MÉGACARYOCYTES: CARACTÉRISTIQUES, STRUCTURE, FORMATION, MATURATION - LA BIOLOGIE - 2025

Les mégacaryocytes sont des cellules de taille considérable, dont la cellule de fragmentation donne naissance à des plaquettes. Dans la littérature, elles sont considérées comme des cellules "géantes" dépassant 50 um, c'est pourquoi elles sont les plus gros éléments cellulaires du tissu hématopoïétique.

Dans la maturation de ces cellules, plusieurs étapes particulières se détachent. Par exemple, l'acquisition de plusieurs noyaux (polyploïdie) à travers des divisions cellulaires consécutives où l'ADN est multiplié mais il n'y a pas de cytokinèse. En plus de l'augmentation de l'ADN, différents types de granulés s'accumulent également.

Source: Wbensmith

La plupart de ces cellules sont situées dans la moelle osseuse, où elles correspondent à moins de 1% des cellules totales. Malgré ce faible taux cellulaire, la fragmentation d'un seul mégacaryocyte mature donne naissance à de nombreuses plaquettes, entre 2 000 et 7 000 plaquettes, dans un processus qui dure environ une semaine.

Le passage du mégacaryocyte aux plaquettes se produit par strangulations dans les membranes du premier, suivies de la séparation et de la libération des plaquettes nouvellement formées. Une série d'éléments moléculaires - principalement la thrombopoïétine - est responsable de l'orchestration du processus.

Les éléments dérivés de ces cellules sont des plaquettes, également appelées thrombocytes. Ce sont de petits fragments cellulaires et dépourvus de noyau. Les plaquettes font partie du sang et sont essentielles dans le processus de coagulation sanguine ou d'hémostase, de cicatrisation des plaies, d'angiogenèse, d'inflammation et d'immunité innée.

Perspective historique

Le processus par lequel les plaquettes proviennent a été étudié pendant plus de 100 ans. En 1869, un biologiste italien du nom de Giulio Bizzozero décrivit ce qui semblait être une cellule géante de plus de 45 um de diamètre.

Cependant, ces cellules particulières (en termes de taille) n'étaient pas liées à l'origine des plaquettes jusqu'en 1906. Le chercheur James Homer Wright a établi que les cellules géantes initialement décrites étaient les précurseurs des plaquettes et les a nommées mégacaryocytes.

Par la suite, avec les progrès des techniques de microscopie, les aspects structurels et fonctionnels de ces cellules ont été élucidés, dans lesquels les contributions de Quick et Brinkhous à ce domaine se démarquent.

Caractéristiques et structure

Mégacaryocytes: progéniteurs des plaquettes

Les mégacaryocytes sont des cellules qui participent à la genèse des plaquettes. Comme son nom l'indique, le mégacaryocyte est de grande taille et est considéré comme la plus grande cellule des processus hématopoïétiques. Ses dimensions sont comprises entre 50 et 150 um de diamètre.

Noyau et cytoplasme

Outre sa taille importante, l'une des caractéristiques les plus remarquables de cette lignée cellulaire est la présence de plusieurs noyaux. Grâce à cette propriété, elle est considérée comme une cellule polyploïde, car elle possède plus de deux ensembles de chromosomes au sein de ces structures.

La production des noyaux multiples se produit dans la formation du mégacaryocyte à partir du mégacaryoblaste, où le noyau peut se diviser tant de fois qu'un mégacaryocyte a en moyenne de 8 à 64 noyaux. Ces noyaux peuvent être hypo ou hyperlobulés. Cela se produit en raison du phénomène d'endomitose, qui sera discuté plus tard.

Cependant, des mégacaryocytes ne présentant qu'un ou deux noyaux ont également été rapportés.

Quant au cytoplasme, il augmente considérablement en volume, suivi de chaque processus de division et présente un grand nombre de granules.

Emplacement et quantité

L'emplacement le plus important de ces cellules est la moelle osseuse, bien qu'elles puissent également être trouvées dans une moindre mesure dans les poumons et la rate. Dans des conditions normales, les mégacaryocytes représentent moins de 1% de toutes les cellules de la moelle osseuse.

En raison de la taille considérable de ces cellules progénitrices, le corps ne produit pas un grand nombre de mégacaryocytes, car une seule cellule produira de nombreuses plaquettes - contrairement à la production des autres éléments cellulaires qui ont besoin de plusieurs cellules progénitrices.

Chez un être humain moyen, jusqu'à 10 ⁸ mégacaryocytes peuvent se former chaque jour, donnant lieu à plus de 10 ¹¹ plaquettes. Cette quantité de plaquettes aide à maintenir un état stable des plaquettes en circulation.

Des études récentes ont mis en évidence l'importance du tissu pulmonaire en tant que région de formation des plaquettes.

Caractéristiques

Les mégacaryocytes sont des cellules essentielles dans le processus appelé thrombopoïèse. Ce dernier consiste en la génération de plaquettes, qui sont des éléments cellulaires de 2 à 4 um, de forme ronde ou ovoïde, dépourvus de structure nucléaire et situés à l'intérieur des vaisseaux sanguins en tant que composants sanguins.

