Appunti sulle piastrine PDF

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Appunti sulle piastrine...

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Appunti La lezione inizia con la seguente discussione sugli argomenti trattati al corso opzionale,non inerente al resto della lezione sulla fisiopatologia dell'emostasi: Discussione iniziale: Sia ripopolare un tessuto con nuove cellule, che differenziare un tessuto, sono processi estremamente complessi da attuare,infatti nell'uomo non siamo ancora in grado di farlo per quanto riguarda gli organi solidi,siamo in grado di farlo in maniere sistematica solo per il midollo osseo.Questo è un concetto importante, non si tratta di strategie semplici dal punto di vista biologico,per il momento però abbiamo almeno la possibilità di studiarli adeguatamente con modelli sperimentali. In linea di massima quando sostituiamo il midollo osseo dobbiamo creare spazio soprimendo il midollo preesistente e trapiantare le cellule staminali prelevate dal paziente stesso.Nel caso del fegato la stretegia è grosso modo la stessa,con la differenza che nel midollo osseo conosciamo la cellula staminale da utilizzare che preleviamo,nel fegato si pensa invece che, anche epatociti perfettamente differenziati, siano in grado di portare avanti questo processo. Si è pensato anche che ci sia un pool di cellule simil staminali che potrebbe essere responsabile del processo,però si è visto che su 100 cellule trapiantate almeno 10-15 cellule sostengono il processo di proliferazione,per cui sarebbe difficile pensare che un 10-15 per cento delle cellule trapiantate provenga dalle cellule del pool staminale. Sono stati fatti anche dei calcoli secondo i quali una sola cellula epatica sarebbe in grado di rigenerare almeno 13 fegati interi,sono dati da prendere con le pinze, però il concetto importante è che un epatocita perfettamente differenziato è in grado di portare avanti il processo di ripopolamento,mentre in genere la cellula differenziata non possiede grandi capacità proliferative;anzi di solito i due concetti di cellula con alta capacità proliferativa e altamente differenziata sono posti in antitesi,quella del fegato potrebbe essere quindi un eccezione. Non è comunque tanto semplice far fare a cellule indifferenziate il percorso che noi vogliamo, come per cellule della placenta non è facile appunto indirizzarle verso la formazione di epatociti,cellule muscolari, neuroni etc. C'è per il momento la speranza che si possano rigenerare tutti i tessuti partendo dalle cellule staminali sapendo come indirizzarle correttamente. Ci sono degli studi secondo cui è possibile riprogrammare le cellule di un individuo facendole assumere un fenotipo staminale,pluripotente questo tramite l'intervento su alcuni geni(meno di 10).Se per esempio un paziente ha un difetto espresso nel fegato io potrei prendere un cellula qualunque del individuo, riprogrammarla fino a farla tornare a cellula staminale e da lì indirizzarla verso il differenziamento epatico,per poi reinserirla nel paziente,senza neanche avere eventuali problemi di rigetto perchè si tratterebbe di un autotrapianto. Tutti questi passaggi non sono semplici,e presentano problemi sia concettuali pratici.

FISIOPATOLOGIA DELL'EMOSTASI: Si estrinseca in due categorie di malattie principali,malattie emorragiche e malattie trombotiche in cui si ha l'attivazione dell'emostasi all'interno dei vasi. Le malattie emorragiche possono essere dovute a 4 fattori principali in termini di origine: possono essere date da difetti dei vasi, difetti delle piastrine,difetti della cascata coagulativa vera e propria e difetti nel controllo dei meccanismi dell'emostasi, come avviene per la cosiddetta coagulazione intravascolare disseminata. Per quanto riguardo i vasi ci si rifersice alla cellula endoteliale, che come tutte le cellule è estremamente complessa,in quanto svolge tutta una serie di funzioni attive; sappiamo che risponde a vari tipi di sollecitazioni.Una delle sue funzioni principali è quella di consentire lo scorrimento del

