HEMATOPOIEZAHEMATOPOIEZA

Conf. Univ. Dr. Ioana Cristina AMIHĂESEI Conf. Univ. Dr. Ioana Cristina AMIHĂESEI

UMF “Gr. T. Popa” Iasi UMF “Gr. T. Popa” Iasi Facultatea de MedicinaFacultatea de Medicina

Disciplina HistologieDisciplina Histologie

HEMATOPOIEZA

1. Măduva hematogenă

2. Eritropoeza

3. Granulocitopoeza (formarea granulocitelor sau PMN)

4. Trombocitopoeza

6. Limfopoeza

5. Monocitopoeza - din CFUM

7. Timusul

CFUS CFUS - nediferenţiată; unitatea formatoare de colonii (celula stern) are o capacitate de - nediferenţiată; unitatea formatoare de colonii (celula stern) are o capacitate de proliferare suficientă pentru asigurarea fondului de celule stern necesar.proliferare suficientă pentru asigurarea fondului de celule stern necesar.

Se disting 3 sectoare:Se disting 3 sectoare:

Celula multipotentă Celula multipotentă cu capacitate de autoîntreţinere şi reînnoire.cu capacitate de autoîntreţinere şi reînnoire.

Sectorul progenitor; Sectorul progenitor; în acest sector acţionează factorul de selectare al coloniilor (CSF).în acest sector acţionează factorul de selectare al coloniilor (CSF).

Celulele sunt îndreptate spre diferite programe de diferenţiere -celula devine treptat din Celulele sunt îndreptate spre diferite programe de diferenţiere -celula devine treptat din pluripotentă, bipotentă, monopotentă.pluripotentă, bipotentă, monopotentă.

Creşte restricţia spre o linie de proliferare şi scade capacitatea proliferativă.Creşte restricţia spre o linie de proliferare şi scade capacitatea proliferativă.

Celula monopotentă este capul de serie Celula monopotentă este capul de serie al unei linii sanguine, care poate fi recunoscut al unei linii sanguine, care poate fi recunoscut în microscopie optică.în microscopie optică.

În sectorul progenitor, celulele nu pot fi În sectorul progenitor, celulele nu pot fi recunoscute în microscopie optică. În sectorul recunoscute în microscopie optică. În sectorul multi- şi pluripotent, restricţia nu este încă multi- şi pluripotent, restricţia nu este încă completă; în cazul eliberarăm în cantitate mare completă; în cazul eliberarăm în cantitate mare a unor factori care induc diferenţierea celulelor a unor factori care induc diferenţierea celulelor spre o linie, se poate trece de la precursorul spre o linie, se poate trece de la precursorul mieloid la cel limfoid (de exemplu).mieloid la cel limfoid (de exemplu).

În sectorul (3) - al elementelor În sectorul (3) - al elementelor programate, care se recunosc în microscopia programate, care se recunosc în microscopia optică, restricţia pentru o linie este completă şi optică, restricţia pentru o linie este completă şi ireversibilă.ireversibilă.

Hematopoeza Hematopoeza - începe la aproximativ 2 săptămâni de viaţă a embrionului; se - începe la aproximativ 2 săptămâni de viaţă a embrionului; se disting 2 etape în timpul dezvoltării embrionare.disting 2 etape în timpul dezvoltării embrionare.

1.1. Etapa extraembrionară începe în mezenchimul sacului vitelin, unde apar insule de Etapa extraembrionară începe în mezenchimul sacului vitelin, unde apar insule de celule, care vor forma vasele anexelor embrionului. În vase apar insule de celule, care vor forma vasele anexelor embrionului. În vase apar insule de eritropoeză, la nivelul cărora se produc numai hematii, nucleate, care conţin Hb eritropoeză, la nivelul cărora se produc numai hematii, nucleate, care conţin Hb fetală. Printre ele apar CFU-stem.fetală. Printre ele apar CFU-stem.

2.2. Etapa hepato-splenă-timică începe la 4-5 săptămâni de viaţă intrauterină, devine Etapa hepato-splenă-timică începe la 4-5 săptămâni de viaţă intrauterină, devine maximă în lunile 5-6 ale vieţii intrauterine. Are loc colonizarea cu celulele maximă în lunile 5-6 ale vieţii intrauterine. Are loc colonizarea cu celulele hematopoetice din sacul vitelin, în ficat, splină, timus. Insulele hepato-splenice hematopoetice din sacul vitelin, în ficat, splină, timus. Insulele hepato-splenice conţin toate tipurile de celule. În timus se dezvoltă exclusiv LT.conţin toate tipurile de celule. În timus se dezvoltă exclusiv LT.

3.3. Etapa medulo-ganglionară. Din luna a II-a de viaţă embrionară apar primele piese Etapa medulo-ganglionară. Din luna a II-a de viaţă embrionară apar primele piese osoase şi cavităţi medulare. Mediul stromal din măduvă atrage celulele osoase şi cavităţi medulare. Mediul stromal din măduvă atrage celulele multipotente. Hematopoeza medulară se dezvoltă progresiv, cea hepato-spleno-multipotente. Hematopoeza medulară se dezvoltă progresiv, cea hepato-spleno-timică scade. Hematopoeza hepato-spleno-timică se epuizează treptat; la naştere timică scade. Hematopoeza hepato-spleno-timică se epuizează treptat; la naştere mai sunt insule hematopoetice în splină şi ficat, care dispar în cursul lunilor 1-2 de mai sunt insule hematopoetice în splină şi ficat, care dispar în cursul lunilor 1-2 de viaţă.viaţă.

4.4. Etapa postnatală presupune exclusiv hematopoeza medulară.Etapa postnatală presupune exclusiv hematopoeza medulară.

Figura 1. Differentiation of pluripotential stem cells during hematopoiesis.

