Les granules alpha (α), les granules denses (δ) et les lysosomes sont les trois types d’organelles dits « de sécrétion », et sont plus généralement regroupés sous le terme « granules
Figure 7 : Structure de la plaquette sanguine
A gauche, schéma d’une plaquette en coupe transverse (adapté de B. Boneu et J-P. Cazenave, « Introduction à l’étude de l’hémostase et de la thrombose » deuxième édition (1997), figure I-4). A droite, photographie d’une coupe frontale de plaquette sanguine de souris en MET. (Image : Fabien Pertuy, UMR_S949, EFS-Alsace)
21
plaquettaires ». Ceux que l’on retrouve dans les plaquettes peuvent avoir un contenu différent des granules initialement produits par le mégacaryocyte, leur maturation continue en effet dans la circulation où les plaquettes absorbent une proportion parfois importante de molécules plasmatiques, comme c’est par exemple le cas pour les immunoglobulines, la sérotonine ou encore le fibrinogène (Handagama et al., 1990; Tranzer et al., 1972).
Granules alpha
Les granules alpha (α) sont les organelles plaquettaires majoritaires, avec environ 40 granules α par plaquette humaine et une dizaine par plaquette de souris (données personnelles, Anita Eckly), et contiennent une grande diversité de protéines. Ils peuvent être de forme ovale ou allongée, mais sont le plus souvent de forme sphérique et présentent un diamètre compris entre 200 et 500 nm. Ils présentent en général plusieurs zones de contraste en MET, résultant de la compartimentation des protéines stockées (Harrison and Cramer, 1993; van Nispen tot Pannerden et al., 2010) et sont difficiles à différencier des lysosomes. Les granules α contiennent des protéines de matrice extracellulaire, des facteurs de croissance, des facteurs de coagulation, des inhibiteurs de protéases ou encore des protéoglycans (voir Table 1) (Harrison and Cramer, 1993).
Granules denses
Les granules denses (δ) sont estimés au nombre de 6 à 8 par plaquette humaine et 8 à 10 par plaquette de souris (données personnelles, Anita Eckly), et se présentent sous l’aspect de vésicules sphériques, ou parfois allongées, de 150 à 300 nm de diamètre. Ces organelles possèdent un « corps » très dense aux électrons qui contraste fortement avec le reste de leur contenu, les faisant ressembler à un « œil de bœuf » (White, 2008). Les granules δ contiennent des composés non protéiques dont du calcium, de l’adénosine diphosphate (ADP), de l’adénosine triphosphate (ATP), des pyrophosphates, de la sérotonine et de l’histamine (voir Table 1) (Fukami, 1997; McNicol and Israels, 1999). La concentration importante en calcium et la présence de phosphates et de sérotonine, qui réagit avec les produits de contraste, sont responsables de l’aspect caractéristique de ces organelles en MET (Gerrard et al., 1977).
Lysosomes
Les plaquettes contiennent des lysosomes primaires et secondaires qui renferment essentiellement des enzymes (voir Table 1) et présentent une importante hétérogénéité (McNicol and Israels, 1999). Ces organelles sont des vésicules sphériques de 175 à 250nm (Bentfeld-Barker and Bainton, 1982), qui présentent souvent un aspect similaire aux granules α. Le nombre de
22
lysosomes présents dans les plaquettes est faible, mais aucune donnée quantitative précise n’est disponible dans la littérature. Les lysosomes intègrent des molécules par la voie endocytique en interagissant avec des vésicules recouvertes de clathrine. Ils présentent à leur membrane des protéines lysosomales ubiquitaires de la famille LAMP (King and Reed, 2002).
Contenu des granules plaquettaires
Granules α Granules δ Lysosomes
Albumine Sérotonine Cathepsine D
Fibrinogène ATP Cathepsine E
Fibronectine ADP Carboxypeptidase A
Vitronectine Calcium Carboxypeptidase B
Ostéonectine Pyrophosphate Proline carboxypeptidase
Facteur de Willebrand β-N-acétyl-D-hexosaminidase
vWAgII (von Willebrand Antigen II) β-D-glucuronidase
Thrombospondine β-D-galactosidase
Facteur plaquettaire 4 α-D-mannosidase
IgG, IgA, IgM α-L-arabinofuranosidase
Inhibiteur de la C1 estérase α-D-galactosidase
Plasminogène α-L-fucosidase
PAI1 (Plasminogen Activator Inhibitor-1) β-D-fucosidase Inhibiteur de collagénase dérivé des plaquettes β-D-glucosidase Kinogène de haut poids moléculaire α-D-glucosidase
Protéine S Phosphatase acide
α2-antitrypsine Arylsulphatase
α2-macroglobuline α2-antiplasmine Multimérine
PBP (Platelet basic protein) β-thromboglobulin
HRG (Histidine-rich glycoprotein)
CTAP3 (Connective tissue-activating protein III) NAP2 (Neutrophil-activating protein II) PDGF (Platelet-derived growth factor) TGFβ (Transforming growth factor β)
VEGF (Vascular Endothelial cell Growth Factor) Facteur V de la coagulation
Facteur VIII de la coagulation
Table 1 : Contenu des granules plaquettaires.
Reproduit de Thrombosis Research volume 95, McNicol, A., and Israels, S.J., « Platelet dense granules: structure, function and implications for haemostasis. » Pages 1–18, Copyright (1999), avec la permission de l’éditeur Elsevier.
23
Fonctions des plaquettes
Les plaquettes jouent un rôle vital par leur implication dans l’hémostase primaire. Elles permettent en effet de maintenir l’intégrité vasculaire en comblant les brèches qui peuvent apparaitre suite à une lésion des vaisseaux sanguins. La description de leurs fonctions sera ici volontairement abrégée puisqu’il ne s’agit pas de l’objet de ce manuscrit. Brièvement, l’endothélium endommagé expose au flux sanguin le sous-endothélium, riche en protéines de matrice extracellulaire (MEC). Les plaquettes adhèrent à ce sous-endothélium, principalement par l’interaction entre le facteur Willebrand (vWF, « von Willebrand Factor ») et le complexe GPIb-V-IX, mais également par l’engagement d’autres récepteurs plaquettaires vis-à-vis de protéines de la MEC (en particulier le couple intégrine α2β1/collagène). Cette adhésion entraine une signalisation qui déclenche l’activation plaquettaire. La plaquette activée va changer de forme en se contractant et émettre des filopodes puis des lamellipodes, conduisant à son étalement. Les plaquettes activées sécrètent également le contenu de leurs granules, relarguant ainsi de nombreux agonistes pro-activateurs qui enclenchent une boucle d’amplification. Ce phénomène d’amplification, accompagné de la sécrétion, entraine le recrutement et l’activation de plaquettes circulantes, notamment par la liaison du fibrinogène plasmatique. Ce recrutement mène à la formation d’un agrégat plaquettaire, ou thrombus, qui obstrue la brèche vasculaire et permet l’arrêt du saignement. Cet agrégat est finalement stabilisé par un réseau insoluble de fibrine, résultant de la transformation du fibrinogène en fibrine par la thrombine.
Bien que l’hémostase constitue le rôle principal des plaquettes, ces dernières participent également à d’autres processus physiologiques comme l’inflammation (Rondina et al., 2013) et la néoangiogenèse (Kisucka et al., 2006), notamment en sécrétant leur contenu granulaire, ou la formation des vaisseaux lymphatiques (Bertozzi et al., 2010), et la progression tumorale (Pinedo et al., 1998) et la dissémination métastatique (Labelle et al., 2011), notamment par l’interaction directe des glycoprotéines membranaires.
24