3 Die Thrombozyten

Historisches

Die Thrombozyten sind Abscheidungen der Megakaryozyten, die sich im Knochenmark befinden. Beobachtet wurden sie um 1860 von Zimmermann, 1865 von Max Schulze und 1874 von Harvey Osler und hiermit als eigener Blutbestandteil identifiziert. Lange Zeit hielt man sie für Verunreinigungen. Hayem und Zimmermann vermuteten, dass sie Vorstufen der Erythroblasten seien und nannten sie „Hämoblasten“. 1882 konnte Giulio Bizzozero die Funktion der Thrombozyten erkennen. Er hat in Mesenterialgefäßen bereits direkt die Bildung von Thromben beobachtet. Darüber hinaus konnte Bizzozero die Aggregation von Thrombozyten experimentell nachweisen: Er zog einen dünnen Faden durch ein Mesenterialgefäß und konnte an diesem Faden direkt Thrombozytenaggregate beobachten.

Weiterhin beschrieb Bizzozero die Megakaryozyten des Knochenmarks, die er „cellule giganti nucleo centrale in gemmatione“ nannte, also Riesenzellen mit knospentreibendem Kern. Damit beschrieb Bizzozero die durch Endomitosen verursachte Vielkernigkeit der Megakaryozyten. Erst Wright gelang es 1910, den Zusammenhang zwischen Megakaryozyten und Thrombozyten herzustellen [5, 7, 8, 9, 52].

Morphologie

Die Thrombozyten oder Blutplättchen haben einen Durchmesser von 2–4 µm. Ihre Morphologie ist bezüglich Größe und Form sehr heterogen. Die Form ist im Allgemeinen diskoid oder elliptisch. Die Lebensdauer beträgt neun Tage, der Abbau erfolgt im retikuloendothelialen System. Die Thrombozyten lösen sich aus den Megakaryozyten durch Fragmentation, indem sich die Plasmamenbran einstülpt, sodass eine „Demarkationsmembran“ entsteht. Die Thrombozytenproduktion liegt bei 250 Milliarden pro Stunde. Ein Drittel der Thrombozyten ist in der Milz gespeichert. Bei Splenomegalie sinkt die Thrombozytenzahl als Folge eines gesteigerten Abbaus und der vermehrten Einlagerung. Nach Splenektomie kommt es in der Regel zu einem initial manchmal drastischen Anstieg der Thrombozyten im Blut [6].

Aktivatoren

Im Rahmen von Gerinnungsprozessen werden die Thrombozyten von einer Vielzahl von Substanzen aktiviert. Die primären Aktivatoren der Thrombozyten sind Thrombin und Kollagen. Diese stimulieren die Freisetzung der sekundären Aktivatoren:

– PAF (plättchenaktivierender Faktor)

– ADP (Adenosindiphosphat), Aggregator der Plättchen

– Thromboxan

– Phospholipide

– Adrenalin

– Ca++.

Die Granula der Thrombozyten

Die Thrombozyten enthalten verschiedene Granula.

α-Granula

Diese enthalten:

– Fibrinogen, das in der Leber produziert wird (s. Kap. Plasmatische Gerinnung)

– Fibronektin, Polypeptidketten, die durch Sulfidbrücken verbunden sind. Sie sind im Plasma und an Zelloberflächen nachweisbar. Es wirkt als Opsonin, bindet an Fibrin und Immunkomplexe und ermöglicht die Phagozytose (bindet an Kollagen, Fibrin und Heparin)

– Plättchenfaktor 4, der Heparin bindet und inaktiviert

– von-Willeband-Faktor (s. dort)

– β-Thromboglobulin, Aktivator der Thrombozyten

– hochmolekulares Kininogen oder auch Faktor XIV (s. Kap. Plasmatische Gerinnung)

– platelet-derived growth factor (PDGF), ein Wachstumsfaktor für Fibroblasten und Muskelzellen, der für Reparaturmechanismen von großer Bedeutung ist

– Faktor V (s. Kap. Plasmatische Gerinnung)

– Plasminogenaktivatorinhibitor (PAI-1, s. Kap. Fibrinolyse)

– Albumin

– IgG

– Thrombospondin, welches Fibrinogen, Fibronektin, den von-Willebrand-Faktor, Kollagen und die Thrombozyten zu einem festen Aggregat verbindet

– Septine 4, 5 und 8. Die Septine 4, 5 und 8 sind GTP-asen, die nach Stimulation der Thrombozyten an der Oberfläche nachweisbar sind und vermutlich an der Freisetzung des von-Willebrand-Faktors beteiligt sind [10, 53].