1. 1. Măduva hematogenăMăduva hematogenă

Organele hematoformatoare sunt formate din:Organele hematoformatoare sunt formate din:– capsulăcapsulă– stromă -parenchimstromă -parenchim– capsula capsula este formată din ţesut conjunctiv denseste formată din ţesut conjunctiv dens– stroma stroma este reprezentată printr-o reţea tridimensională de fibre de reticulină, pe care este reprezentată printr-o reţea tridimensională de fibre de reticulină, pe care

stau celule reticulare de diferite tipuri:stau celule reticulare de diferite tipuri:– reticulare fibroblastice - sintetizează reţeaua de reticulină a stromei reticulare reticulare fibroblastice - sintetizează reţeaua de reticulină a stromei reticulare

macrofagice - cu funcţie fagocitarămacrofagice - cu funcţie fagocitară– reticulare dendriticereticulare dendritice– reticulare interdigitatereticulare interdigitate

Aceste celule creează raicromediul adecvat (homing) pentru ca fiecare linie celulară să Aceste celule creează raicromediul adecvat (homing) pentru ca fiecare linie celulară să se dezvolte normal. Fiecare insulă celulară evoluează spre o linie celulară, inhibând se dezvolte normal. Fiecare insulă celulară evoluează spre o linie celulară, inhibând dezvoltarea altor linii celulare.dezvoltarea altor linii celulare.

Măduva hematogenă este situată la adult în stern, coxal, corpii vertebrali. Capsula este Măduva hematogenă este situată la adult în stern, coxal, corpii vertebrali. Capsula este reprezentată de endost. Capilarele sinusoide au perete discontinuu, prin care celulele reprezentată de endost. Capilarele sinusoide au perete discontinuu, prin care celulele mature trec în circulaţie.mature trec în circulaţie.

Se deosebesc 2 sectoare:Se deosebesc 2 sectoare:– I - de multiplicare (predomină diviziunile celulare)I - de multiplicare (predomină diviziunile celulare)– II - de maturare (predomină procesele de diferenţiere celulară)II - de maturare (predomină procesele de diferenţiere celulară)

Figure 2. Drawing showing the passage of erythrocytes, leukocytes, and platelets across a sinusoid capillary in red bone marrow. Because erythrocytes (unlike leukocytes) do not have sufficient motility to cross the wall of the sinusoid, they are believed to enter the sinusoid by a pressure

gradient that exists across its wall. Leukocytes, after the action of releasing substances, cross the wall of the sinusoid by their own activity. Megakaryocytes form thin processes that cross the wall of

the sinusoid and fragment at their tips, liberating the platelets.

Figure 3. Section of active bone marrow (red bone marrow) showing some of its components. Five blood sinusoid capillaries containing many erythrocytes are indicated by arrowheads. Note the

thinness of the blood capillary wall. Giemsa stain. Medium magnification.

2. 2. EritropoezaEritropoeza

CFU-e - sub acţiunea eritropoetinei va da naştere celulei cap de serie a liniei CFU-e - sub acţiunea eritropoetinei va da naştere celulei cap de serie a liniei eritrocitare, numită PROERITROBLAST (vizibilă în microscopia optică).eritrocitare, numită PROERITROBLAST (vizibilă în microscopia optică).

În evoluţia spre hematie apar următoarele modificări celulare:În evoluţia spre hematie apar următoarele modificări celulare:

– scăderea progresivă a dimensiunilor celulare;scăderea progresivă a dimensiunilor celulare;

– scăderea progresivă a dimensiunilor nucleului, condensarea acestuia, scăderea progresivă a dimensiunilor nucleului, condensarea acestuia, dispariţia nucleolului.dispariţia nucleolului.

– activitatea progresivă de sinteză mai întâi de globină apoi, încorporare de fier, activitatea progresivă de sinteză mai întâi de globină apoi, încorporare de fier, cu formarea în final a hemoglobinei. Cantitatea de hemoglobina creşte în cu formarea în final a hemoglobinei. Cantitatea de hemoglobina creşte în citoplasmă, până la dispariţia organitelor celulare.citoplasmă, până la dispariţia organitelor celulare.

Figura 4. Summary of erythrocyte maturation. The stippled part of the cytoplasm (on the left) shows the continuous increase in hemoglobin concentration from proerythroblast to erythrocyte. There is also a gradual decrease in nuclear

volume and an increase in chromatin condensation, followed by extrusion of a pyknotic nucleus. The times are the average life span of each cell type. In the graph, 100% represents the highest recorded concentrations of hemoglobin and RNA.

1.1. Proeritroblastul Proeritroblastul este o celulă mare de aproximativ 15 µm diametru. Are citoplasmă este o celulă mare de aproximativ 15 µm diametru. Are citoplasmă omogenă, bazofilă (datorită poliribozomilor, ribozomilor liberi). Nucleul prezintă omogenă, bazofilă (datorită poliribozomilor, ribozomilor liberi). Nucleul prezintă cromatină dispersată, 1-2 nucleoli evidenţi. Celula are receptori pentru transferină, cromatină dispersată, 1-2 nucleoli evidenţi. Celula are receptori pentru transferină, proteină care leagă fierul.proteină care leagă fierul.

2.2. Eritroblastul bazofil Eritroblastul bazofil este o celulă ceva mai mică, cu citoplasmă intens bazofilă, este o celulă ceva mai mică, cu citoplasmă intens bazofilă, datorită marii cantităţi de ribozomi. Celula continuă sinteza de Hb, endocitează fier din datorită marii cantităţi de ribozomi. Celula continuă sinteza de Hb, endocitează fier din hemosiderină (de la nivelul macrofagelor) şi transferină (fier plasmatic).hemosiderină (de la nivelul macrofagelor) şi transferină (fier plasmatic).

3.3. Eritroblastul policromatofil Eritroblastul policromatofil are citoplasmă cenuşiu-albăstruie (nici bazofilă, nici are citoplasmă cenuşiu-albăstruie (nici bazofilă, nici acidofilă) în m.e. scad ribozomii; creşte cantitatea de Hb. În citoplasmă apar filamente acidofilă) în m.e. scad ribozomii; creşte cantitatea de Hb. În citoplasmă apar filamente contractile numeroase; celula nu se mai divide (încheie sectorul mitotic) - se contractile numeroase; celula nu se mai divide (încheie sectorul mitotic) - se maturează.maturează.