sangue facendo in modo che non avvengano ne fenomeni di adesione ne formazione di trombi,quindi l'endotelio è antiadesivo e antitrombotico. Dal punto di vista chimico questo si verifica grazie alla presenza di cariche negative sulla membrana della cellula endoteliale che appunto respinge la superficie delle cellule circolanti.Sappiamo inoltre che in condizioni normali le cellule tendono a circolare nella parte centrale del vaso quindi comunque le occasioni di contatto sono ridotte.In condizioni di flusso rallentato ci si trova in una condizione favorente per quanto riguarda l'atteggiamento protrombotico. L' endotelio ha una struttura citoscheletrica particolarmente complessa,risulta ancorato in maniera forte alla membrana basale per contrastare il continuo stress del fluido che scorre,in esso avvengono meccanismi di trasporto che riguardano diverse componenti sia piccole che grosse molecole. Sappiamo che è permeabile a quasi tutto,l'unica componente del plasma per cui l'endotelio è poco permeabile è data dalle proteine.Questa permeabilità alle proteine è importante per la regolazione degli scambi tra capillari e interstizio, questi sono regolati sappiamo dalla pressione idrostatica e dalla pressione colloido osmotica.Durante il processo infiammatorio si ha l'aumento della permeabilità dell'endotelio con alterazione della differenze tra queste due pressioni dovuta al passaggio delle proteine nell'interstizio. Il passaggio di liquidi dal compartimento vascolare all'interstizio serve naturalmente per veicolare tutta una serie di sostanze quali l'Hb, aminoacidi, glucosio e tutto quello che serve alle cellule,se non ci fosse questo scambio di liquidi tutte queste sostanze non potrebbero essere veicolate. I compartimenti liquidi sappiamo sono mantenuti piuttosto costanti,abbiamo circa 25 litri di acqua nel compartimento intracellulare,e circa 15 litri nel compartimento extracellulare di cui fa parte sia il plasma che l'interstizio che comunicano continuamente attraverso questi scambi, favoriti appunto dall'endotelio. Chiaramente all'estremo arteriolare si avrà un passaggio netto di liquido verso l'interstizio mentre all'estremo venulare abbiamo il passaggio opposto. L'endotelio ha anche numerosi meccanismi di trasduzione del segnale,che gli permettono la sintesi di mediatori importanti come l'ossido nitrico,la prostaciclina,la prostaglandina I2,l'endotelina,il fattore tissutale,la lipoprotein lipasi e diversi altri che hanno effetto anche sull'endotelio stesso. Riceve inoltre i messaggi per quando è necessaria una proliferazione cellulare,da parte di stimoli proangiogenetici, esistono infatti diversi tipi di Vascular Endotelial Growth Factor. La cellula endoteliale in conclusione è una cellula estremamente responsiva e metabolicamente attiva.

Un esempio di patologia legata ad un difetto dell'endotelio è la malattia di Von Willenbrand legata ad un deficit di questo fattore omonimo,questo fattore è importante per quanto riguarda l'adesione piastrinica ma serve anche per proteggere dalla degradazione il fattore VIII della coagulazione(chiamato anche fattore anti- emofilico); per cui quando il fattore di Von Willembrand viene a mancare si ha la degradazione del fattore VIII e questo porta ad un quadro simil emofilico,quindi con emorragie conseguenti a piccoli traumi come ad esempio piccoli tagli. Il fattore VIII è codificato peraltro in un gene localizzato nel cromosoma X quindi è soprattutto presente nei maschi perchè non ci può essere la possibile compensazione da parte dell'altro cromosoma X.La forma omozigote della malattia di von willembrand può essere molto grave mentre la forma eterozigote può essere molto più lieve o addirittura asintomatica. Un altra possibile causa di patologie emorragiche è data dai difetti delle piastrine: possiamo avere piastrinopenie quindi una riduzione del numero che normalmente deve andare dai 150.000 ai 300.000 per mm3 o microlitro, e piastrinopatie quindi alterazione nella funzione.

FINE PRIMA ORA -breve digressione- Noi a lezione siamo un po' obbligati a trattare gli argomenti separati per poterci capiare qualcosa di ciascuno, però questo dal punto di vista della fisiopatologia risulta essere anche inutile perchè si tratta di processi interconnessi o, come nel caso dell'emostasi,(attivazione piastrinica e coagulazione) si tratta di un processo solo.Bisogna poi fare uno sforzo per mettere insieme tutte le informazioni in modo da fare una diagnosi,non ci si può concentrare solamente su un canale e dimenticarsi tutto il resto,bisogna evitare di “tagliare il paziente a pezzettini!” ma cercare di mettere tutte le informazioni assieme.

