Лекция
Кроветворение.
Организация стволового отдела кроветворной системы
Строение и функции клеток крови.
Кроветворение (гемопоэз) – многостадийный процесс клеточных дифференцировок, в результате которого в кровь выходят зрелые лейкоциты, эритроциты и тромбоциты.
Кроветворение в период внутриутробного развития.
Развитие гемопоэтической системы у человека начинается рано, проходит с разной интенсивностью, со сменой преимущественной локализации кроветворения в различные гестационные сроки. В период внутриутробного развития топографически можно выделить 4 этапа гемопоэза: мезобластический, печеночный, селезеночный и костномозговой.
Мезобластический этап кроветворения возникает в желточном мешке к концу 2-ой началу 3-ей недели гестации. Из периферических клеток желточного мешка образуются сосуды, а из центральных - гемопоэтические клетки. Последние имеют овальную форму, крупные размеры, базофильную цитоплазму, ядро нежно-сетчатой структуры, содержащее ядрышки. В этих клетках постепенно накапливается гемоглобин. По внешнему виду они сходны с мегалобластами, их называют примитивными эритробластами. Хотя в этот период отмечается преимущественно эритропоэз, на этом этапе можно обнаружить клетки-предшественницы всех гемопоэтических ростков, включая полипотентные стволовые клетки.
Начиная с 8-ой недели гестации кроветворные островки в желточном мешке начинают регрессировать, и к 12-15-ой неделе из крови исчезают мегалобласты.
Печеночный этап гемопоэза возникает с 5-ой недели гестации, и в последующие 3-6 месяцев печень является главным гемопоэтическим органом. Печень также является местом образования эритропоэтина. Первоначально в печени происходит интенсивный эритропоэз. К 22-27-ой недели количество эритроидных элементов снижается, а мегалобластические клетки составляют 1,3 %. В период 6-7 недели гестации в печени обнаруживаются клетки нейтрофильного ряда, представленные в основном промиелоцитами и миелоцитами, эозинофилы, базофилы, моноциты, макрофаги, мегакариоциты. Содержание этих клеток (за исключением макрофагов и мегакариоцитов) нарастает по мере увеличения сроков гестации. Начиная с 8-9 недельного срока обнаруживаются лимфоциты, содержание которых к 22-27 неделям составляет 10 %.
В период печеночного гемопоэза (6-27 неделя) определяется 3-5 % недеффиринцированных бластов.
Начиная с 18-20-ой недели гемопоэтическая активность печени постепенно уменьшается и к моменту рождения ребенка она прекращается, хотя в течение 1-ой недели постнатальной жизни могут обнаруживаться единичные гемопоэтические элементы.
Гемопоэз в селезенке возникает с 12-ой недели гестации. Первоначально в селезенке определяется грануло-, эритро-, мегакарицитопоэз. С 15-ой недели появляются В-лимфоциты. К 18-24 неделям 80 % составляют моноцитомакрофагальные колонии. Гемопоэз в селезенке достигает максимума к 4-му месяцу гестации, а затем идет на убыль и прекращается в возрасте 6,5 месяцев внутриутробного развития.
Сокращение плацдарма экстрамедуллярного гемопоэза совпадает с появлением первых признаков костномозгового кроветворения. Оно возникает приблизительно с 4-го месяца гестации, достигая максимума к 30-ой неделе. Первоначально КМ возникает в телах позвонков, затем в подвздошной кости, диафизах плечевой и бедренной кости. Среди костномозговых элементов определяются клетки миелоидного и мегакариоцитарного рядов. В 12-20 недель у плода среди лимфоидных элементов преобладают пре-В-клетки. Через 30 недель КМ представлен всеми гемопоэтическими клетками, он становится главным источником образования кровяных клеток. С 32-недельного возраста все промежутки костной ткани заполнены гемопоэтической тканью, т.к. объем КМ равен объему гемопоэтических клеток. К моменту рождения ребенка кроветворение практически полностью ограничено костным мозгом.
Развитие лимфоидной ткани и вилочковой железы происходит относительно рано (6-7-ая недели гестации). К 11-12 неделям у тимоцитов появляются Т-антигены. Первые лимфоузлы появляются на 10-ой недели гестации, а лимфоидный аппарат кишечника - на 14-16-ой недели. Первоначально в лимфатических узлах отмечается миелопоэз, который вскоре сменяется лимфацитопоэзом.
Таким образом, в разные сроки гестации гемопоэз имеет различную органную локализацию, и в некоторые периоды кроветворение происходит одновременно в разных органах.