4.4. Eritroblastul ortocromatic (eozinofil, normoblast)Eritroblastul ortocromatic (eozinofil, normoblast)Este o celulă de 8-9 µm diametru; capacitatea de sinteză scade foarte mult; este o Este o celulă de 8-9 µm diametru; capacitatea de sinteză scade foarte mult; este o celulă eozinofilă, nucleul ocupă cam 50% din masa celulei, fiind dispus excentric. Sub celulă eozinofilă, nucleul ocupă cam 50% din masa celulei, fiind dispus excentric. Sub acţiunea microfilamentelor, celula emite pseudopode, ea trece prin peretele capilarelor acţiunea microfilamentelor, celula emite pseudopode, ea trece prin peretele capilarelor sinusoide. Cea mai mare parte a masei citoplasmatice trece în lumenul capilar; sinusoide. Cea mai mare parte a masei citoplasmatice trece în lumenul capilar; datorită filamentelor contractile şi rigidităţii nucleului, acesta se desprinde, rămâne datorită filamentelor contractile şi rigidităţii nucleului, acesta se desprinde, rămâne extravascular, înconjurat de o peliculă fină de Hb şi de membrana plasmatică, fiind extravascular, înconjurat de o peliculă fină de Hb şi de membrana plasmatică, fiind apoi fagocitat.apoi fagocitat.

Insulele eritropoetice conţin central o celulă mare reticulară macrofagică, înconjurată Insulele eritropoetice conţin central o celulă mare reticulară macrofagică, înconjurată de diferite stadii ale eritropoezei. Celula macrofagică furnizează fier pentru sinteza Hb. de diferite stadii ale eritropoezei. Celula macrofagică furnizează fier pentru sinteza Hb. În sângele periferic, în mod normal, apar aproximativ 1% reticulocite. In sânge trec În sângele periferic, în mod normal, apar aproximativ 1% reticulocite. In sânge trec numai hematiile adulte.numai hematiile adulte.

Factori de reglare ai eritropoezeiFactori de reglare ai eritropoezei

Eritropoetina - cel mai important factor, este sintetizată la nivel renal având ca Eritropoetina - cel mai important factor, este sintetizată la nivel renal având ca precursor o glicoproteină, cu viaţă plasmatică de 2-3 zile. Stimulează formarea de precursor o glicoproteină, cu viaţă plasmatică de 2-3 zile. Stimulează formarea de proeritroblaşti din CFUe.proeritroblaşti din CFUe.

Factori hormonali - hormonii tiroidieni, corticoizi stimulează eritropoeza. Hormonii Factori hormonali - hormonii tiroidieni, corticoizi stimulează eritropoeza. Hormonii estrogeni inhibă eritropoeza.estrogeni inhibă eritropoeza.

Factorul splenic - distrugerea hematiilor la nivelul splenic (rata acesteia).Factorul splenic - distrugerea hematiilor la nivelul splenic (rata acesteia).

Acidul folic, factorul extrinsec (vitamina B12) - pentru absorbţia vitaminei B12, este Acidul folic, factorul extrinsec (vitamina B12) - pentru absorbţia vitaminei B12, este necesar factorul intrinsec al lui Castle, la nivel gastric; o cantitate suficientă de fier necesar factorul intrinsec al lui Castle, la nivel gastric; o cantitate suficientă de fier în alimentaţie, este de asemenea necesară pentru sinteza normală a Hb. Carenţa în alimentaţie, este de asemenea necesară pentru sinteza normală a Hb. Carenţa acestor factori determină anemii.acestor factori determină anemii.

Presiunea oxigenului în aerul atmosferic.Presiunea oxigenului în aerul atmosferic.

Figure 5. Stages in the development of erythrocytes and granulocytes.

3. 3. GranulocitopoezaGranulocitopoeza (formarea granulocitelor sau PMN)(formarea granulocitelor sau PMN)

CFU-granulocitară este stimulată de leucopoetinăCFU-granulocitară este stimulată de leucopoetină

Figure 6. Section of stimulated red bone marrow. Note 4 mitotic figures (arrows) and a plasma cell (arrowhead). Regions of erythropoiesis and of granulopoiesis are also evident. Most immature

granulocytes are in the myelocyte stage: their cytoplasm contains large, dark-stained azurophilic granules and small, less darkly stained specific granules. Giemsa stain. High magnification.

1.1. Mieloblastul Mieloblastul este o celulă de 15-20 µm diametru, cu nucleu mare, rotund, cu cromatină dispersată şi 1-este o celulă de 15-20 µm diametru, cu nucleu mare, rotund, cu cromatină dispersată şi 1-2 nucleoli. Celula are citoplasmă bazofilă. În m.e., ea prezintă ribozomi, RErugos, mitocondrii. In 2 nucleoli. Celula are citoplasmă bazofilă. În m.e., ea prezintă ribozomi, RErugos, mitocondrii. In evoluţie, apar mai întâi granule azurofile şi apoi granule specifice, respectiv neutrofile, bazofile, evoluţie, apar mai întâi granule azurofile şi apoi granule specifice, respectiv neutrofile, bazofile, eozinofile.eozinofile.

2.2. Promielocitul Promielocitul este o celulă mai mică în diametru decât mieloblastul. Nucleul ei este mai mic, cu nucleoli este o celulă mai mică în diametru decât mieloblastul. Nucleul ei este mai mic, cu nucleoli evidenţi. Citoplasmă bazofilă conţine granule azurofile, cu enzime lizozomale, dispuse mai ales periferic, evidenţi. Citoplasmă bazofilă conţine granule azurofile, cu enzime lizozomale, dispuse mai ales periferic, învelite în membrane.învelite în membrane.