β-Granula oder „Dense Bodies“

Diese enthalten:

– kleine Mitochondrien

– Adenosindiphosphat, das plättchenaggregatorisch wirkt

– Adenosintriphosphat als Energiequelle

– Serotonin, ein vasoaktives Amin, das zur Kontraktion der glatten Muskulatur und der Gefäße führt.

γ-Granula

Diese enthalten Tubuli und Mikrovesikel.

δ-Granula

Diese enthalten Siderosomen.

ε-Granula

Diese enthalten Glykogen [6].

Weiterhin enthalten die Thrombozyten die Adhäsionsmoleküle

– Vitronektin

– P-Selectin

sowie die Zytokine bzw. Wachstumsfaktoren:

– TGF-β = transforming growth factor

– EGF = epidermal growth factor

– RANTES = regulated on activation, normal T-cell expressed and secreted (welches die Monozyten auf arteriosklerotischem Endothel stimuliert)

– IL-1 β [6].

Die Plättchenfaktoren

– PF1: analog Faktor V

– PF2: Thrombinakzelerator, d. h. Gerinnungsbeschleuniger des Thrombins aus dem Thrombozytenhyalomer

– PF3: ein Phospholipoprotein der Plättchenmembran, wirkt als Aktivator des intrinsischen Systems (s. dort)

– PF4: Glykoprotein, inaktiviert Heparin, beschleunigt die Interaktion von Thrombin mit Fibrinogen

– PF5: clottable factor, Thrombozytenfibrinogen

– PF7: Thrombasthenin; kontraktiles Protein für die Thrombusretraktion

– PF8: Faktor VIII

– PF9: identisch mit F-XIIIa, dem Fibrinstabilisator.

Der Energiestoffwechsel der Thrombozyten

Die Thrombozyten unterhalten einen eigenen Stoffwechsel. Es lassen sich die Enzyme der Glykolyse, des Pentosephosphatzyklus, des Zitronensäurezyklus und der Atemkette sowie verschiedene ATPasen nachweisen.

Darüber hinaus verfügen die Thrombozyten über zwei Pools an energiereichem Phosphat, den metabolischen, der im Hyaloplasma, und den nicht metabolischen, der im Granulomer liegt. Das Hyaloplasma selbst ist gefüllt mit biogenen Aminen wie Serotonin und Noradrenalin sowie mit einem großen Pool an Calciumionen. Durch Pinozytose können die Thrombozyten biogene Amine, wie z. B. Serotonin, aus der Zirkulation eliminieren und haben somit auch eine entgiftende Funktion. Die Thrombozyten stimulieren die Sekretion inflammatorischer Mediatoren und können über Mastzelldegranulation Histamin freisetzen [46]. Weiterhin können die Thrombozyten kolloidale Substanzen phagozytieren. Für die Blutgerinnung sind sie das Bindeglied zwischen dem Gefäßsystem und der plasmatischen Gerinnung.

Insgesamt ließen sich mittlerweile über 90 verschiedene Enzyme in Thrombozyten nachweisen. Darüber hinaus enthalten sie Vitamin B12, Folsäure und Ascorbinsäure.

Die Hauptenergiequelle für die Thrombozyten ist die Glukose, die rasch aus dem Plasma aufgenommen wird, wobei ca. 50 % der absorbierten Glukose für die Syntheseleistungen des Thrombozyten verbraucht werden. Die andere Hälfte wird in Glykogen umgewandelt [6, 25].

90% der Nukleotide in den Thrombozyten sind Adenin-Nukleotide. Die Thrombozyten enthalten kontraktile Proteine, und zwar das Plättchenaktomyosin, auch Thrombasthenin genannt. Es besteht aus einem Plättchenthrombasthenin A und dem Thrombasthenin M [45].

Der Prostaglandin-Stoffwechsel der Thrombozyten

Die Thrombozyten besitzen einen eigenen Prostaglandin-Stoffwechsel, der in der tubulären Struktur abläuft. Aus Membranphospholipiden wird durch die Phospholipase A die Arachidonsäure erzeugt. Diese wird über die Cyclooxygenase in Endoperoxide umgewandelt. Durch die Thromboxansynthetase wird aus dem Endoperoxid das Thromboxan TXA2, ein Phospholipid und Plättchenaktivator, synthetisiert (Abb. 3) [6]. Das Thromboxan ist ein Aktivator der Thrombozyten.

Rezeptoren auf der Oberfläche der Thrombozyten

Auf der Oberfläche der Thrombozyten befinden sich verschiedene Rezeptoren, die Fibrin binden, über das die Thrombozyten miteinander vernetzt werden, sowie Rezeptoren, an die der von-Willebrand-Jürgens-Faktor bindet. Weitere Rezeptoren binden Adenosindiphosphat und Kollagen (s. Tab. 1 und Abb. 4) [17, 28, 40].

Tabelle 1 Oberflächenrezeptoren der Thrombozyten