Comme ils n'ont pas de noyau, les hématologues préfèrent les appeler des «fragments» de cellules et non des cellules en tant que telles - comme le sont les globules rouges et blancs.

Ces fragments cellulaires jouent un rôle crucial dans la coagulation du sang, maintiennent l'intégrité des vaisseaux sanguins et participent aux processus inflammatoires.

Lorsque le corps subit un type de blessure, les plaquettes ont la capacité d'adhérer rapidement les unes aux autres, là où commence une sécrétion de protéines qui initie la formation du caillot.

Formation et maturation

Schéma de formation: du mégacaryoblaste aux plaquettes

Comme nous l'avons mentionné précédemment, le mégacaryocyte est l'une des cellules précurseurs des plaquettes. Comme la genèse d'autres éléments cellulaires, la formation des plaquettes - et donc des mégacaryocytes - commence par une cellule souche aux propriétés pluripotentes.

Mégakaryoblaste

Les précurseurs cellulaires du processus commencent par une structure appelée mégacaryoblaste, qui duplique son noyau mais ne duplique pas la cellule entière (ce processus est connu dans la littérature sous le nom d'endomitose) pour former le mégacaryocyte.

Promegacariocito

Le stade qui survient immédiatement après le mégacaryoblaste est appelé le promégacaryocyte, suivi du mégacaryocyte granuleux et enfin de la plaquette.

Dans les premiers stades, le noyau de la cellule a quelques lobes et le protoplasme est de type basophile. À l'approche du stade mégacaryocyte, le protoplasme devient progressivement éosinophile.

Mégacaryocyte granulaire

La maturation des mégacaryocytes s'accompagne d'une perte de capacité à proliférer.

Comme son nom l'indique, dans le mégacaryocyte de type granulaire, il est possible de distinguer certains granules qui seront observés dans les plaquettes.

Une fois que le mégacaryocyte mûrit, il se dirige vers la cellule endothéliale de la sinusoïde vasculaire de la moelle épinière et commence son chemin sous forme de mégacaryocyte plaquettaire

Mégacaryocyte plaquettaire

Le deuxième type de mégacaryocyte appelé plaquette est caractérisé par l'émission de processus numériques qui proviennent de la membrane cellulaire appelés hernies protoplasmiques. Les granulés mentionnés ci-dessus se déplacent vers ces régions.

Au fur et à mesure que la cellule mûrit, chaque hernie subit une strangulation. Le résultat de ce processus de désintégration se termine par la libération de fragments cellulaires, qui ne sont rien de plus que des plaquettes déjà formées. Au cours de cette étape, la majeure partie du cytoplasme du mégacaryocyte est transformée en petites plaquettes.

Facteurs réglementaires

Les différentes étapes décrites, allant du mégacaryoblaste aux plaquettes, sont régulées par une série de molécules chimiques. La maturation du mégacaryocyte doit être retardée tout au long de son trajet de la niche ostéoblastique à la niche vasculaire.

Au cours de ce voyage, les fibres de collagène jouent un rôle fondamental dans l'inhibition de la formation de protoplatelets. En revanche, la matrice cellulaire correspondant à la niche vasculaire est riche en facteur de von Willebrand et en fibrinogène, qui stimulent la thrombopoïèse.

D'autres facteurs régulateurs clés de la mégacaryocytopoïèse sont les cytokines et les facteurs de croissance tels que la thrombopoïétine, les interleukines, entre autres. La thrombopoïétine est un régulateur très important tout au long du processus, de la prolifération à la maturité cellulaire.

De plus, lorsque les plaquettes meurent (mort cellulaire programmée), elles expriment la phosphatidylsérine dans la membrane pour favoriser l'élimination grâce au système monocyte-macrophage. Ce processus de vieillissement cellulaire est associé à la désialinisation des glycoprotéines dans les plaquettes.

Ces derniers sont reconnus par des récepteurs appelés Ashwell-Morell sur les cellules hépatiques. Cela représente un mécanisme supplémentaire pour l'élimination des débris plaquettaires.

Cet événement hépatique induit la synthèse de la thrombopoïétine, pour initier à nouveau la synthèse des plaquettes, il sert donc de régulateur physiologique.

Endomitose

L'événement le plus remarquable - et le plus curieux - de la maturation des mégacaryoblastes est un processus de division cellulaire appelé endomitose qui donne à la cellule géante son caractère polyploïde.

Il consiste en des cycles de réplication de l'ADN découplés de la cytokinèse ou de la division de la cellule en soi. Au cours du cycle de vie, la cellule passe par un état prolifératif de 2n. Dans la nomenclature cellulaire, n est utilisé pour désigner un haploïde, 2n correspond à un organisme diploïde, et ainsi de suite.

Après l'état 2n, la cellule commence le processus d'endomitose et commence progressivement à accumuler du matériel génétique, à savoir: 4n, 8n, 16n, 64n, etc. Dans certaines cellules, des charges génétiques allant jusqu'à 128 n ont été trouvées.

Bien que les mécanismes moléculaires qui orchestrent cette division ne soient pas précisément connus, un rôle important est attribué à un défaut de cytokinèse résultant de malformations retrouvées dans les protéines myosine II et actine F.

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