3.3. Mielocitul Mielocitul are nucleul excentric, ovoidal/reniform. Nu mai are nucleol (încheie seria mitotică). în are nucleul excentric, ovoidal/reniform. Nu mai are nucleol (încheie seria mitotică). în citoplasmă apar granule specifice: neutrofile, bazofile, eozinofile. Celula conţine puţine granule azurofile. citoplasmă apar granule specifice: neutrofile, bazofile, eozinofile. Celula conţine puţine granule azurofile. Granulele- specifice au dimensiuni mai mici şi apar la început perinuclear, apoi umplu citoplasmă.Granulele- specifice au dimensiuni mai mici şi apar la început perinuclear, apoi umplu citoplasmă.

4.4. Metamielocitul Metamielocitul are nucleul dens, adânc edentat, începe schiţarea lobilor, la nivelul nucleului. Conţine are nucleul dens, adânc edentat, începe schiţarea lobilor, la nivelul nucleului. Conţine multe granule specifice şi puţine granule azurofile.multe granule specifice şi puţine granule azurofile.

5.5. PMN nesegmentat PMN nesegmentat are un nucleu în forma de bandă excentricăare un nucleu în forma de bandă excentrică curbată. Apare rar în sângele periferic curbată. Apare rar în sângele periferic (în proporţie de 3-5% din totalul PMN). Numărul acestor celule în sângele periferic, creşte în cazul (în proporţie de 3-5% din totalul PMN). Numărul acestor celule în sângele periferic, creşte în cazul stimulării intense a măduvei hematogene.stimulării intense a măduvei hematogene.Celula adultă, PMN segmentat are un nucleu cu 3-5 lobi. Invaziile microbiene determină creşterea mare Celula adultă, PMN segmentat are un nucleu cu 3-5 lobi. Invaziile microbiene determină creşterea mare a numărului de PMN netrofile în ţesuturi. În măduvă există un compartiment de rezervă, care conţine de a numărului de PMN netrofile în ţesuturi. În măduvă există un compartiment de rezervă, care conţine de 15 ori mai multe celule, în stare aproape de maturare, care pot trece rapid în sânge. O parte din PMN 15 ori mai multe celule, în stare aproape de maturare, care pot trece rapid în sânge. O parte din PMN circulante, se află la marginea vaselor (fenomen de marginalizare) pentru a putea penetra rapid în circulante, se află la marginea vaselor (fenomen de marginalizare) pentru a putea penetra rapid în ţesuturi, în infecţiile bacteriene.ţesuturi, în infecţiile bacteriene.

Figure 7. Drawing illustrating the sequence of gene expression in the maturation of granulocytes. Azurophilic granules are blue; specific granules are pink.

Formula Arneth Formula Arneth se referă la predominenţa elementelor tinere, respectiv bătrâne, se referă la predominenţa elementelor tinere, respectiv bătrâne, în sângele circulant, ceea ce reflectă reactivitatea măduvei hematogene în sângele circulant, ceea ce reflectă reactivitatea măduvei hematogene (predominenţa elementelor tinere, devierea la stânga a formulei se traduce printr-o (predominenţa elementelor tinere, devierea la stânga a formulei se traduce printr-o măduvă intens reactivă, în timp ce predominenţa elementelor mature şi bătrâne se măduvă intens reactivă, în timp ce predominenţa elementelor mature şi bătrâne se traduce printr-o măduvă hiporeactivă deviere la dreapta a formulei Arneth).traduce printr-o măduvă hiporeactivă deviere la dreapta a formulei Arneth).

Granulocitopoeza este stimulată de:Granulocitopoeza este stimulată de:

– leucopoetinăleucopoetină

– hormonii tiroidieni, corticoizihormonii tiroidieni, corticoizi

Granulocitopoeza este inhibată de lactoferină, din granulele neutrofile; creşterea Granulocitopoeza este inhibată de lactoferină, din granulele neutrofile; creşterea numărului de PMN neutrofile determină prin intermediul lactoferinei, feed-back numărului de PMN neutrofile determină prin intermediul lactoferinei, feed-back negativ pe măduva hematogenă.negativ pe măduva hematogenă.

4. Trombocitopoeza4. Trombocitopoeza

Asupra CFU - meg. acţionează trombopoetina.Asupra CFU - meg. acţionează trombopoetina.

1.1. Megacarioblastul are diametru de 30-50 μm, este o celulă cu nucleu mare, Megacarioblastul are diametru de 30-50 μm, este o celulă cu nucleu mare, ovoidal/reniform şi cu mulţi nucleoli; celula are citoplasmă bazofilă. Este o celulă poliploidă ovoidal/reniform şi cu mulţi nucleoli; celula are citoplasmă bazofilă. Este o celulă poliploidă (cu 64 n garnituri de cromozomi).(cu 64 n garnituri de cromozomi).

2.2. Magacariocitul bazofil are 100-150 μm diametru. În citoplasmă apar granule azurofile, Magacariocitul bazofil are 100-150 μm diametru. În citoplasmă apar granule azurofile, care vor forma cromomerii (granulomerii) viitoarelor plachete.care vor forma cromomerii (granulomerii) viitoarelor plachete.

3.3. Megacariocitul granular este o celulă de rezervă. În complexul Golgi se formează Megacariocitul granular este o celulă de rezervă. În complexul Golgi se formează membrane care învelesc granulele.membrane care învelesc granulele.

4.4. MMeegacariocitul trombocitogenic prezintă ratatinarea nucleului, care se micşorează, este gacariocitul trombocitogenic prezintă ratatinarea nucleului, care se micşorează, este expulzat în vase, unde va fi fagocitat.expulzat în vase, unde va fi fagocitat.

Granulele azurofile se grupează; invaginaţii ale plasmalemei marchează conturul fiecărei Granulele azurofile se grupează; invaginaţii ale plasmalemei marchează conturul fiecărei plachete. Iniţial apar canale, care fuzionând formează membranele plachetelor.plachete. Iniţial apar canale, care fuzionând formează membranele plachetelor.

Plachetele se desprind toate odată, proces numit dezagregare. Există forme de purpură Plachetele se desprind toate odată, proces numit dezagregare. Există forme de purpură trombocitopenică, în care apare scăderea numărului de trombocite, prin defect de trombocitopenică, în care apare scăderea numărului de trombocite, prin defect de eliberare a lor din megacariocit. Viaţa plachetelor ajunse în circulaţie, este de aproximativ eliberare a lor din megacariocit. Viaţa plachetelor ajunse în circulaţie, este de aproximativ 10 zile.10 zile.