В моменту рождения ребенка весь КМ является красным, т.е. гемопоэтическим.
Кроветворение или гемопоэз- процесс образования и последующего созревания форменных элементов крови.
Во время внутриутробного развития плода выделяют три периода кроветворения, постепенно сменяющие друг друга:
1 - эмбриональный (мегалобластический); период, который начинается в кровяных островках желточного мешка у двухнедельного зародыша, где образуются мегалобласты (первичные эритробласты) - крупные клетки, содержащие ядро и эмбриональные типы НЬ.
2 - печеночный; период, который начинается на 7-й неделе гестации, достигает максимума к 5 мес. В печени образуются эритробласты и эритроциты. На 3-4-м месяце гестации в гемопоэз включается селезенка. В ней происходит эритро-, грануло- и мегакариоцитопоэз. Активный лимфопоэз возникает в селезенке с 20-й недели внутриутробного развития.
3 -костномозговой (медуллярный); период, который начинается на
4- 5-м месяце гестации, постепенно он становится основным.
| печень |
Трубчатая кость плоская кость
Органы, где происходит внутриутробное кроветворениеК моменту рождения ребенка прекращается кроветворение в печени, а селезенка утрачивает способность к образованию клеток красного ряда, гранулоцитов, мегакариоцитов, сохраняя функции образования лимфоцитов, моноцитов и разрушения стареющих или поврежденных эритроцитов и тромбоцитов.
Во внеутробном периоде основным источником образования всех видов клеток крови, кроме лимфоцитов, становится красный костный мозг.
Красным костным мозгом у новорожденных заполнены плоские и трубчатые кости. Это имеет значение при выборе места костномозговой пункции.
Для получения костного мозга обычно пунктируют:
- у новорожденных - пяточную кость;
- у детей до 1 года - эпифиз большеберцовой кости;
- у детей старшего возраста - гребень подвздошной кости.
Пункция грудины в настоящее время практически не используется.
С первого месяца жизни красный костный мозг постепенно начинает замещаться жировым (желтым), и к 12-15 годам кроветворение сохраняется только в плоских костях.
Зрелые клетки периферической крови развиваются из своих предшественников, созревающих в красном костном мозге (рис. 11-2).
Стволовая кроветворная клетка (CFU-blast) - родоначальница всех форменных элементов крови.
Клетки, вышедшие из красного костного мозга в кровь, продолжают функционально изменяться. Постепенно меняется состав и уменьшается активность ферментов клеток, сами клетки стареют, разрушаются и утилизируются макрофагами.
Продолжительность жизни зрелых клеток крови в сосудистом русле:
- эритроциты - около 120 дней;
- тромбоциты - 9-11 дней;
- нейтрофилы -14 дней;
- лимфоциты - от нескольких суток до нескольких лет;
- эозинофилы - 8-12 дней;
-моноциты циркулируют в крови около 12 ч, затем проникают в ткани, где превращаются в макрофаги.
Факторы гемопоэза
Образование клеточных элементов крови активируется и регулируется факторами гемопоэза которыми являются:
1) гемопоэтические факторы роста;
2) факторы транскрипции;
3) фолиевая кислота, витамин В|2;
4) микроэлемент железо.
| Эритроцит |
Гемопоэтические факторы роста включают фактор стволовых клеток, колониестимулирующие факторы, интерлейкины, эритропоэтин, тромбопоэтин.
- Эритропоэтин - гормон гликопротеи новой природы. Он вырабатывается преимущественно в почках (около 90%) в ответ на гипоксическую стимуляцию, в меньшей мере - гепатоцитами печени. Эритропоэтин влияет на процесс развития и дифференцировки клеток эритроидного ряда, стимулирует продукцию в них НЬ. У здоровых людей концентрация эритропоэтина в плазме значительно повышается при возникновении гипоксии любого генеза.
- Тромбопоэтин - гормон, ускоряющий мегакариоцитопоэз после периода тромбоцитопении.
- Колониестимулирующие факторы выполняют функцию лейкопо- этинов.
Факторы транскрипции - это белки, связывающиеся с ДНК и регулирующие экспрессию генов кроветворных клеток.
Фолиевая кислота и витамин В|2необходимы для синтеза ДНК. Фолаты и витамин В12 поступают с пищей и всасываются в тонкой кишке. Для всасывания витамина В]2 в кишечнике необходим внутренний фактор Касла, синтезируемый париетальными клетками желудка. Фактор связывает витамин В|2 и защищает его от разрушения ферментами. Комплекс внутреннего фактора Касла с витамином В}
