0304; opracowanie nr 4., - Szpik kostny i wytwarzanie komórek krwi; Paul Esz

Szpik 

–

występowanie

–

jamy szpikowe kości długich, żeber, mostka

–

jamy szpikowe kości płaskich czaszki i miednicy

–

podział

–

szpik kostny czerwony (medulla osium rubra) → wytwarzanie komórek krwi

–

szpik kostny żółty (medulla osium flava) → nie wytwarza komórek krwi

–

informacje

–

u noworodków wyłącznie czerwony

–

u dorosłych szpik czerwony w nasadach bliższych kości promieniowych i udowych, kręgach, 
zebrach, kościach biodrowych i mostku

–

zrąb → tkanka łączna właściwa luźna zawierająca komórki macierzyste (CFU-F  – fobroblasty 
zdolne do syntezy cytokin i interleukin), CSF, SCF, GM-CSF, LIF, M-CSF)

–

miąższ → liczne komórki pośrednie i końcowe komórek krwi, makrofagów i komórek tucznych

–

naczynia krwionośne szpiku

–

tętnice odżywcze

–

tętnice nasadowe

–

naczynia włosowate okostnej tworzące gęstną sieć ku środkowi do zatoki centralnej (wymiana 
komórek ze szpiku do krwi i odwrotnie; okolica wytwarzania erytrocytów)

Mechanizm przenikania: przeciskanie przez rozstępy lub fuzja warstw zew. i wew. błony komórkowej i przerwanie  
ciągłości co skutkuje powstaniem poru.

–

funkcje szpiku kostnego

–

tworzenie i odnowa komórek krwi

–

tworzenie komórek tucznych

–

tworzenie komórek prezentujących antygeny

–

degradacje erytrocytów (zużytych, wadliwych, uszkodzonych)

–

przechowuje żelazo

–

udział w humoralnej i komórkowej odpowiedzi immunologicznej

Komórki macierzyste i hemocytopoeza

–

powstają w szpiku kostnym czerwonym

–

z pluripotencjalnych komórek macierzystych

–

proces terminalny

–

hemocytoblast (komórka macierzysta wszystkich rodzajów komórek krwi

–

komórki macierzyste s a nieliczne

–

uważane za nieśmiertelne (zdolność podziałów przez całe życie)

–

mniejsza częstość podziałów, dłuższy cykl komórkowy

–

proliferacja regulowana przez cytokinę SCF (gen sel)

–

podziały   asymetryczne   →   z   każdej   komórki   macierzystej   powstaje   komórka   macierzysta   (identyczna   z 
komórką - matką) i komórka zdeterminowana różnicująca się terminalnie

Erytrocytopoeza

–

jest to terminalne różnicowanie komórek

–

w szpiku kostnym czerwonym, w okolicy naczyń zatokowych

–

kilka etapów

–

proces dynamiczny

–

przejścia w wyniku podziałów mitotycznych

–

komórka macierzysta → BFU-E → CFU-E → proerytroblast (intensywna synteza białek) → erytroblast 
zasadochłonny (liczne polirybosomy) → erytroblast wielobarwny (liczne rybosomy, wysepki kwasochłonne 
– gromadzenie hemobloguliny) → erytroblast kwasochłonny (normoblast) (brak zdolności do dzielenia się, 
dużo hemoglobiny – kwasochłonna, jądro o skondensowanej chromatynie, pod koniec wydalenie jądra wraz z 
rąbkiem cytoplazmy  → retikulocyt  (dojrzewanie – niszczenie i usuwanie resztek RNA, mitochondriów, i 
aparatu Golgiego) → erytrocyt

Regulacja erytrocytopoezy

–

czynniki CSF (czynnik pobudzający kolonie) (DZIAŁANIE POBUDZAJĄCE)

–

erytropoetyna → odziaływanie na CFU-E szpiku i pobudzanie proliferacji i różnicowania

