Megakaryozyten

Qualitätssicherung von Dr. med. Nonnenmacher am 21. November 2016
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Megakaryozyten sind die Vorläuferzellen der Thrombozyten (Blutplättchen). Sie befinden sich im Knochenmark und werden aus pluripotenten Stammzellen gebildet. Störungen bei der Bildung von Thrombozyten führen entweder zu Thrombozythämien (unkontrollierte Thrombozytenbildung) oder Thrombozytopenien (verringerte Thrombozytenbildung).

Inhaltsverzeichnis

Was sind Megakaryozyten?

Megakaryozyten sind als blutbildende Zellen des Knochenmarks die Vorläuferzellen der Thrombozyten. Sie zählen zu den größten Zellen des menschlichen Körpers. So können sie einen Durchmesser bis zu 0,1 mm erreichen. Die Ausgangszellen der Megakaryozyten sind die sogenannten Megakaryoblasten, die sich nicht mehr durch Mitose teilen können. Dafür finden ständig Endomitosen statt, die zu den polyploiden Zellkernen der Megakaryozyten führen. Megakaryozyten können so einen bis zu 64-fachen Chromosomensatz von normalen Zellen erreichen. Das Zytoplasma der Megakaryoblasten ist basophil.

Es lässt sich durch basische Farbstoffe wie Methylenblau, Hämatoxylin, Toluidinblau oder Thionin violett oder blau färben. Nach mehreren Endomitosen entsteht das ausgereifte Megakaryozyt, dessen Zytoplasma azurophil ist. Die Megakaryozyten stellen nur ein Prozent der blutbildenden Zellen des roten Knochenmarks dar. Auch im zirkulierenden Blut ist eine geringe Anzahl von Megakaryozyten vorhanden, welche aber zum größten Teil in den Lungenkapillaren ausgefiltert werden.

Anatomie & Aufbau

Megakaryozyten bilden sich ursprünglich aus pluripotenten Stammzellen. Pluripotente Stammzellen sind embryonale Zellen des Knochenmarks, die sich noch in alle Körperorgane differenzieren können. Aus diesen Stammzellen entwickeln sich zunächst Megakaryoblasten, die sich nicht mehr durch Mitose teilen können. Allerdings finden ständige Endomitosen statt, welche schließlich zu ausgereiften Megakaryozyten führen.

Bei einer Endomitose teilen sich nur Chromatiden, nicht jedoch die Zellkerne und Zellen. So vergrößert sich die Zelle immer mehr und bildet polyploide Chromosomensätze aus. Dabei kann sich der 64-fache Chromosomensatz herausbilden. Es wurden jedoch auch 128-fache Chromosomensätze beobachtet. Durch die Vergrößerung der Chromosomensätze werden die Megakaryozyten zu den größten Zellen im Knochenmark. Sie können einen Durchmesser von 35 bis 150 Mikrometer erreichen. Lichtmikroskopisch sieht es so aus, als ob mehrere Zellkerne vorhanden sind, da der Zellkern unregelmäßig gelappt ist und grobkörniges Chromatin enthält.

Das Zytoplasma der Megakaryozyten ist gekennzeichnet durch eine Vielzahl von Mitochondrien und Ribosomen sowie durch einen riesigen Golgi-Apparat und ein ausgeprägtes endoplasmatisches Retikulum. Außerdem sind die gleichen Granula wie in den Thrombozyten vorhanden. Es handelt sich um Alpha-Granula, Lysosomen und elektronendichte Granula. In diesen Granula sind die Wirkstoffe und Proteine enthalten, welche die Thrombozytenbildung anregen. Darunter sind Wachstums- und Gerinnungsfaktoren, Kalzium, ADP und ATP.

