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Physiologische Funktion der Blutplättchen

Blutplättchen (Thrombozyten) sind kleine Zytoplasmastücke, die aus dem Zytoplasma reifer Megakaryozyten im Knochenmark freigesetzt werden.Obwohl Megakaryozyten die kleinste Anzahl hämatopoetischer Zellen im Knochenmark sind und nur 0,05 % der Gesamtzahl der kernhaltigen Zellen des Knochenmarks ausmachen, sind die von ihnen produzierten Blutplättchen äußerst wichtig für die hämostatische Funktion des Körpers.Jeder Megakaryozyten kann 200–700 Blutplättchen produzieren.

 

 

Die Thrombozytenzahl eines normalen Erwachsenen beträgt (150-350) × 109/L.Blutplättchen haben die Funktion, die Integrität der Blutgefäßwände aufrechtzuerhalten.Wenn die Thrombozytenzahl auf das 50-fache sinkt. Wenn der Blutdruck unter 109/l liegt, kann ein leichtes Trauma oder nur ein erhöhter Blutdruck zu Blutstauflecken auf der Haut und der Unterschleimhaut und sogar zu großer Purpura führen.Dies liegt daran, dass sich Blutplättchen jederzeit an der Gefäßwand absetzen können, um die durch die Ablösung von Endothelzellen entstandenen Lücken zu füllen, und zu Gefäßendothelzellen verschmelzen können, was möglicherweise eine wichtige Rolle bei der Aufrechterhaltung der Endothelzellintegrität oder der Reparatur von Endothelzellen spielt.Wenn zu wenig Blutplättchen vorhanden sind, können diese Funktionen nur schwer erfüllt werden und es besteht die Tendenz zu Blutungen.Die Blutplättchen im zirkulierenden Blut befinden sich im Allgemeinen in einem „stationären“ Zustand.Wenn jedoch Blutgefäße beschädigt sind, werden Blutplättchen durch Oberflächenkontakt und die Wirkung bestimmter Gerinnungsfaktoren aktiviert.Aktivierte Blutplättchen können eine Reihe von Substanzen freisetzen, die für den hämostatischen Prozess notwendig sind, und physiologische Funktionen wie Adhäsion, Aggregation, Freisetzung und Adsorption ausüben.

Blutplättchenproduzierende Megakaryozyten stammen ebenfalls aus hämatopoetischen Stammzellen im Knochenmark.Hämatopoetische Stammzellen differenzieren sich zunächst zu Megakaryozyten-Vorläuferzellen, auch bekannt als Colony Forming Unit Megakaryozyten (CFU Meg).Die Chromosomen im Zellkern des Vorläuferzellstadiums weisen im Allgemeinen eine 2-3-Ploidie auf.Wenn die Vorläuferzellen diploid oder tetraploid sind, haben die Zellen die Fähigkeit zur Proliferation. Dies ist also das Stadium, in dem Megakaryozytenlinien die Anzahl der Zellen erhöhen.Als sich die Megakaryozyten-Vorläuferzellen weiter in 8–32 ploide Megakaryozyten differenzierten, begann sich das Zytoplasma zu differenzieren und das Endomembransystem vervollständigte sich allmählich.Schließlich trennt eine Membransubstanz das Zytoplasma der Megakaryozyten in viele kleine Bereiche.Wenn jede Zelle vollständig getrennt ist, wird sie zu einem Blutplättchen.Nach und nach fallen Blutplättchen vom Megakaryozyten durch den Spalt zwischen den Endothelzellen der Sinuswand der Vene ab und gelangen in den Blutkreislauf.

