Les plaquettes sanguines

                                       

INTRODUCTION

—Les plaquettes sanguines (PS) sont des particules anucléées discoïdes provenant de la fragmentation du cytoplasme des mégacaryocytes. Chaque mégacaryocyte produit 2000 à 5000 plaquettes

—Les PS sont distribuées principalement dans le compartiment sanguin : la numération plaquettaire normale est de 150 – 400 G/L

—Par ailleurs environ 30% de la masse plaquettaire de l’organisme est séquestrée de manière réversible dans la rate.

— Leur durée de vie est de 7 à 10 jours, et à l’état normal les PS vieillies sont éliminées par les macrophages du système réticulo-histiocytaire de la moelle osseuse (également de la rate et du foie).

— Leur fonction majeure est leur implication dans l’hémostase

 Morphologie des plaquettes sanguines

—Sur étalement sanguin coloré au MGG ce sont de petits éléments hétérogènes en taille et forme, souvent arrondis ou ovalaires, de 2-3 μm de diamètre : le cytoplasme est clair, légèrement basophile, et contient des granulations azurophiles.

—A partir d’un échantillon de sang prélevé sur EDTA on observe souvent les granulations regroupées en position centrale (granulomère) et un liseré clair périphérique agranulaire (le hyalomère)

—- A l’état normal il existe un certain degré d’anisocytose, mieux reflété par la mesure du volume de chaque plaquette et leur graphe de distribution (proposé par de nombreux automates d’hémogramme). La majorité des plaquettes a un volume compris entre 2 et 20 fl, définissant un Volume Moyen Plaquettaire (VMP) normal de 7 – 12 fl (varie selon la technique de mesure)

                             

—En contraste de phase elles apparaissent discoïdes, émettent des prolongements et s’étalent après contact avec le verre (prélèvement citraté)

—La morphologie des plaquettes se modifie lorsqu’elles sont activées : elles deviennent sphériques, émettent des pseudopodes et les granules se centralisent.

—En microscope électronique elles apparaissent également discoïdes : on peut en outre distinguer les différents composants de la plaquette : divers types de granulations, système membranaire connecté à la surface (système canaliculaire) apparaissant sous forme de vésicules intra cytoplasmiques, tubules, lysosomes, grains de glycogène, mitochondries…

  

Structure et anatomie fonctionnelle des plaquettes

 

 Le cytosquelette:  regroupe les divers composants structuraux de la PLT :

—Un faisceau de 8 à 24 microtubules (tubuline) en périphérie interne de la PLT, permettant de maintenir la structure discoïde de la PLT au repos (désassemblage lors de l’activation)

—Un réseau de microfilaments d’actine partant dans le cytoplasme, et un cytosquelette composé de petits filaments d’actine relié à la membrane externe (ils interviennent dans la contraction, la dégranulation, la rétraction du caillot et l’émission de pseudopodes)

—Des filaments intermédiaires de vimentine

—Modifications dans l’activation plaquettaire. Les microfilaments d’actine se présentent sous forme dépolymérisée (actine G monomère) ou polymérisée (actine F), A l’état basal, des protéines comme la profiline, la thymosine béta-4 et la gelsoline limitent la polymérisation ; l’activation de la PLT entraîne la polymérisation de l’actine (interviennent également l’actine binding protéine (ABP) et la myosine), ce qui aboutit à :

Øune modification de forme (aspect sphérique, émission de fins filaments appelés filopodes)

Øune redistribution des granulations intra plaquettaires

Øune redistribution de glycoprotéines de la membrane faisant intervenir également la

spectrine et l’actinine (les 2 GP principales Ib-IX et IIb-IIIa sont concernées)

 La membrane plaquettaire

—La membrane plaquettaire présente la structure trilaminaire classique, avec 2 feuillets lipidiques externe et interne de composition différente, maintenant une couche riche en glycoprotéines

—Outre la membrane « externe », il existe un système canaliculaire connecté à la surface (système canaliculaire ouvert), correspondant à des invaginations profondes de la membrane externe au travers du cytoplasme, qui permet à la PLT de disposer d’une surface membranaire importante en contact avec l’extérieur. Ce « réservoir » de membranes facilite l’étalement des PLT et fournit un plus grand nombre de molécules (glycoprotéines) accessibles en surface lors de l’activation des PLT

—La membrane comprend des protéines (60% du total membranaire) et des lipides (15%).

les lipides membranaires

 

Les lipides membranaires sont constitués essentiellement de phospholipides

 (80% du total lipidique). Phosphatidylcholine (PC) et sphingomyéline (SM) sont majoritairement

situés dans le feuillet externe, tandis que phosphatidyléthanolamine (PE), phosphatidylsérine (PS)

et phosphatidylinositol (PI) sont majoritaires dans le feuillet interne.

