HEMATOPOIEZA

Sangele: Plasma apa proteine lipide electroliti

Elemente figurate: eritrocite leucocite granulocite neutrofile eozinofile bazofile limfocite monocite trombocite

Citologie sange periferic coloratie May-Grnwald-Giemsa

Procesul de hematopoieza:Productia hematiilor, leucocitelor si trombocitelor (plachete sanguine)175 miliarde hematii/zi 4-5 milioane/l70 miliarde leucocite/zi (neutrofile, eozinofile, bazofile, monocite, limfocite) 4-10,000/ l175 miliarde trombocite/zi 150-400,000/ lCapacitate de crestere a productiei, in caz de nevoie (hemoragii masive, infectii bacteriene) - de 5-10 ori

Anatomia hematopoiezei Localizare Primul trimestru sacul embrionar Al doilea trimestru ficat si splina Al treilea trimestru scheletul axial si periferic Adult scheletul axial Corpurile vertebrale Sternul Coastele Pelvisul

Hematopoieza se poate re-extinde la sediile fetale (ex. ficat, splina), in conditii de extrema necesitate (ex. talasemia)

Citologie maduva osoasa coloratie May-Grunwald- Giemsa Maduva osoasa

Densitate celulara mai mare decat in sangele periferic

Se observa precusorii elementelor figurate mieloide din sangele periferic precursorii eritrocitelor precursorii granulocitelor precursorii monocitelor precursorii trombocitelor

Alte celule: limfocite plasmocite Celulele micromediului OsteoblastiCelule endotelialeFibroblasti

Histologie medulara normala coloratie HE Histologia maduvei hematoformatoare

Tesut adipos: 30-70% - procent mai mare la varstnici

Trabecule osoase

Insule hematopoietice 30-70% din celularitate

Hematopoieza umanaCelula stem pluripotentaMieloblastCelula stem multipotenta mieloidaCelula stem multipotenta limfoidaMegacarioblastPromegacarioblastMegacariocitTrombociteProeritroblast

Eritroblast bazofilEritroblast policromatofilEritroblast oxifilReticulociteEritrociteMastocitCelula dendritica limfoidaCelula dendritica mieloidaPlasmocitMacrofagLimfocit micCelula NKLimfocit TLimfocit BProlimfocitLimfoblastMonoblastB. promielocitN. promielocitE. promielocitB. mielocitN. mielocitE. mielocitB. metamielocitN. metamielocitE. metamielocitB. nesegmentatN. nesegmentatE. nesegmentatBasofilNeutrofilEozinofilPromonocitMonocitIL3, GM-CSFIL3IL3, IL7IL3, IL7IL6IL11, TPOIL6, TPOIL6, TPOIL3, IL11,TPOIL3, EPOEPOEPOIL3, GM-CSFIL3, GM-CSFIL3, GM-CSFIL3, GM-CSFGM-CSF, IL4GM-CSF, G-CSF

G-CSF

IL4GM-CSF, IL5

IL5GM-CSF, M-CSF

M-CSF

IL2, IL7

IL2, IL4, IL7LThLTcSCFSCF

Celulele stem pluripotente celulele matca

Capabile de autoreinnoire nelimitata Capabile de diferentiere nelimitata pot da nastere oricarui tip de celula efectoare Auto-reinnoirea - diviziune fara diferentiere Diferentierea da nastere celulelor progenitoare Localizare in maduva in asa-numitele nie ale celulelor stem protejate de celulele micromediului Prezente in maduva in numar mic: rata mitotica redusaCate CSHP exista in total??? in jur de 10-20000doar 20-400 sunt activeo singura CSHP poate repopula o maduva iradiata letalRezistenta crescuta la chimioterapieSediu principal in maduva foarte putine circula in sange Antigen de suprafata CD34+Aspect asemanator limfocitelor mici Disfunctia lor duce la aparitia anemiei aplastice sau a unor tipuri de leucemie

Modul de proliferare al celulelor stem autorennoire + diferentiere Celula stem

Diviziune DiferentiereCelula angajata pe o cale de diferentiere

Autorennoire

Nia celulei stemCelulele stem sunt localizate in general in apropierea trabelulelor osoase (nia osteoblastica) si a vaselor sinusoide (nia vasculara)Protejate de catre celulele micromediului

Celulele stem multipotente celulele stem limfoide, mieloide

Deriva din celulele stem pluripotente Capabile de autoreinnoire prelungitaExprima antigenul CD34 Capabile de diferentiere larga: Celulele stem limfoide dau nastere limfocitelor B, T Celulele stem mieloide dau nastere hematiilor, granulocitelor, monocitelor si trombocitelor