Figure 8. Cells of the megakaryocyte series shown in a bone marrow smear. Note the formation of

platelets at the lower end of the megakaryocyte

5.5. Monocitopoeza Monocitopoeza - din CFUM - din CFUM

Monoblastul (care are reacţii pozitive pentru esterază) formează promonocitul, sub Monoblastul (care are reacţii pozitive pentru esterază) formează promonocitul, sub acţiunea interleukinei 3. acţiunea interleukinei 3.

Din promonocit apare monocitul, care trăieşte în sânge 36-72 ore, apoi trece în Din promonocit apare monocitul, care trăieşte în sânge 36-72 ore, apoi trece în ţesuturi, unde devine macrofag, cu o viaţă de 75-100 zile, cu capacitate de ţesuturi, unde devine macrofag, cu o viaţă de 75-100 zile, cu capacitate de diviziune celulară păstrată, îşi resintetizează echipamentul enzimatic. diviziune celulară păstrată, îşi resintetizează echipamentul enzimatic.

Astfel apareAstfel apare Sistemul fagocitelor mononucleate Sistemul fagocitelor mononucleate macrofagul fiind principala macrofagul fiind principala celulă fagocitară; principala celulă prezentatoare de Ag (APC = "antigen presenting celulă fagocitară; principala celulă prezentatoare de Ag (APC = "antigen presenting cell") din organismul uman.cell") din organismul uman.

6. Limfopoeza6. Limfopoeza

La adult limfocitele se dezvoltă: La adult limfocitele se dezvoltă:

– în măduvă - limfocite Bîn măduvă - limfocite B

– în timus - limfocite Tîn timus - limfocite T

În mică măsură, dezvoltarea lor continuă în organele limfatice secundare (ganglioni limfatici, În mică măsură, dezvoltarea lor continuă în organele limfatice secundare (ganglioni limfatici, splină, ţesutul limfatic ataşat mucoaselor) aceasta este splină, ţesutul limfatic ataşat mucoaselor) aceasta este limfopoeza secundară.limfopoeza secundară.

Limfopoeza primarăLimfopoeza primară: :

1.1. Limfocitul mare (limfoblastul) este o celulă de 10-12 μm, cu nucleu mare, cu 1-2 nucleoli, cu Limfocitul mare (limfoblastul) este o celulă de 10-12 μm, cu nucleu mare, cu 1-2 nucleoli, cu citoplasmă bazofilă, cu organite celulare dezvoltate, care conţine şi granule azurofile. citoplasmă bazofilă, cu organite celulare dezvoltate, care conţine şi granule azurofile. Seamănă cu limfocitul activat după contactul antigenic.Seamănă cu limfocitul activat după contactul antigenic.

2.2. Limfocitul mijlociu este o celulă de 8-9 μm, cu citoplasmă mai redusă cantitativ, nucleu mai Limfocitul mijlociu este o celulă de 8-9 μm, cu citoplasmă mai redusă cantitativ, nucleu mai condensat, cu nucleol greu vizibil. Numai prin diferenţiere, fără diviziune celulară apare:condensat, cu nucleol greu vizibil. Numai prin diferenţiere, fără diviziune celulară apare:

3.3. Limfocitul mic, matur, cu nucleu mai mic, hipercromatic; cu citoplasmă puţină, ca un halou Limfocitul mic, matur, cu nucleu mai mic, hipercromatic; cu citoplasmă puţină, ca un halou perinuclear.perinuclear.

În sângele circulant, în proporţie redusă apar limfocite mari şi mijlocii.În sângele circulant, în proporţie redusă apar limfocite mari şi mijlocii.

LB este mai mare ca LT, având aproximativ 6,5 μm diametru; LT este mai mic, de LB este mai mare ca LT, având aproximativ 6,5 μm diametru; LT este mai mic, de aproximativ 5,5-6 μm diametru.aproximativ 5,5-6 μm diametru.

Limfopoeza primară, constă în diviziunea şi maturarea limfocitelor în organele Limfopoeza primară, constă în diviziunea şi maturarea limfocitelor în organele limfatice primare (măduvă, timus); aceasta are loc strict antigenoindependent şi limfatice primare (măduvă, timus); aceasta are loc strict antigenoindependent şi policlonal. Se dezvoltă clone de limfocite conform experienţei imunologice policlonal. Se dezvoltă clone de limfocite conform experienţei imunologice ancestrale a speciei, conţinută în informaţia genetică, clone capabile să ancestrale a speciei, conţinută în informaţia genetică, clone capabile să recunoască orice fel de antigen, de pe Terra.recunoască orice fel de antigen, de pe Terra.

Acest fenomen poate fi evidenţiat prin contactul cu substanţe mitogene Acest fenomen poate fi evidenţiat prin contactul cu substanţe mitogene (concanavalina A) sau antigene.(concanavalina A) sau antigene.

Limfocitele întineresc la stadiul de limfoblast, are loc transformarea blastică, şi se Limfocitele întineresc la stadiul de limfoblast, are loc transformarea blastică, şi se divid, are loc expansiunea clonală. Limfopoeza secundară are loc în organele divid, are loc expansiunea clonală. Limfopoeza secundară are loc în organele limfatice secundare (ganglioni limfatici, splină, ţesut limfatic ataşat mucoaselor); limfatice secundare (ganglioni limfatici, splină, ţesut limfatic ataşat mucoaselor); limfopoeza secundară este antigenodependentă şi monoclonală.limfopoeza secundară este antigenodependentă şi monoclonală.

