Tiểu cầu: nguồn gốc, cấu trúc và cách đánh giá chức năng

Tiểu cầu đóng góp vai trò quan trọng trong nhiều quá trình bao gồm làm vững bền thành mạch máu, tạo cục máu đông. Do vậy việc đánh giá chức năng của nó là vô cùng trọng trước mỗi cuộc mổ, bệnh lý toàn thân.

NGUỒN GỐC, CẤU TRÚC VÀ CHỨC NĂNG CỦA TIỂU CẦU

Tiểu cầu là một tế bào không có nhân được tạo ra từ mẫu tiểu cầu trưởng thành trong tủy xương, nó được mô tả đầu tiên vào những năm 1800 bởi Bizzozero. Tiểu cầu có hình dạng giống hình đĩa, đường kính khoảng 2 – 4 µm, dày khoảng 0.5 µm. Màng của tiểu cầu là màng phospholipid kép có chứa rất nhiều thụ thể bề mặt. Số lượng tiểu cầu lưu hành ở máu ngoại vi khoảng 150-400 G/l. Nguyên mẫu tiểu cầu bắt nguồn từ tế bào nguồn dòng tủy (CFU-GEMM), do tế bào gốc sinh máu tạo nên. Mỗi mẫu tiểu cầu có thể tạo được 3000 tiểu cầu. Bên trong bào tương có các hạt chứa chất liên quan đến quá trình ngưng tập tiểu cầu và đông máu.

Đời sống tiểu cầu: Tiểu cầu có đời sống ngắn, khoảng từ 8-14 ngày. Với điều kiện lắc liên tục ngoài cơ thể ở nhiệt độ phòng có thể lưu giữ tiểu cầu khoảng 5 ngày.

Cấu trúc tiểu cầu:

– Quan sát dưới kính hiển vi điện tử cho thấy tiểu cầu có một siêu cấu trúc phức tạp gồm lớp màng, các hạt, hệ thống vi ống, hệ thống các kênh mở.

– Màng tiểu cầu: Gồm 2 lớp lipid kép bao quanh tiểu cầu, là các glycoprotein quan trọng, đóng vai trò như các receptor bề mặt, là nơi diễn ra một số hoạt động đông máu của tiểu cầu.

Các thành phần quan trọng của màng tiểu cầu: Glycoprotein Ib (GpIb): là protein xuyên màng có nhiệm vụ liên kết với yếu tố Von-Willebrand (wWF) giúp cho tiểu cầu dính bám vào collagen Glycoprotein IIb/IIIa (GpIIb/IIIa): là protein màng, hoạt động phụ thuộc vào ion Ca, có nhiệm vụ liên kết với fibrinogen, giúp cho tiểu cầu ngưng tập với nhau tạo thành đinh cầm máu. Chức năng của các glycoprotein này được minh họa ở sơ đồ 2.

Sơ đồ 1. Quá trình phát triển và trưởng thành tiểu cầu

– Hệ thống vi ống và vi sợi:

Các hệ thống này được minh họa ở sơ đồ 3.

– Vi ống: Nằm ngay cạnh màng tiểu cầu tạo nên khung đỡ và tham gia vào hoạt động co rút khi tiểu cầu bị kích thích.

– Vi sợi: gốm các sợi actin, liên hệ chặt chẽ với các vi ống và tham gia vào hoạt động tạo giả túc của tiểu cầu.

Sơ đồ 2. Các glycoprotein màng tiểu cầu và chức năng của chúng

– Hệ thống ống dày đặc:

Hệ thống ống dày đặc gắn với Canxi lưỡng cực một cách chọn lọc và đóng vai trò kho dự trữ canxi của tiểu cầu. Đây cũng là nơi tổng hợp men cyclooxygenase và prostaglandin tiểu cầu.

