Fizjologiczne i patologiczne uwarunkowania hematopoezy

Hematopoeza - to szeroko pojęty fizjologiczny, dynamiczny, ciągły proces namnażania elementów morfotycznych krwi, a więc po prostu wytwarzanie krwi, czyli powstawanie wysoce zróżnicowanych morfologicznie wyspecjalizowanych czynnościowo komórek zwanych w tym przypadku krwinkami.
Lokalizacja - tworzenie krwi w życiu płodowym zachodzi początkowo pozazarodkowo.

Układ krwiotwórczy
Mielopoeza
- erytropoeza,
- granulopoeza,
- monocytopoeza,
- megakriopoeza.

Limfopoeza
- centralne narządy limfoidalne
- grasica: CFU - L limfocyty T,
- szpik: CFU - L limfocyty B,
- obwodowe narządy limfoidalne - węzły chłonne, śledziona, migdałki, grudki chłonne, przewodu pokarmowego, drzewa oskrzelowego.
Szpik kostny
1) czerwony - wykazujący największą aktywność krwiotwórczą; stanowi 50% ogólnej masy szpiku,
2) galaretowaty -mniejsza aktywność krwiotwórcza, forma przejściowa między szpikiem czerwonym a żółtym,
3) żółty.

Do prawidłowego przebiegu hematopoezy:
- hematopoetyczne komórki macierzyste,
- czynniki wzrostu,
- mikrośrodowisko hematopoetyczne.

Wszystkie komórki układu krwiotwórczego wywodzą się z wielopotencjalnej komórki macierzystej (komórki pnia, stem cell, colony forming unit).

Mikrośrodowisko hematopoetyczne (hematopoetic microenviroment, HIM) to struktura anatomiczna i czynnościowa szpiku, w której przebiega hematopoeza. Zbudowane z naczyń krwionośnych, fibroblastów, makrofagów, komórki tłuszczowe, włókna retikulinowe.

Hemopoezę charakteryzują następujące procesy:
1) proces odnowy - w wyniku którego powstają komórki potomne o takich samych właściwościach.
2) proces różnicowania - ciąg przemian warunkujący pełnienie przez komórki określonych funkcji.
3) proces dojrzewania - kumulacja związków powstałych w procesie różnicowania i wytworzenia (…)

Czynniki wzrostu (colony stimulating factors, CSF) i interleukiny (IL) wytwarzane głównie przez limfocyty T i monocyty i (lub) makrofagi szpiku regulują komórki układu krwiotwórczego na róznych etapach rozwoju.

Wyróżniamy 3 grupy czynników wzrostu:
1) czynniki pobudzające (CSF) lub hamujące (CIF) wzrost kolonii w hodowli szpiku:
- G - CSF - czynnik stymulujący kolonie granulocytarne,
- M - CSF - czynnik stymulujący kolonie monocytarne,
- GM - CSF - czynnik powodujący wzrost kolonii granulocytowo - monocytowych,
- EPO - erytropoetyna (synteza) - stymuluje (…)
2) interferony (INF) - pobudzają komórki mikrośrodowisko hematopoetycznego szpiku do wydzielania czynników wzrostu pod wpływem działania wirusów, należą tu INF - α, INF - β, INF - γ.
3) interleukiny (IL)
- IL - 3 - określona jako wielopotencjalny czynnik stymulujący kolonie,
- IL - 2 - czynnik wzrostowy limfocytów T,
- IL - 1 - czynnik aktywujący limfocyty,
- IL - 5 - eozynofile,
- IL - 6 - limfocyty B plazmocyty.

TYPY KOMÓREK MACIERZYSTYCH
- Komórka macierzysta wielopotencjalna,
- CFU- Colony Forming Unit (jednostki tworzące kolonie):
-CFU-GEMM (Granulocyt, Erytrocyt, Makrofag, Megakariocyt) - komórka macierzysta linii mieloidalnej (szpikowej),
-CFU-L - komórki macierzyste linii limfoidalnej - prekursory limfocytów

- Komórki Krwiotwórcze Ukierunkowane:
- CFU-E - komórki rodzicielskie układu erytroblastycznego,
- CFU-GM - komórki rodzicielskie układu granulocytowego i monocytowo-makrofagowego,
- CFU-M - komórki rodzicielskie układu megakariocytowego (płytkotwórczego),
- CFU-Eo - komórki rodzicielskie układu eozynofilowego,
- CFU-B - komórki rodzicielskie układu bazofilowego.