La primul contact cu antigenul, se produc celule efectoare şi celule cu memorie, LB La primul contact cu antigenul, se produc celule efectoare şi celule cu memorie, LB şi LT, cu viaţă lungă, care persistă în organism chiar 20-30 ani; la al II-lea contact şi LT, cu viaţă lungă, care persistă în organism chiar 20-30 ani; la al II-lea contact cu antigenul apare răspunsul imun secundar.cu antigenul apare răspunsul imun secundar.Răspunsul imun secundar este rapid şi foarte eficient, celulele cu memorie suferă Răspunsul imun secundar este rapid şi foarte eficient, celulele cu memorie suferă rapid fenomenul de transformare blastică şi expansiune clonală.rapid fenomenul de transformare blastică şi expansiune clonală.

LB au suprafaţa celulară cu numeroşi microvili.LB au suprafaţa celulară cu numeroşi microvili.

LT au o suprafaţă celulară mai netedă. Aceste celule nu se recunosc în LT au o suprafaţă celulară mai netedă. Aceste celule nu se recunosc în microscopia optică.microscopia optică.

Ele pot fi recunoscute în m.e. cu baleiaj sau prin tehnici imunologice; LT formează Ele pot fi recunoscute în m.e. cu baleiaj sau prin tehnici imunologice; LT formează spontan rozete cu hematiile de oaie, datorită unui marker de suprafaţă; aceasta spontan rozete cu hematiile de oaie, datorită unui marker de suprafaţă; aceasta este tehnica rozetării hematiilor de oaie.este tehnica rozetării hematiilor de oaie.

LB au ca receptori membranari: imunoglobuline de suprafaţă, receptori pentru fc al LB au ca receptori membranari: imunoglobuline de suprafaţă, receptori pentru fc al IgG şi C3b complement.IgG şi C3b complement.

LB reacţionează la antigene solubile, circulante, se transformă în plasmocite, care LB reacţionează la antigene solubile, circulante, se transformă în plasmocite, care secretată Ig (Ac).secretată Ig (Ac).

Din limfoblastul B rezultă limfocite B efectoare care se metaplaziază în plasmocite, Din limfoblastul B rezultă limfocite B efectoare care se metaplaziază în plasmocite, secretante de Ig, care vor asigura apărarea antibacteriană şi limfocite B cu secretante de Ig, care vor asigura apărarea antibacteriană şi limfocite B cu memorie.memorie.

LB recunosc antigenul prezentat de celulele APC, în cooperare cu LT4 "helper". LB recunosc antigenul prezentat de celulele APC, în cooperare cu LT4 "helper". Antigenele simple, de exemplu polizaharide, lipopolizaharide pot fi recunoscute Antigenele simple, de exemplu polizaharide, lipopolizaharide pot fi recunoscute direct de LB, fără intervenţia LT helper.direct de LB, fără intervenţia LT helper.

LT prezintă ca markeri CD "clusters of differentiation", clase de diferenţiere. Până LT prezintă ca markeri CD "clusters of differentiation", clase de diferenţiere. Până acum au fost evidenţiaţi acum au fost evidenţiaţi cel puţin 130 CD.cel puţin 130 CD.

Cei mai importanţi markeri sunt: CD3, de activare, CD4, markerul limfocitelor T Cei mai importanţi markeri sunt: CD3, de activare, CD4, markerul limfocitelor T helper sau ajutătoare şi CD8, markerul limfocitelor T citotoxice şi supresor.helper sau ajutătoare şi CD8, markerul limfocitelor T citotoxice şi supresor.

Receptorul pentru antigen al LT este Receptorul pentru antigen al LT este TCR, TCR, "T cell receptor", receptorul celulei T. "T cell receptor", receptorul celulei T. LT distrug mai ales antigene corpusculare, celule de grefa, tumorale, paraziţi, LT distrug mai ales antigene corpusculare, celule de grefa, tumorale, paraziţi, celule infectate viral, unele bacterii intracelulare (de exemplu bacilul Koch) etc. celule infectate viral, unele bacterii intracelulare (de exemplu bacilul Koch) etc.

În organele limfoide secundare, limfocitele sunt atrase în anumite zone de factori În organele limfoide secundare, limfocitele sunt atrase în anumite zone de factori locali; locali; zonele timoindependente sunt populate de LB:zonele timoindependente sunt populate de LB:

- corticala superficială a ganglionului limfatic, zonele foliculare din splină etc; - corticala superficială a ganglionului limfatic, zonele foliculare din splină etc; caracteristic LB se dispun caracteristic LB se dispun nodular, sub formă de foliculi limfatici.nodular, sub formă de foliculi limfatici.

Zonele timodependente sunt populate cu LT Zonele timodependente sunt populate cu LT - corticala profundă a ganglionului - corticala profundă a ganglionului limfatic, teci/manşoane periarteriolare în splină etc. LT se dispun difuz, în plaje de limfatic, teci/manşoane periarteriolare în splină etc. LT se dispun difuz, în plaje de limfocite. limfocite. LT nu formează foliculi limfatici.LT nu formează foliculi limfatici.

Celulele locale Celulele locale care atrag L în zonele respective:care atrag L în zonele respective:

– celulele reticulare-dendritice sunt caracteristice zonelor timoindependente, cu celulele reticulare-dendritice sunt caracteristice zonelor timoindependente, cu foliculi limfatici, populate de LB.foliculi limfatici, populate de LB.

– celule reticulare-interdigitate sunt caracteristice zonelor timodependente, cu L celule reticulare-interdigitate sunt caracteristice zonelor timodependente, cu L dispuse difuz, populate de LT.dispuse difuz, populate de LT.

Aceste celule secretă factori de micromediu pentru atragerea LB şi LT în zonele Aceste celule secretă factori de micromediu pentru atragerea LB şi LT în zonele respectie. Sunt celule prezentatoare de antigen (APC).respectie. Sunt celule prezentatoare de antigen (APC).

7. Timusul7. Timusul

Timusul - iniţial a fost considerat singurul organ limfoid primar.Timusul - iniţial a fost considerat singurul organ limfoid primar.

