Хемопоетична система: функции, тъкани, хистология, органи и заболявания

Хемопоетичната система е набор от органи и тъкани, в които се образуват, диференцират, рециклират и унищожават формираните кръвни елементи. Това означава, че обхваща местата, от които те произхождат, зреят и упражняват функционалното си действие.

Също така се счита за част от хемопоетичната система за мононуклеарната фагоцитна система, която е отговорна за елиминирането на кръвни клетки, които вече не са функционални, като по този начин поддържа баланса. В този смисъл може да се каже, че хематопоетичната система се формира от кръв, хематопоетични органи и тъкани и ретикулоендотелната система.

От друга страна, хематопоетичните органи (образуване и съзряване на кръвни клетки) се класифицират в първични и вторични органи. Първичните органи са костният мозък и тимуса, а вторичните органи са лимфните възли и далака.

Образуването на хемопоетични клетки изпълнява сложна система от йерархия, при която всеки клетъчен тип води до малко по-диференцирано потомство, докато достигнат зрелите клетки, които напускат кръвния поток.

Неуспехът в хемопоетичната система причинява сериозни заболявания, които застрашават живота на пациента.

Функции на хемопоетичната система

Хематопоетичната тъкан е мястото, където се образува и съзряват образуваните елементи на кръвта. Това включва червените кръвни клетки и тромбоцитите, както и клетките на имунната система. Това означава, че той отговаря за извършването на еритропоеза, гранулопоезата, лимфопоезата, моноцитопоезата и мегакарипоза.

Кръвта е една от най-динамичните тъкани в тялото. Тази тъкан е постоянно в движение и нейните клетки трябва постоянно да се обновяват. 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

Еритроцитите са клетките, отговорни за пренасянето на кислород към различните отделения на човешкото тяло. Еритроцитите са с диаметър 8 μ, но благодарение на голямата им гъвкавост могат да преминат през най-малките капиляри.

Бели кръвни клетки или левкоцити

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

Тези клетки отделят хемотаксични вещества, за да привлекат определени типове клетки към определено място според необходимостта. Този неспецифичен клетъчен отговор се води от сегментирани неутрофили и моноцити.

Те също така отделят цитокини, способни да активират неспецифични хуморални защитни елементи, като например комплементната система. След това се активират елементите на специфичния отговор, като Т и В лимфоцити.

тромбоцити

Тромбоцитите на свой ред се подчиняват на поддържането на ендотелиума чрез коагулационния процес, в който те участват активно. Когато има нараняване, тромбоцитите се привличат и агрегират по голям начин, за да се образува запушалка и да се започне процесът 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 хемопоетичната 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 разделят на миелоидна тъкан и лимфоидна тъкан (генериране, диференциране и узряване на клетките) и моноядрена фагоцитна система (разрушаване или елиминиране на клетките).

Миелоидна тъкан

Състои се от костен мозък. Разпространява се вътре в костите, особено при епифиза на дълги кости и къси и плоски кости. По-конкретно, тя се намира в костите на горните и долните крайници, костите на черепа, гръдната кост, ребрата и прешлените.

Миелоидната тъкан е мястото, където се образуват различните видове клетки, които образуват 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 се състои от костния мозък и тимуса: в костния мозък се извършва лимфопоеза и узряването на В лимфоцитите, докато в тимуса Т лимфоцитите са узрели.

Вторичната лимфоидна тъкан се състои от лимфоидни възли от костния мозък, лимфните възли, далака и лимфоидната тъкан, свързани с лигавиците (апендикс, пейерови петна, сливици, аденоиди).

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

Моноядрена фагоцитна система

Моноядрената фагоцитна система, наричана също ретикулоендотелната система, помага в хомеостазата на хемопоетичната система, тъй като тя отговаря за елиминирането на клетки, които вече не са компетентни или които са достигнали полезния си живот.

Тя се формира от клетки от моноцитния род, който включва тъканни макрофаги, които променят името си според тъканта, в която се намират.

Например: хистиоцити (макрофаги на съединителната тъкан), клетки на Купфер (чернодробни макрофаги), клетки на Лангерханс (макрофаги на кожата), остеокласти (макрофаги на костна тъкан), микроглийни клетки (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-голяма е способността за самообновяване, но по-малката сила за диференциране. От друга страна, колкото по-зряла е клетката, толкова повече тя ще загуби способността си да се подновява, но ще увеличи силата си да се диференцира.

Хематопоетични стволови клетки (МНС)

Те са многопотенциални клетки, които имат способността да се самообновяват с течение на времето, затова гарантират тяхната репопулация, като по този начин остават през целия си живот за поддържане на хомеостазата на кръвта. Те са в много малък брой (0.01%).

Това е най-незрялата или недиференцирана клетка в костния мозък. Тя е разделена асиметрично.

Малка популация се разделя на 1011 до 1012 незрели клетки (мултипотентни хематопоетични предшественици) за обновяване на циркулиращите клетки, както и за поддържане на популацията в костния мозък. Друг процент остава без разделение.

Многопотенциални хемопоетични предшественици

Тези клетки имат по-голяма способност за диференциация, но ограничена сила за самообновяване. Това означава, че те са загубили някои свойства на своя прекурсор (стволови клетки).

От тази клетка ще се образуват миелоидни или лимфоидни прогенитори, но не и двете. Това означава, че след като се образува, той ще реагира на растежните фактори, за да доведе до прогенитор на миелоидния род или предшественик на лимфоидния поток.

