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Plaquetas - estructura y función
E.M.C.
www.suth.org.uy
Fisiología de agregación plaquetaria
- Los procesos que llevan a la agregación plaquetaria se inician en condiciones fisiológicas con la unión de determinados agonistas (colágeno y F. von Willebrand) a ciertas glicoproteínas (GP) localizadas en la superficie de la plaqueta. Esta unión desencadena una serie de señales en el interior de la plaqueta entre las que se destacan: la movilización de Ca++.

Fisiología de la agregación plaquetaria
- La fosforilación de proteínas, síntesis de tromboxano y fodatidilinositoles, que inducen cambios en el citoesqueleto, reorganizan las moléculas de superficie y causan la liberación de sustancias contenidas en los gránulos alfa y gránulos densos.
- Estos procesos conducen a la activación y agregación plaquetaria.

Estructura plaquetaria
- Las PQs circulantes son un disco irregular, con una membrana fosfolípidica, una serie de microtúbulos, y un sistema canalicular muy extenso que conecta la superficie al citoplasma.
- Dentro del citoplasma hay mitocondrias, perixosomas, lisosomas y dos tipos de gránulos: alfa y densos.
Estructura básica.
Gránulos plaquetarios
- Los gránulos densos contienen agonistas no proteicos: A.D.P., A.T.P.,serotonina y calcio.
- Los gránulos alfa, contienen un amplio rango de proteínas: 1) proteínas adhesivas: (F.v.W,F.I,Fibronectina,vitronectina, trombospondina, P- selectina)
Estructura plaquetaria
- 2) p.procoagulantes: F.V., F.XI., F.XIII.
- 3) f. anticoagulantes y factores antifibrinolíticos: Proteína S, PAI- 1
- 4) antiheparinas : FPQ 4, - tromboglobulina
- 5) factores promotores del crecimiento, angiogénesis y reparación: P.D.G.F, T.G.F , trombospondina.
Funciones primarias
Función plaquetaria
- La membrana plaquetaria tiene receptores que están puestos para la interacción inmediata con las proteínas adhesivas específicas cuando hay una zona de daño vascular.
- Estos receptores median la adhesión al subendotelio, seguida por activación plaquetaria, agregación con otras PQs, formando así un tapón sellador en el sitio de lesión.

Función plaquetaria
- Aunque estos procesos se esquematizan por separado, in vivo tienen lugar simultáneamente.
- Cuando las PQs encuentran un endotelio denudado, ellas se adhieren a la matrix subendotelial, cambian de forma, y emiten seudópodos para cubrir esa área de activación. Los agonistas de su entorno interaccionan con los receptores específicos de su superficie.
Plaquetas no activadas
Activación de las GP IIb/IIIa
Adhesión mediada por receptores
- La membrana plaquetaria contiene un número de GP que son receptores de las proteínas adhesivas presentes tanto en la pared vascular como en el plasma.
- Basados en patrones dados por la separación por electroforesis en gel de poliacrilamida, estas GPs se han nominado desde la I a la IX; posteriores divisiones las han designados como a y b.

Adhesión mediada por receptores

- Estos receptores de adhesión incluyen: GPIa/IIa para colágeno, GPIc/IIa para fibronectina, GPIb (dentro del complejo Ib/IX) para v.WF.,y GPIIb/IIIa para v.W.F.,fibrinógeno, fibronectina y vitronectina.
- El depósito de las plaquetas sobre el endotelio expuesto depende de la fuerza de cizallamiento dentro del vaso.

Adhesión mediada por receptores
- La velocidad de la sangre en el vaso es mayor en el centro y menor cerca de las paredes. Existen capas de diferentes fuerzas.
- Los GR predominan en el centro axial; las plaquetas son marginadas a lo largo de las paredes de los vasos por las fuerzas de cizallamiento y por colisión con los G.R.
- Como resultado de esto, las PQs están bien posicionadas para cuidar la integridad del vaso.

Adhesión mediada por receptores
- En los sitios de alto "shear stress" como en la microcirculación y en las áreas de estrechamiento vascular, los eventos de adhesión primarios son mediados por uniones subendoteliales del F.v.W., interactuando con la GPIb.
- La adhesión inicial es rápida pero transitoria aunque suficiente como para enlentecer el pasaje plaquetario (como los G.B. en la inflamación)

Receptores mediadores de Adhesión
- La interacción de la GPIb plaquetaria con el F.v.W, induce señalización intracelular que resulta en cambio conformacional y activación de las integrinas GPIIb/IIIa.
- El F.v.W. luego se une irreversiblemente a las GPIIb/IIIa activadas, produciendo una firme adhesión de las plaquetas a la pared vascular. La GPIIb/IIIa activada también se une al Fgno circulante soluble, resultando en agregación plaquetaria y formación del trombo.