–

interleukiny (IL) → IL-3 → pobudza proliferację BFU-E

–

witamina B

12

–

żelazo

–

kwas foliowy

–

hormon wzrostu

–

tyroksyna

–

testosteron

–

kortyzol

–

estrogeny HAMUJĄ erytrocytopoezę

Granulocytopoeza

–

jest to terminalne różnicowanie komórek

–

w szpiku kostnym czerwonym, dalej od naczyń zatokowych w wydzielonych wyspach

–

kilka etapów

–

komórką wyjściową jest komórka macierzysta mielocytopoezy

–

CFU – GM → granulocyty obojętnochłonne i makrofagi

–

CFU – Eo → granulocyty kwasochłonne

–

CFU – BM → granulocyty zasadochłonne

–

BFU – Meg → megakariocyty

–

prokomórki tuczne → komórki tuczne

–

regulowana przez cytokiny (niezbędne do przechodzenia przez kolejne etapy)

–

powstają w kolejności: mieloblasty → promielocyty → mielocyty (tu można już dzielić na kwaso-, zasado- i 
obojętnochłonne) → metamielocyty → niedojrzałe granulocyty (dojrzewanie polega na zwiększaniu liczby 
ziaren cytoplazmatycznych metamielocytów)

–

cześć granulocytów przechodzi do krwi, cześć zostaje w szpiku i tworzy rezerwę

–

rodzaje
–

komórki granulocytopoezy

–

granulocyty marginalne szpiku kostnego

–

granulocyty krążące krwi

–

granulocyty marginalne (przyścienne) krwi

–

granulocyty tkanki łącznej i innych tkanek

Monocytopoeza i układ makrofagów

–

jest to terminalne różnicowanie komórek

–

kilka etapów

–

w szpiku kostnym czerwonym

–

komórka wyjściowa → CFU – GM

–

pojawiają się kolejno:  monoblast → promonocyt → monocyt  (nie są w pełni zróżnicowane, następuje to 
dopiero po przejściu do tkanek)

Limfocytopoeza

–

jest to terminalne różnicowanie komórek

–

kilka etapów

–

w szpiku kostnym czerwonym i w grasicy

–

limfocyty T różnicują się w grasicy

–

limfocyty B różnicują się w szpiku

–

limfocyty Th aktywują limfocyty B ( wydzielają określone interleukiny)

–

limfocyty Th →  CD4; limfocyty T cytotoksyczne i supresorowe → CD 8

–

limfocyty T (za pomocą TCR, CD4 lub CD8) mogą wiązać się z obcymi MHC/HLA lub MHC + obcy peptyd; 
jeśli wiążą się z własnymi → włączenie programu apoptozy

Wytwarzanie płytek krwi

–

płytki krwi to fragmenty cytoplazmy megakariocytów

–

wytwarzane w szpiku kostnym czerwonym, w okolicy komórek śródbłonka

–

macierzysta komórka mielocytopoezy → BFU-Meg → megakarioblast  (jądro ulega licznym niepełnym 
podziałom,   poprzedzanym   syntezą   DNA,   po   których   nie   ma   podziału   cytoplazmy)   →   megakariocyt 
(poliploidalne,   pofragmentowane   jądro;   błony   siateczki   endoplazmatycznej   tworzą   kanały   oddzielające 
fragmenty cytoplazmy megakariocytu → powstanie płytek krwi)

Znaczenie różnicowania komórkowego w hemocytopoezie

–

różnicowanie terminalne odbywa się w wielu etapach

–

produktem   końcowym   jest   w   pełni   zróżnicowana   komórka   (wyjątek   –   limfocyty   dojrzewające   w   krwi   i 
tkankach)

–

Regulacja przejścia do następnych etapów
–

oddziaływanie komórka – komórka

–

oddziaływanie istota międzykomórkowa – komórka

–

cytokiny (mediatory)

–

receptory dla tych czynników

Zaburzenie przechodzenia komórek między poszczególnymi etapami prowadzi do gromadzenia niedojrzałych komórek 
w szpiku kostnym (początkowo) i w krwi – stan białaczki. Im wcześniejszy jest etap zablokowania hemocytopoezy tym  
mniej zróżnicowane i zdolne do podziałów komórki gromadzą się i szybciej dochodzi do śmierci organizmu.

Rozwój układu krwiotwórczego

–

w życiu płodowym
–

w ścianie pęcherzyka żółtkowego (erytrocytopoeza)

–

wątroba (erytrocytopoeza), (hemocytopoeza)

–

śledziona (erytrocytopoeza), (hemocytopoeza)

–

grasica (limfocytopoeza)

–

szpik w obojczyku, a potem i w innych kościach

–

życie pozapłodowe
–

szpik kostny czerwony

–

narządy limfatyczne