—Il existe une asymétrie de distribution des lipides membranaires, les charges négatives étant confinées essentiellement dans le feuillet interne : au cours de l’activation PLT les charges négatives migreront vers le feuillet externe, étape importante qui va promouvoir la coagulation.

—La composition en acides gras des phospholipides est particulièrement riche en acide arachidonique : lors de l’activation plaquettaire il sera libéré par la phospholipase A2. Une cyclooxygénase (= peroxydase plaquettaire) va induire la formation d’endoperoxydes et une thromboxane synthétase permettra la formation de thromboxane A2, de prostaglandines et de malondialdéhyde. Plusieurs de ces composants sont des agents agrégants ou inducteurs du release plaquettaire.

—On retrouve également des lipides neutres, surtout du cholestérol (stabilisation de la membrane). Ces divers lipides constituent une base autour de laquelle se réalise l’activation des facteurs de coagulation

—Un système de membranes non connecté à la surface, le système tubulaire dense, correspond à du réticulum endoplasmique lisse résiduel du mégacaryocyte. Il contient les enzymes du métabolisme lipidique (essentiellement prostaglandines) comme la peroxydase plaquettaire, mais aussi des ATP ases Ca et Mg dépendantes pour la régulation du transport du Ca ++ intracellulaire

les glycoprotéines

—Les glycoprotéines (GP) ont les fonctions les plus importantes L’adhésion des plaquettes à la matrice extracellulaire est médiée par des GP spécifiques. D’autres GP interviennent lors de l’activation pour l’agrégation des PLT entre elles.

—Plus de 40 molécules protéiques ont été identifiées à la surface plaquettaire, dont les complexes Ib-IX-V et IIb-IIIa sont les représentants majeurs.

Glycoproteine Ib, IX et V :

—La GP Ib (CD42b) interagit avec la GP IX en formant un complexe qui fixe le facteur von Willebrand (vWF) collé au sous endothélium, aboutissant à l’adhésion stable de la PLT.

—Il existe environ 25 000 complexes Ib-IX par PLT

—La GP Ib constitue également un site de fixation pour la thrombine

—La GP V formera des liaisons covalentes avec le complexe Ib-IX ; elle sera ultérieurement clivée par la thrombine après activation plaquettaire

—La GP Ib est connectée au cytosquelette : la formation du complexe Ib-IX-vWF active l’acting binding protein, ce  qui  déclenche la polymérisation de l’actine

 

Glycoprotéine IIb-IIIa

—Les GP IIb (CD41) et GP IIIa (CD61) forment le complexe majeur ( CD41a) de la membrane plaquettaire : environ 50 000 à la surface de chaque PLT, auxquelles s’ajoutent environ 30 000 autres molécules contenues dans les granules alpha (qui apparaîtront en surface lors de l’activation plaquettaire)

—Membres de la famille des intégrines, leur structure de base requiert du Ca++ ; elles reconnaissent diverses protéines ayant une structure particulière RGD (arginine, glycine, aspartique). Elles vont donc pouvoir se lier au fibrinogène, mais aussi au VWF et à d’autres molécules (fibronectine, thrombospondine)

—GP IIb-IIIa est le support des allo-Ag HP A-1, HPA-4 et HPA-3

—A l’état normal la PLT incorpore divers composants plasmatiques dans ses granulations, et le complexe IIb-IIIa participe au transport du fibrinogène vers les granules alpha

Glycoproteine GP Ia et GP IIa

—GP Ia (CD49b) est le récepteur pour le collagène : il intervient à la phase initiale de l’adhésion au sous endothélium (porte l’allo-Ag HPA-5)