Receptores mediadores de Adhesión
- En los lugares de bajo "shear stress"- en grandes vasos - las GP plaquetarias adhieren a las proteínas adhesivas expuestas de la matriz : fibronectina, colágeno y fibrinógeno.
- Las PQs adhieren a través de la GPIc / IIa a la fibronectina, a través de la GPIa /IIa al colágeno, y a través de la GPIIb /IIIa al fibrinógeno inmovilizado.

Receptores mediadores de Adhesión
- El complejo IIb /IIIa también se une al Fgno. soluble circulante y al F.v.W., resultando en agregación plaquetaria y en la formación del trombo plaquetario.
- Receptores mediadores de Adhesión
- La unión a estas proteínas inicia la señalización intracelular que induce la activación plaquetaria.
- La participación del F.v.W. es de menor significancia bajo condiciones de bajo flujo o "shear stress".

Interacción plaquetas- endotelio

Función de los agonistas
Secreción
- Los receptores plaquetarios a través de sus ligandos generan la contracción del citoesqueleto y la fusión de los gránulos de depósito con el sistema canalicular de superficie a través del cual se produce la salida de su contenido.
- La secreción de los gránulos densos induce:vasoconstricción,agregación(ADP) y aumento de la concentración local de Ca++.
- El Ca++ a su vez induce incremento de activación, adhesión y agregación.
- Los gránulos alfa contribuyen al aumento de proteínas adhesivas, factores de la coagulación, anticoagulantes, antilíticos y factores de crecimiento:PDGF, TGF- , trombospondina.

Agregación plaquetaria
- La unión de los receptores con los agonistas transmiten señales desde el exterior de la célula al interior, generando segundos mensajeros que inducen la fosforilación de proteínas y abren los canales iónicos.
- Por tanto hay una activación de las proteínas contráctiles, secreción del contenido de los gránulos, aumento de adhesión, reclutamiento y hemostasis.

Agregación
- La GPIIb/IIIa es un miembro de la gran familia de receptores de adhesión de las superficies celulares: las integrinas. Estos son heterodímeros con dos subunidades no covalentes unidas y , receptores de proteínas adhesivas.
- Las integrinas tienen un gran dominio extracelular, un segmento transmembrana y un corto dominio citoplásmico.
- El segmento intracitoplásmico traduce las señales a las proteínas intracelulares.
- In vivo, las GPIIb/IIIa son capaces de una activación bidireccional:
1) reacciones con ligandos extracelulares como el Fgno., induciendo cambios de forma, enviando una señal al interior de la PQ a la cual sigue la activación y la secreción.
2) activación por agonistas como trombina o ADP, que trasmiten señales citoplásmicas que activan el complejo IIb/IIIa, conducen a cambios de forma , haciendo posible la unión al Fgno. y al F.v.W. que resulta en adhesión y agregación.
- En suma: la activación de las plaquetas por cualquiera de las vías convierte GPIIb/IIIa de una forma latente a activa, resultando el evento final de la agregación.
In vitro, las PQs suspendidas en plasma no agregan hasta que se les pone en contacto con un agonista. Se mide en el laboratorio, por la respuesta a ADP, colágeno, epinefrina, araquidónico y trombina.
Activación de membranas
La membrana fosfolipídica
- Las PQs proveen una superficie de membrana para el anclaje de los factores de la coagulación que llevan a la generación de trombina.
- El F.Xa se activa sobre una membrana fosfolipídica, que lo pone en contacto con los F.IX y F.VIII
- De igual forma se necesita una plataforma fosfolipídica para la activación del F.II por el F.Xa y el F.Va (protrombinasa).
- Esta superficie procoagulante fosfolipídica (antes FPQ3) es generada desde la membrana plaquetaria que tiene cambios conformacionales.
- Como en otras células eukariotas, la fosfatidilserina (PS) y la fosfatidiletanolamina (PE) están localizada en la superficie interna, y la fosfatidilcolina (PC) en la capa externa.
- El mantener esta asimetría de membrana es un proceso activo que requiere ATP y translocasa.
- Además de la activación plaquetaria, el CaË+ intracelular elevado causa un fenómeno de "flip- flop" que transporta la PS a la superficie externa, creando una membrana procoagulante: éste CaË+ puede requerir la participación de una segunda enzima: "escramblasa" El sindrome hemorrágico "Scott syndrome", que se asocia a una falla aislada de esta externalización de la PS, puede deberse a la ausencia de esta enzima.
- Además de este rol procoagulante, la membrana alterada también adquiere una función anticoagulante manteniendo la inactivación del F.Va y F.VIII a por la PC.

