Secuencia bioquímica de la activación plaquetaria

Secuencia bioquímica de la activación plaquetaria

Secuencia bioquímica de la activación plaquetaria. La activación plaquetaria es un proceso modulado dinámicamente por señales activantes e inhibidoras a las que se encuentra expuesta la superficie de la célula. Como se ha mencionado, entre los agonistas plaquetarios se incluyen macromoléculas de la matriz subendotelial (colágeno, FVW) hormonas circulantes (adrenalina, vasopresina), substancias generadas en la lesión vascular como trombina, substancias liberadas por las plaquetas activadas (ADP, TXA2, serotonina) o generadas por otras células. Las substancias inhibidoras más relevantes son la prostaciclina, el óxido nítrico y las ecto-ADP-asas de membrana, que ejercen una función tromborreguladora.

Macanismo de las plaquetas

Las plaquetas poseen diversos mecanismos y estrategias por los que los estímulos extracelulares se transmiten al interior de la célula, que resulta en la respuesta funcional apropiada. Esto se lleva a cabo con la participación de distintos mecanismos complejos y altamente coordinados de transmisión de señales, aún no bien caracterizados. Estos incluyen, los receptores, la activación de proteínas que unen nucleótidos de guanina (proteínas G), metabolismo del fosfatidílinositol, metabolismo del ácido araquidónico, movimientos de calcio, reorganización del citoesqueleto y diversos procesos de fosforilación de proteínas en serina/ treonina y/o en tirosina que juegan un papel esencial en la transmisión de señales.

Receptores plaquetarios que participan

en la transducción de señales. Los receptores plaquetarios, en lo que se refiere a los mecanismos de señalización, pueden dividirse en dos grandes grupos. Por una parte, los que inician la señalización por proteínas G y responden a agonistas solubles como la trombina, el tromboxano o el ADP y por otra, los receptores integrina cuyo mecanismo de señalización se inicia por fosforilación de proteínas en tirosina, aunque en ambos casos, la fosforilación de proteínas juega un importante en la señalización subsiguiente.

Los receptores unidos a proteínas G, tienen un dominio extracelular, siete dominios transmembrana unidos entre sí y un corto dominio intracelular al que se acopla la proteína G. Los receptores integrina tienen en común que pueden enviar señales de modo bidireccional entre sus dominios extracelulares e intracelulares. El ejemplo más representativo es el receptor GPIIb-IIIa. Como se muestra esquemáticamente en la figura 19-6, los dos tipos de receptores activan una fosfolipasa C (PLC) que inicia el metabolismo del fosfatidílinositol.

Señalización iniciada por el TXA2

La interacción del TXA2 con su receptor se acopla a Gq y G12/G13 y como se ha dicho, activa a la PLCβ, mientras G12/G13 regula la fosforilación de MLCK. El aumento del calcio citosólico y la activación de PKC, activa al receptor GPIIb-IIa y el proceso secretor.

Señalización iniciada por trombina

La trombina estimula a las plaquetas por varios receptores, incluyendo el complejo GPIb-IX-V y los conocidos como receptores activados por proteasas (PAR). En plaquetas, la trombina actúa sobre PAR-1 y PAR-4, ambos unidos a proteínas G (Gq y probablemente, G12/13), aunque PAR- 1 se cree que puede actuar también sobre Gi. El efecto de trombina sobre PAR-1 inicia diversas vías señalizadoras y activación de varias kinasas incluyendo tirosina, serina/treonina, MAPK y PI3K (ver más adelante). PAR-4 también inicia la activación, pero es menos efectivo que PAR-1. La activación del complejo GPIb-IX-V y de los receptores PAR, activa la PLC, iniciando el metabolismo de fosfoinosítidos , que concluye con la activación de GPIIb-IIIa. A los mecanismos señalizadores que regulan la actividad de GPIIb-IIIa, nos referiremos más adelante.

