luuydin
luuydin on hemopoieesin pääkohta
luuydin sijaitsee medullaarisen luun trabekuloiden välissä (katso Luku 13), ja se koostuu hyvin haarautuneista verisuonten sivuonteloista ja retikuliinitelineestä, joiden välit ovat täynnä hemopoieettisia soluja (Kuva. 7.20).
hemopoieettisen toimintansa lisäksi luuytimessä on pernan ja maksan ohella kiinteitä makrofagisia soluja, jotka fagosytoosin avulla poistavat ikääntyneitä ja viallisia punasoluja verenkierrosta. Sillä on myös keskeinen rooli immuunijärjestelmässä, sillä se on vasta-aineita tuottavien B-lymfosyyttien kypsymispaikka (KS.Luku 8).
luuytimessä on pitkälle kehittynyt joukko vaskulaarisia sinusoideja
luuydintä toimittavat luun ravinnevaltimosta johdetut medullaariset haarat, jotka lävistävät kortikaalisen luun ravinnekanavan kautta ja josta lähtee sarja pieniä haaroja aivokuori-ja medullaariluuhun. Tätä lisäävät luuta ympäröivästä lihaksesta ja luukalvosta tulevat pienemmät verisuonet, jotka samalla tavalla tunkeutuvat kortikaaliseen luuhun. Hiussuoniverkosto avautuu hyvin kehittyneeksi ohutseinäisten sinusoidien sarjaksi, joka tyhjenee suureksi keskussuoneksi. Veri poistuu luusta ravintokanavan kautta.
luuytimen sinusoideja reunustavat tasaiset solut (endoteelisolut), jotka normaalisti linjaavat verisuonia, ja nämä sijaitsevat epäjatkuvalla kellarikalvolla. Endoteelisolujen sytoplasma on paikoin niin ohutta, että endoteelisolukalvon sisä-ja uloimpia kerroksia on vain vähän enemmän. Kypsät verisolut kiinnittyvät luultavasti luuytimen sinimuotoiseen endoteeliin ennen kuin ne pääsevät verenkiertoon.
luuytimen tukisoluilla on tärkeä rooli hemopoieesissa
luuytimen sinusoidien endoteelin ja kellarikalvon ulkopuolella on epäjatkuva kerros fibroblastin kaltaisia tukisoluja (retikulaarisoluja), jotka syntetisoivat kollageenisia retikuliinikuituja (KS. 4.5), solunulkoiset matriisimateriaalit ja tietyt kasvutekijät. Retikulaarisissa soluissa on laajoja haarautuneita sytoplasmoja, jotka sulkevat sisäänsä reilusti yli 50% sinusoidinseinämän ulkopinta-alasta. Retikulaarisolut myös ramisoituvat koko hemopoieettisessa tilassa muodostaen säännöllisen sienimäisen matriisin, hemopoieettisia soluja tukevan mesirakenteen.
kertymällä lipidejä retikulaariset tukisolut voivat muuttua luuytimessä oleviksi adiposyyteiksi.
hemopoieettisen osaston solunulkoinen matriisi sisältää karkeaa kollageenikuitua sekä laminiinia ja fibronektiinia, jotka helpottavat hemopoieettisten solujen kiinnittymistä luuytimen stroomaan. Myös siihen liittyvät proteoglykaanit, kondroitiinisulfaatti, hyaluronihappo ja heparaanisulfaatti, voivat sitoa kasvutekijöitä, jotka säätelevät hemopoieesia.
kehittyvien verisolujen ja stroomasolujen välillä on intiimi yhteys luuytimessä. Tällaisten solujen ja solujen välisten kontaktien uskotaan olevan tärkeitä hemopoieesin torjunnassa.
Erytropoieesiin liittyy erillisten esiastesolujen eli punasolujen muodostuminen
punasolut ovat pluripotenttien luuytimen kantasolujen yhden solulinjan terminaalisesti erilaistuneita jälkeläisiä, jotka sitoutuvat vain erytropoieesiin.
PMY-Gemm-solut (PMY-Mix) synnyttävät kantasoluja, jotka muodostavat viljelmässä punasoluja (BFU-E), ja näistä syntyy soluja (PMY-E), jotka reagoivat kasvutekijän erytropoietiiniin. Punasolujen kantasoluja on vähän, eikä niitä voida tunnistaa rutiininomaisista luuytimen sivelyistä. Immunokemialliset tekniikat ovat mahdollistaneet punasolujen kantasolujen karakterisoinnin, sillä niillä on suuri nukleoli, monia polyribosomeja ja suuret mitokondriot. Näiden kantasolujen erilaistumiseen täysikasvuisiksi punasoluiksi liittyy:
•
pienenevä solukoko
•
hemoglobiinin tuotanto
•
asteittainen väheneminen ja kaikkien solujen organellien häviäminen
•
Sytoplasmavärjäyksen muuttuminen voimakkaasta basofiliasta johtuen suuresta määrästä polyribosomeja eosinofiliaan hemoglobiinin
•
tiivistyminen ja mahdollinen tuman puristuminen.
