Conf.dr. Cornelia Amlinei 2010-2011HEMATOPOEZA. MDUVA OSOAS

DEFINIIE. GENERALITIHEMATOPOEZA = procesul de producere continu de noi elemente figurate sanguine, care se gsete ntr-un echilibru cu pierderea acestor elemente figurate, proces ce asigur homeostazia elementelor figurate (valori proporionale constante n condiii fiziologice).

- se desfoar n organe hematopoetice- hematopoez prenatal (organe hematopoetice tranzitorii), - hematopoez postnatal (mduva osoas hematogen)- ncepe precoce n sacul vitelin (mezenchimul extraembrionar)- ulterior ficat, splin- luna a IV-a mduva osoas (hematopoeza se dezvolt progresiv i va dura toat viaa)

MDUVA OSOAS HEMATOGEN (MH)cntrete 2-4 kg (aprox. 4-6% din greutatea corporal)iniial spaiile libere din oasele lungi, late i scurtedup 5-6 ani intensitatea produciei elementelor figurate scade mduv galben (ncepe n epifizele distale ale oaselor lungi i progreseaz spre cele proximale)la adult MH roie n epifizele humerusului i femurului, stern, coaste, oase iliacela vrstnici mduv cenuie condiii speciale de solicitare a elementelor sanguine, condiii patologice reapariia MH n zone de mduv adipoas

MORFOLOGIE.COMPONENTEhistologic esut conjunctiv specializat bogat n fb. reticulare, cu 3 componente:1. Populaie celular heterogen totalitatea cel. hematoformatoare n diferite stadii de difereniere insule2. Stroma schelet de fb. reticulare, mai dense perivascular; SF bogat n PG, FN, laminin; populaie celular proprie celulele stromale3. Totalitatea vaselor ce irig mduva capilare sinusoide (sinusuri medulare)

MORFOLOGIE.COMPONENTEvascularizaia MH este comun cu cea a osului care gzduiete mduva.capilarele sinusoide (CS) se formeaz la periferia cavitii medulareconfluare sinusuri colectoare, cu aranjament radiar sinusul central (longitudinal)celule endoteliale pori, jonciuni intercelulareMB grilaj (microscop ntrerupt)ME pori de migrare orificii tranzitorii ce apar prin fuziunea MC feei bazale cu cea a feei luminale, cu excluderea tranzitorie a citoplasmei transport transcelular selectiv

MORFOLOGIE.COMPONENTECelulele stromale sunt reprezentate de:1.CR fibroblastice mezenchimale (celule stelate, citoplasm palid; ME jonciuni intercelulare distanate, filam. contractile); fb. nervoase amielinice n vecintatea lor2.CR adventiciale forma perisinusoidal a CR strat pericapilar; migrarea elementelor figurate mature3.Celule depozitante de lipide CR ce au nmagazinat lipide (morfologic adipocite); frecvent poziie perisinusal4.Macrofage mijlocul insulelor hematopoetice/perisinusoidal (pseudopode); sintetizeaz citochine i factori de cretereStroma micromediu inductiv necesar proceselor de hematopoez

MORFOLOGIE.COMPONENTEPopulaia celular hematoformatoare abundent, mascheaz celulele stromale aspect omogen MHAnumit localizare a insulelor hematoformatoare :- ins. eritropoetice n vecintatea celulelor adventiceale- ins. granulocitopoetice spaiile intersinusoidale- megakariocitele alipite de peretele sinusoidal, ntre cel. adventiceale

HEMATOPOEZA STADII PRECOCECONCEPIA MONOFILETICCONCEPIA POLIFILETIC1961 NOU CONCEPT CELULE SUE HEMATOPOETICE PLURIPOTENTE- colonii splenice (noduli alb-cenuii la animale iradiate) precursori ai H, Gr, Pl din proliferarea i diferenierea unei celule din MO a donatorului: unitate formatoare de colonii splenice CFU-S (colony forming unit of the spleen)- toate celulele unei colonii splenice prezint acelai marker cromozomial clon din proliferarea i diferenierea unei celule pluripotente (multiplicare, difereniere, autontreinere)MH conine celule sue pluripotente, capabile s genereze linii celulare ce ajung la stadii mature- precursorii Ly studiu experimental (celule din MO, infectate cu virus) acelai marker n Ly la primitorii iradiaiUlterior imunologie populaie celular restrns (0,05% n mduva de oarece) celule sue pentru toate liniile celulare CFU-M,L- experimente transpolate la om

HEMATOPOEZA CATEGORII CELULAREDate experimentale 3 categorii de celule:

1. Celula hematopoetic pluripotent (CFU-M,L/PHSC, pluripotential hemopoietic stem cell)2. Celule progenitor potenialitate mai redus, capacitate redus de autontreinere o parte nerecognoscibile3. Celule mature elemente figurate ce urmeaz s fie eliberate n circulaia general

Meninerea unui ritm fiziologic de producere de elemente mature se realizeaz printr-un echilibru ntre proliferare i apoptoz.

