ХЕМАТОПОЕТИЧНА СИСТЕМА: ФУНКЦИИ, ТЪКАНИ, ХИСТОЛОГИЯ, ОРГАНИ - БИОЛОГИЯ - 2025

На хематопоетичната система е набор от органи и тъкани, в които са оформени образуваните елементи на кръвта, диференцирани, рециклирани и унищожени. Тоест, тя обхваща сайтовете, откъдето те произхождат, узряват и упражняват функционалното си действие.

Моноядрената фагоцитна система също се счита за част от хематопоетичната система, която е отговорна за елиминирането на кръвни клетки, които вече не функционират, като по този начин поддържа баланс. В този смисъл може да се каже, че хематопоетичната система е изградена от кръв, хематопоетични органи и тъкани и ретикулумната ендотелна система.

Кръвообръщение. Източник: Pixabay.com

От друга страна, хематопоетичните органи (образуване и узряване на кръвните клетки) се класифицират в първични и вторични органи. Първичните органи са костният мозък и тимусът, докато вторичните органи са лимфните възли и далака.

Образуването на хематопоетични клетки отговаря на сложна йерархична система, при която всеки клетъчен тип поражда малко по-диференцирано потомство, докато достигне зрелите клетки, които навлизат в кръвния поток.

Неуспехът на хематопоетичната система причинява сериозни заболявания, които компрометират живота на пациента.

Функции на хематопоетичната система

Хематопоетичната тъкан е мястото, където се осъществява образуването и узряването на образуваните елементи от кръвта. Това включва червените кръвни клетки и тромбоцитите, както и клетките на имунната система. Тоест, той отговаря за провеждането на еритропоеза, гранулопоеза, лимфопоеза, моноцитопоеза и мегакарипоеза.

Кръвта е една от най-динамичните тъкани в тялото. Тази тъкан е постоянно в движение и клетките й трябва постоянно да се подновяват. Хомеостазата на тази кръвна система отговаря за хематопоетичната тъкан.

Трябва да се отбележи, че всяка клетъчна линия изпълнява различни функции от голямо значение за живота.

Еритроцити или червени кръвни клетки

Човешка кръв, еритроцити или червени кръвни клетки и две бели кръвни клетки. Взето и редактирано от: Viascos.

Еритроцитите са клетките, отговорни за пренасянето на кислород в различните отделения на човешкото тяло. Еритроцитите измерват 8 µ в диаметър, но поради голямата си гъвкавост те могат да преминат през най-малките капиляри.

Бели кръвни клетки или левкоцити

бели кръвни телца

Белите кръвни клетки или левкоцитите са защитната система на организма; Те са в постоянно наблюдение в кръвообращението и се увеличават при инфекциозни процеси за неутрализиране и елиминиране на причиняващия агент.

Тези клетки отделят хемотактични вещества, за да привличат определени видове клетки в определено място според нуждите. Този неспецифичен клетъчен отговор се води от сегментирани неутрофили и моноцити.

Освен това те секретират цитокини, способни да активират неспецифични хуморални защитни елементи като системата на комплемента. Впоследствие се активират елементите на специфичния отговор, като Т и В лимфоцити.

Тромбоцитите

Тромбоцитите от своя страна съответстват на поддържането на ендотела чрез процеса на коагулация, в който активно участват. Когато има нараняване, тромбоцитите се привличат и се събират в голям брой, за да образуват тапа и да инициират процеса на възстановяване на увредената тъкан.

В края на полезния живот на всяка клетка те се елиминират от мононуклеарната фагоцитна система, която се разпределя в тялото със специализирани клетки за тази функция.

Тъкани на хематопоетичната система

Хематопоетичната тъкан има сложна структура, организирана в йерархични нива, симулираща пирамида, в която участват зрели клетки както на лимфоидната, така и на миелоидната линия, както и някои незрели клетки.

Хематопоетичните тъкани се делят на миелоидна тъкан и лимфоидна тъкан (генериране, диференциране и съзряване на клетките) и мононуклеарна фагоцитна система (унищожаване или елиминиране на клетките).