Regulación iniciada por las proteínas G
- Aunque la activación inducida por los agonistas se inicia en los receptores de membrana, las señales transmitidas inician una serie de eventos en la membrana y en el citosol.Además de las integrinas asociadas a la superficie hay 9 receptores proteicos de tipo G que interaccionan con ambos: agonistas (trombina, epinefrina, TXA2) e inhibidores (PGI2)
- El rol de los agonistas sobre sus específicos receptores está unido a la activación de la fosfolipasa C, fosfolipasa A y adenylciclasa.
- Estas a su vez, gatillan la producción de 2dos. mensajeros: IP3, DAG, y CaË , TXA2 y AMPc respectivamente.
- La membrana fosfolipídica es el sustrato para 2 vías inter- relacionadas: vía de los fosfoinositoles y la vía de los eicosanoides.
- Los fosfolipídos de membrana son: fosfatidilcolina (PC) fosfatidilserina (PS) y fosfatidilinositol (PI). Otros 2 inositoles conteniendo fosfolípidos se derivan de la fosforilación del PI :fosfatidilinositol 4 - fosfato (PIP) y fosfatidilinositol 4,5 - difosfato (PIPË)

Vía de los fosfoinositoles

- La respuesta primaria a un agonista - de un set de receptores de proteínas G - es la activación de la fosfolipasa C; esta enzima el PIP­ a inositol trifosfato (IP­) y DAG.
- DAG activa la protekincinasa C: ésta induce secreción granular y la regulación de los receptores GPIIb/IIIa, aumentando la agregación.
- IP¸ eleva el Ca·+ 10 a 100 veces induciendo la liberación de Ca · + intracelular - sistema tubular denso - y aumentando el flujo a través de la membrana. El aumento del Ca· + citosólico "gatilla" la secreción granular la cual produce la activación 2aria. de la fosfolipasa AË.

Síntesis de eicosanoides

- Los agonistas unidos a los receptores específicos de las proteínas G activan la fosfolipasa AË. Las proteínas G la activan directamente, o por aumento del CaË+ citosólico.
- La fosfolipasa AË activada, hidroliza la membrana fosfolipídica liberando el ácido araquidónico.
- La enzima ciclooxigenasa - 1 convierte el araquidonato a prostaglandinas eicosanoides: PGG Ë y PGHË.
- En las plaquetas, PGHË es convertido por la sintetasa de la prostaciclina en prostaciclina (PGIË) un inhibidor de la agregación plaquetaria.

AMP cíclico
- El AMPc es la unión de las dos vías opuestas de los eicosanoides para regular la agregación plaquetaria.
- El AMPc se forma desde el ATP por la acción de la enzima adenylciclasa la cual lo hidroliza a AMP por la fosfodiesterasa del AMPc. Elevados niveles de AMP cíclico inhiben la agregación.
- Cuando estos niveles caen, se produce. la agregación
- Este efecto inhibitorio del AMPc es debida a su interferencia con la hidrólisis fosfolipídica y con la reducción del CaË+ citosólico.
- La PGIË liberada por las células endoteliales se transforma en un sitio de unión para un receptor plaquetario de proteína G, que activa la adenylciclasa: la producción de AMPc es aumentada y la agregación se inhibe.
- En contraste, el TXAË promueve la agregación induciendo la hidrólisis fosfodiesterásica del AMPc a AMP.

Correlaciones Clínicas
- DEFECTOS EN LA FUNCIÓN PLAQUETARIA - pueden ser congénitos o adquiridos. Todos se manifiestan por sangrados fáciles de las membranas mucosas y por aumento del sangrado a mínimos traumatismos.
- El laboratorio aporta un tiempo de sangría prolongado o en algunos defectos, trastornos de la función agregante, entre otros.

Defectos Congénitos

1)Defectos de Adhesión
2) Defectos de Agregación

Defectos de Adhesión
- El sindrome plaquetario llamado Bernard - Soulier es una deficiencia autosómica recesiva por disfunción de la GPIb, la glicoproteína de adhesión para el F.v.W.
- La respuesta "in vitro" de las plaquetas a los inductores ADP,Colágeno y epinefrina es normal, pero no a la ristocetina, promotor de la agregación de la GPIb- F.v.W. en plaquetas normales.

Defectos de Agregación
- La tromboastenia de Glanzmann es una desórden autosómico recesivo debido a una disfunción o ausencia de la GPIIb/IIIa; el gen de esta GP está estrechamente relacionado al cr.17; las mutaciones tanto en una u otra están asociadas con su unión en la membrana plasmática. In vitro, la respuesta a ADP, L- epi y Colágeno es pobre o ausente, sin embargo la respuesta mediada por la GPIb a la ristocetina es normal.El antígeno plaquetario HPA- 1(PI Ê) es un componente estructural de GPIIIa, y como tal, está ausente.