Hematoeza u człowieka

Erytropoeza normoblastyczna
Wymaga niezbędnych czynników krwiotwórczych: żelaza, kobalaminy (witamina B₁₂), kwasu foliowego (witamina B₉), pirydoksyny (witamina B₆), białek, hormonów i kwasu askorbinowego.

Dojrzały erytrocyt żyje ok. 100 - 120 dni.

Etapy erytropoezy u człowieka:
a) szpik kostny
- komórka pnia (KKM),
- komórka macierzysta mieloidalna,
- CFU -E,
- proerytroblast,
- erytroblast zasadochłonny,
- erytroblast polichromatyczny,
- erytroblast kwasochłonny,
- retikulocyty I -II,
b) krew obwodowa
- retykulocyty III - IV,
- erytrocyt.

Proerytroblast

Erytroblast zasadochłonny

Erytroblast polichromatyczny

Proerytroblast kwasochłonny

Retikulocyt

Erytrocyt

Wszystkie stadia
Proerytroblast Erytroblast zasadochłonny Erytroblast polchromatyczny

Erytroblast kwasochłonny Retikulocyt (polichromacyt) Erytrocyt

Sferocyty - erytrocyty kształtu kulistego o mniejszej średnicy niż prawidłowe erytrocyty, pozbawione przejaśnienia centralnego i ciemniejsze od normocytów.

Erytrocyty tarczowate - erytrocyty zawierające ciemno barwiący się środek komórki, otoczony jasnym pierścieniem cytoplazmy pozbawionej hemoglobiny.

Drepanocyty - erytrocyty silnie wydłużone, w osi długiej często łukowate wygięte z ostro zakończonym jednym lub dwoma biegunami.

Schistocyty - erytrocyty o nieregularnym kształcie (fragmentocyty).

Granulopoeza
1) CFU - GM,
2) CFU - G,
3) szpik kostny
- mieloblast,
- promielocyt - początek różnicowania w stronę granulocytów objętno - , kwaso -, i zasadochłonnych,
- mielocyty,
- metamielocyt,
4) dojrzały granulocyt.

Mieloblast
W krwi obwodowej osób zdrowych nie występuje.
Charakteryzuje się bardzo dużym, okrągłym lub lekko
owalnym jądrem, wypełniające nieomal całą komórkę,
zawierające jedno lub więcej jąderek. Chromatyna jest
luźno ułożona.

Promielocyt

Mielocyt

Metamielocyt

Neutrofil z jądrem pałeczkowatym

Granulocyt obojętnochłonnym z jądrem wielosegmentowych (neutrofil)

Granulocyt kwasochłonny (eozynofil)

Granulocyt zasadochłonny (bazofil)

Megakariopoeza
CFU - MEG megakarioblast promegakariocyt krwinki płytkowe

Rola płytek krwi
Hemostaza pierwotna
Receptory
1) GP Ib/VIIX - adhezja,
2) aktywacja (de granulacja),
3) GP IIb/IIIa agregacja
W ziarnistościach alfa - V i VIII.

Hemostaza wtórna (osoczowa, ostateczna)
Inicjacja III i VII.
Wzmocnienie entaza i protrombinaza.
X - X_ak (tenaza)
Tenaza (VIII_a, IX_a, Ca²⁺, PL - fosfolipidy).
Fosfolipidy - fosfatydyloseryna, fosfatydyloetanoloamina.
Protrombina (Ca²⁺, PL, X_a, II, V_a).

Proces krzepnięcia - 5 - 10 minut.
Czas krwawienia - 3 -5 minut.

Przy braku tenazy czas krzepnięcia wydłuża się 10⁴ - 10⁵ razy.

Białko C wiąże się z trombomoduliną i hamuje VII_a i V_a (zapobiega zakrzepicy).

