Форма и особенности строения тромбоцитов человека

(от греч. θρόμβος — сгусток и κύτος — клетка; устаревшее название — кровяные пластинки) — это небольшие (2—4 мкм) безъядерные плоские бесцветные форменные элементы крови, образующиеся из мегакариоцитов.

Функции

Сканирующая электронная микрофотография (SEM) клеток крови человека: эритроцит, активированный тромбоцит, лейкоцит (слева направо).
Тромбоциты выполняют две основных функции:

1. Формирование тромбоцитного агрегата, первичной пробки, закрывающей место повреждения сосуда;
2. Предоставления своей поверхности для ускорения ключевых реакций плазменного свёртывания.

Относительно недавно установлено, что тромбоциты также играют важнейшую роль в заживлении и регенерации поврежденных тканей, выделяя из себя в повреждённые ткани факторы роста, которые стимулируют деление и рост клеток. Факторы роста представляют собой полипептидные молекулы различного строения и назначения. К важнейшим факторам роста относятся тромбоцитарный фактор роста (PDGF), трансформирующий фактор роста (TGF-β), фактор роста эндотелия сосудов (VEGF), фактор роста эпителия (EGF), фактор роста фибробластов (FGF), инсулиноподобный фактор роста (IGF)[1].

Физиологическая плазменная концентрация тромбоцитов — 180—360*10^9 тромбоцитов на литр.

Уменьшение количества тромбоцитов в крови может приводить к кровотечениям. Увеличение же их количества ведет к формированию сгустков крови (тромбоз), которые могут перекрывать кровеносные сосуды и приводить к таким патологическим состояниям, как инсульт, инфаркт миокарда, легочная эмболия или закупоривание кровеносных сосудов в других органах тела.

Неполноценность или болезнь тромбоцитов называется тромбоцитопатия, которая может быть либо уменьшением количества тромбоцитов (тромбоцитопения), либо нарушением функциональной активности тромбоцитов (тромбастения), либо увеличением количества тромбоцитов (тромбоцитоз). Существуют болезни, уменьшающие число тромбоцитов, такие как гепарин-индуцированная тромбоцитопения или тромботическая пурпура, которые обычно вызывают тромбозы вместо кровотечений.

В связи с неточностью описаний, отсутствием фотографической техники и запутанностью терминологии ранних периодов развития микроскопии, время первого наблюдения тромбоцитов точно неизвестно. Чаще всего их открытие приписывается Донне (1842, Париж), однако есть данные, что их наблюдал ещё сам создатель микроскопа, Антони ван Лёвенгук (1677, Нидерланды). Термин «кровяные пластинки», который до сих пор является предпочтительным в англоязычной литературе (blood platelets), был введен Биццоцеро (1881, Турин), который также сыграл ведущую роль в выявлении связи тромбоцитов с гомеостазом и тромбозом. Это впоследствии привело к появлению термина «тромбоцит» (Декхюйзен, 1901), который в русском языке стал основным. В англоязычной литературе термин используется исключительно для ядерных тромбоцитов у не-млекопитающих (thrombocytes). Кроме того, в русской литературе для тромбоцитов может употребляться термин «бляшка Биццоцеро».

Описание кровяных клеток

Структурные составляющие крови делятся на 2 фракции — красную и белую. Тромбоциты относятся к красной. Они не имеют ядер, синтезируются костным мозгом из мегакариоцитов, крупных клеток со стандартной структурой (объемными ядрами).

В спокойном состоянии, если повреждения сосудов отсутствуют, красные кровяные клетки плоские и напоминают по виду круги или овалы. Увидеть их можно только под микроскопом, размеры 2-5 мкм. Как только целостность капилляров, артерий или вен нарушается, форма тромбоцитов меняется — они увеличиваются в размерах и набухают.

