presentación para practica hematología
TRANSCRIPT
Vías de señalización implicadas en la megacariopoyesis
Javiera Inostroza ZúñigaTecnología Médica
Introducción
• Objetivo de la revisión: actualización de la megacaripoyesis y de las vías de señalización involucradas en el proceso
• Vanadio: megacariocitosis y trombocitosis
Plaquetas
• Fragmentos de citoplasma del megacariocito.
• Forma de disco , 2-4 μm.• Rango: 150.000-400.000 μl.• Vida media: 7- 14 días (10 días)• Producción medular:1 x 10^11 plq por
día.
Funciones de las Plaquetas
• Hemostasia.
• Actividad fagocítica y bactericida.• Biología de las metástasis tumorales.
Alteraciones de las plaquetasAlteraciones
Cualitativas Cuantitativas
Trombocitosis Trombocitopenia
Megacariopoyesis y trombopoyesis
• Megacariopoyesis: diferenciación de línea megacariocítica.
• Trombopoyesis: liberación de plaquetas a partir del citoplasma del megacariocito maduro.
• Ocurren en Médula ósea y pulmón *
Megacariocito
• 150 μm de diámetro.• Núcleo poliploide• Endomitosis• Citoplasma granular: gránulos alfa y densos• Fragmentación de citoplasma da origen a
plaquetas ( 10.000)
De progenitores a células precursoras depende de:
• La activación de genes específicos
• Presencia de factores de crecimiento, citocinas y quimioquinas
Diferenciación eritroide y megacariocítica
PU.1
GATA-1
GATA-2
FOG
CFU-MEG
4n
• BFU-Meg y CFU-Meg: CD33, CD34 y CD41• Megacarioblasto: 15-50 μm, no tiene gránulos.• Promegacariocito: 20-80 μm, tiene gránulos.Ya tiene
CD41, CD42, y CD61 y FvW• Megacariocito: hasta 150 μm
64 n
Liberación de plaquetas
• Protrusiones citoplasmáticas
• Fragmentación del citoplasma
• Activación de caspasas
• Reorganización de los filamentos de actina y extensión de microtúbulos
Citoquinas y quimiocinas y las vías de señalización implicadas en la
megacariopoyesis
Megacariopoyesis
Dependiente de trombopoyetina
Independiente de trombopoyetina
Jak/STATRas/MAPKP13K/AKT
SDF1/FGF4Gp130NOTCHBMP4NMDA
Trombopoyetina (TPO)
• Principal hormona reguladora de la producción plaquetaria
• Glucoproteína de 353 aa, 30 kDa
• Gen en cromosoma 3q27
• Producida por hígado, riñón y estroma de médula ósea
• Receptor: Mpl (protooncogen)
Trombopoyetina y su receptor Mpl
• 1992: descubrimiento de c-Mpl, protooncogen celular. De familia de receptores de citocinas hematopoyéticas
• 1994:Clonamiento de TPO
Aumento de TPO• Aumento de colonias de progenitores
megacariocíticos• Incremento de nº de megacariocitos y plaquetas• Incremento en tamaño de megacariocito y
volumen de plaquetas• Anemia
Línea eritroide
*Administración exógena: megacariocitosis y trombocitosis
Niveles de trombopoyetina
• Producción en hígado y riñón es constitutiva
• Unión de TPO a Mlp: internalización.
• Mayor nº de PLQ, menor TPO
• Menor Nº de PLQ, mayor TPO
• Otros factores:• Aumentan producción de
TPO en M.o: PDGF y FGF-2.• Disminuyen la producción
de TPO en M.o: TGF-β y, factor-4 plaquetario, trombospondina
Excepciones:•Trombocitopenia por destrucción (menor TPO)•Trombocitosis reactiva secundaria a inflamación (aumento de TPO)TNFαIL-6 estimulación de transcripción en hígado
Vía de señalización (1)
Caja 1 y Caja 2
Jak-2
Vía de señalización (1)
Vía de señalización (1)
Adaptador Shc se une a Mlp
Diferenciación de megacariocitos
Vía de señalización (2)
Proliferación y poliploidización de megacariocitos
Vía de señalización (3) Promueve la supervivencia y entrada al ciclo celular
P
P
Regulación negativa de las vías de señalización activadas por TPO
• SHP1: desfosforilación directa. Mut: aumento en proliferación e hipersensibilidad a factores de crecimiento en general
• SOCS: unión directa a JAK-2, compite con STAT o se puede unir a STAT impidiendo dimerización
Regulación negativa de las vías de señalización activadas por TPO
• Lnk: • Disminuye progresión a fase S
del ciclo celular inducida por TPO
• Disminuye el crecimiento de megacariocitos de médula ósea en cultivo
• Media proceso de unión de megacariocito con VCAM-1 de células endoteliales : disminuye la activación de MAPK y STAT-5 (regulacion (-) de liberación de PLQ a circulación)
Regulación negativa de las vías de señalización activadas por TPO• Lyn: regula
proliferación inducida por TPO, disminuyendo duración y actividad de MAPK
• FAK (kinasa de adhesión focal): tienen dominio FERM (unión a Mpl) y se unen a Lyn.