– Hệ thống các hạt đặc hiệu:

+ Các hạt đặc: là các hạt dày đặc điện tử, chứa nhiều ADP, canxi, serotonin và các nucleotid khác. Các chất này được giải phóng khi tiểu cầu bị kích thích và tăng cường độ ngưng tập tiểu cầu.

+ Các hạt a: chứa nhiều loại protein khác nhau là: yếu tố phát triển tiểu cầu (platelet derived growth factor- PDGF), fibrinogen, yếu tố V, vWF và nhiều protein quan trọng giúp cho hiện tượng dính của tiểu cầu như thrombospondin, fibronectin.

– Hệ thống các kênh mở:

Gồm các kênh mở vào trong tiểu cầu như các không bào làm tăng diện tích bề mặt tiểu cầu, các hạt tiểu cầu phóng thích các chất qua hệ thống kênh này.

Sơ đồ 3. Cấu trúc tiểu cầu

Chú thích: E.C – áo ngoài, CM – màng tế bào, SMF – sợi khung xương dưới màng tế bào; M.T- vòng vi ống quanh tiểu cầu, C.S và OCS – chỗ lõm của màng bào tương từ thành của các kênh thông ra bề mặt tiểu cầu và hệ thống mở, M – ti thể; D.T.S – hệ thống ống đặc chứa canxi, Gly – hạt glycogen, B.D – thể đặc, G – hạt alpha.

Chức năng tiểu cầu:

Tiểu cầu đóng góp vai trò quan trọng trong nhiều quá trình bao gồm làm vững bền mạch máu, tạo cục máu đông, co cục máu đông, co mạch và sửa chửa, miễn dịch, viêm, xơ vữa động mạch. Tiểu cầu thực hiện các chức năng này nhờ các đặc tính sau:

Trong số các chức năng của tiểu cầu thì chức năng liên quan đến quá trình đông cầm máu được quan tâm nhiều nhất và hầu hết các xét nghiệm chức năng tiểu cầu mục đích để khảo sát chức năng này.

Khi tiểu cầu tham gia vào quá trình đông máu các tiểu cầu phải trải qua giai đoạn hoạt hóa để phóng thích chất trong các hạt chức năng và biến đổi hình dạng để kết dính lại với nhau tạo nút chặn tiểu cầu và cục máu đông.

– Chức năng dính bám:

Bình thường tiểu cầu không dính vào thành mạch (có thể do prostaglandin gây ức chế dính tiểu cầu). Khi thành mạch tổn thương thì lập tức tiểu cầu được hoạt hoá và dính vào nơi tổn thương. Tiểu cầu còn có thể dính vào các bề mặt lạ như thuỷ tinh, lam kính…

Các thành phần tham gia vào hiện tượng dính:

+ Collagen: là chất quan trọng để tiểu cầu bám dính, kích thích tiểu cầu ngưng tập. Collagen tồn tại ở vùng gian bào mạch máu

+ GPIb: giúp cho hoạt động của chức năng dính

+ vWF: gắn với tiểu cầu qua GPIb như cầu nối tiểu cầu với một lớp nội mô bị tổn thương

+ Các yếu tố khác bao gồm: fibronectin, thrombospondin, ion Ca.

– Chức năng ngưng tập tiểu cầu:

Đây là hiện tượng tiểu cầu dính với nhau thành từng đám (nút tiểu cầu). Hiện tượng dính hoạt hoá tiểu cầu, tạo điều kiện cho hiện tượng ngưng tập (aggregation) xảy ra.

Một số chất có khả năng gây ngưng tập tiểu cầu là: ADP, thrombin, adrenalin, serotonin, acid arachidonic, thromboxan A2, collagen, ristocetin…, trong đó ADP đóng vai trò quan trọng nhất.