CELULA HEMATOPOETIC PLURIPOTENT- 0,1% printre celulele nucleate din MH- autontreinere stoc permanent- citochin ligant c-kit/SCF (stem cell factor) R tirozin-kinaz membranar intrarea celulei n ciclul celular- morfologic asemntoare Ly: - diametru 8 microni- N mare, heterocromatic- citoplasm redus, moderat bazofil- lipsit de markerii specifici Ly- proporie foarte redus n sngele periferic o parte din Ly nule (mutarea sediului hematopoezei n cursul dezvoltrii embrionare)

CELULELE PROGENITORCelule programate mai mare capacitate proliferativ, scdere progresiv a potenialitii o parte nerecognoscibile morfologicCFU-S (CFU mieloid, uniti formatoare de colonii-snge) cele mai precoceCFU-L (uniti formatoare de colonii-limfocite) precoce- oarecare grad de autontreinere - continu mitozele de difereniere - celule bi- i monopotente (CFU urmate de iniialele viitoarei linii celulare) CFU-GM, CFU-G, CFU-M; similar CFU-Meg, CFU-E, etcProgenitori recognoscibili identificabili morfologic = stadii de maturare a liniilor hematopoetice

ERITROPOEZA STADII AVANSATEInsule eritropoetice, centrate de 1-3 macrofage nu se stabilesc jonciuniStudii experimentale celule progen nedifereniabile morfologic:- BFU-E (burst forming unit-erythroid) nalt proliferative derivate din CFU-S sub aciunea BPA (IL3);- CFU-E (colony forming unit erythroid) ritm mai lent de proliferare eritropoetina mitoze suita de progeni identificabili

ERITROPOEZA MODIFICRI MORFOLOGICEScderea progresiv a diametrului celulei

Condensarea cromatinei nucleare, micorarea volumului nucleului, expulzarea lui final

Scderea numrului de organite celulare, pn la dispariia lor

Modificarea tinctorialitii citoplasmatice, de la bazofil la eozinofil

PROERITROBLASTcelula cap de serie

- diametru 20 microni- N voluminos (80% din celul), grunte de cromatin condensat, restul dispersat; 1-2 nucleoli- citoplasma omogen, moderat bazofil- ME- lizozomi cu mici particule de feritin- 3-4 mitoze

ERITROBLASTUL BAZOFILdiametru 16 microniN mai condensat, cromatin dispus n cadran de ceas, fr nucleolicitoplasma intens bazofil!ME- vezicole de pinocitoz cu feritin

ERITROBLASTUL POLICROMATOFILDin mitozele celulei precedenteDiametru 12-13 microniN scade n volum, cromatin condensat; fr nucleoliCitoplasma omogen, albastru-roz (persist nc ribozomi)Este nc capabil de mitoze (la fiecare nou celul scade nr. de ribozomi i crete Hb)

ERITROBLASTUL ORTOCROMATIC/NORMOBLASTULDiametru pn la 10 microniN mic, ulterior picnotic, cromatin condensat, omogen, frecvent excentricCitoplasma omogen, predominant eozinofiln vecintatea capilarelor sinuoside ale MH

RETICULOCIT(R)Tranzitarea porilor spre stadiul de H adultN cu un inel citoplasmatic redus i MC se desprinde de celul fagocitat de Mf din MHObinuit 1% din H din capilare conin mici cantiti de ARN, resturi de ribozomi reticulocite (cresyl violet, albastru de metilen)n MH se gsesc mai multe R dect n sngele perifericCondiii de hipoxie (dup hemoragii, altitudini ridicate) crete nr. de R pe baza rezervei medulare

HEMATIA ADULTTrecerea sub form de H, n lumenul capilarelor, se face transendotelial, prin intermediul porilor de migrare.n lips de ARN, H adult este lipsit de capacitatea de sintezScderea progresiv a capacitii funcionale a H mbtrnirea hematiilor reinute n microcirculaia splenic, hepatic, medular fagocitateFe este transportat (transferina) spre MH pentru reutilizare

Durata medie de via a H adulte 100-120 zile- procesul de eritropoez (precursor H adult) aprozimativ 1 sptmn

TROMBOCITOPOEZAGeneza plachetelor sanguine (fragmente citoplasmatice cu unele organite celulare, desprinse dintr-o mare celul medular, Meg)Precursorul CFU-Meg (colony forming unit-megakaryocyte), deriv dintr-un precursor programat bivalent CFU-E-Meg