Funzioni delle piastrine: Precedentemente si conosceva solo la funzione di aggregazione per l'attività procoagulante, ma stanno emergendo sempre nuove funzioni delle piastrine: dalla sintesi di diversi mediatori trai i quali radicali dell'ossigeno,al rilascio di fattori di crescita importanti per i fenomeni di riparazione e per i processi neoplastici. Altre possibili funzioni delle piastrine possono essere nei processi infiammatori,allergici,in alterate risposte omeostatiche,malattie croniche fino anche alle malattie mentali sebbene la funzione precisa ancora in molti casi non sia nota.Per quanto riguarda la genesi delle piastrine sappiamo avviene a livello del midollo osseo dai precursori che sono i megacariociti. Alcune delle sostanze contenute all'interno delle piastrine sono molto importanti perchè vengono rilasciate nel microambiente in cui si sta formando il tappo piastrinico. Sono presenti diversi tipi di granuli: I granuli ALFA contengono fibrinogeno,collagene,trombospondina,fibronectina,fattore di von willembrand,fattori chemiotattici per i leucoci,fattori di permeabilità vasale,fattori di crescita come il PDGF,ma anche proteine della famiglia della perforine,battericidi,parassitocidi,una piccolissima quantità di albumina,fattore piastrinico e fattore tissutale, tutto questo per quanto riguarda i granuli alfa. Poi ci sono i granuli densi caratterizzati dalla presenza di ioni, soprattutto calcio e magnesio,ma anche serotonina e l'ADP importante per l'adesività delle piastrine stesse. Poi ci sono altre vescicole che sono paragonate ai lisosomi che contengono le idrolasi acide e altre proteine endogene ed esogeene. La risposta piastrinca: diciamo che l'attivazione si ha quando l'endotelio si altera, o perchè si scopre la membrana basale e in particolare il collagene, o perche si modifica la parete vasale quindi l'endotelio stesso. Succede che le piastrine modificano la loro forma,che normalmente è piatta e allungata,quanto si attivano assumono forme e contorni molto irregolari, a questa fase segue la cosiddetta AGGREGAZIONE PRIMARIA che a sua volta consta di diverse fasi: la degranulazione,quindi il riversarsi del contenuto dei granuli all'esterno,con liberazione del calcio contenuto in alcuni granuli. Avvengono anche fenomeni di sintesi di alcuni prodotti come il trombossano; che necessita per la sua sintesi prima delle fosfolipasi e poi di ciclossigenasi, il trombossano è un importante vasocostrittore infatti in una zona di emorragia sarà importante la vasocostrizione mediata anche dal trombossano. Contemporaneamente viene inibita l'azione della prostaciclina e dell'ossido nitrico,che in altre situazioni la piastrine liberano in modeste quantità, che hanno al contrario un effetto vasodilatatorio. La modificazione che segue a questa aggregazione primaria porta anche all'espressione di recettori nelle stesse piastrine, anche per le sostanze prodotte dalle piastrine stesse. Questo porta ad un ulteriore aggregazione piastrinca,chiamata AGGREGAZIONE SECONDARIA che porta al consolidamento del tappo piastrinico.

