HEMATOPOIE ZA Definiţie Procesul prin care iau naştere celulele sanguine mature, funcţionale

1. HEMATOPOIEZA Definiţie • Procesul prin care iau naştere celulele sanguine mature, funcţionale • Iniţiat în viaţa intrauterină şi cantonat în final la nivelul măduvei osoase (m.o) • Necesită celule de origine şi micromediul hematopoietic Celule hematopoietice (de origine) – 3 grupe I - Celule stem pluripotente II - Celule progenitoare hematopoietice ca CFC-GEMM, CFC-GM, –E, -M, -Meg, -Eo, -Bazo, etc. III - Celule hematopoietice ale seriilor sanguine

2. Micromediul hematopoietic În luna a 5-a fetală, în două săptămâni cavităţile osoase sunt populate cu celule stromale • Celulele hematopoietice migrate din ficat traversează pereţii vaselor sinusoidale şi formează parenchimul hematopoietic • Componentele micromediului sunt: - celulele stromale mezenchimale - reţeaua matriceală extracelulară - factorii de creştere produşi de celulele stromale Celulele stromale mezenchimale • Macrofagul – stimulat de FSC-M - rol în eliminarea resturilor celulare - sintetizează factori stimulatori şi reglatori ai hematopoiezei (interleukine, leucotriene, prostaglandine) • Celula endotelială – dispusă în stratul luminal al sinusurilor medulare - permite pasajul celulelor mature prin intermediul receptorilor din membrana bazală - stimulată de IL1, TNF, FSC-GM - prezintă antigenul factorului von Willebrand

3. 3. Fibroblaştii – au caracter contractil - fuzionează în complexe sinciţiale - sintetizează colagen I, III, IV 4. Celulele adipoase – rezervor energetic - ocupă spaţiile disponibile - secretă IL6, FSC-M, FIL Celulele stromale realizează o reţea tridimensională oferind nişe ecologice pentru eritropoieză, granulopoieză, megacariopoieză - Distribuţia celulelor în măduva hematogenă nu este întâmplătoare: - insulele eritropoietice se dezvoltă în vecinătatea peretelui sinusal; - precursorii granulocitari sunt situaţi profund către axul osului şi nu migrează spre sinusuri decât la stadiul de metamielocit - megacariocitele se ataşează la suprafeţele adventiciale ale sinusurilor şi când devin trombocitogene emit către sinusuri benzi de trombocite - celulele stem pluripotente se cantonează la periferia cavităţilor osoase

4. Acestea au un situs (tripeptid, arginina-glicina-acid aspartic) recunoscut de celulele progenitoare prin intermediul ß1-integrinei. Scăderea forţei de atracţie dintre celule realizată prin consumarea FSC-GM. Micromediul din timus Organ limfoepitelial ce are în cortex limfocite, celule epiteliale, macrofage. Nidarea limfocitelor T se face prin atragerea în afara vaselor de către ß2-microglobuline şi dirijarea către zona cu celule epiteliale. Diferenţierea şi maturarea se face în zona epitelială Migrarea celulelor mature se face către zona medulară. Factori reglatori ai hematopoiezei Sunt citokine de creştere sau stimulatori ai coloniilor de celule. Acţionează prin structura chimică specifică, cantitate, cooperare. Se leagă de receptori specifici – reacţie alosterică de iniţiere şi activare a reglatorului intracelular protein-kinaza C – transmite mesajul genelor ce comandă iniţierea diviziunii/diferenţierii celulei. Factori stimulatori • FSC-S • FSC-GM • FSC-G • FSC-M

5. Eritropoietina – sintetizată în celulele epiteliale ale vaselor tubulare renale - senzori de oxigen Trombopoietina IL1-13 TNFα – produs de macrofag, limfocit B, limfocit NK - induce sinteza FSC-GM, activeată limfocitele T şi B - inhibă sinteza eritropoietinei Oncostatina M – citokină produsă de limfocitul T activat - acţionează asupra celulelor stromale FIL – induce diferenţierea şi reduce proliferarea celulelor leucemice Factorii inhibitori ai hematopoiezei ICS TNF INF α şi γ Factorul IV plachetar Rolul cromosomului 5 în hematopoieză • Situate majoritatea genelor ce codifică citokinele reglatoare ale hematopoiezei • Deleţia braţului lung exprimată prin SMD

6. Cinetica hematopoiezei • Prima treaptă ierarhică – celula stem pluripotentă (CSP) - din 1-2 x 106 CSP se formează 2 x 1011 celule mature sanguine pe zi - 90% din CSP – repaos mitotic, mai puţin vulnerabile la factori nocivi • A doua treaptă ierarhică – celulele progenitoare multiliniare - CFC-GEMM - CFC-Li B+T • A treia treaptă – celule progenitoare monoliniare timpurii - CFC-EB, CFC-MegB, CFC-GM - doar 10-20% sunt în ciclul mitotic, restul fiind în rezervă • A patra treaptă ierarhică - celule progenitoare monoliniare tardive - CFC-E, CFC-Meg, CFC-G, CFC-M, CFC-Ba,CFC-Eo - pierd AgCD34 - apar Ag specifice liniei respective - proliferarea şi diferenţierea crescute

7. Migrarea celulelor stem În viaţa intrauterină migrează din sacul vitelin în ficat, din ficat în măduva osoasă, timus splină, ggl. La adult CSP se găsesc în sângele circulant şi m.o. Migrarea este explicată de: - intervenţia CSP în sectoarele medulare intens solicitate - căutarea de noi teritorii hematopoietice - menţinerea unei rezerve de CSP în sânge atunci când măduva este lezată Morfologia celulei stem În microscopia optică – nu poate fi diferenţiată de limfocit Celula care candidează la funcţia de celulă stem: – 8-10μ, formă rotundă - nucleu rotund/reniform, cromatina fin dispersată cu nucleoli - citoplasmă albastru deschis fără granulaţii