Señalización iniciada por el ADP

Como se ha mencionado anteriormente, el ADP estimula a las plaquetas a través de dos receptores purinérgicos, P2Y1 y P2Y12. El receptor P2Y1 está unido a Gq y su activación se asocia con la PLCβ, mientras que P2Y12 se asocia a Gi, y actúa inhibiendo la adenilato ciclasa, lo que potencia la activación plaquetaria por inhibición de la síntesis de AMPc. Ambos receptores tienen un papel complementario, el P2Y1 inicia la activación y el P2Y12 la mantiene. La activación plaquetaria mediada por ADP tiene un papel importante en la activación plaquetaria en sistemas de flujo elevado y en el reclutamiento plaquetario. El bloqueo de P2Y12 por tienopiridinas (ticlopidina, clopidogrel) en pacientes con patología vascular, ha mostrado un efecto equivalente al de la aspirina como droga antitrombótica.

Proteínas G

Las proteínas G son una familia de guanosintrifosfato hidrolasas compuestos de subunidades y g. Se han identificado, al menos 20 isoformas de la cadena α, 5β y 10 γ. Las subunidades β y γ g forman un complejo que puede unirse a diferentes unidades para formar el heterodímero. Es la subunidad α la que se utiliza para clasificar las proteínas G. Se localizan en la cara interna de la membrana donde sirven de puente entre los receptores de membrana y moléculas efectoras intracelulares, que generan segundos mensajeros o regulan canales iónicos.

Funcionan como interruptores moleculares, cambiando entre una conformación inactiva en la que unen GDP a la forma activa en la que unen GTP. En las plaquetas las proteínas G mejor caracterizadas son: Gq, G12, Gi y Gs. Gq y G12 se asocian a la activación de PLC. La señalización vía Gi o Gs regula la formación AMPc mediante inhibición de la actividad de la adenilato ciclasa (Gi) o su activación (Gs), respondiendo a señales activantes o inhibidoras, respectivamente.

La activación de la adenilato ciclasa por un estímulo inhibidor (ej. prostaciclina) vía Gs, aumenta la tasa de ampc, que activa una proteína kinasa (PKA) que se opone al aumento del calcio citosólico e inhibe la activación.

Fosfolipasa C

El estímulo plaquetario a través de un receptor que señaliza por Gq o G12 induce la activación de PLCβ, que inicia el metabolismo del fosfatidíl inositol y la formación de importantes mediadores lipídicos: el diacilglicerol (DAG) y el inositol (1,4,5)-trifosfato (IP3). El DAG activa la proteína kinasa C (PKC) que media en varios aspectos de la activación plaquetaria, ej. el cambio conformacional del receptor GPIIb-IIIa. El IP3 induce la liberación del calcio del sistema tubular denso produciendo un aumento del calcio citosólico. Este aumento del calcio citosólico, a su vez iniciará la activación de los procesos dependientes del calcio en la plaqueta, indispensables para la continuación del proceso activante.

Calcio

El incremento de calcio en las plaquetas activadas está regulado por su liberación de los depósitos intracelulares por un mecanismo asociado a IP3 y su entrada a través de canales de calcio en la membrana. Una vía importante de entrada de calcio es el regulado por el contenido de calcio de los depósitos o SMCE (“store-mediated calcium entry”), un proceso todavía no resuelto, en el que se han propuesto mecanismos de fosforilación de proteínas en serina/treonina y en tirosina. El nivel de calcio en el citoplasma de las plaquetas se encuentra también regulado por las tasas de AMPc en la célula.