Funktion & Aufgaben

Megakaryozyten sind die Ausgangszellen für die Bildung von Thrombozyten. Die Thrombozyten sind auch als Blutplättchen bekannt. Sie setzen bei Aktivierung Stoffe zur Blutungsstillung frei. Nach einer Verletzung findet eine Aggregation und Adhäsion der Thrombozyten statt. Dabei wird die verletzte Stelle durch Fibrinbildung abgedichtet und die Blutung kommt zum Stillstand. Die Blutplättchen stellen kleine Zellen ohne Zellkern dar. Aber RNS und verschiedene Zellorganellen sind vorhanden und befähigt zur Biosynthese von Wirkstoffen zur Blutstillung.

Der gesamte Prozess von der Bildung der Thrombozyten aus pluripotenten Stammzellen über Megakaryoblasten und Megakaryozyten wird als Thrombopoese bezeichnet. Zunächst entwickelt die myeloische Stammzelle (Hämozytoplast) Rezeptoren für das Hormon Thrombopoetin. Wenn sich diese Rezeptoren ausgebildet haben, wird der Hämozytoplast zum Megakaryoblasten. Das Hormon Thrombopoetin dockt am Rezeptor an und veranlasst die Endomitose, bei welcher nur eine Teilung des Chromatins, nicht aber des Zellkerns und der Zelle, stattfindet. Die immer größer werdende Zelle entwickelt sich unter ständiger Abschnürung von Problättchen zum ausgereiften Megakaryozyten. Dabei können vier bis acht Problättchen pro Zelle gebildet werden.

Ein Problättchen bringt wiederum 1000 Thrombozyten hervor. Daher können sich aus einem Megakaryozyten zwischen 4000 und 8000 Blutplättchen entwickeln. Das Hormon Thrombopoetin wird über die Rezeptoren von Megakaryoblasten und Megakaryozyten aufgenommen und bildet unter der Endomitose ständig Thrombozyten. Innerhalb der Megakaryozyten und Thrombozyten wird das Hormon wieder abgebaut.

Thrombopoetin bildet sich in Leber, Niere und Knochenmark. Da sich Thrombopoetin innerhalb der Megakaryozyten und Thrombozyten abbaut, korreliert eine hohe Thrombopoetinkonzentration im Blut mit einer niedrigen Megakaryozyten- und Thrombozyten-Konzentration. Dadurch stoppt die Synthese des Hormons. Erhöht sich die Zahl der Megakaryozyten und Thrombozyten, wird die Synthese von Thrombopoetin durch das Absinken seiner Konzentration im Blut wieder angeregt.

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Krankheiten

Störungen des Regulationsmechanismus können zu einer unkontrollierten Thrombozytenbildung aus den Megakaryozyten führen. Diese Erkrankung wird als essenzielle Thrombozytämie bezeichnet. Bei der essenziellen Thrombozytämie kann die Konzentration an Thrombozyten im Blut bis 500.000 pro Mikroliter erreichen. Der Normalwert liegt bei 150.000 bis 350.000 pro Mikroliter. Als Ursache wird die erhöhte Empfindlichkeit der Megakaryozyten gegenüber dem Hormon Thrombopoetin angenommen.

Im Knochenmark befinden sich anomal große, ausgereifte Megakaryozyten. Das Krankheitsbild ist durch Mikrozirkulationsstörungen und funktionelle Beschwerden gekennzeichnet. Dabei besteht ein erhöhtes Risiko für Schlaganfälle und Herzinfarkte durch Thromboembolien. Mangelnde Durchblutung wichtiger Körperregionen kann zu Schmerzen beim Gehen, Leere im Kopf oder Sehstörungen führen. Des Weiteren können Oberbauchschmerzen durch eine vergrößerte Leber oder Milz auftreten. Eine verminderte Blutplättchenbildung wiederum wird als Thrombozytopenie bezeichnet.

Ihre Ursache kann unter anderem neben anderen Gründen auch in einer gestörten Bildung von Thrombozyten im Knochenmark liegen. Bemerkbar macht sich eine Thrombozytopenie erst bei einer Thrombozyten-Konzentration von 80.000 pro Mikroliter durch eine erhöhte Blutungsneigung. Es ist mit häufigen Hämatomen, Petechien der Haut, Nasenbluten oder Hirnblutungen zu rechnen.

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