Миелоидна тъкан

Той е съставен от костния мозък. Това се разпределя вътре в костите, особено при епифизата на дългите кости и на късите и плоските кости. Конкретно се намира в костите на горните и долните крайници, костите на черепа, гръдната кост, ребрата и прешлените.

Миелоидната тъкан е мястото, където различните видове клетки, съставляващи кръвта. Тоест еритроцитите, моноцитите, тромбоцитите и гранулоцитните клетки (неутрофили, еозинофили и базофили).

Лимфоидна тъкан

Разделя се на първична и вторична лимфоидна тъкан

Първичната лимфоидна тъкан е изградена от костния мозък и тимуса: лимфопоезата и узряването на В-лимфоцитите протичат в костния мозък, докато Т-лимфоцитите узряват в тимуса.

Вторичната лимфоидна тъкан е изградена от лимфоидните възли на костния мозък, лимфните възли, далака и свързаната с лигавицата лимфоидна тъкан (апендикс, петна на Пейър, сливици, аденоиди).

На тези места лимфоцитите влизат в контакт с антигените, като се активират за извършване на специфични функции в имунната система на индивида.

Моноядрената фагоцитна система

Моноядрената фагоцитна система, наричана още ретикулум ендотелна система, помага при хомеостазата на хематопоетичната система, тъй като тя отговаря за елиминирането на клетки, които вече не са компетентни или които са достигнали своя полезен живот.

Той е съставен от клетки от моноцитната линия, която включва макрофагите на тъканите, които променят името си според тъканта, в която се намират.

Например: хистиоцити (макрофаги на съединителната тъкан), клетки на Купфер (макрофаги на черния дроб), клетки на Лангерганс (макрофаги на кожата), остеокласти (макрофаги на костната тъкан), клетки от микроглии (макрофаги на централната нервна система), макрофаги алвеоларен (бял дроб), наред с други.

Хистология на хематопоетичната система

Клетките на хематопоетичната тъкан отговарят на следното правило: колкото по-незряла е клетката, толкова по-голям е капацитетът да се обновяват, но по-малко сила за диференциране. От друга страна, колкото по-зряла е клетката, толкова повече тя ще загуби способността да се самообновява, но силата й да се диференцира ще се увеличи.

Хематопоектични стволови клетки (HCM)

Те са мултипотенциални клетки, които имат способността да се самообновяват с течение на времето, като по този начин гарантират репопулацията им, като по този начин остават през целия живот за поддържане на кръвната хомеостаза. Те се намират в много малък брой (0,01%).

Това е най-незрялата или недиференцирана клетка, открита в костния мозък. Разделя се асиметрично.

Малка популация се разделя, за да образува 10 ¹¹ до 10 ¹² незрели клетки (мултипотентни хематопоетични прогенератори) за обновяване на циркулиращите клетки, а също и за поддържане на популацията в костния мозък. Друг процент остава неразделен.

Мултипотентни хемопоетични прародители

Тези клетки имат по-голям капацитет за диференциация, но малко сила за самостоятелно обновяване. Тоест, те са загубили някои свойства на своя предшественик (стволова клетка).

От тази клетка ще се образуват миелоидни или лимфоидни прародители, но не и двете. Това означава, че след като се формира, той ще реагира на растежните фактори, за да доведе до потомство на миелоидната линия или потомство на лимфоидната линия.

Прогениторните клетки на миелоидната линия са Мегакариоцитният еритроиден прогенитор (PME) и Гранулоцитната или Макрофаговата колония за формиране (CFU-GM). Докато прогениторната клетка на лимфоидната линия се нарича Common Lymphoid Progenitor (PCL).

Но тези многопотентни хематопоетични клетки, които пораждат различните родови линии, са морфологично неразличими клетки една от друга.

Тези клетки, според диференциацията, ще имат функцията да формират специфична клетъчна линия, но те не поддържат собствена популация.

Миелоидни прародители

Тези клетки имат висок капацитет за диференциация.