Are dublă origine - endodermică şi mezenchimală; în aproximativ săptămâna a 8-a Are dublă origine - endodermică şi mezenchimală; în aproximativ săptămâna a 8-a a vieţii intrauterine, muguri epiteliali din pungile branhiale 3 şi 4, proliferează în a vieţii intrauterine, muguri epiteliali din pungile branhiale 3 şi 4, proliferează în mezenchim şi formează cuiburi de celule - care se dispun periferic sub formă de mezenchim şi formează cuiburi de celule - care se dispun periferic sub formă de celule cuboidale, în timp ce central, vor fi celule cu prelungiri.celule cuboidale, în timp ce central, vor fi celule cu prelungiri.

Aceste celule formează Aceste celule formează stroma epitelială a timusului, stroma epitelială a timusului, sunt celule alungite, cu sunt celule alungite, cu prelungiri, numite prelungiri, numite celule reticulo-epiteliale.celule reticulo-epiteliale.

Timusul este singurul organ cu stromă de natură epitelială.Timusul este singurul organ cu stromă de natură epitelială.Din mezenchim apar capsula, macrofagele timice, celule reticulare dendritice şi Din mezenchim apar capsula, macrofagele timice, celule reticulare dendritice şi reticulare interdigitate.reticulare interdigitate.

În săptămânile 10-12 de viaţă intrauterină, celulele precursoare ale LT colonizează În săptămânile 10-12 de viaţă intrauterină, celulele precursoare ale LT colonizează timusul. La naştere, timusul are aproximativ 15 g şi atinge maximum de dezvoltare timusul. La naştere, timusul are aproximativ 15 g şi atinge maximum de dezvoltare la 30-40 ani (40 g); apoi involuează, transformându-se în ţesut conjunctivo-grăsos.la 30-40 ani (40 g); apoi involuează, transformându-se în ţesut conjunctivo-grăsos.

La exterior timusul prezintă o La exterior timusul prezintă o capsulă conjunctivă continuă, capsulă conjunctivă continuă, fără vase limfatice, care fără vase limfatice, care face face parte din bariera timică, parte din bariera timică, prevenind pătrunderea antigenelor.prevenind pătrunderea antigenelor.

Bariera timică devine eficientă după primele 2-3 luni de viaţă embrionară (de la formarea Bariera timică devine eficientă după primele 2-3 luni de viaţă embrionară (de la formarea timusului) pentru ca LT să facă diferenţa între self şi non-self.timusului) pentru ca LT să facă diferenţa între self şi non-self.

Din capsulă se desprind septuri conjunctive care despart zonele corticale ale lobulilor Din capsulă se desprind septuri conjunctive care despart zonele corticale ale lobulilor timici, astfel încât apar lobuli incompleţi, care comunică la nivelul zonelor centrale, timici, astfel încât apar lobuli incompleţi, care comunică la nivelul zonelor centrale, medulare.medulare.

Lobului timic Lobului timic este aproximativ triunghiular (cuneiform) şi prezintă 2 zone: corticală, este aproximativ triunghiular (cuneiform) şi prezintă 2 zone: corticală, situată periferic, intens violet în m.o. şi o zonă centrală, medulară, mai palidă, acidofilă.situată periferic, intens violet în m.o. şi o zonă centrală, medulară, mai palidă, acidofilă.

Cele două zone nu au o limită netă între ele. În zona medulară sunt situate structuri Cele două zone nu au o limită netă între ele. În zona medulară sunt situate structuri caracteristice pentru timus (pentru diagnosticul de organ în m.o.) numite caracteristice pentru timus (pentru diagnosticul de organ în m.o.) numite corpusculi corpusculi Hassal, Hassal, formaţi din celule epiteliale, dispuse concentric, care suferă un proces de formaţi din celule epiteliale, dispuse concentric, care suferă un proces de cheratinizare.cheratinizare.

Populaţia celulară a lobulului timic este aceeaşi şi în corticală şi în medulară, însă Populaţia celulară a lobulului timic este aceeaşi şi în corticală şi în medulară, însă proporţia tipurilor celulare este diferită, în cele 2 zone. În general, cele mai numeroase proporţia tipurilor celulare este diferită, în cele 2 zone. În general, cele mai numeroase sunt: timocitele (LT), macrofagele, celulele reticulo-epiteliale. Mai puţine ca număr: sunt: timocitele (LT), macrofagele, celulele reticulo-epiteliale. Mai puţine ca număr: celulele reticulare-dendritice, reticulare-interdigitate, celule Lagerhans, celule mioide.celulele reticulare-dendritice, reticulare-interdigitate, celule Lagerhans, celule mioide.

Figure 9. Photomicrograph of a section of thymus showing the lobules. Two lobules show the dark cortical and the light medullary zones. At the upper left are blood vessels and the connective tissue

capsule. Pararosaniline-toluidine blue (PT) stain. Low magnification.

LT (timocitele) LT (timocitele) predomină net în corticală, formând aproximativ 85% din totalul predomină net în corticală, formând aproximativ 85% din totalul celulelor. Invers, în medulară, cam 85% sunt celulele reticulo-epiteliale, aici sunt celulelor. Invers, în medulară, cam 85% sunt celulele reticulo-epiteliale, aici sunt puţine LT şi macrofage.puţine LT şi macrofage.

În timus, LT se divid, se maturează imunologic, câştigând şi pierzând markeri de În timus, LT se divid, se maturează imunologic, câştigând şi pierzând markeri de suprafaţă; în acest proces factorii de micromediu sunt foarte importanţi.suprafaţă; în acest proces factorii de micromediu sunt foarte importanţi.

Celulele reticulo-epiteliale au prelungiri foarte lungi, care formează zone ca nişte Celulele reticulo-epiteliale au prelungiri foarte lungi, care formează zone ca nişte saci, în care LT pe cale de maturare/în diviziune sunt adăpostite, aceste celule sunt saci, în care LT pe cale de maturare/în diviziune sunt adăpostite, aceste celule sunt numite celule doică.numite celule doică.