Anomaliile celulelor stem limfoide pot determina limfoproliferari maligne ex. leucemia acuta limfoblastica (LAL)Anomaliile celulelor stem mieloide pot determina mieloproliferari maligne- ex. leucemia acuta mieloida (LAM)

Celule progenitoare unitati formatoare de colonii: CFU's (Colony Forming Unit) Deriva din celule stem multipotente Capabile de auto-reinnoire limitata Capabile de diferentiere limitata CFU-GEMM - progenitorii granulocitelor, eritrocitelor, monocitelor/macrofagelor, megacariocitelor Progenitori mai diferentiatiCFU-E - cu diferentiere catre eritrocite CFU-GM cu diferentiere catre granulocite-monocite CFU-G cu diferentiere catre granulocite

Exprima antigene de diferentiere proteine de suprafata specifice fiecarei linii celulare

Celulele precursoare blastii

Primele celule identificabile morfologic Eritroblasti precursorii eritrocitelorMieloblasti precursorii granulocitelorMonoblasti precursorii monocitelor Megacarioblasti precursorii trombocitelor Limfoblasti precursorii limfocitelor

Capacitate de auto-reinnoire minima/absenta: celulele rezultate din diviziunea blastilor sunt celule mai diferentiate (mai mature)

Celulele efectoare mature

1. Eritrocitele (hematiile) transporta oxigen, dioxid de carbon; durata de viata 120 zile Eritropoieza:Proeritroblast Eritroblast bazofil Eritroblast policromatofil Eritroblast oxifil ReticulocitEritrocit Cinetica productiei celulelor rosii 5 zile de la eritroblast la reticulocit

EritrociteEritrocitele: Celule anucleate Diametru 7-8 Forma de disc biconcav aceasta forma asigura o deformabilitate mare, necesara pentru mobilitatea in spatii stramte Volum de 80-95fl Constituenti: Membrana: Antigeni: ABO Rh (C,D,E) glicoforina A (CD235) Schelet celular: spectrina ankirina Citoplasma: Hemoglobina Echipamentul enzimatic - glicoliza

Moleculele de spectrina formeaza o retea tip plasa ancorata de membrana prin moleculele de ankirina Aceasta retea este esentiala in pastrarea formei hematieiGlicoliza: enzimele cheie sunt G-6-PD si PKSpectrinaAnkirina

O2O2O2O2Hemoglobina A1Hemoglobina A1 oxigenataHemoglobina: 2 perechi de lanturi globinice + 4 molecule de hem Hgb A1 - 2 + 2 >95% Hgb A2 - 2 + 2 1,5-3,5% Hgb F - 2 + 2

ReticulociteReticulocitele: eritrocite tinere diametru mai mare 10-12 in citoplasma, la coloratii supravitale se identifica structuri reticulate - resturi de ARN ribozomal reticulocitele petrec 1-2 zile ca atare, apoi se transforma in eritrocite mature

Valori normale: 0.5-2% din eritrocite = 25.000 - 100.000/l Valorile se ajusteaza in functie de hematocrit: index reticulocitar = ret% x Hct observat/Hct normal Reticulocitele cresc in situatii asociate cu regenerare exagerata: posthemoragii hemoliza

Eritroblastii:

Se observa diversele etape de maturare: proeritroblastii (sageata verde)

eritroblastii bazofili (sageata albastra)

eritroblastii policromatofili (sageata rosie)

eritroblastii oxifili (sageata portocalie)

2. Granulocitele celule specializate in fagocitoza, distructie bacterianaGranulocitele sunt de mai multe feluri:

Neutrofile

Eozinofile

Bazofile

Granulocitele neutrofile

Citoplasma cu granule neutre din punct de vedere al coloratiei (nici rosii nici albastre) Nucleu multilobat, segmentat.

Cinetica productiei: 14 zile de la mieloblast la neutrofil Durata de viata cateva ore Markeri: mieloperoxidaza, CD13, CD33

Valori normale: 50-75% din leucocite ANC>1500/l

In infectii, inflamatii, leucocitele cresc in mod reactiv, stimulat spre deosebire din leucemii unde cresterea este autonoma, nestimulata

In aceasta imagine se observa de asemenea un monocit (a doua celula din stanga). Monocitele se caracterizeaza prin citoplasma hipogranulara si nucleu de forma neregulata.

EozinofilGranulociteleeozinofile

Eozinofilele se caracterizeaza prin nucleu bilobat si prezenta in citoplasma a unor granule rosietice-portocalii.

Valori normale: 1-6% din leucocite

Eozinofilia: caracteristica pentru alergii, parazitoze si unele malignitati

BazofilGranulocitele bazofile

Bazofilul se caracterizeaza printr-o citoplasma bogata in granule de culoare albastru inchis si un nucleu bilobat.