Мегакариоцитно-еритроидният прогенитор (PME) ще породи клетките-предшественици на тромбоцитите и еритроцитите, а единицата за образуване на гранулоцитна или макрофагова колония (CFU-GM) ще даде начало на различните клетки-предшественици от гранулоцитната серия. моноцити.

Клетките, които идват от Megakaryocytic Erythroid Progenitor (PME), получават следните имена: Megakaryocytic Colony Forming Unit (CFU-Meg) и Burst Erythroid Forming Unit (BFU-E).

Тези, които идват от звено за формиране на гранулоцитна или макрофагична колония (CFU-GM), се наричат: звено за формиране на гранулоцитна колония (CFU-G) и макрофагично образуване на колонии (CFU-M).

Лимфоидни потомци

Общият лимфоиден прогенитор (PCL) има висок капацитет за диференциране и продуциране на прекурсори на Т-лимфоцити, В-лимфоцити и NK лимфоцити. Тези прекурсори се наричат ​​Pro-T лимфоцити (Pro-T), Pro-B лимфоцити (Pro-B) и Pro естествени цитотоксични лимфоцити (Pro-NK).

Зрели клетки

Те се състоят от тромбоцити, еритроцити, гранулоцитна серия (сегментирани неутрофили, сегментирани еозинофили и сегментирани базолифи), моноцити, Т-лимфоцити, В-лимфоцити и цитотоксични лимфоцити.

Това са клетките, които преминават в кръвообращението, които лесно се разпознават според техните морфологични характеристики.

Хематопоетични органи

-Примерни органи

Костен мозък

Състои се от червено (хематопоетично) и жълто (мастна тъкан) отделение. Червеното отделение е по-голямо при новородени и намалява с възрастта, като се замества с мастна тъкан. Обикновено в епифизата на дългите кости е хематопоетичното отделение, а при диафизата е отделението за мазнини.

Измама

Тимусът е орган, който се намира в предния превъзходен медиастинум. Структурно е изграден от два лоба, в които се разграничават две области, наречени медула и кора. Медулата е разположена към центъра на лоба, а кората - към периферията.

Тук лимфоцитите придобиват поредица от рецептори, които завършват процеса на диференциация и съзряване.

-Вторични органи

Лимфни възли

Лимфните възли играят основна роля на нивото на имунната система, тъй като те отговарят за филтрирането на инфекциозни агенти, които влизат в тялото.

Именно там антигените на чуждия агент ще влязат в контакт с клетките на имунната система и след това ще предизвикат ефективен имунен отговор. Лимфните възли са стратегически разпределени по цялото тяло в близост до големите лимфни капиляри.

Разграничават се четири добре дефинирани зони: капсула, паракорова, кора и централна медуларна зона.

Капсулата е изградена от съединителна тъкан, има няколко входа на лимфни аферентни съдове и цепка, наречена хилум. На това място кръвоносните съдове влизат и излизат, а еферентните лимфни съдове излизат.

Паракоровата зона е богата на определени типове клетки като Т-лимфоцити, дендритни клетки и макрофаги.

Кората съдържа две основни области, наречени първични и вторични лимфоидни фоликули. Първичните клетки са богати на наивни и памет В клетки, а вторичните клетки съдържат зародишна зона, съставена от активирани В-лимфоцити (плазмени клетки), заобиколени от зона на неактивни лимфоцити.

И накрая, централната медуларна зона съдържа медуларните връзки и медуларните синуси, през които циркулира лимфната течност. В медуларните връзки се намират макрофаги, плазмени клетки и зрели лимфоцити, които след преминаване през лимфата ще бъдат включени в кръвообращението.

далак

Той се намира близо до диафрагмата в левия горен квадрант. Тя има няколко отделения; Сред тях можем да различим капсулата от съединителна тъкан, която се интернализира чрез трабекуларна септа, червената пулпа и бялата пулпа.

В червената пулпа има елиминиране на повредени или нефункционални червени кръвни клетки. Еритроцитите преминават през далачните синусоиди и след това преминават във филтърна система, наречена шнурове на Билрот. Функционалните червени клетки могат да преминават през тези шнурове, но старите се запазват.