Cơ chế ngưng tập là qua trung gian của liên kết fibrinogen- GPIIb/GPIIIa đã được hoạt hoá có mặt ở lớp ngoài bào tương

– Chức năng phóng thích các chất của tiểu cầu:

Sau hiện tượng ngưng tập, tiểu cầu thay đổi hình dạng: phồng to, trải rộng, kết dính, ngưng tập, hình thành chân giả, mất hạt, co lại…) và phóng thích các chất chứa bên trong tiểu cầu như ADP, serotonin, fibrinogen, men lysosome, b -thromboglobulin, heparin và nhiều loại men khác. Hiện tượng này có sự tham gia của thrombin, collagen và có tiêu hao năng lượng. Đay là hiện tượng có ý nghĩa vô cùng quan trọng trong việc tham gia hình thành đinh cầm máu khi thành mạch bị tổn thương.

VAI TRÒ CỦA TIỂU CẦU TRONG QUÁ TRÌNH ĐÔNG MÁU

– Vai trò bảo vệ nội mô: tiểu cầu rất cần thiết cho sự toàn vẹn của mạch máu nhờ khả năng làm non hoá tế bào nội mạch và củng cố màng nội mạch thông qua hoạt động của yếu tố tăng trưởng nội mạc nguồn gốc từ tiểu cầu

– Tham gia vào quá trình cầm máu: nhờ có khả năng kết dính, ngưng tập và phóng thích các chất mà tiểu cầu tham gia rất tích cực vào quá trình cầm máu kỳ đầu.

– Tham gia vào quá trình đông máu: tiểu cầu cũng đóng một vai trò quan trọng trong quá trình đông máu thông qua một số hiện tượng sau:

– Ngay sau khi có hiện tượng dính, ngưng tập để khởi động quá trình cầm máu thì đã có một quá trình hoạt hoá ngay tại màng tiểu cầu để chuyển yếu tố XI thành XIa

– Tiểu cầu cung cấp bề mặt điện tích âm tạo thuận lợi cho việc hoạt hoá yếu tố XI nhờ kallikrein và HMWK, là bước đầu tiên trong dòng thác đông máu

– Sau khi có hiện tượng thay hình đổi dạng, tiểu cầu phóng thích các chất trong đó có yếu tố 3 tiểu cầu, đó là yếu tố có vai trò quan trọng trong hình thành phức hợp prothrombinase gồm Xa, Va, ion Ca và phospholipid (yếu tố 3 tiểu cầu)

– Tiểu cầu gắn với yếu tố Xa làm tăng đáng kể tốc độ hoạt hoá prothrombin do yếu tố Xa.

– Ngoài ra tiểu cầu còn liên quan đáng kể đến đông máu qua phức hệ yếu tố VIII và làm ổn định hoạt tính đông máu của yếu tố này.

Đánh giá chức năng tiểu cầu

Bảng 1. Danh sách các xét nghiệm chức năng tiểu cầu cổ điển.

Tên xét nghiệm	Mục tiêu khảo sát	Ưu điểm	Nhược điểm
Thời gian máu chảy	Test sàng lọc trên cơ thể	Sinh lý	Không nhạy, xâm lấn
Đo ngưng tập tiểu cầu bằng phương pháp quang học	Sự đáp ứng của các chất đồng vận	Có thể dùng để chẩn đoán	Không sinh lý
Đo ngưng tập tiểu cầu bằng phương pháp trở kháng	Sự đáp ứng của các chất đồng vận	Sử dụng máu toàn phần	Không nhạy
Đo ngưng tập tiểu cầu và sự phát quang	Kết hợp giữa sự ngưng tập và phóng thích ADP	Cung cấp nhiều thông tin	Bán định lượng
Adenine nucleotide	Sự dự trữ và phóng thích hạt ADP	Độ nhạy cao	Đòi hỏi dụng cụ chuyên biệt
Kính hiển vi điện tử	Đánh giá vi cấu trúc của tiểu cầu như thiếu hạt đặc hoặc tiểu cầu khổng lồ	Có thể dùng để chẩn đoán	Đòi hỏi dụng cụ chuyên biệt
Phân tích điện di	Thiếu glycoprotein	Đơn giản	Chỉ giới hạn ở những glycoprotein chính
Co cục máu đông	Đo lường sự tương tác của tiểu cầu với fibrinogen/ fibrin. Phát hiện bất thường về số lượng GpIIb/IIIa	Đơn giản	Không chuyên biệt
Đàn hồi cục máu đồ	Đông cầm máu toàn bộ	Tiên lượng chảy máu	Chỉ đo lường khả năng đông, không nhạy với aspirin
Glass filterometer	Chức năng tiểu cầu với shear cao	Đơn giản	Đòi hỏi số lượng tế bào máu
Đánh dấu chất phóng thích từ tiểu cầu như βTG PF4…	Đánh đấu hoạt động tiểu cầu trong cơ thể	Đơn giản, đo lường hoạt động của tiểu cầu	Dễ bị nhiễu