Limfopoeza - jest to proces tworzenia limfocytów przebiegający w węzłach chłonnych, grudkach chłonnych, rozmieszczonych w różnych narządach oraz śledzionie, migdałkach i grasicy.

11

Proerytroblast jest najwcześniejszym elementem linii erytrocytarnej.
Zasadochłonna cytoplazma z około jądrowym halo (przejaśnieniem). Cytoplazma czasami uwypukla się tworząc małe wybrzuszenia w kształcie uszu („ear shaped”).

Zasadochłonny erytroblast (normoblast) ma mniejszą średnicę od proerytroblastu. Jądrowa chromatyna - widoczny jest silny kontrast pomiędzy jasno wybarwionymi przestrzeniami a ciemnofioletowymi częściami w której występuje chromatyna.
Cytoplazma jest średnio zasadochłonna, odzwierciedlając dużą zawartość białka i RNA.

Erytroblast polichromatyczny(normoblast polichromatyczny) posiada dojrzałe skondensowane jądro. Jego cytoplazma barwi się na szaro - zabarwienie to pochodzi od hemoglobiny.

Erytroblast kwasochłonny jest to ostatni prekursor erytrocytarny z jądrem.
Jądro jest spójne i usytuowane przy błonie komórkowej, poprzedza to jego wydalenie z komórki.
Cytoplazma jest podobna do dojrzałej krwinki czerwonej, odzwierciedla dużą zawartość hemoglobiny.

Retikulocyty są młodymi erytrocytami z ziarnistymi lub retikularnymi włóknistymi strukturami, stanowią 0,5 - 2% wszystkich erytrocytów. Są widoczne tylko przy zastosowaniu barwienia przeżyciowego.
Całkowita liczba retykulocytów zamyka się w 60000 · 10⁶/l.
Retikulocytoza dotyczy ludzi po hemolizie lub dużej utracie krwi.

Erytrocyty są okrągłymi, czerwonymi, dwuwklęsłymi komórkami. Z reguły mają tą samą wielkość (7 - 8 mikronów - taka sama wielkość jak jądro małego limfocytu). Nie posiadają widocznych wewnętrznych struktur. Duża zawartość hemoglobiny daje komórkom typowy różowy - czerwony kolor. Przejaśnienie w centrum jest spowodowane dwuwklęsłym kształtem.

Promielocyt jest większy od mieloblastu, jądro nie różni się od mieloblastu. Cytoplazma ma zabarwienie jasnoniebieskie lub lekko różowe z wyraźnymi ziarnistościami zasadochłonnymi.

W stanach prawidłowych nie występuje we krwi obwodowej.

Jest komórką dużą, jądro również jest duże przybiera kształt owalny lub fasolowaty. Chromatyna zbita, jądro jest położone bardziej obwodowo. Jąderka raczej nie występują, nieliczne ziarnistości azurochłonne. Cytoplazma barwi się lekko kwasochłonnie.

Metamielocyt nie ulega podziałom, dalszy jej rozwój to dojrzewanie, pomniejszanie i segmentacja jądra. Jądro ma wyraźny nerkowaty kształt. Cytoplazma wybarwia się równomiernie na kolor lekko różowy.

Fizjologicznie występuje we krwi obwodowej. Jest najmłodszą formą granulopoezy. Chromatyna jądrowa i cytoplazma przypomina dojrzały granulocyt. Chromatyna jest zbita. W cytoplazmie barwiącej się lekko na różowo stwierdza się obecność rozsianych, delikatnych, niebieskawych ziarnistości.

Jest dojrzałą w pełni wykształconą i enzymatycznie wyposażoną formą komórkową układu granulocytowego. Liczba segmentów jądra jest różna od 2-5. W cytoplazmie obserwujemy liczne ziarnistości.

Dojrzała komórka zawiera 20-25 dużych, ziarnistości kwasochłonnych, nieregularnie rozrzuconych w cytoplazmie.

Charakterystyczną cechą jest obecność w cytoplazmie grubych ziarnistości metachromatycznych zawierających w większości heparyną i histaminę. Jest najmniejszą komórką spośród granulocytów. Chromatyna jest homogenna

---