exposées au site de la lésion.Au bout de 10 minutes, les plaquettes déposées localement ont atteint leur valeur maximale, formant des caillots de sang blanc.

Les principaux facteurs impliqués dans le processus d'adhésion plaquettaire comprennent la glycoprotéine membranaire plaquettaire Ⅰ (GP Ⅰ), le facteur von Willebrand (facteur vW) et le collagène dans le tissu sous-endothélial.Les principaux types de collagène présents sur la paroi vasculaire sont les types I, III, IV, V, VI et VII, parmi lesquels les types I, III et IV sont les plus importants pour le processus d'adhésion plaquettaire dans des conditions fluides.Le facteur vW est un pont qui relie l'adhésion des plaquettes au collagène de type I, III et IV, et le récepteur spécifique de la glycoprotéine GP Ib sur la membrane plaquettaire est le site principal de liaison du collagène plaquettaire.De plus, les glycoprotéines GP IIb/IIIa, GP Ia/IIa, GP IV, CD36 et CD31 présentes sur la membrane plaquettaire participent également à l'adhésion au collagène.

II.Réaction d'agrégation plaquettaire

Le phénomène d’adhésion des plaquettes les unes aux autres est appelé agrégation.La réaction d'agrégation se produit avec la réaction d'adhésion.En présence de Ca2+, la glycoprotéine membranaire plaquettaire GPIIb/IIIa et le fibrinogène agglomèrent les plaquettes dispersées.L'agrégation plaquettaire peut être induite par deux mécanismes différents, l'un étant constitué de divers inducteurs chimiques et l'autre étant provoqué par une contrainte de cisaillement dans des conditions d'écoulement.Au début de l'agrégation, les plaquettes passent d'une forme de disque à une forme sphérique et font saillir des pseudo-pieds qui ressemblent à de petites épines ;Dans le même temps, la dégranulation plaquettaire fait référence à la libération de substances actives telles que l'ADP et la 5-HT, initialement stockées dans des particules denses.La libération d'ADP, de 5-HT et la production de certaines prostaglandines sont très importantes pour l'agrégation.

L'ADP est la substance la plus importante pour l'agrégation plaquettaire, en particulier l'ADP endogène libéré par les plaquettes.Ajouter une petite quantité d'ADP (concentration à 0,9) à la suspension plaquettaire μ en dessous de mol/L), peut rapidement provoquer une agrégation plaquettaire, mais se dépolymériser rapidement ;Si des doses modérées d'ADP (1,0) sont ajoutées μ à environ mol/L, une deuxième phase d'agrégation irréversible se produit peu de temps après la fin de la première phase d'agrégation et de la phase de dépolymérisation, provoquée par l'ADP endogène libéré par les plaquettes ;Si une grande quantité d’ADP est ajoutée, cela provoque rapidement une agrégation irréversible, qui entre directement dans la deuxième phase d’agrégation.L'ajout de différentes doses de thrombine à la suspension plaquettaire peut également provoquer une agrégation plaquettaire ;Et comme pour l'ADP, à mesure que la dose augmente progressivement, une agrégation réversible peut être observée dès la première phase seulement jusqu'à l'apparition de deux phases d'agrégation, puis entrer directement dans la deuxième phase d'agrégation.Étant donné que le blocage de la libération d'ADP endogène avec l'adénosine peut inhiber l'agrégation plaquettaire provoquée par la thrombine, cela suggère que l'effet de la thrombine pourrait être provoqué par la liaison de la thrombine aux récepteurs de la thrombine sur la membrane cellulaire des plaquettes, conduisant à la libération d'ADP endogène.L'ajout de collagène peut également provoquer une agrégation des plaquettes en suspension, mais on pense généralement que seule l'agrégation irréversible dans la deuxième phase est causée par la libération endogène d'ADP provoquée par le collagène.Les substances qui peuvent généralement provoquer l'agrégation plaquettaire peuvent réduire l'AMPc dans les plaquettes, tandis que celles qui inhibent l'agrégation plaquettaire augmentent l'AMPc.Par conséquent, on pense actuellement que la diminution de l’AMPc pourrait entraîner une augmentation du Ca2+ dans les plaquettes, favorisant la libération d’ADP endogène.L'ADP provoque l'agrégation plaquettaire, qui nécessite la présence de Ca2+ et de fibrinogène, ainsi qu'une consommation d'énergie.

Le rôle de la prostaglandine plaquettaire Le phospholipide de la membrane plasmique des plaquettes contient de l'acide arachidonique et la cellule plaquettaire contient de l'acide phosphatidique A2.Lorsque les plaquettes sont activées en surface, la phospholipase A2 est également activée.Sous la catalyse de la phospholipase A2, l'acide arachidonique est séparé des phospholipides dans la membrane plasmique.L'acide arachidonique peut former une grande quantité de TXA2 sous la catalyse de la cyclooxygénase plaquettaire et de la thromboxane synthase.Le TXA2 réduit l'AMPc dans les plaquettes, entraînant une forte agrégation plaquettaire et un effet de vasoconstriction.Le TXA2 est également instable, il se transforme donc rapidement en un TXB2 inactif.De plus, les cellules endothéliales vasculaires normales contiennent de la prostacycline synthase, qui peut catalyser la production de prostacycline (PGI2) à partir des plaquettes.La PGI2 peut augmenter l'AMPc dans les plaquettes, elle a donc un fort effet inhibiteur sur l'agrégation plaquettaire et la vasoconstriction.