Enfermedades involucradas• Ausencia de TPO o mut.en Mlp:
trombocitopenia y disminución de stem cells y células progenitoras de todos los linajes
• Trombocitopenia amegacariocítica congénita: mut en Mlp, anemia aplástica
• Mutaciones activantes en el promotor del gen TPO y Mlp (c-Mlp Baltimore): trombocitemia escencial familiar
• Trombocitemia escencial adquirida: mut Jak2 (JAK2V617F)
Citoquinas y quimiocinas y las vías de señalización implicadas en la
megacariopoyesis
Megacariopoyesis
Dependiente de trombopoyetina
Independiente de trombopoyetina
Jak/STATRas/MAPKP13K/AKT
SDF1/FGF4Gp130NOTCHBMP4NMDA
Megacariopoyesis independiente de TPO
• IL3, IL6 e IL11• Factor -1
derivado del estroma (SDF1 o CXCL12)
• Factor de crecimiento fibroblástico-4 (FGF4 o CXCL4)
• GP 130• NOTCH• BMP4• NMDA
SDF1/FGF4• Nicho osteoblástico:
promueve quiescencia y autorenovación
• Nicho vascular: promueve proliferación, diferenciación y transmigración endotelial
*FGF4: aumenta tamaño de magacariocitos y nº de plaquetas
SDF1/FGF4
SDF1/FGF4
• Aplicación de SDF1:• Tto en mielosupresión• Tto a trombocitopenia secundaria a infección con VIH (infecta megacariocitos
por interación con CXCR4)
• GP130: anclada a membrana, activa vía JAK/STAT y Ras/MAPK
• Activación de Jak1, también Jak2 TyK2
• Ratones Gp130 -/- : trombocitopenia moderada, sin reducción de progenitores rol de maduración de megacariocitos, no tanto en proliferación de precursores
Señalización por receptores Gp130
Señalización de receptores Gp130IL11 LIF
Señalización por receptores Gp130
• IL11 y LIF (de familia de IL6) promueven maduración y proliferación de megacariocitos in vitro, y aumentan efectos de IL3 y TPO.
• Modificaciones en el citoesqueleto del megacariocito liberación de PLQ
• Neumega (IL11 recombinante): tto de trombocitopenia en quimioterapia
Señalización NOTCH• NOTCH y ligandos:
Proteínas transmembrana• 4 tipos de NOTCH(1-4) y
ligandos (Jagged 1,2 y Delta-like 1,3,4)
• N1,3 y 4, Jagged1 y Delta-like 1: en megacariocitos
• Promueve la megacariopoyesis sobre eritropoyesis
Activación de transcripción de genes
BMP4
• BMP: proteína morfogenética del hueso• BMP4: generada por células del estroma
de la M.ósea, también por progenitores megacariocíticos
• Regulan proliferación, diferenciación, migración. Importante en hematopoyesis
• In vitro: regula todas las etapas de la megacariopoyesis (vías de TPO)
• Posible terapia para trombocitopenia
NMDA
• Bloqueo: inhibición en el aumento de tamaño y disminución de expresión CD41
• Subtipos NR1 y NR2 (heterodímero)
CalmodulinaCa2+ activa PKC
Src
Estimula diferenciación
vía PMA
Ras/MAPKEstimula maduración, proliferación, formación de plaquetas, adhesión y agregación
Perspectivas
• Poliploidía: ¿únicamente porque se requiere gran cantidad de citoplasma?
• Mecanismos de acción de proteínas que regulan megacariopoyesis
• Regulación por parte de células del estroma y endoteliales
• Nuevos tratamientos• Estudio de relación ambiente-salud
Gracias
SDF1/FGF4
SDF1: factor 1 derivado del estroma VCAM1: Molécula de adhesión vascular 1 VLA4: Antígeno muy tardío 4