MEGACARIOBLASTULCelula progenitor, cap de serieN rotund, cromatin dispersat, uneori nucleolCitoplasma relativ omogen, bazofilME organite celulare moderat reprezentate

PROMEGACARIOCITULPrin endomitozeDiametru 50 microniN lobat, centrozom cu centrioliCitoplasm cu granulaii azurofile

MEGACARIOCITUL GRANULAR (DE REZERV)Meg n repaus, nc neangajat n eliberarea de placheteN multilobatCitoplamsa cu granulaii azurofile mai numeroase, grupate, cu excepia zonei periferice

MEGACARIOCITUL TROMBOGENA ncheiat procesele de endomitozMaturizat n vederea plachetogenezein imediata apropiere a capilarelor sinusoideDiametru pn la 100 microniN foarte polilobatCitoplasma mprit n 3 zone:1. Zona perinuclear ataat de N, dup eliminarea Pl (complex G, Rer, Ren)2. Zona intermediar vezicole i tubuli3. Zona marginal elemente de citoschelet, traversate de membrane

TROMBOCITUL (PLACHETELE SANGUINE)1 Meg pn la 8000 plachete- emitere transendotelial de arii citoplasmatice (proplachete/panglici plachetare) conin peste 1000 viitoare plachete- fragmentarea complet a panglicilor plachetare se realizeaz n lumenul vaselor (capilarele pulmonare)Durata de timp aproximativ 10 zileTrombopoetina nu a fost purificat i caracterizat chimic

GRANULOCITOPOEZAProgenitor bipotent CFU-GM progenitori unipoteni CFU-G pentru linia granulocitar neutrofil i CFU-M pentru linia monocitarEo i Ba au progenitori separai de CFU-G: CFU-Eo i CFU-BaCelulele cap de serie a liniilor granulocitare nu pot fi deosebite pe criterii morfologice microscopice.

MIELOBLASTULPrimul progenitor identificabilDimensiuni mediiCitoplasm omogen, moderat bazofilN mare, uneori cu mai muli nucleoli i cromatin dispersat

PROMIELOCITULDiametru 22-24 microniCitoplasm mai bazofilN bogat n heterocromatinGranulaii azurofile! (vacuole golgiene nconjurate de membran, cu coninut electrono-dens) lizozomi bogai n hidrolaze acide i peroxidazCitoplasma bogat n mit, Rer, complex G

MIELOCITUL NEUTROFILCelula progenitor caracteristic liniei neutrofileDiametru mai micN cu cromatina mai condensat, lipsit de nucleol, mai excentricGranulaii specifice! mai mici i mai numeroase progresiv, pe msur ce granulaiile azurofile devin mai rare- FAl, lizozim, proteine bazice (defensine/fagocitine)Mielocitul nu se mai divide, va evolua numai prin maturare

METAMIELOCITULPrin maturarea mielocituluiCelul mai micN excentric i ncurbat, cu cromatina condensatOrganite scad numeric i involueaz, apar incluzii de glicogenCele dou tipuri de granulaii evidente i prezente (peste 70% granulaii specifice, neutrofile)Ulterior celula cu N n band (dimensiunile Ne matur, N excentric, ca o band, n care apar stricturi lobi)

GRANULOCIT NEUTROFIL - timpul necesar formrii Gr matur 10 zile - 10% din producia zilnic de Gr rmn ca rezerv n MH - n infecii microbiene, apar Ne tinere (2-3 lobi nucleari) n sngele periferic, Gr cu nucleu n band, metamielocite

MIELOCITUL EOZINOFILGranulaii specifice eozinofile, mai mari i mai refringente; prezint un material cristaloid situat central (peroxidaz, FA, arilsulfataz)cteva granulaii azurofileN bilobat n evoluie

LINIA BAZOFILMielocitele i metamielocitele Ba sunt mai rare n MHGranulaii specifice, metacromatice

MONOCITOPOEZAPrecursor comun CFU-GMLinie celular mai greu de urmrit microscopicMonoblast (medie, citoplasm moderat bazofil, N rotund, central)Promonocit (prin mitoze, mai mic, N devine reniform, mai excentric)Monocit (celula mononuclear adult, care prsete MH, dup 2 zile de circulaie n snge devine Mf n esuturi)Durata de timp a genezei Mo 50-60 ore

LIMFOPOEZAProgenitor comun neidentificabil, bipotent, din care se difereniaz Ly pre-T i pre-B.Precursorul Ly T timusOntogeneza Ly B psri (bursa lui Fabricius) la om MH

REGLAREA HEMATOPOEZEIFactori stimulatori ai coloniilor CSF glicoproteineInterleukine (IL) IL1, IL3, IL6Eritropoetina (EPO) va influena CFU-EIL3 stimuleaz BFU-E.