Valori normale:

Granulopoieza precursorii granulocitari Procesul de maturare de la mieloblast la neutrofil segmentat 14 zile

Stadiile de maturare ale liniei granulocitare: mieloblast (sageata roz) promielocit (sageata verde).mielocit (sageata albastra) metamielocit (sageata rosie)neutrofil nesegmentat (sageata portocalie)

In mod normal, aceste forme celulare se intalnesc doar in maduva osoasa. In caz de productie accelerata, ca de exemplu in starile septice sau in leucemiile mieloide, aceste celule se pot revarsa si in sangele periferic deviere la stanga

3. Monocitele celule specializate in fagocitoza, distructie celulara, prezentare de antigene Monocit Deriva dintr-un progenitor comun cu granulocitele neutrofile Celule de talie mare Citoplasma hipogranulara, nucleu de forma neregulata Markeri: CD14, CD68 Valori normale 4-10%

4. Placutele sanguine (trombocitele)Megacariocit Elemente figurate implicate in hemostaza primara Nu sunt celule propriu-zise , ci fragmente din citoplasma megacariocitului diametru 1-3 markeri: vWF, GP IIbIIIa (CD61) valori normale: 150.000 -450.000/l durata de viata: aprox 7 zileMegacario-trombopoieza

5. Limfocitele: efectorii imunitatii specifice: identifica celulele ca self sau non-self Limfocite sunt de 2 tipuri: T si BLimfopoieza:Faza antigen-independenta Limfopoieza primitiva are loc in maduva Maturatia si instruirea se petrece la nivelul timusului (T) si ganglionilor limfatici (B)Faza antigen-dependenta Al doilea ciclu de proliferare si diferentiere ca raspuns la contactul cu antigenii Implica secretia de anticorpi (B) si interleukine (T)Faza de memorie Urmeaza expunerii la antigen Persista ani de zile

Markeri ai limfocitelor B: CD19, CD20, CD22Markeri ai limfocitelor T: CD3, CD4, CD8

Folicul limfatic secundar: centrul germinativ limfocite B, limfoblasti Paracortex in special limfocite TMedulara(macrofage si plasmocite)Vas limfatic aferentVas limfatic eferentFolicul limfatic primar limfocite B miciCortex in special limfocite BStructura ganglionului limfatic

Limfoblasti leucemie limfoblastica acutaLALLimfocite Limfocitele mature, observate in mod normal pe frotiul periferic sunt celule mici, rotunde, cu nucleu unic, rotund si citoplasma putina, bazofila.

Valori normale: 20-40% din leucocite

Morfologic, limfocitele normale nu se pot distinge de limfocitele neoplazice din leucemia limfatica cronica.

Precursorii limfocitelor, limfoblastii, sunt in general celule mari, cu cromatina fina, nucleolate. Nu apar in mod normal in sangele periferic sau maduva osoasa cand apar este probabil o leucemie acuta limfoblastica

Factorii de crestere hematopoietici

1. Eritropoietina (Epo)Sintetizata la nivelul rinichiului Induce proliferarea CFU-E Sinteza creste cand scade numarul hematiilorExista ca preparat comercial (Epo-alfa, Epo-beta, darbopoetina) - se utilizeaza pe scara larga in anemii, mai ales in cele de etiologie renala si in cele paraneoplazice

2. Factor stimulator al coloniilor granulo-monocitare (GM-CSF) Secretat de limfocite, celule endoteliale, celulele stromale din maduva Stimuleaza productia de granulocite, monocite Exista ca preparat comercial

3. Factor stimulator al coloniilor granulocitare (G-CSF) Secretat in principal la nivelul celulelor stromale medulare Stimuleaza productia si functia granulocitelor Sinteza creste ca raspuns la infectii Exista ca preparat comercial (filgrastim, lenograstim) se utilizeaza pe scara larga in neutropeniile de diverse etiologii

4. Trombopoietina (TPO)Produsa in principal in ficat si rinichi, dar si la nivelul celulelor stromale ale maduvei osoaseSinteza este stimulata de IL6Regleaza cresterea si diferentierea megacariocitelor actionand asupra receptorului specific pt TPO (c-MPL)Nu exista ca preparat comercialAgonistii sintetici ai receptorului pentru TPO (eltrombopag si romiplostin) se utilizeaza in prezent ca tratament in trombocitopenii

5. Factorul celulei stem (SCF) Stimuleaza intrarea celulelor stem pluripotente in ciclul celular angajarea pe diverse cai de diferentiereStimuleaza diferentierea pe linie mastocitara (mast cell growth factor)

6. Interleukinele (IL1, IL2, IL3, ... IL15.) Mediaza comunicari multiple si complexe intre diversele tipuri de leucocite Nivele crescute in infectii si inflamatii

*****