Gli stimoli principali sono costituiti inizialmente dall'ADP e dal collagene e successivamente lo stimolo più potente che si conosce è dato dalla trombina che viene liberata a partire dalla protrombina. (descrizione schema slide) Fase d'inizio, piastrine con recettori di membrana, presenza di fattore di von willembrand che favorisce l'adesione delle piastine, a questo punto la piastrina modifica la sua forma,si ha l'espressione di altri recettori e soprattutto l'intervento del fibrinogeno che fa da ponte tra piastrine diverse facondole aggregare le une con le altre.Subito dopo si libera il fattore tissutale, che attiva la trombina che attiva ulteriormente il processo di aggregazione piastrinca. Alla fine si arriva ad un tappo piastrinico formato da diverse piastrine e alla presenza di spazi “virtuali” tra le piastrine attraverso i quali non riesce a passare nemmeno l'acqua,questo è un ottimo sistema di emostasi! Quando però l'aggregazione avviene in condizioni patologiche e si ha quindi la formazione di trombi, quello che si cerca di fare in questi casi è sciogliere questi trombi; esistono delle terapie che ci permettono di farlo, il problema è che quando si arriva troppo tardi risulta molto difficile penetrare all'interno del trombo con sostanze farmacologiche perchè abbiamo visto appunto che questo risulta essere perfettamente impermeabile.Per cui è molto importante intervenire in maniera tempestiva in questi casi. Le piastrine hanno anche un struttura molto particolare, sono senza nucleo ma mantengono degli organuli intracellulari,come i mitocondri e mantengono anche un certa capacità sintetica per alcune proteine,sono inoltre presenti dei canali simili a quelli presenti nelle cellule muscolari. Questa sorta di cunicolo rende tutto il citoplasma della piastrina ad immediato contatto con l' ambiente esterno,questo è molto importante nella fase di degranulazione perchè il contenuto dei granuli viene rilasciato in questi cunicoli nel citoplasma della piastrina e da lì direttamente e immediatamente all'esterno. Non c'è bisogno che ogni granulo si porti a livello della membrana e si fonda con essa per fuoriuscire all'esterno, è sufficiente che questo avvenga all'interno di questa rete di collegamento che mette in relazione diretta l'interno con l'ambiente esterno della piastrina,le piastrine per questa caratteristica sono state paragonate a delle spugne. Queste fasi si possono studiare a livello clinico attraverso l'aggregometro di Born,uno strumento che può dirci in che stato è l'aggregazione piastrinica. Il funzionamento si basa sul passaggio di un raggio incidente attraverso una soluzione contenente piastrine e a seconda della densità di questa soluzione il passaggio della luce nella provetta sarà più o meno filtrato, più le piastine si aggregano tra di loro più si creeranno spazi, più la soluzione sarà chiara. Varie fasi studiate tramite l'aggregometro di Born: Nella fase iniziale c'è un leggera diminuzione della trasmittanza(la grandezza che ci dice quanta luce passa attraverso la soluzione in cui sono contenute le piastrine) questa diminuzione è legata al fatto che le piastrine emettono delle estroflessioni della membrana,diventano proprio più grandi quindi costituiscono un ostacolo maggiore alla trasmittanza. Dopo questa prima fase di diminuzione si nota invece un aumento della trasmittanza dovuta al fatto che le piastrine si stanno aggregando, costituendo un ostacolo minore alla trasmittanza e quindi rendono il liquido nel complesso più chiaro. Dopo un certo periodo di tempo si ha la liberazione dei granuli,e da questo momento in poi si può avere o il ritorno alle condizioni normali con la lisi del tappo oppure un ulteriore consolidamento del tappo dovuto all'aggregazione piastrinica e quindi un ulteriore aumento della trasmittanza. Attraverso l'aggregometro di Born si possono studiare eventuali difetti delle piastrine perchè a seconda della sostanza che si usa per aggregare le piastrine si può valutare se le piastrine rispondono e meno a quella sostanza,ad esempio l'Adp, la trombina o altre sostanze,vengono usate anche sostanze non fisiologiche che ci danno comunque informazioni sul funzionamento delle piastrine.

Difetti che possono essere presenti nelle piastrine: Difetti dell'adesione legati a proteine recettore per le molecole dell'adesione. Difetti della risposta primaria,legati alle proteine corrispondenti. Difetti della secrezione,per la sintesi di tutta la serie di sostanze prodotte dalle piastrine. Difetti della composizione dei granuli. Difetti nel consolidamento Ciascuno di questi può essere studiato in maniera dettagliata,e a seconda della sostanza che viene utilizzata per stimolare l'aggregazione piastrinca si potrà capire a che livello è il difetto.

Per quanto riguarda la piastrinopenie,la diminuzione viene considerata critica quando si scende sotto i 100.000 per microlitro, può essere causata da un ridotto numero di megacariociti o un difetto della maturazione o una aumentata distruzione in periferia. Esistono anche casi di piastrinosi,quando si ha un aumento anomalo,si parla di valori patologici quando si sale al di sopra dei 600.000 per microlitro,in quel caso si può avere un aumento della risposta di aggregazione piastrinca. Delle alterazioni importanti possono essere indotte mediante l'intervento farmacologico,si parla in questi casi di alterazioni acquisite dell'aggregazione piastrinca, si può infatti intervenire farmacologicamente per limitare l'aggregazione piastrinica, quando c'è un aumentato rischio di trombosi,ad esempio in patologie aterosclerotiche in cui si ha una situazione predisponente conosciuta,si interviene in maniera preventiva.Quello che si fa in genere è inibire la ciclossigenasi con suoi inibitori come acido acetilsalicilico e altri antinfiammatori. Per questi interventi farmacologici antiaggreganti sulle piastrine bisogna tener conto anche della emivita delle piastrine, perchè il farmaco si lega alla ciclossigenasi in maniera inbitoria irreversibile,per cui le piastrine presenti durante la somministrazione risulteranno inibite mentre le nuove piastrine prodotte ovviamente non risentiranno dell'azione farmacologica. Per questo ha importanza l'emivita delle piastrine che sappiamo essere di circa una settimana,quindi l'effetto degli antiaggreganti durerà circa una settimana.Noi però rinnoviamo il pool piastrinico giornalmente per cui la diminuzione dell'effetto del farmaco sarà graduale quindi la strategia di somministrazione deve essere in funzione di questa caratteristica delle piastrine....