Нормальное кроветворение, стволовая кроветворная клетка и регуляция клеточных линий в гемопоэзе

Кроветворение

РНПЦДОГ

Романова О. Н.

Цель лекции:

•  Дать общее представление о нормальном кроветворении, стволовой кроветворной клетке и регуляции клеточных линий в гемопоэзе.

Внутриутробный период кроветворения:

•  Начинается к концу 3 недели гестации в кровяных островках желточного мешка, стебле и хорионе. Образуются первые клетки крови - мегалобласты.

•  К 22 дню гестации кровяные клетки проникают в мезодерму эмбриона, формируется сердечно-сосудистая система.

Внутриутробный период кроветворения:

•  Образуются примитивные эритробласты.

•  Начиная с 6 недели гестации основным органом кроветворения является печень. Максимум кроветворения в печени достигает к 5 месяцу гестации и постепенно угасает к рождению. Наряду с эритроидными клетками начинают образовываться первые нейтрофилы и

Внутриутробный период кроветворения:

•  Мегакариоциты. Постепенно мегалобластический тип кроветворения сменяется нормобластическим.

•  С 3 месяца внутриутробного развития кроветворение начинает происходить и в селезенке и прекращается к 5 месяцу внутриутробного развития.

•  Лимфопоэз возникает на 2 месяце

Внутриутробный период кроветворения:

•  Внутриутробного развития. На 50-60 сутки появляются лимфоциты в крови, вилочковой железе, селезенке, л/у, миндалинах, пейеровых бляшках.

•  Клетки моноцитарного ряда появляются на 18-20 день гестации.

•  Костный мозг закладывается в конйе 3 месяца гестации за счет мезенхимальных

Внутриутробный период кроветворения:

•  Периваскулярных элементов, проникающих вместе с кровеносными сосудами из периоста в костномозговую область.

•  С 4 месяца начинается костномозговое кроветворение. В пренатальном периоде красный, к рождению его объем составляет 43 мл.

Внутриутробный период кроветворения:

•  Основным отличием форменных элементов крови плода является постоянное нарастание числа эритроцитов, содержания гемоглобина, количества лейкоцитов.

•  Изменяется и состав гемоглобина. В 9-12 недель в мегалобластах находится примитивный гемоглобин, который

Внутриутробный период кроветворения:

•  заменяется фетальным — основная форма в пренатальном периоде. С 3 недели гестации начинается синтез взрослого гемоглобина, производство которого увеличивается с возрастом плода. К рождению фатальный гемоглобин составляет 60%,  взрослый — 40% гемоглобина эритроцитов.

Внутриутробный период кроветворения:

•  Важным физическим свойством примитивного и фетального гемоглобинов является их более высокое сродство к кислороду, что имеет важное значение во внутриутробном периоде для обеспечения организма плода кислородом.

КРОВЕТВОРЕНИЕ

•  Кроветворная система функционирует по принципу физиологической регенерации, в ней происходит постоянное новообра-зование клеток взамен погибших, жизненный цикл которых существенно короче жизни всего многоклеточного организма. В организме человека только в течение суток их производится более

КРОВЕТВОРЕНИЕ

•  300 миллиардов. Большинство клеток крови в процессе созревания подвер-гаются конечной дифференцировке и необратимо утрачивают способность к делению.

•  В кроветворной системе существуют клетки, обладающие по меньшей мере двумя свойствами: 1) способностью к

КРОВЕТВОРЕНИЕ

•  интенсивной и длительной пролиферации и 2) способностью к дифференцировке в неделящиеся клетки крови.

•  Высокая активность процесса новообра-зования клеток позволяла предполагать, что это — стволовые кроветворные клетки (СКК)— бессмертны, обладают

КРОВЕТВОРЕНИЕ

•  способностью к самоподдержанию.

•  Подтверждает теорию Максимова о том, что СКК является родоначальной клеткой всех форменных элементов крови. Это было доказано: 1) при введении облученным мышам кроветворных клеток в селезенке образуются клоны, видимые как колонии

КРОВЕТВОРЕНИЕ

•  Клеток, которые бывают эритроидними, гранулоцитарными, мегакариоцитар-ными или смешанными и называются колониеобразующей единицей селезенки (КОЕс).