Fosfolipasa A2

La fosfolipasa A2 (PLA2) libera ácido araquidónico (AA) de la posición 2 de los fosfolípidos de la membrana, que es el paso inicial y limitante en la síntesis de eicosanoides. De las distintas fosfolipasas celulares la PLA2 citosólica de 85 kDa es la encargada de liberar AA. La activación de cPLA2 está regulada por la tasa de calcio citosólico, necesario para la unión de la enzima a la membrana, y su fosforilación en los residuos Ser505 y Ser727 por la p38 MAPK y MNK1 kinasas, respectivamente. El AA liberado se metaboliza por la ciclooxigenasa (COX-1) o endoperóxido sintetasa a endoperóxidos cíclicos PGG2/PGH2, compuestos proagregatorios muy inestables que se transforman por la tromboxano sintetasa a TXA2. El AA liberado, también se metaboliza por la 12-lipoxigenasa de las plaquetas al hidroxiácido 12-HETE, que junto con restos de AA libre en los segundos iniciales de la activación plaquetaria participa en el metabolismo transcelular de eicosanoides con otros tipos celulares de la sangre. Esta comunicación bioquímica mediada por eicosanoides entre distintos tipos celulares modifica la reactividad de las células participantes y contribuye a los efectos de las interacciones celulares entre las plaquetas, otras células sanguíneas y el endotelio.

Desde un punto de vista funcional, la síntesis de TXA2 es relevante como amplificador de la respuesta plaquetaria e inductor del reclutamiento. Recientemente se ha evidenciado su capacidad para inducir exposición de fosfatidílserina en un porcentaje de eritrocitos normales, que adquieren así un fenotipo protrombótico. La inhibición de la COX-1 por aspirina, y consecuentemente de la síntesis de TXA2, reduce en un 25% la aparición de eventos isquémicos en pacientes con patología vascular.

Fosforilación de proteínas en las plaquetas

Entre las kinasas con mayor interés para la función de las plaquetas están la proteína kinasa C (PKC), la kinasa de la cadena ligera de la miosina (MLCK), las “mitogen-activated kinasas” (MAPKs), la proteína kinasa A (PKA) y las proteínas tirosina kinasas (PTKs) principalmente.

Proteína kinasa C

La PKC es en realidad una familia de kinasas que fosforilan proteínas en los aminoácidos serina/treonina. Actualmente se conocen nueve miembros de esta familia de kinasas codificadas por genes distintos, de las que seis se han encontrado en las plaquetas. Es una enzima citosólica que requiere para su activación DAG. El DAG formado, como se ha dicho, por la PLC actuando sobre el PIP2, queda unido a la membrana de la plaqueta, y la PKC citosólica pasa a la membrana uniéndose al DAG para ser activada en presencia de calcio y de fosfatidílserina. La activación de esta kinasa da lugar a la fosforilación de una proteína de 47 kDa denominada pleckstrina, de función no bien esclarecida, aunque se piensa que participa en el proceso de liberación plaquetaria, y se utiliza como marcador experimental de la activación de la kinasa. Los ésteres de forbol producen experimentalmente una estimulación directa de la PKC asociada a la agregación de las plaquetas.

Esta acción se ha sugerido que pueda estar mediada por la fosforilación del dominio citoplasmático de 3 de la GPIIb-IIIa lo que podría facilitar la unión del fibrinógeno y por tanto la agregación. Se ha sugerido que la PKC puede contribuir tanto a la activación de las plaquetas como a su inhibición, posteriormente. El efecto inhibidor podría tener lugar reduciendo la actividad de la PLC o, como se ha descrito más recientemente, por el efecto de su substrato fosforilado, la pleckstrina, que forma un complejo con otra enzima para bloquear la señalización calcio dependiente. El aumento del calcio citoplasmático mediado por el IP3 también activa a la MLCK que cuando está asociada a la calmodulina fosforila la cadena ligera de la miosina (20 kDa), la cual participa en el proceso de cambio de forma de la plaqueta.

Fuente

• Hematología Fisiopatología y Diagnóstico. Iván Palomo G., Jaime Pereira G., Julia Palma B. Editoria Universidad de Talca. ISBN: 978-956-7059-85-0
• Esquema general de la hemostasia Secuencia de fenomenos en la Sangre (Consultado 30/3/2017)
• Plaqueta: fisiología de la activación y la inhibición (Consultado 30/3/2017)