По внешнему виду структурных составляющих физиологической жидкости можно понять, что происходит в организме:

1. Спокойное состояние — без изменений. 90% клеток полностью созревшие.
2. При массивной кровопотере под микроскопом на предметном стекле можно увидеть множество крупных тромбоцитов, костный мозг усиленно вырабатывает новые клетки.
3. При нарушении кроветворения безъядерные клетки мелкие, дегенеративные.
4. Замедление развития и неровные формы позволяют заподозрить злокачественный процесс.
5. Резкое увеличение в размерах указывает на заболевания кроветворной системы.

Продолжительность существования тромбоцитов — 8 суток. Затем они разрушаются в селезенке, костном мозге и печени. При нормальной жизнедеятельности обновление непрерывное. Характеристика по размерам: мегаформы, макроформы, микроформы и нормоформы.

Участие в свёртывании

Особенностью тромбоцита является его способность к активации — быстрому и, как правило, необратимому переходу в новое состояние. Стимулом активации может служить практически любое возмущение окружающей среды, вплоть до простого механического напряжения. Однако основными физиологическими активаторами тромбоцитов считаются коллаген (главный белок внеклеточного матрикса), тромбин (основной белок плазменной системы свертывания), АДФ (аденозиндифосфат, появляющийся из разрушенных клеток сосуда или секретируемый самими тромбоцитами) и тромбоксан А2 (вторичный активатор, синтезируемый и выбрасываемый тромбоцитами; его дополнительная функция заключается в стимуляции вазоконстрикции).

Активированные тромбоциты становятся способны прикрепляться к месту повреждения (адгезия) и друг к другу (агрегация), формируя пробку, перекрывающую повреждение. Кроме того, они участвуют в плазменном свёртывании двумя основными способами — экспонирование прокоагулянтной мембраны и секреция α-гранул.

Экспонирование прокоагулянтной мембраны

В нормальном состоянии мембрана тромбоцитов не поддерживает реакций свёртывания. Отрицательно заряженные фосфолипиды, в первую очередь фосфатидилсерин, сосредоточены на внутреннем слое мембраны, а фосфатидилхолин внешнего слоя связывает факторы свёртывания гораздо хуже. Несмотря на то, что некоторые факторы свёртывания могут связываться и с неактивированными тромбоцитами, это не приводит к формированию активных ферментативных комплексов. Активация тромбоцита предположительно приводит к активации фермента скрамблазы, который начинает быстро, специфично, двухсторонне и АТФ-независимо перебрасывать отрицательно заряженные фосфолипиды из одного слоя в другой. В результате происходит установление термодинамического равновесия, при котором концентрация фосфатидилсерина в обоих слоях выравнивается. Кроме того, при активации имеет место выставление и/или конформационное изменение многих трансмембранных белков внешнего слоя мембраны, и они приобретают способность специфически связывать факторы свёртывания, ускоряя реакции с их участием.

Активация тромбоцитов имеет несколько степеней, и экспрессия прокоагулянтной поверхности является одной из высших. Только тромбин или коллаген могут вызывать такой сильный ответ. Более слабый активатор, особенно АДФ, может вносить вклад в работу сильных активаторов. Однако, они не способны самостоятельно вызвать появление фосфатидилсерина; их эффекты сводятся к изменению формы тромбоцитов, агрегации и частичной секреции.

Секреция α-гранул

Тромбоциты содержат несколько типов гранул, содержимое которых секретируется в процессе активации. Главными для свертывания являются α-гранулы, содержащие высокомолекулярные белки, такие как фактор V и фибриноген.

Особенности строения тромбоцитов

Размеры безъядерных пластин — микроскопические, до 5 мкм. Но каждая из них включает несколько слоев, отвечающих за определенные функции. Благодаря такому строению клетки быстро реагируют на неблагоприятные органические изменения. Кроме микротрубочек и гранул, которые содержат вещества, необходимые для свертывания крови, отдельные тромбоциты включают рибосомы, немембранные органеллы. Именно они отвечают за сократительную способность сосудистых стенок.