Defectos en la secreción:(Storage Pool Disease).
- Defecto en los gránulos densos puede estar presente en forma aislada o asociada con otros síndromes:Hermansky- Pudlak ó Chediak- Higashi, neutrófilos disfuncionantes con gránulos lisosomales gigantes e infecciones recidivantes.
- En ausencia del contenido de los gránulos densos (ADP) los estudios de A.P. son anormales.
- La ausencia de los gránulos es un raro desórden llamado "gray syndrome". Las PQs son muy grandes, pálidas al microscopio, lo cual dio su nombre. Parece que existe una imposibilidad de formar una membrana de almacenaje de estos gránulos, ya que se encuentran en el citoplasma. La clínica muestra sangrados muco- cutáneos y a veces, trombocitopenia. "In vitro" está disminuida la agregación a la trombina.

Defectos Adquiridos
- Inhibición de la Ciclooxigenasa - 1- La aspirina bloquea la formación de la síntesis de eicosanoides, y la síntesis de tromboxanos, por toda la vida de la plaqueta.
- Los efectos antitrombóticos de las bajas dosis de aspirina se manifiestan por su inhibición irreversible de la ciclooxigenasa plaquetaria, juntamente con la producción endotelial de PGIË.

Trombocitopenia

1- producción anormal por disminución medular de los megacariocitos..
2.- aumento de su destrucción por mecanismos inmunológicos.
La producción anormal, puede ser debida a drogas, tóxicos, supresión inmunológica, o parte de una falla medular por aplasia
- PTI (trombocitopenia autoinmune) puede ser debida a anticuerpos dirigidos contra antígenos específicos de superficie, y también contra la configuración antigénica producida por drogas o agentes infecciosos.
- Estos complejos antígeno- anticuerpo pueden fijarse de manera inespecífica a través de la porción Fc alterada en su conformación, o a los receptores Fc plaquetarios. En estas circunstancias, las plaquetas son consumidas como "estandartes inocentes".
- Este debe ser el mecanismo normal de "clearence" de inmunocomplejos del plasma, pero en caso de mayor producción de inmunocomplejos, se traduce por una trombocitopenia.

INHIBICION DE LA CICLOOXIGENASA- 1
- La aspirina (AAS) acetila la coenzima ciclooxigenasa- 1, bloqueando la síntesis de eicosanoides. La configuración estructural de la ciclooxigenasa incluye un largo canal a través del cual el ácido araquidónico tiene acceso a los sitios de activación de la enzima; la acetilación de un residuo de serina bloquea el acceso del sitio del ác. araquidónico.
- Como las PQs son células de estadio final - o sea que no sintetizan proteínas - la acetilación suprime la actividad de de la ciclooxigenasa- 1 (C.O - 1) así como la síntesis del TXAË durante la vida de la plaqueta.
- El efecto antitrombótico de bajas dosis de aspirina resulta de la inhibición irreversible de la C.O- 1 plaquetaria, lo cual se suma a una contínua resíntesis de PGIË., dentro de la célula endotelial.
- Es la causa más frecuente de hemorragia debido a: - producción deficiente como resultado de una disminución de los megacariocitos ó
un aumento de la destrución plaquetaria por mecanismos inmunológicos. Alteraciones de la producción pueden ser debido a drogas o tóxicos químicos, inmunosupresión, o parte de una aplasia medular por falla de la stem cell.
- PTI - la trombocitopenia inmune puede resultar de anticuerpos directos contra GP antigénicas específicas de la superficie plaquetaria; GPIIb/IIIa es frecuentemente la disparadora de éstos anticuerpos.
- PTI también se ha asociado a infecciones virales, bacterianas y a exposición a drogas. Los anticuerpos producidos en estas circunstancias, pueden ser dirigidos no contra el antígeno plaquetario, sino contra la configuración antigénica de la droga o agente infeccioso.
- Un aumento de la destrución plaquetaria por mecanismos inmunológicos. Alteraciones de la producción pueden ser debido a drogas o tóxicos químicos, inmunosupresión, o parte de una aplasia medular por falla de la stem cell.
- Estos complejos antígeno- anticuerpo pueden fijarse, no específicamente a través de la porción Fc alterada en la unión con el anticuerpo, al receptor Fc de la plaqueta.
- En estas circunstancias, las plaquetas son consumidas como inocentes "estandartes".
- Este debe ser un mecanismo normal para limpiar de complejos inmunes el plasma.
- Una sobreproducción de estos complejos, resultará en una trombocitopenia.

Referencias
1 Ahby B,Daniel JL, Smith JB. Mechanisms of platelet activation and inhibition. Hematol Oncol Clin North Am 4:1- 18,1990
2 Weiss HJ. Flow related platelet deposition on subendothelium.Thromb Haemost 74:117- 122,1995
3 Zwaal RFA, Schroit AJ. Pathologic implications of membrane phospholipid asymetry in blood cells.Blood 89:1121- 1132, 1997
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