Corticală timică conţine celule reticulare-dendritice, celule APC, care prezintă Corticală timică conţine celule reticulare-dendritice, celule APC, care prezintă antigene ale sistemului de histocompatibilitate de clasă II şi de clasă I, pentru antigene ale sistemului de histocompatibilitate de clasă II şi de clasă I, pentru recunoaşterea recunoaşterea self-ului self-ului de către LT. Aceste celule secretă interleukină 1 şi 2; de către LT. Aceste celule secretă interleukină 1 şi 2; interleukina 1 stimulează diviziunea LT, interleukina 2 stimulează maturarea LT.interleukina 1 stimulează diviziunea LT, interleukina 2 stimulează maturarea LT.

În procesul de maturare al LT, apar şi dispar receptori de membranăÎn procesul de maturare al LT, apar şi dispar receptori de membrană

- CD-uri. Mai întâi apar CD11, 10, 9 ; CD11 şi CD10 se menţin, CD9 dispare şi - CD-uri. Mai întâi apar CD11, 10, 9 ; CD11 şi CD10 se menţin, CD9 dispare şi apar CD8, 6, 4 şi 1,.apar CD8, 6, 4 şi 1,.

Spre medulară LT au CD11Spre medulară LT au CD11, , CD10, CD3 şi sunt CD1 CD10, CD3 şi sunt CD1 şi CD8 şi CD8 , CD4, CD4=>2 linii: CD4 pozitiv (LT helper) şi CD8 pozitiv (LT citotoxice/supresor).=>2 linii: CD4 pozitiv (LT helper) şi CD8 pozitiv (LT citotoxice/supresor).

În medulară ajung 8-10% din LT. Majoritatea mor, fagocitate de În medulară ajung 8-10% din LT. Majoritatea mor, fagocitate de macrofagele macrofagele santinelă, santinelă, situate la limita cortico-medulară.situate la limita cortico-medulară.

1-5% din limfocite 1-5% din limfocite trec trec direct direct în circulaţie prin în circulaţie prin venula postcapilară, venula postcapilară, venulă cu venulă cu endoteliu înalt. endoteliu înalt. Pe celulele endoteliale Pe celulele endoteliale sunt exprimaţi sunt exprimaţi receptori care receptori care recunosc LT recunosc LT mature.mature.

Receptorul CD4 recunoaşte antigenul de histocompatibilitate de clasă II, acestea Receptorul CD4 recunoaşte antigenul de histocompatibilitate de clasă II, acestea sunt celule T4 helper. Receptorul CD8 recunoaşte antigenul de histocompatibilitate sunt celule T4 helper. Receptorul CD8 recunoaşte antigenul de histocompatibilitate de clasă I, acestea sunt celule T8: citotoxice şi supresor.de clasă I, acestea sunt celule T8: citotoxice şi supresor.

Celulele reticulo-epiteliale sunt greu de diferenţiat de macrofage în microscopia Celulele reticulo-epiteliale sunt greu de diferenţiat de macrofage în microscopia optică.optică.

În m.e., celulele reticulo-epiteliale conţin granule de precheratină şi stabilesc între ele În m.e., celulele reticulo-epiteliale conţin granule de precheratină şi stabilesc între ele joncţiuni desmozomale. Ele sunt joncţiuni desmozomale. Ele sunt esenţiale esenţiale în formarea în formarea barierei timice, dublează capsula barierei timice, dublează capsula conjunctivă şi septurile, în interior, ca şi vasele de sânge.conjunctivă şi septurile, în interior, ca şi vasele de sânge.

Spre deosebire de celulele reticulo-epiteliale, macrofagele nu au joncţiuni, ele exprimă Spre deosebire de celulele reticulo-epiteliale, macrofagele nu au joncţiuni, ele exprimă antigenul de histocompatibilitate de clasă II (APC); conţin în citoplasmă incluzii fagocitare antigenul de histocompatibilitate de clasă II (APC); conţin în citoplasmă incluzii fagocitare care sunt PAS care sunt PAS . .

Medulara Medulara conţine conţine celule reticulare-interdigitate celule reticulare-interdigitate care prezintă antigene de care prezintă antigene de histocompatibilitate de clasă I şi II; adezine.histocompatibilitate de clasă I şi II; adezine.• celula Langerhans celula Langerhans exprimă adezine, este celulă APC- (prezintă antigene de clasă II);exprimă adezine, este celulă APC- (prezintă antigene de clasă II);• celula mioidă -celula mioidă - seamănă cu o celula musculară striată, conţine miofilamente de actină şi seamănă cu o celula musculară striată, conţine miofilamente de actină şi

miozină (creşte numărul lor în miastenia gravis). miozină (creşte numărul lor în miastenia gravis). Vascularizaţia Vascularizaţia timusului explică bariera timică; arterele dau capilare în medulară şi ramuri timusului explică bariera timică; arterele dau capilare în medulară şi ramuri separate la joncţiunea cortico-medulară.separate la joncţiunea cortico-medulară.Hormoni timici - timina, timulina, timozina sunt secretaţi de celule reticulo-epiteliale, Hormoni timici - timina, timulina, timozina sunt secretaţi de celule reticulo-epiteliale, stimulează difereţierea LT, după mitoze.stimulează difereţierea LT, după mitoze.Interleukina 1 şi interleukina 2 sunt sintetizate de macrofage şi celulele reticulo-Interleukina 1 şi interleukina 2 sunt sintetizate de macrofage şi celulele reticulo-epiteliale (2), LT pe cale de maturare (2).epiteliale (2), LT pe cale de maturare (2).– GH (STH) şi hormonii tiroidieni stimulează timusul;GH (STH) şi hormonii tiroidieni stimulează timusul;– hormonii CSR şi sexuali scad activitatea timică.hormonii CSR şi sexuali scad activitatea timică.

Involuţia timică este fiziologică, dar poate fi şi accidentală (prin traumatism, sub influenţa Involuţia timică este fiziologică, dar poate fi şi accidentală (prin traumatism, sub influenţa unor factori infecţioşi sau toxici).unor factori infecţioşi sau toxici).Insuficienţa CSR determină hiperplazie timică şi ganglionară.Insuficienţa CSR determină hiperplazie timică şi ganglionară.

Vă mulţumesc pentru atenţie!Vă mulţumesc pentru atenţie!