8. Maduva osoasă (m.o) Localizare : - Corticala oaselor lungi, scurte şi plate Traversată de trabecule osoase şi Formată dintr-o reţea de sinusuri venoase înconjurată de matricea extracelulară Vascularizaţia - Arteranutritivă - sursa principală - pătrunde în corticală prin orificiul nutritiv şi hrăneşte trabeculele osoase - se ramifică în spaţiile hematopoietice - în interiorul cavităţii medulare se bifurcă în 2 artere medulare din care pornesc arteriole radiale care reintră în endost îşi micşorează calibrul şi se scurg în sistemul Haversian - după reintrarea în cavitatea medulară arteriolele se deschid într-o reţea sinusală – unele se orientează periferic spre os, majoritatea merg spre centru unde formează un sinus central din care sângele drenează prin venule şi vase într-un trunchi colector comun – vena longitudinală centrală – care părăseşte osul prin orificiul nutritiv Sinusurile +arteriolele radiale+artera nutritivă+artera musculară = compartimentul vascular Caracteristici ale vascularizaţiei m.o • Nu sunt vase limfatice rolul îndeplinit de • Sinusurile (sinusoidele) medulare = microcirculaţia medulară sinus = unitatea structurală a vascularizaţiei m.o = bariera dintre circulaţie şi parenchimul hematopoietic = locul de trecere al celulelor sanguine mature din parenchim în compartimentul vascular -circulaţie închisă

9. Sinusurile sunt corespondentul capilarelor din alte ţesuturi dar prezintă particularităţi: -Perete complet format din 3 straturi: - luminal (endoteliu) - membrana bazală - strat abluminal (extern) format din celule reticulare adventiciale b) În unele porţiuni peretele este format numai din endoteliu c) În altele numai din endoteliu dublat de prelungiri reticulare - Endoteliu- format din celule plate - singurul component constant şi continuu al peretelui sinusal - efectuează o endocitoză activă - prezintă receptori pentru FSC - au capacitate contractilă- produc modificări ale suprafeţei sinusoidale

10. Celulele adventiciale – sunt celule reticulare fixe - sintetizează fibre de reticulină - au concentraţie mare de FAL în membrana lor - au CD10,CD13, HDL-DR I - conţin actină musculară, laminină, fibronectină, colagen I,III,IV - cu origine mezenchimală, înrudite cu fibroblaştii, dar sunt CD34- - au mitoze rare , capacitate fagocitantă redusă - nu se diferenţiază în celule hematopoietice Celulele adventiciale +prelungirile lor+fibrele de reticulină = reticulul medular

11. Dezvoltarea sistemului hematopoietic sacul vitelin – insule sanguine (area vasculosa) insulele Wolf f şi Pander- (19 zi –săpt.10) hemangioblaştii – se diferenţiază în 2 direcţii –celule periferice ce formează vasele sanguine şi celule progenitoare hematopoietice . - hematopoieza produce numai progenitori eritroblastici (intravasculară, megaloblastică) În paralel se dezvoltă canale vasculare care fac legătura între sacul vitelin şi embrion – trec celulele stem hematopoietice în circulaţia embrionară şi apoi în organele hematopoietice După săpt.11-a hematopoieza primară migrează către parenchimul hepatic (săpt 11-24) – hematopoieza devine extravasculară parenchimatoasă – eritrocite anucleate, încă macrocitare, conţin HbF; sunt prezente celulele seriilor granulocitare , megacariocitare Luna a 4-a apar cavităţile osoase primitive – primele celule- celulele stromale Luna a5-a - maximum hematopoiezei hepato-splenice Din luna a5-a- celulele stem se stabilesc în aceste cavităţi începând cu clavicula, hematopoieza hepato-splenica scade progresiv începând cu luna a6-a

12. În ultimul trimestru de sarcină cavităţile osoase medulare devin sediul exclusiv al mielo şi megacariopoiezei. Eritropoieza are loc în ficat şi splină din ce în ce mai puţin şi m.o devine sediul principal. La naştere singurul organ hematoformator devine m.o. În jurul vârstei de 4 ani – măduva roşie din diafizele oaselor lungi dispare treptat fiind înlocuită cu celulele adipoase La 18 ani – ţesut hematopoietic se găseşte în vertebre, stern, coaste, oasele craniene, pelvine, partea proximală a epifizelor oaselor lungi. Tesut limfatic • Strâns legat de formarea m.o. • Apare în plexul limfatic în săpt.a9-a şi glandele limfatice în săpt. a 11-a • Splina – în perioada de declin a mielopoiezei apare limfopoieza • Timus – limfopoietic în săpt. a 9-a , aici vin celulele stem din ficat, splină, m.o. După naştere -ţesut limfatic prezent în m.o dar mult extins în ggl. limfatici, plăci Peyer, timus

13. Teorii asupra procesului de “angajare” a celulelor stem Teoria stochastică – angajarea celulară survine la întâmplare, factorii de reglare acţionează doar în etapele tardive ale hematopoiezei Teoria micromediului inductor – direcţionarea celulei stem depinde de structura micromediului medular din acel moment Teoria umorală – angajarea depinde de factori umorali care se întrec între ei pentru fixarea pe receptorii celulelor stem.