—Diverses intégrines : GP IIa (CD29) qui forme un complexe avec GP Ic (CD49e) et est le récepteur pour la fibronectine

—GP IV (CD36 ou GP IIIb) : récepteur pour le collagène et la thrombospondine

—

Il existe de nombreuses autres protéines sur la membrane plaquettaire:

—Le facteur 3 plaquettaire : lipoprotéine qui se lie à divers facteurs de la coagulation, en présence de Ca++. Ceci permet d’activer le facteur X (PLT au repos) ou la prothrombine lors du release plaquettaire

—CD9 (p24) : fonction inconnue ; forme un complexe avec GP IIb-IIIa après activation plaquettaire

—PECAM-1 (CD31) : se lie aux molécules héparine-like

—ICAM2 (CD102) interaction avec CD11a/CD18

—Récepteur pour le Fc des IgG, des IgE et pour C3b

—Divers récepteurs couplés aux protéines G, qui sont des récepteurs pour l’ADP (molécules P2) ou pour la thrombine (récepteurs PAR)

Les allo antigènes spécifiquement plaquettaires : HPA 1 à HPA 13

—Ils correspondent à des polymorphismes d’AA sur diverses glycoprotéines membranaires : 8 sont localisés sur la GP IIIa, dont HPA). Les plus importants sont HPA 1a et 1b (appelés également PLA1 & PLA2)

—Tous ces Ag ont été impliqués dans les thrombopénies néonatales, plusieurs dans des purpuras post transfusionnels ou un état réfractaire à la transfusion plaquettaire. HPA 1a est le plus fréquemment impliqué dans les thrombopénies allo immunes sévères

Les granules  

 

 

Lors de l’activation plaquettaire ces granulations vont s’unir à la membrane externe ou celle du

système connecté en surface, leur membrane s’unit à celle de la PLT et leur contenu déverse à

l’extérieur

 granules alpha

—Type prédominant : 8-10 par PLT. Repérables en microscopie électronique : ovalaires  (0,3 – 0,5 μm de

grand axe), d’aspect grisé, avec quelques structures tubulaires et une région plus sombre (nucléoïde)

—Principal réservoir intracellulaire des protéines, libérées au cours de l’activation :

Des protéines synthétisées au niveau du mégacaryocyte (b thromboglobuline, facteur 4 plaquettaire, VWF) et

des  protéines  plasmatiques incorporées dans les granules mais pas synthétisées (fibrinogène = 10% du poids de

la  PLT, thrombospondine, et de faibles quantités de presque toute les protéines plasmatiques comme les IgG)

—

Il existe également plusieurs facteurs ayant un rôle dans la régulation de croissance des mégacaryocytes

ou  d’autres cellules (PDGF, TGF b). La membrane des granules alpha contient de nombreuses molécules GP IIb IIIa,  GMP-33, sélectine P, CD9, PECAM-1. La GMP-33 et la sélectine P (GMP 140, CD62p ou PADGEM) vont se transloquer à la membrane externe de la plaquette lors de l’activation (la mise en évidence de sélectine P en surface de la PLT est un bon témoin de l’activation plaquettaire)

granules denses

Quelques unes (4-5) par PLT. Ovales ou arrondies, 0,2 – 0,3 μm de diamètre), denses aux électrons en microscopie électronique

—Contiennent : ATP et ADP (synthèse au niveau local), Ca++, sérotonine (provenance du plasma)

—Les nucléotides sont libérés lors de l’activation (release) ; l’hydrolyse de l’ATP permet la polymérisation de l’actine

Lysosomes

Structures arrondies (0,2 μm de diamètre) contenant : hydrolases acides, phosphatase acide,cathepsine D, collagénase, proélastase. Leur mobilisation est plus lente dans l’activation plaquettaire, et leur rôle est plus important dans l’initiation de la lyse des thrombi que dans l’hémostase

microperoxysomes

Micro granules contenant de la catalase ; leur fonction précise est inconnue Outre ces 4 types de granules, la PLT contient quelques petites mitochondries (chaîne respiratoire), des vésicules

crénelées (contenant de la clathrine) et de petits amas de glycogène (nécessité pour l’énergie nécessaire à l’activation plaquettaire)