Клетките-предшественици на миелоидния род са Мегакариоцитно-Еритоидния Прогенитор (PME) и Гранитоцитната или Макрофагната колония (CFU-GM). Докато прогениторната клетка на лимфоидния ред се нарича лимфоиден общ прогенитор (PCL).

Но тези мултипотентни хемопоетични клетки, които ще доведат до различни линии, са клетки, морфологично неразличими един от друг.

Тези клетки според диференциацията ще функционират като образуване на специфична линия от клетки, но тя не поддържа собствената си популация.

Миелоидни прогенитори

Тези клетки имат висок капацитет за диференциация.

Мегакариоцитният еритроиден геном (PME) ще доведе до появата на тромбоцитни и еритроцитни прекурсорни клетки, а гранулоцитната или макрофаговата колония (CFU-GM) ще доведе до различни прекурсорни клетки от гранулоцитните серии и моноцити.

Клетките, които идват от мегакариоцитно-еритоидния прогенитор (PME), получават следните имена: Мегакариоцитна колония образуваща единица (CFU-Meg) и единица за образуване на еритроиден разрушаване (BFU-E).

Тези, които идват от единицата за формиране на колонии от гранулоцити или макрофаги (CFU-GM), се наричат: единица за образуване на гранулоцитна колония (CFU-G) и единица за образуване на макроколостни колонии (CFU-M).

Лимфоидни прогенитори

Лимфоидният прогенитор (PCL) има висок капацитет за диференциране и производство на прекурсори на Т лимфоцити, В лимфоцити и NK лимфоцити. Тези прекурсори се наричат Про-лимфоцити Т (Pro-T), Про-лимфоцити В (Pro-B) и Pro естествени цитотоксични лимфоцити (Pro-NK).

Зрели клетки

Те се състоят от тромбоцити, еритроцити, гранулоцитни серии (сегментирани неутрофили, сегментирани еозинофили и сегментирани базалифи), моноцити, Т-лимфоцити, В-лимфоцити и цитотоксични лимфоцити.

Това са клетките, които преминават в кръвния поток, които лесно се разпознават според морфологичните характеристики, които притежават.

Хемопоетични органи

- Основни органи

Костен мозък

Състои се от червено (хематопоетично) отделение и жълто (мастна тъкан). Червеното отделение е по-високо при новородените и намалява с възрастта, като се замества с мастна тъкан. Обикновено в епифизата на дългите кости е хематопоетичното отделение и в диафизата е мастното отделение.

измама

Тимусът е орган, който се намира в предния превъзходен медиастинум. Структурно е съставен от два лоба, в които се различават две зони, известни като костния мозък и кората. Медулата е разположена към центъра на лопата и кортекса към периферията.

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

- Суб органи

Лимфни възли

Лимфните възли играят основна роля на нивото на имунната система, тъй като те са отговорни за филтриране на инфекциозните агенти, които влизат в тялото.

Именно там антигените на чуждия агент ще влязат в контакт с клетките на имунната система, за да 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, паракора, кора и централна медуларна област.

Капсулата е съставена от съединителна тъкан, има няколко входа на аферентни лимфни съдове и цепка, наречена хилум. В това място влизат и напускат кръвоносните съдове и еферентните лимфати излизат.

Зоната на кората е богата на определени типове клетки, като Т-лимфоцити, дендритни клетки и макрофаги.

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

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

далак

Той се намира в близост до диафрагмата в лявото хипохондрия. Тя има няколко отделения; сред тях можем да разграничим капсулата от съединителната тъкан, която се интернализира чрез трабекуларни прегради, червената пулпа и бялата пулпа.

Елиминирането на повредени или нефункционални еритроцити се наблюдава в червената пулпа. Еритроцитите преминават през синусоидите на далака и след това преминават към филтърна система, наречена Billroth Cords. Функционалните еритроцити могат да пресичат тези връзки, но старите се запазват.

Бялата пулпа е съставена от възли от лимфоидна тъкан. Тези възли се разпределят в далака около централната артериола. Т лимфоцитите се намират около артериола и по-външно има област, богата на В-лимфоцити и плазмени клетки.

микросреда

Микрооколната среда е интегрирана от хемопоетичните клетки и от хемопоетичната стволова клетка, от която идват всички клетъчни кръвни серии.

В хемопоетичната микросреда се извършват редица взаимодействия между различни клетки, включително стромален, мезенхимален, ендотелен, адипоцитен, остеоцитен и макрофагов.

Тези клетки също взаимодействат с извънклетъчната матрица. Различните клетъчно-клетъчни взаимодействия помагат за поддържането на хемопоезата. Вещества, които регулират клетъчния растеж и диференциация, също се секретират в микросредата.

заболявания

- Хематологичен рак

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

-Аплазия медулар

Това е неспособността на костния мозък да произвежда различни клетъчни линии. Това може да се случи по няколко причини, включително: за лечение с химиотерапия за солидни тумори, постоянна експозиция на токсични агенти като цяло на трудовия тип и излагане на йонизиращо лъчение.

Това разстройство причинява тежка панцитопения (значително намаляване на броя на еритроцитите, левкоцитите и тромбоцитите).

-Генетични заболявания на хемопоетичната система

Те включват наследствени анемии и имунодефицити.

Анемиите могат да бъдат:

Анемия на Фанкони

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

Заболяването носи вродени последици, като полидактилия, кафяви петна по кожата, както и други малформации. Те показват анемия, която се проявява от първите години от живота, поради провал на костния мозък.

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

Тежки комбинирани имунодефицити

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

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