Gli alfa granuli delle piastrine
Introduction
Le piastrine sono cellule anucleate di forma discoidale presenti nel
tessuto sanguigno. Al microscopio elettronico si evidenzia al loro
interno la presenza di un numero abbastanza elevato di granuli di
secrezione riconducibili a tre tipi: gli alfa granuli, i granuli densi e i
lisosomi. La localizzazione del “cargo” negli alfa granuli è piuttosto
eterogenea; ciò è possibile evidenziarlo tramite l’utilizzo di tecniche
immunocitochimiche, che rivelano la presenza di vescicole piene di
fibrinogeno, ma non di vWF, di vescicole piene di vWF (fattore di von
Willebrand), ma non di fibrinogeno, e così via. Il contenuto “generale”
degli alfa-granuli include: fibrinogeno, VEGF (vascular endothelial cell
growth factor), vWF, endostatine, bFGF (basic fibroblast growth
factor), trombospondina, fattori di coagulazione (FIV, FV, FXI, FXIII),
etc. Una spiegazione “logica” della presenza di tali molecole negli alfa
granuli sarà fornita nel corso della trattazione, per il momento è utile
fare riferimento alla biogenesi di queste vescicole. Lo sviluppo inizia
nei megacariociti per gemmazione di vescicole dal TGN (Trans Golgi
Network), continuando nelle piastrine “resting”. In merito alla
ripartizione degli alfa granuli nelle piastrine, durante la
megacariocitopoiesi, è stato proposto e dimostrato in vivo il cosiddetto
modello delle “pro piastrine” secondo cui le piastrine si formano da
estese proiezioni della membrana. Gli alfa granuli sarebbero trasportati
alle “pro piastrine” (le proiezioni suddette) mediante “motori
molecolari” che utilizzano come “binari” fasci di microtubuli (fig.
sotto, a destra sono visibili gli alfa granuli contenenti fibrinogeno
colorati in verde e gli alfa granuli contenenti vWF in rosso, durante il
loro trasporto).
Discussion
Le piccole vescicole, contenenti il cargo degli alfa granuli, gemmano dal
TGN con un rivestimento di clatrina. Si fondono tra di loro, per fusione
omotipica, dando origine alla formazione di corpi multi vescicolari
(MVBI), cioè strutture transitorie, verso le quali convergono anche le
vescicole endocitate dal plasmalemma dopo il loro primo step negli
endosomi precoci. Da MVBI si distaccano successivamente vescicole che
si fondono a formare MVBII.
L’ultima tappa consiste nella formazione di vescicole che gemmano da
MVBII, e che tramite fusione danno
origine agli alfa granuli (si assegna
un ruolo importante alla proteina
Rab27b). Tale processo che continua
anche dopo la formazione delle
piastrine grazie al flusso di vescicole
endocitate, detto di “maturazione
continua”, viene regolato dalla
famiglia dei recettori Src.
A questo livello della trattazione è
molto più semplice comprendere il
motivo della presenza di talune
proteine negli alfa granuli.
In
particolare, molte proteine sono
sintetizzate nei megacariociti nella
via biosintetica – secretoria; tra
queste ricordiamo la P-selettina (proteina transmembrana) e molte proteine
solubili che possono essere trasportate tramite un meccanismo di
aggregazione (es. vWF), oppure un meccanismo che prevede la presenza
di glicosoamminoglicani (proteine con domini di superficie carichi) che si
legano a proteine basiche agendo da recettori del cargo (ricordiamo il
fattore IV, XI, XIII, le chemocine, il PDGF). Molte proteine vengono
anche endocitate dal plasma (e ciò spiega la presenza di molte proteine
negli alfa granuli), secondo differenti meccanismi:
Endocitosi mediata da recettore (es. fibrinogeno)
Pinocitosi (proteine plasmatiche come le immunoglobuline e
l’albumina). Molte di queste proteine sono concentrate e perfino
modificate negli alfa granuli.
Endocitosi mediata da due recettori (es. FV)
Durante il processo di attivazione delle piastrine, vengono esocitate le
molecole cargo e vengono restituite al plasmalemma le proteine sottratte
nel processo endocitosico. Poiché le piastrine sono coinvolte in molti
processi biologici, e la loro attività dipende dall’esocitosi degli alfa
granuli, appare evidente che i meccanismi che vi presiedono (oltre quelli
che regolano la loro formazione) devono essere altamente regolati e che
dei “difetti” ad essi associati possono comportare patologie più o meno
gravi. Difetti, ad esempio, si osservano in alcuni soggetti nella formazione
degli alfa-granuli o nell’assenza di alcune classi di molecole nel loro lume,
dovuti soprattutto a mutazioni o delezioni di specifici fattori di trascrizione
(Gray platelet syndrome, Medic giant platelet disorder, White platelet
syndrome, etc.). La specificità della fusione delle vescicole, e in
particolare della formazione e dell’esocitosi degli alfa granuli è
strettamente associata alle proteine SNARE. La proteina più importante
all’interno della classe delle V-SNARE (presenti sulla membrana degli alfa
granuli che si devono fondere) è la VAMP-8, mentre quelle all’interno
delle T-SNARE (presenti sulle membrane accettatrici) sono la sintassina e
la SNAP-23. Poiché questo meccanismo si basa sulla disponibilità delle
proteine SNARE, inattivandole, o comunque mantenendole in una forma
“occupata”, è possibile regolare l’esocitosi delle vescicole. Le SNARE
pertanto sono strettamente regolate, ricordiamo i regolatori più importanti:
le proteine della famiglia SM (in particolare la proteina Munc-18c che
determina il rilascio dei granuli e che è tenuta in una forma inattiva dalla
sintassina-4 che, pertanto, agisce da modulatore), dalle proteine Rab, e da
NSF (ATPasi, attivate da SNAP e da Rab, che sfruttano l’energia di idrolisi
dell’ ATP per districare i complessi trans-SNARE).
Conclusions
Le proteine contenute negli alfa granuli delle piastrine svolgono ruoli funzionalmente importanti: coagulazione, infiammazione, difesa antimicrobica,
guarigione delle ferite, angiogenesi, “destabilizzazione” tumorale. Le molecole coinvolte sono moltissime, ed i dettagli di molti meccanismi non sono
stati ancora compresi del tutto; tuttavia degni di nota sono la selettina P (coinvolta nella crescita tumorale e nelle metastasi insieme alla VEGF e alla
angiopoietina-1), i vari fattori della coagulazione (in particolare vWF) e della crescita cellulare (coinvolti nell’angiogenesi), le chemocine (con
funzione antimicrobica).
References
1. Blair P, Flaumenhaft R., Platelet alpha-granules: Basic biology and clinical correlates. Blood Reviews: 2009 May 16.
AUTORE: CIPRIANI ANIELLO