L'adrénaline peut passer par α 2. La médiation du récepteur adrénergique peut provoquer une agrégation plaquettaire biphasique, avec une concentration de (0,1 ~ 10) μ Mol/L.Thrombine à faibles concentrations (<0,1 μ À mol/L, la première phase d'agrégation des plaquettes est principalement provoquée par PAR1 ; à des concentrations élevées (0,1-0,3) μ À mol/L, la deuxième phase d'agrégation peut être induite par PAR1 et PAR4 Les inducteurs puissants de l'agrégation plaquettaire comprennent également le facteur d'activation plaquettaire (PAF), le collagène, le facteur vW, la 5-HT, etc. L'agrégation plaquettaire peut également être induite directement par action mécanique sans aucun inducteur. Ce mécanisme fonctionne principalement dans les thromboses artérielles, telles que athérosclérose.

III.Réaction de libération des plaquettes

Lorsque les plaquettes sont soumises à une stimulation physiologique, elles sont stockées dans des particules denses α. Le phénomène d'expulsion de nombreuses substances contenues dans les particules et les lysosomes par les cellules est appelé réaction de libération.La fonction de la plupart des plaquettes est assurée par les effets biologiques des substances formées ou libérées lors de la réaction de libération.Presque tous les inducteurs provoquant l’agrégation plaquettaire peuvent provoquer une réaction de libération.La réaction de libération se produit généralement après la première phase d'agrégation des plaquettes, et la substance libérée par la réaction de libération induit la deuxième phase d'agrégation.Les inducteurs qui provoquent des réactions de libération peuvent être grossièrement divisés en :

je.Faible inducteur : ADP, adrénaline, norépinéphrine, vasopressine, 5-HT.

ii.Inducteurs moyens : TXA2, PAF.

iii.Inducteurs puissants : thrombine, enzyme pancréatique, collagène.

2) Le rôle des plaquettes dans la coagulation sanguine

Les plaquettes participent principalement à diverses réactions de coagulation par l'intermédiaire des phospholipides et des glycoprotéines membranaires, notamment l'adsorption et l'activation des facteurs de coagulation (facteurs IX, XI et XII), la formation de complexes favorisant la coagulation à la surface des membranes phospholipidiques et la promotion de la formation de prothrombine.

La membrane plasmique à la surface des plaquettes se lie à divers facteurs de coagulation, tels que le fibrinogène, le facteur V, le facteur XI, le facteur XIII, etc. α Les particules contiennent également du fibrinogène, du facteur XIII et certains facteurs plaquettaires (PF), parmi lesquels PF2 et PF3 favorisent tous deux la coagulation sanguine.Le PF4 peut neutraliser l'héparine, tandis que le PF6 inhibe la fibrinolyse.Lorsque les plaquettes sont activées en surface, elles peuvent accélérer le processus d’activation en surface des facteurs XII et XI de coagulation.On estime que la surface phospholipidique (PF3) fournie par les plaquettes accélère l’activation de la prothrombine de 20 000 fois.Après avoir relié les facteurs Xa et V à la surface de ce phospholipide, ils peuvent également être protégés des effets inhibiteurs de l'antithrombine III et de l'héparine.

Lorsque les plaquettes s'agrègent pour former un thrombus hémostatique, le processus de coagulation s'est déjà produit localement et les plaquettes ont exposé une grande quantité de surfaces phospholipidiques, offrant ainsi des conditions extrêmement favorables à l'activation du facteur X et de la prothrombine.Lorsque les plaquettes sont stimulées par le collagène, la thrombine ou le kaolin, la sphingomyéline et la phosphatidylcholine à l'extérieur de la membrane plaquettaire se retournent avec la phosphatidyléthanolamine et la phosphatidylsérine à l'intérieur, entraînant une augmentation de la phosphatidyléthanolamine et de la phosphatidylsérine à la surface de la membrane.Les groupes phosphatidyle ci-dessus retournés à la surface des plaquettes participent à la formation de vésicules à la surface de la membrane lors de l'activation plaquettaire.Les vésicules se détachent et pénètrent dans la circulation sanguine pour former des microcapsules.Les vésicules et microcapsules sont riches en phosphatidylsérine, qui aide à l'assemblage et à l'activation de la prothrombine et participe au processus de promotion de la coagulation sanguine.

Après l'agrégation plaquettaire, sa libération de divers facteurs plaquettaires dans les particules favorise la formation et l'augmentation des fibres sanguines et piège d'autres cellules sanguines pour former des caillots.Par conséquent, même si les plaquettes se désintègrent progressivement, les embolies hémostatiques peuvent encore augmenter.Les plaquettes laissées dans le caillot sanguin possèdent des pseudopodes qui s'étendent dans le réseau de fibres sanguines.Les protéines contractiles de ces plaquettes se contractent, provoquant la rétraction du caillot sanguin, expulsant le sérum et devenant un bouchon hémostatique solide, scellant fermement l'espace vasculaire.

En activant les plaquettes et le système de coagulation en surface, il active également le système fibrinolytique.La Plasmine et son activateur contenus dans les plaquettes seront libérées.La libération de sérotonine par les fibres sanguines et les plaquettes peut également amener les cellules endothéliales à libérer des activateurs.Cependant, en raison de la désintégration des plaquettes et de la libération de PF6 et d'autres substances qui inhibent les protéases, elles ne sont pas affectées par l'activité fibrinolytique lors de la formation de caillots sanguins.

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