ХЕМАТОПОЕЗА: ФАЗИ И ФУНКЦИИ - БИОЛОГИЯ - 2025

В хематопоезис е процес на формиране и развитие на кръвни клетки, специално елементите, съдържащи: еритроцити, левкоцити и тромбоцити.

Районът или органът, отговарящ за хематопоезата, варира в зависимост от стадия на развитие, било то ембрион, плод, възрастен и т.н. Като цяло се идентифицират три фази на процеса: мезобластична, чернодробна и медуларна, известна още като миелоидна.

Източник: Jmarchn, от Wikimedia Commons

Хематопоезата започва през първите седмици от живота на ембриона и протича в жълтъчния сак. Впоследствие черният дроб открадва водещата роля и ще бъде мястото на хематопоезата до раждането на бебето. По време на бременността в процеса могат да участват и други органи, като далак, лимфни възли и тимус.

При раждането по-голямата част от процеса протича в костния мозък. През първите години от живота се случва "феноменът на централизация" или закона на Нюман. Този закон описва как хематопоетичният мозък е ограничен до скелета и краищата на дългите кости.

Функции на хематопоезата

Кръвните клетки живеят за много кратко време, средно няколко дни или дори месеци. Това време е сравнително кратко, затова кръвните клетки трябва постоянно да се произвеждат.

При здрав възрастен, производството може да достигне около 200 милиарда червени кръвни клетки и 70 милиарда неутрофили. Това масово производство се осъществява (при възрастни) в костния мозък и се нарича хематопоеза. Терминът произлиза от корена хемат, което означава кръв и poiesis, което означава образуване.

Прекурсорите на лимфоцитите също произхождат от костния мозък. Тези елементи обаче почти веднага напускат областта и мигрират към тимуса, където извършват процеса на зреене - наречен лимфопоеза.

По същия начин има термини, които индивидуално описват образуването на кръвни елементи: еритропоеза за еритроцитите и тромбопоеза за тромбоцитите.

Успехът на хематопоезата зависи главно от наличието на основни елементи, които действат като кофактори в незаменими процеси, като производството на протеини и нуклеинови киселини. Сред тези хранителни вещества откриваме витамини B6, B12, фолиева киселина, желязо и други.

Фази

Мезобластична фаза

В исторически план се смята, че целият процес на хематопоеза се осъществява в кръвните острови на извънембрионалната мезодерма в жълтъчния сак.

Днес е известно, че в тази област се развиват само еритробласти и че хемопоетичните стволови клетки или стволови клетки възникват от източник, близък до аортата.

По този начин първите доказателства за хематопоеза могат да бъдат проследени до мезенхимата на жълтъчния сак и фиксиращия педикъл.

Стволовите клетки са разположени в областта на черния дроб, приблизително на петата гестационна седмица. Процесът е временен и завършва между шестата и осмата гестационна седмица.

Чернодробна фаза

От четвъртата и петата седмица на гестационния процес започват да се появяват еритобласти, гранулоцити и моноцити в чернодробната тъкан на развиващия се плод.

Черният дроб е основният орган за хематопоезата по време на живота на плода и той успява да поддържа дейността си до първите седмици след раждането на бебето.

През третия месец от развитието на ембриона черният дроб достига пик в активността на еритропоезата и гранулопоезата. В края на този кратък етап тези примитивни клетки напълно изчезват.

При възрастни е възможно хематопоезата в черния дроб да се активира отново, а ние говорим за екстрамедуларна хематопоеза.

За да се случи това явление, тялото трябва да се сблъска с определени патологии и нежелания, като вродени хемолитични анемии или миелопролиферативни синдроми. В тези случаи на крайна нужда както черният дроб, така и съдът могат да възобновят своята хематопоетична функция.

Вторични органи в чернодробната фаза

Впоследствие възниква мегакариоцитно развитие, заедно със слезката активност на еритропоезата, гранулопоезата и лимфопоезата. Хематопоетичната активност се открива и в лимфните възли и в тимуса, но в по-малка степен.

Наблюдава се постепенно намаляване на активността на далака, като по този начин се прекратява гранулопоезата. При плода тимусът е първият орган, който е част от лимфната система, който се развива.

При някои видове бозайници образуването на кръвни клетки в далака може да бъде демонстрирано през целия живот на индивида.

Медуларна фаза

Около петия месец на развитие островчетата, разположени в мезенхималните клетки, започват да произвеждат кръвни клетки от всякакъв тип.

Медуларното производство започва с осификация и развитието на мозъка в костта. Първата кост, която проявява гръбначна хематопоетична активност, е ключицата, последвана от бързо осификация на останалите скелетни компоненти.

Повишена активност се наблюдава в костния мозък, генерирайки изключително хиперпластичен червен мозък. До средата на шестия месец медулата се превръща в основното място на хематопоезата.

Хематопоетична тъкан при възрастен

Костен мозък

При животни червеният костен мозък или хематопоетичният костен мозък е отговорен за производството на кръвни елементи.