•  2) Облучение вызывает хромосомные перестройки, которые могут быть использованы как индивидуальные

КРОВЕТВОРЕНИЕ

•  маркеры клеточных клонов. Один и тоже маркер удалось обнаружить во всех линиях кроветворных клеток, что доказывает полипотентность исходной маркированной клонообразующей клетки.

•  3) В соответствующих условиях СКК- могут производить колонии в культуре;

КРОВЕТВОРЕНИЕ

•  каждая такая колония происходит из одной клетки и может содержать клеточные элементы различных направлений дифференцировки.

•  4) Гены некоторых ферментов, например Г-6-ФДГ, расположены на Х-хромосоме и могут отличаться для разных особей. В силу инактивации одной из Х-хромосом

КРОВЕТВОРЕНИЕ

•  в эмбриогенезе все ткани состоят из смеси клеток, несущих материнскую или отцовскую форму фермента, обычно в соотношении 1:1, что отражает поликлоновое происхождение тканей.

•  Все это доказывает о существовании в кроветворной системе полипотентной стволовой клетки, способной

КРОВЕТВОРЕНИЕ

•  дифференцироваться по всем восьми линиям кроветворных дифференцировок.  

•   Направление дифференцировки СКК регулируется влиянием ее микроокру-жения, которое разбито на отдельные участки, где за счет высокой концент-рации того или иного цитокина индуци-руется направление дифференцировки.

КРОВЕТВОРЕНИЕ

•  Другой и наиболее надежный механизм — стохастический, связанный с генети-чески заданной для СКК вероятностью дифференцировки. 

•  По общепринятым воззрениям СКК самоподдерживается и является бессмертной. Существуют механизмы защиты СКК от истощения и  она

КРОВЕТВОРЕНИЕ

•  обладает еще одним свойством — способностью к регенерации своей популяции, т.е. к восстановлению отдела, уменьшенного в результате какого-нибудь стресса.

•  Примитивные самые ранние СКК находятся вне клеточного, в состоянии покоя, не чувтвительны к

КРОВЕТВОРЕНИЕ

•  циклоспецифическим цитостатикам и к физиологическому запросу. Они выходят в цикл, т.е. начинают колониеобразова-ния, стохастически и последовательно одна за одной.

•   

КРОВЕТВОРЕНИЕ

•  В схеме кроветворения стволовые клетки составляют I класс полипотентных ство-ловых клеток-предшественников (ПСК). Различают типы ПСК -плюрипотентные и детерминированные. На первый тип клеток оказывают влияние факторы, обеспечивающие нормальную регуля-цию. Второй тип клеток — детермини-

КРОВЕТВОРЕНИЕ

•  рованные родоначальные клетки, которые получают стимул для дифференцировки в сторону определенного ростка кроветворения.  

•  II класс представляют коммитированные клетки-предшественники миелопоэза и лимфопоэза. Это клетки, которые морфологически

КРОВЕТВОРЕНИЕ

•  Недифференцируемые и дают начало миелоидному и лимфоидному росткам кроветворения.

•  III класс — поэтинчувствительные клетки, среди которых доля пролиферирующих составляет 60 — 100%, морфологически они также не отличаются от лимфоцитов. Они

КРОВЕТВОРЕНИЕ

•  отвечают на гуморальную регуляцию кроветворения в соответствии с конкретными потребностями организма. Эритропоэтинчувствительные клетки формируют эритроидный росток, лейкопоэтинчувствительные — ряд гранулоцитов и моноцитов, тромбопоэтинчувствительные клетки —

КРОВЕТВОРЕНИЕ

•  ряд, образующие тромбоциты.

•  IV класс морфологически распознавае-мые клетки, которые в подавляющем большинстве находится в стадии пролиферации. Это клетки-бласты: плазмобласт, лимфобласт, монобласт, миелобласт, эритробласт, мегакариоб-ласт.

КРОВЕТВОРЕНИЕ

•  Созревающие клетки составляют V класс: проплазмоцит, пролимфоцит Т, пролимфоцит В, промоноцит, далее базофильные, нейтрофильные и эозинофильные промиелоциты, миелоци-ты, метамиелоциты, палочкоядерные. Следующий ряд  — пронормоциты, нормоцит (базофильный, полихромато-

КРОВЕТВОРЕНИЕ

•  фильный, оксифильный), ретикулоцит. И последний ряд — промегакариоцит и мегакариоцит.

•  Завершает схему кроветворения VI класс зрелых клеток крови