Mit völlig unterschiedlichen immunologischen Eigenschaften.TPO ist ein hauptsächlich von den Nieren produziertes Glykoprotein mit einem Molekulargewicht von etwa 80.000–90.000.Wenn die Blutplättchen im Blutkreislauf abnehmen, steigt die TPO-Konzentration im Blut.Zu den Funktionen dieses Regulierungsfaktors gehören: ① Verbesserung der DNA-Synthese in Vorläuferzellen und Erhöhung der Anzahl von Zellpolyploiden;② Stimulieren Sie Megakaryozyten zur Proteinsynthese;③ Erhöhen Sie die Gesamtzahl der Megakaryozyten, was zu einer erhöhten Blutplättchenproduktion führt.Derzeit geht man davon aus, dass die Proliferation und Differenzierung von Megakaryozyten hauptsächlich durch zwei regulatorische Faktoren in den beiden Differenzierungsstadien reguliert wird.Diese beiden Regulatoren sind Megakaryozyten-Kolonie-stimulierender Faktor (Meg CSF) und Thrombopoietin (TPO).Meg CSF ist ein regulatorischer Faktor, der hauptsächlich auf das Vorläuferzellstadium wirkt und dessen Rolle darin besteht, die Proliferation von Megakaryozyten-Vorläuferzellen zu regulieren.Wenn die Gesamtzahl der Megakaryozyten im Knochenmark abnimmt, steigt die Produktion dieses regulatorischen Faktors.

Nachdem Blutplättchen in den Blutkreislauf gelangt sind, haben sie nur in den ersten zwei Tagen physiologische Funktionen, ihre durchschnittliche Lebensdauer kann jedoch 7–14 Tage betragen.Bei physiologischen hämostatischen Aktivitäten zerfallen die Blutplättchen selbst und setzen nach der Aggregation alle aktiven Substanzen frei;Es kann sich auch in Gefäßendothelzellen integrieren.Zusätzlich zur Alterung und Zerstörung können Blutplättchen auch während ihrer physiologischen Funktionen verbraucht werden.Alternde Blutplättchen lagern sich im Milz-, Leber- und Lungengewebe ab.

 

1. Ultrastruktur von Blutplättchen

Unter normalen Bedingungen erscheinen Blutplättchen auf beiden Seiten als leicht konvexe Scheiben mit einem durchschnittlichen Durchmesser von 2–3 μm.Das durchschnittliche Volumen beträgt 8 μ M3.Blutplättchen sind kernhaltige Zellen ohne spezifische Struktur unter einem optischen Mikroskop, aber eine komplexe Ultrastruktur kann unter einem Elektronenmikroskop beobachtet werden.Gegenwärtig wird die Struktur von Blutplättchen im Allgemeinen in Umgebungsbereich, Sol-Gel-Bereich, Organellenbereich und speziellen Membransystembereich unterteilt.

Die normale Oberfläche der Blutplättchen ist glatt, weist kleine konkave Strukturen auf und ist ein offenes Kanalsystem (OCS).Der umgebende Bereich der Blutplättchenoberfläche besteht aus drei Teilen: der äußeren Schicht, der Einheitsmembran und dem Submembranbereich.Die Hülle besteht hauptsächlich aus verschiedenen Glykoproteinen (GP), wie GP Ia, GP Ib, GP IIa, GP IIb, GP IIIa, GP IV, GP V, GP IX usw. Sie bildet eine Vielzahl von Adhäsionsrezeptoren und kann sich verbinden zu TSP, Thrombin, Kollagen, Fibrinogen usw. Es ist entscheidend, dass Blutplättchen an der Gerinnung und Immunregulation beteiligt sind.Die Einheitsmembran, auch Plasmamembran genannt, enthält Proteinpartikel, die in der Lipiddoppelschicht eingebettet sind.Die Anzahl und Verteilung dieser Partikel stehen im Zusammenhang mit der Blutplättchenadhäsion und der Koagulationsfunktion.Die Membran enthält Na+-K+- ATPase, die den Ionenkonzentrationsunterschied innerhalb und außerhalb der Membran aufrechterhält.Die Submembranzone befindet sich zwischen dem unteren Teil der Einheitsmembran und der Außenseite des Mikrotubulus.Der Submembranbereich enthält Submembranfilamente und Aktin, die mit der Adhäsion und Aggregation von Blutplättchen zusammenhängen.