Разположен е в плоските кости на черепа, гръдната кост и ребрата. При по-дългите кости червеният костен мозък е ограничен до крайниците.

Има друг вид мозък, който не е толкова биологично важен, тъй като не участва в производството на кръвни елементи, наречен жълт костен мозък. Нарича се жълто заради високото си съдържание на мазнини.

В случаи на нужда жълтият костен мозък може да се трансформира в червен костен мозък и да увеличи производството на кръвни елементи.

Миелоидна линия на диференциация

Тя включва серията от зреещи клетки, където всеки завършва с образуването на различните клетъчни компоненти, независимо дали еритроцитите, гранулоцитите, моноцитите и тромбоцитите, в съответните им серии.

Еритропоетични серии

Тази първа линия води до образуването на еритроцити, известни още като червени кръвни клетки. Няколко събития характеризират процеса като синтеза на протеиновия хемоглобин - дихателен пигмент, който отговаря за транспортирането на кислород и отговаря за характерния червен цвят на кръвта.

Последното явление зависи от еритропоетина, придружено от повишена клетъчна ацидофилност, загуба на ядрото и изчезване на органели и цитоплазмени отделения.

Нека си спомним, че една от най-забележителните характеристики на еритроцитите е липсата на органели, включително ядрото. С други думи, червените кръвни клетки са клетъчни „торбички“ с хемоглобин вътре.

Процесът на диференциация в еритропоетичната серия изисква да се извърши поредица от стимулиращи фактори.

Грануломонопоетични серии

Процесът на зреене на тази серия води до образуването на гранулоцити, които се разделят на неутрофили, еозинофили, базофили, мастоцити и моноцити.

Серията се характеризира с обща прогенитарна клетка, наречена грануломоноцитна колония, образуваща единица. Това се различава в споменатите по-горе видове клетки (неутрофилни гранулоцити, еозинофили, базофили, мастоцити и моноцити).

Грануломоноцитарните колони образуващи единици и моноцитните колони образуващи единици са получени от грануломоноцитната колони образуваща единица. Неутрофилните гранулоцити, еозинофилите и базофилите се получават от първия.

Мегакариоцитна серия

Целта на тази серия е образуването на тромбоцити. Тромбоцитите са клетъчни елементи с неправилна форма, без ядро, които участват в процесите на кръвосъсирване.

Броят на тромбоцитите трябва да е оптимален, тъй като всяка неравности има отрицателни последици. Ниският брой на тромбоцитите представлява силно кървене, докато много голям брой може да доведе до тромботични прояви, поради образуването на съсиреци, които запушват съдовете.

Първият тромбоцитен предшественик, който се разпознава, се нарича мегакариобласт. Тогава той се нарича мегакариоцит, от който могат да се разграничат няколко форми.

Следващият етап е промегакариоцитът, клетка, по-голяма от предишния. Той се превръща в мегакариоцит, голяма клетка с множество набори хромозоми. Тромбоцитите се образуват от фрагментирането на тази голяма клетка.

Основният хормон, който регулира тромбопоезата, е тромбопоетин. Това е отговорно за регулирането и стимулирането на диференциацията на мегакариоцитите и тяхното последващо фрагментиране.

Еритропоетинът също участва в регулацията, благодарение на структурното си сходство с гореспоменатия хормон. Имаме и IL-3, CSF и IL-11.

Регулация на хематопоезата

Хематопоезата е физиологичен процес, който е строго регулиран от поредица от хормонални механизми.

Първият от тях е контролът в производството на серия цитозини, чиято задача е стимулирането на мозъка. Те се генерират главно в стромални клетки.

Друг механизъм, който се среща паралелно с предишния, е контролът в производството на цитозини, които стимулират мозъка.

Третият механизъм се основава на регулирането на експресията на рецепторите за тези цитозини, както в плюрипотентни клетки, така и в тези, които вече са в процес на съзряване.

И накрая, има контрол на нивото на апоптоза или програмирана клетъчна смърт. Това събитие може да бъде стимулирано и да елиминира определени клетъчни популации.

Препратки

1. Dacie, JV, & Lewis, SM (1975). Практическа хематология. Чърчил Ливингстоун.
2. Junqueira, LC, Carneiro, J., & Kelley, RO (2003). Основна хистология: текст и атлас. McGraw-Hill.
3. Manascero, AR (2003). Атлас на клетъчната морфология, промени и свързаните с тях заболявания. Вежди.
4. Родак, BF (2005). Хематология: основи и клинични приложения. Panamerican Medical Ed.
5. San Miguel, JF и Sánchez-Guijo, F. (Изд.). (2015). Хематология. Основно мотивирано ръководство. Elsevier Испания.
6. Vives Corrons, JL, & Aguilar Bascompte, JL (2006). Ръководство за лабораторни техники в хематологията. Масон.
7. Welsch, U., & Sobotta, J. (2008). Хистология. Panamerican Medical Ed.