Периферическая зона

Внешний слой представляет собой мембрану толщиной 50 нм, состоящую из 3 слоев. В нем содержатся плазматические факторы, энзимы и рецепторы, регулирующие агрегацию, — способность клеток слипаться между собой. Оболочка образует губчатые складки, пронизывающие клетку вдоль и поперек, что позволяет проникать в самые глубокие слои всех тканей и органов.

Мембрана содержит фосфолипазу, составляющую арахидоновой кислоты. Это вещество необходимо для выработки простагландинов. Они в свою очередь стимулируют выработку тромбоксана, необходимого для увеличения скорости агрегации (слипания) и формирования коагуляционных комплексов.

Гликопротеины

Эти соединения находятся в липидном биослое мембраны. Функция — адгезия плоских клеток, связывание с белком (фибронектином). Сгусток, образующийся на поверхности раны, сокращается, становится прочнее и уменьшается в размерах. Если гликопротеинов недостаточно, рана будет долго кровоточить.

Золь-гель

Отвечает за сокращение клетки и повышение способности к агрегации. Эта зона находится в подмембранном слое и состоит из кольца микротрубочек и выпучиваний. Здесь накапливаются АДФ (аденозинтрифосфат, отвечает за обменные процессы на клеточном уровне) и АТФ (аденозинтрифосфорная кислота, источник внутриклеточной энергии), кальций, серотонин, антисвертывающийся (антигепариновый) фактор.

При передаче импульса от головного мозга кольцо микротрубочек сжимается, факторы свертываемости выбрасываются в просвет сосудов, кровь сгущается, способность к агрегации повышается и выпячиваются псевдоподии. Процесс называется «централизация гранул».

Тромбоцитопения — заболевание, при котором уровень красных плоских клеток крови снижается (нижний может опускаться 109 м/л). Первый признак — повышеннаякровоточивость, нарушение свертываемости крови. Если заметили эти симптомы — необходимо обратиться к врачу. Опасность состояния — высокий риск внутренних кровотечений.

Внутриклеточные органеллы

Зона органелл содержит: плотные тела, митохондрии, гликогеновые гранулы, α-гранулы. Плотные тела включают, как уже упоминалось, АДФ и АТФ, кальций и гормоны — адреналин, норадреналин и серотонин. Когда происходит процесс централизации гранул, микротрубочки выбрасывают в кровь эти вещества:

• кальций — повышает интенсивность слипания;
• АДФ и АТФ — нормализует функцию слипания;
• гормоны — сужает просветы сосудов.

Тесты для оценки сосудисто-тромбоцитарного компонента гемостаза

• Время кровотечения;
• Количество тромбоцитов в крови;
• Индуцированная агрегация тромбоцитов.

Качественные дефекты тромбоцитов, лежащие в основе большого числа геморрагических диатезов, подразделяют на следующие группы:

• дизагрегационные тромбоцитопатии, обусловленные отсутствием или блокадой мембранных рецепторов тромбоцитов (тромбастения Гланцмана и др.);
• болезни отсутствия плотных и α-гранул;
• нарушения высвобождения гранул;
• нарушения образования циклических простагландинов и тромбоксана А2;
• дефицит, аномалии и нарушения мультимерности фактора Виллебранда;
• нарушения обмена нуклеотидов и транспорта кальция.

Норма

Нормы тромбоцитов для взрослых и детей (*10 9 /л):

• дети; новорожденные – 100 – 420;
• от 2 недель до года – 150 – 350;
• от года до 5 лет – 180 – 380;
• от 5 лет до 7 лет – 180 – 450;

Содержание в крови тромбоцитов зависит от времени суток и сезона года. Физиологические суточные колебания количества кровяных пластинок составляют около 10%. Циклические изменения количества PLT популяции у женщин во время менструаций может доходить до 25 – 50%.

Максимального повышения такое изменение тромбоцитов в анализе крови у женщин репродуктивного возраста достигает сразу после менструации, что характерно и для любых других кровопотерь, а минимальное значение PLT – это уровень данной популяции во второй половине месячного цикла.