Mikrotubuli, Mikrofilamente und Submembranfilamente kommen auch im Sol-Gel-Bereich von Blutplättchen vor.Diese Substanzen bilden das Skelett und das Kontraktionssystem der Blutplättchen und spielen eine wichtige Rolle bei der Verformung der Blutplättchen, der Partikelfreisetzung, der Dehnung und der Gerinnselkontraktion.Mikrotubuli bestehen aus Tubulin und machen 3 % des gesamten Blutplättchenproteins aus.Ihre Hauptfunktion besteht darin, die Form der Blutplättchen beizubehalten.Mikrofilamente enthalten hauptsächlich Aktin, das in Blutplättchen am häufigsten vorkommende Protein und macht 15 bis 20 % des gesamten Blutplättchenproteins aus.Submembranfilamente sind hauptsächlich Faserkomponenten, die dazu beitragen können, dass sich Aktin-bindendes Protein und Aktin zu Bündeln vernetzen.Unter der Voraussetzung der Anwesenheit von Ca2+ kooperiert Aktin mit Prothrombin, Kontraktin, Bindungsprotein, Co-Aktin, Myosin usw., um die Veränderung der Blutplättchenform, die Pseudopodiumbildung, die Zellkontraktion und andere Vorgänge abzuschließen.

Tabelle 1 Haupt-Plättchenmembran-Glykoproteine

Der Organellenbereich ist der Bereich, in dem sich viele Arten von Organellen in Blutplättchen befinden, was einen entscheidenden Einfluss auf die Funktion der Blutplättchen hat.Es ist auch ein Forschungs-Hotspot der modernen Medizin.Die wichtigsten Komponenten im Organellenbereich sind verschiedene Partikel, wie z. B. α-Partikel, dichte Partikel (δ-Partikel) und Lysosomen (λ-Partikel) usw., Einzelheiten siehe Tabelle 1.α-Granulat sind die Speicherorte in Blutplättchen, die Proteine ​​absondern können.In jedem Plättchen befinden sich mehr als zehn α-Partikel.Tabelle 1 listet nur die relativ Hauptkomponenten auf, und gemäß der Suche des Autors wurde festgestellt, dass α über 230 Ebenen von aus Blutplättchen abgeleiteten Faktoren (PDF) im Granulat vorhanden sind.Verhältnis dichter Partikel α Die Partikel sind mit einem Durchmesser von 250–300 nm etwas kleiner und jedes Plättchen enthält 4–8 dichte Partikel.Derzeit wurde festgestellt, dass 65 % von ADP und ATP in dichten Partikeln in Blutplättchen gespeichert sind und 90 % von 5-HT im Blut ebenfalls in dichten Partikeln gespeichert sind.Daher sind dichte Partikel für die Blutplättchenaggregation von entscheidender Bedeutung.Die Fähigkeit zur Freisetzung von ADP und 5-HT wird auch klinisch genutzt, um die Funktion der Blutplättchensekretion zu bewerten.Darüber hinaus enthält diese Region auch Mitochondrien und Lysosomen, was in diesem Jahr auch ein Forschungs-Hotspot im In- und Ausland ist.Der Nobelpreis für Physiologie und Medizin 2013 wurde an drei Wissenschaftler, James E. Rothman, Randy W. Schekman und Thomas C. Südhof, für die Entdeckung der Geheimnisse intrazellulärer Transportmechanismen verliehen.Es gibt auch viele unbekannte Bereiche im Stoff- und Energiestoffwechsel in Blutplättchen durch intrazelluläre Körper und Lysosomen.

Der Bereich der speziellen Membransysteme umfasst OCS und Dense Tubular System (DTS).OCS ist ein gewundenes Rohrleitungssystem, das dadurch entsteht, dass die Oberfläche von Blutplättchen in das Innere der Blutplättchen einsinkt und so die Oberfläche der Blutplättchen in Kontakt mit Plasma erheblich vergrößert.Gleichzeitig ist es ein extrazellulärer Kanal, über den verschiedene Substanzen in die Blutplättchen gelangen und verschiedene Partikelinhalte der Blutplättchen freisetzen können.Die DTS-Pipeline ist nicht mit der Außenwelt verbunden und dient der Synthese von Substanzen innerhalb der Blutzellen.