Megacariopoyesis humana in vitro: determinación de la concentración óptima de trombopoyetina / In vitro human megacaryocytopoiesis: determination of thrombopoietin optimal concentration / Megacariópoiesis humana in vitro: determinação da concentração ótima da trombopoietina

El estudio de la megacariopoyesis humana se ha visto obstaculizado por la relativa escasez de megacariocitos en la médula ósea (0,05-0,2 % de las células medulares), lo que ha llevado a la optimización de protocolos de expansión in vitro a partir de precursores de diversos orígenes (cordón umbilical, médula ósea y sangre periférica con o sin movilización previa). Los cultivos celulares a partir de precursores han permitido la producción y el estudio tanto de megacariocitos así como de proplaquetas y plaquetas Sin embargo, la producción in vitro óptima de megacariocitos que culminen todos los estadios de diferenciación es un reto aún no resuelto. En este trabajo reportamos los hallazgos concernientes a la determinación de las condiciones y concentraciones de trombopoyetina para lograr una óptima relación entre la cantidad de trombopoyetina empleada y el porcentaje y grado de diferenciación megacariocítica en muestras obtenidas de cinco donantes alogénicos aceptados para trasplante de médula ósea.

The study of human megakaryocytopoiesis has been hampered by the relative scarcity of megakaryocytes in bone marrow (0.05-0.2 % of medullary cells), which has led to the optimization of protocols of in vitro expansion of precursors from diverse sources (umbilical cord, bone marrow and peripheral blood with or without previous mobilization). Cell cultures from different precursors have allowed the production and study of megakaryocytes as well as proplatelets and platelets. However, the in vitro production of megakaryocytes that culminate all stages of differentiation is a challenge that has not yet been resolved. In this work we report the findings related to the determination of thrombopoietin treatment conditions and concentrations to achieve an optimal relationship between the amount of thrombopoietin and the percentage and degree of megakaryocytic differentiation in five allogeneic donors that were accepted for bone marrow transplantation.

O estudo da megacariopoiese humana tem sido dificultado pela relativa escassez de megacariócitos na medula óssea (0,05-0,2 % das células medulares), o que levou à otimização dos protocolos de expansão in vitro a partir de precursores de diversas origens (cordão umbilical, medula óssea e sangue periférico com ou sem mobilização prévia). Culturas de células a partir de precursores permitiram a produção e o estudo tanto de megacariócitos e de proplaquetas e plaquetas. No entanto, a produção ótima in vitro de megacariócitos que culminam em todas as fases de diferenciação é um desafio ainda não resolvido. Neste trabalho, relatamos as descobertas relativas à determinação das condições e concentrações de trombopoietina para obter uma relação ótima entre a quantidade de trombopoietina usada e a taxa e o grau de diferenciação megacariocítica em amostras obtidas de cinco doadores alogênicos aceitos para transplante de medula óssea.

Así comienza la vida plaquetaria: un viaje desde los megacariocitos medulares a las plaquetas circulantes / The birth of a platelet: A trip from bone marrow megakaryocytes to circulating platelets / Começa assim a vida plaquetária: uma viagem desde os megacariócitos medulares às plaquetas circulantes

Tal vez por haber sido consideradas como simples restos citoplasmáticos de los megacariocitos encargadas únicamente de la reparación de heridas, las plaquetas han tenido un lugar secundario en cuanto a su estudio e interés en comparación con los otros componentes celulares de la sangre. Sin embargo, en los últimos 20 años se ha avanzado mucho en el conocimiento de estas fascinantes células que de a poco han recobrado un lugar destacado dentro de la hematología. A lo largo de este trabajo se han revisado los aportes más destacados y novedosos acerca del proceso de biogénesis plaquetaria, su regulación por el microambiente medular y factores humorales, recorriendo desde la generación de megacariocitos hasta la liberación de plaquetas libres.

Perhaps for being considered mere megakaryocyte cytoplasmic debris responsible for wound repair alone, platelets have had a secondary role when compared to other cellular blood components. However, in the last 20 years we have learned much more about these fascinating cells, which have slowly regained a prominent place in hematology. This review discusses the most outstanding and novel contributions on platelet biogenesis, its regulation by the bone marrow microenvironment and humoral factors, analyzing from megakaryocyte generation to platelet release.

Talvez por ter sido considerados simples restos citoplasmáticos dos megacariócitos, encarregadas apenas da reparação de feridas, as plaquetas têm tido um lugar secundário quanto a seu estudo e interesse em comparação com os outros componentes celulares do sangue. Entretanto, nos últimos 20 anos foi possível aprender muito a respeito destas fascinantes células que aos poucos foram recobrando um lugar de destaque dentro da hematologia. Ao longo deste trabalho foram revistas as contribuições mais destacadas e novas acerca do processo de biogênese plaquetária, sua regulação pelo microambiente medular e fatores humorais, percorrendo desde a geração de megacariócitos até a liberação de plaquetas livres.

Vías de señalización implicadas en la megacariopoyesis / Signaling pathways involved in megakaryopoiesis

La hematotoxicología es un área poco estudiada en nuestro país y es limitado el conocimiento sobre el efecto que ciertos contaminantes atmosféricos inducen en la sangre y en la médula ósea. La contaminación por partículas suspendidas ha cobrado más interés, por los contaminantes que se adhieren a su superficie. Un ejemplo es el benceno, relacionado con aplasia medular y leucemia. Algunos metales que también están en las partículas inhaladas son hematotóxicos. Uno de ellos es el vanadio, que nuestro grupo ha identificado como un agente inductor de alteraciones en la megacariopoyesis, lo que motivó esta revisión. Las plaquetas desempeñan un papel muy importante en la hemostasia y derivan de la célula más grande de la médula ósea: el megacariocito. Hasta hace algunos años desconocíamos casi todo del megacariocito, pero con la clonación de la trombopoyetina, en 1994, la principal hormona reguladora de la producción plaquetaria, ha existido un desarrollo acelerado en el conocimiento de la megacariopoyesis. Este artículo hace una revisión de la megacariopoyesis y su regulación, con énfasis en las vías de señalización implicadas. Además, se mencionan algunas enfermedades relacionadas y se discuten las perspectivas de investigación de este proceso, con énfasis en la toxicología.

Hematotoxicology has been studied with less interest than other fields associated with atmospheric pollution. There is limited knowledge about on the effects that certain atmospheric pollutants may provoke in the blood and bone marrow. Suspended particle pollution has become an area of scientific inquiry due to the contaminants adhering to its surface. We have identified the association of inhaled vanadium and variations in megakaryopoyesis and thrombopoyesis. Platelets are the smallest elements in the blood, but they play a strategic role in hemostasis. They are derived from the largest cell of the bone marrow, the megakaryocite. This cell size is about 150 microm, with apolyploid nucleus and unknown origin until few years ago. When TPO was cloned in 1994 the knowledge about megakaryocyte began to growth exponentially, elucidating the mechanisms of proliferation, differentiation and release of platelets. More information is still needed in order to translate knowledge into clinical application for diseases such as thrombocytopenia or thrombocytosis. A review of the current concepts of megakaryopoiesis and its regulation, with emphasis on signaling pathways are presented in this paper; a classification in TPO-dependent and TPO-independent is also detailed. In addition, we review some diseases associated with changes in the signaling pathway of megakaryopoyesis, as well as possible perspectives in this field, including toxicology.