Functional aspects of lysosomal organelles in blood platelets

Summary

Biochemical and ultrastructural findings from intact and fractionated pig and human blood platelets indicate the presence of different types of alpha granules. An electron dense type can be distinguished from a lighter one with a fibrillar matrix. The major part of the lysosomal hydrolases beta-glucuronidase and cathepsin is associated with the lighter granules. Most of the acid phosphatase appears in the vesicle fraction. The ultracytochemical investigation shows the acid phosphatase bound to both types of granules or vesicles. This enzyme is visible in the narrow spaces between the outer membranes of aggregated thrombocytes. Furthermore, there can be seen the transformation of alpha granules into vesicles and vesicles, which contain acid phosphatase releasing their contents into the extracellular medium. Thus the significance of the vesicle system for the release of substances out of the platelet seems to be proved. From this point of view the different types could be considered as alpha granules in different functional stages.

Zusammenfassung

Aufgrund biophysikalischer, biochemischer und ultrastruktureller Eigenschaften lassen sich in intakten oder fraktionierten Blutplättchen von Mensch und Schwein verschiedene Funktionstypen von alpha-Granulomer unterscheiden. Ein elektronen dichter, oft Mikrotubuli aufweisender Typ ist durch Zentrifugation von einem helleren mit fibrillärer Streifung abzusetzen. Außerdem läßt sich eine Fraktion vesikulärer Strukturen darstellen. Bei biochemischer Analyse ist die Hauptmenge der lysosomalen Hydrolasen Cathepsin und beta-Glucuronidase mit dem weniger dichten Typ der alpha-Granula vergesellschaftet, während sich der Hauptteil der sauren Phosphatase in der Vesikelfraktion befindet. Zytotopochemisch erscheint dieses Enzym immer strukturgebunden, sowohl an beiden Typen von alpha-Granula, als auch in den Vesikeln. Das Vesikelsystem spielt bei der Stoffaufnahme in Plättchen eine Rolle und wird auch als gamma-Granulomer, surface connected system oder canaliculäres System bezeichnet. Bei der Degranulation der Plättchen wird — wie die Enzymlokalisation in diesem Falle zeigt — Granulainhalt über das vesikuläre System in das Außenmedium abgegeben. Saure Phosphatase kann auch in Phagozytosevakuolen nachgewiesen werden. Elektronenoptisch läßt sich der Übergang von alpha-Granula in vesikuläre Strukturen erkennen. Die Befunde zeigen, daß zwischen alpha-Granula und Vesikelsystem enge Beziehungen bestehen. Zusammen bilden sie eine funktionelle Einheit, die neben der Stoffaufnahme auch die Funktion der Abgabe von Substanzen aus den Plättchen erfüllt. Schließlich findet die Digestion aufgenommener Stoffe dort statt.