Bảng 2. Danh sách các xét nghiệm chức năng tiểu cầu mới.

Tên xét nghiệm	Mục tiêu khảo sát	Ưu điểm	Nhược điểm
Clot signature analyser (CSA®)	Đông cầm máu toàn bộ, chức năng tiểu cầu với shear cao	Đo lường chức năng đông máu toàn bộ	Chi phí cho máy móc
Cone and platelet analyser (CPA) hoặc dụng cụ IMPACT®	Sự kết dính/ ngưng tập của tiểu cầu với shear cao	Cần thể tích máu ít, sinh lý	Ít sử dụng rộng rải
Tế bào dòng chảy	Các marker hoạt hóa và glycoprotein tiểu cầu	Máu toàn phần, linh hoạt	Cần hệ thống máy móc đắt tiền
Ichor-plateletworks®	Đếm số lượng tiểu cầu trước và sau hoạt hóa	Dụng cụ đơn giản	Test đếm số lượng sau ngưng kết một cách gián tiếp
Hệ thống đông cầm máu®	Lực co của tiểu cầu, phần đàn hồi của cục máu đông và thời gian các thế hệ thrombin	Nhanh và đơn giản	Chủ yếu đo lường khả năng đông máu
Dụng cụ Hemostasus®	Sự hoạt hóa tiểu cầu trước khi tạo cục máu đông	Đơn giản	Không nhạy với aspirin và chức năng của GpIb
Laser platelet aggregometer (PA-200)	Tiểu cầu ngưng kết vi thể	Nhạy, nghiên cứu chức năng sâu	Ít sử dụng rộng rải
Platelet function analyser (PFA-100®)	Sự kết dính/ ngưng tập của tiểu cầu với shear cao	Khảo sát nhanh và đơn giản	Không linh hoạt
Ultegra (RPFA®) – phân tích chức năng tiểu cầu nhanh	Hiệu lực của liệu pháp kháng tiểu cầu như Gp IIb/IIIa, aspirin, clopidogel	Dụng cụ đơn giản	Không linh động, không thể dùng để phát hiện dị tật tiểu cầu hoặc VWD
Phân tích tình trạng huyết khối (TSA)	Chức năng tiểu cầu với shear cao	Đơn giản	Ít sử dụng rộng rải
Test huyết khối Gorog	Chức năng tiểu cầu với shear cao và đông máu toàn bộ	Đơn giản	Ít sử dụng rộng rải
Platelet-Stat	Sự kết dính tiểu cầu với collagen màng	Đơn giản	Đang nghiên cứu
Phân tích proteomic nhạy cảm	Đo lường toàn bộ protein	Tăng độ nhạy	Đòi hỏi giai đoạn tinh sạch trước
Phân tích bộ gen tiểu cầu	Đo lường toàn bộ mRNA bởi kỹ thuật microarray	Có khả năng đo lường thông tin từ mẫu tiểu cầu/ những protein được tổng hợp ở tiểu cầu	Bộ gen của tiểu cầu chưa được xác định đầy đủ. Đòi hỏi giai đoạn tinh sạch trước. Sự không ổn định của mRNA