Бялата пулпа е изградена от възли от лимфоидна тъкан. Тези възли са разпределени в целия далак, заобикаляйки централна артериола. Около артериолата има Т-лимфоцити и по-външно има област, богата на В-лимфоцити и плазмени клетки.

микросредата

Микросредата се състои от хематопоетични клетки и хематопоетични стволови клетки, от които идват всички клетъчни серии в кръвта.

В хематопоетичната микросреда се осъществяват серия от взаимодействия между различни клетки, включително стромални, мезенхимни, ендотелни клетки, адипоцити, остеоцити и макрофаги.

Тези клетки също взаимодействат с извънклетъчната матрица. Различните взаимодействия между клетките и клетките подпомагат поддържането на хематопоезата. Веществата, които регулират растежа и диференциацията на клетките, също се секретират в микросредата.

заболявания

-Хематологичен рак

Има 2 вида: остра или хронична миелоидна левкемия и остра или хронична лимфоидна левкемия.

-Медуларна аплазия

Това е неспособността на костния мозък да произвежда различните клетъчни линии. Тя може да възникне по няколко причини, включително: химиотерапевтични лечения за солидни тумори, постоянно излагане на токсични агенти, обикновено от професионален тип, и излагане на йонизиращо лъчение.

Това разстройство причинява тежка панцитопения (значително намаляване на броя на червените кръвни клетки, белите кръвни клетки и тромбоцитите).

-Генетични заболявания на хематопоетичната система

Те включват наследствени анемии и имунодефицити.

Анемиите могат да бъдат:

Анемия на Фанкони

Хемопоетичните стволови клетки са компрометирани при това заболяване. Това е рядко наследствено рецесивно заболяване и има вариант, свързан с Х хромозомата.

Заболяването носи вродени последствия като полидактилия, кафяви петна по кожата, наред с други малформации. Те представят анемия, проявена от първите години от живота поради недостатъчност на костния мозък.

Тези пациенти имат голяма генетична склонност да страдат от рак, по-специално остра миелоидна левкемия и плоскоклетъчен карцином.

Тежки комбинирани имунодефицити

Те са редки, вродени заболявания, които произвеждат тежък първичен имунодефицит. Пациентите с тази аномалия трябва да живеят в стерилна среда, тъй като не са в състояние да взаимодействат с най-безобидните микроорганизми, което е много трудна задача; поради тази причина те са известни като "деца с балончета".

Едно от тези заболявания се нарича дефицит в ДНК-PKcs.

Недостиг на ДНК-зависима протеин киназа (DNA-PKcs)

Това заболяване е много рядко и се характеризира с отсъствието на Т и В клетки.Тя се съобщава само в 2 случая.

Препратки

1. Eixarch H. Изследване на индуцирането на имунологичен толеранс чрез експресията на антигени в миши хематопоетични клетки. Прилагане на експериментален модел на имунната болест. 2008 г., университет в Барселона.
2. Molina F. Генна терапия и препрограмиране на клетки в миши модели на моногенни заболявания на хемопоетичните стволови клетки. 2013 Докторска дисертация за кандидатстване за докторска степен от Автономния университет в Мадрид, с европейско споменаване. Достъпно на: repositorio.uam.es
3. Lañes E. Органи и тъкани на имунната система. Катедра по микробиология. Университета в Гранада. Испания. Достъпно на: ugr.es
4. "Хемопоеза." Уикипедия, Свободната енциклопедия. 2018, налично: es.wikipedia.org/
5. Muñoz J, Rangel A, Cristancho M. (1988). Основна имунология. Издател: Мерида Венецуела.
6. Ройт Иван. (2000 г.). Основи на имунологията. 9-то издание. Медицинско издателство „Панамерикана“. Буенос Айрес, Аржентина.
7. Абас А. Лихтман А. и Побер Дж. (2007). „Клетъчна и молекулярна имунология“. 6-ти изд. Sanunders-Elsevier. Филаделфия, САЩ.