punasolujen erilaistumispolulla voidaan erottaa tiettyjä morfologisia solutyyppejä tavanomaisissa luuytimen tahrissa: proerytroblasti, basofiilinen erytroblasti, polykromaattinen erytroblasti, ortokromaattinen erytroblasti ja retikulosyytti (Kuva. 7.21).
punasolujen muodostuminen tapahtuu pienissä solusaarekkeissa luuytimessä
punasolut muodostuvat pieniksi punasolusaarekkeiksi, jotka koostuvat yhdestä tai kahdesta erikoistuneesta makrofagista punasolujen kantasolujen ympäröimänä. Makrofageilla on pitkät sytoplasmaprosessit ja syvät invaasiot, jotka mukautuvat jakautuviin punasoluihin, jotka vaeltavat ulospäin sytoplasmaprosessia pitkin erilaistuessaan.
täysikasvuisena punasolu koskettaa sinimuotoisen endoteelin lähellä ja sammuu kiertoon.
punasolujen tuotantoa kontrolloidaan erytropoietiinilla
termi punasolu kuvaa kypsien punasolujen ja niiden kantasolujen koko massaa. Se toimii hajaantuneena elimenä, jolloin punasolujen määrää verenkierrossa säädellään hapenkuljetustarpeiden tyydyttämiseksi ja punasolujen tuotantonopeus vaihtelee niiden poistumisnopeuden muuttuessa verenkierrosta.
käyttäytyminen välittyy monesta tekijästä, mutta erityisesti kasvutekijästä erytropoietiinista, joka säätää punasolujen tuotantoa vastaamaan hapenkulutusta. Erytropoietiinia erittyy aikuisilla pääasiassa munuaisten kautta ja sikiöillä maksan kautta.
erytropoietiinin (EPO) tuotantoa stimuloi kudoksen Alhainen happijännitys (esim. hypoksia), oli syy mikä tahansa; yleisin ärsyke on anemia, mutta myös muut kudoshypoksian syyt, kuten sydän-tai keuhkosairaus, voivat lisätä erytropoietiinin tuotantoa. Erytropoietiini lisää pesäkettä muodostavien punasoluyksiköiden määrää ja proliferatiivista vaikutusta (PMY-e, KS. S.116). Erytropoietiinin puute on yhteinen piirre kroonisessa munuaissairaudessa, joka johtaa krooniseen anemiaan, joka voidaan korjata ihmisen synteettisellä erytropoietiinihoidolla.
luuydin tarvitsee tiettyjä tekijöitä punasolujen muodostukseen, erityisesti rautaa (hemoglobiinikomponenttina), foolihappoa ja B12-vitamiinia. Näiden tekijöiden puuttuminen johtaa punasolujen puutteelliseen muodostumiseen ja anemian kehittymiseen (s. 107).
Granulopoieesia esiintyy erottuvien solutyyppien muodostuessa luuytimessä
rakeisten valkosolujen muodostumista kutsutaan ”granulopoieesiksi”. Tämä tapahtuu sytokiinien vaikutuksesta. Ensimmäinen tunnistettava neutrofiilien muodostumisen esiaste on myeloblasti. Promyelosyyttien, myelosyyttien, metamyelosyyttien ja band-solujen myöhemmän kypsymisen vaiheet on esitetty kuvassa 7.22.
kypsyminen myeloblastista neutrofiiliksi kestää noin 7-8 päivää ja käsittää viisi solunjakautumista myeloblasti-ja metamyelosyyttivaiheiden välillä, minkä jälkeen ei enää tapahdu lisääntymiskykyä ja hankitaan kemotaktinen kyky, komplementti-ja Fc-reseptorit.
rakenteellisesti kypsät neutrofiilit pysyvät luuytimessä noin 5 päivää ja vapautuvat sitten vereen. Kierrettyään noin 6 tuntia ne siirtyvät perifeerisiin kudoksiin, jossa ne selviävät 2-5 päivää, ellei tuhoutunut aiemmin fagosyyttisen aktiivisuutensa vuoksi.
verenkierrossa olevien neutrofiilien määrän kasvu voi tapahtua kahdella mekanismilla
valtava varastoituneiden neutrofiilien pooli säilyy löyhästi kiinni luuytimen sinimuotoisessa endoteelissa. Tämä allas voidaan mobilisoida nopeasti, kun on sairaus prosessi. Ärsykkeet aiheuttavat granulosyyttien äkillisen vuodon luuytimestä, mikä johtaa veren neutrofiilien määrän lisääntymiseen (neutrofiilit, KS. 108). Tämä mekanismi selviytyy äkillisestä neutrofiilien tarpeesta.
jos veren korkea neutrofiilimäärä on tarpeen pitää yllä esimerkiksi bakteeri-infektion aikana, granulosyyttien esiasteiden proliferaatio luuytimessä lisääntyy. Tätä säätelee sytokiinien, erityisesti IL-1: n, GM-CSF: n ja G-CSF: n systeeminen eritys.
eosinofiilien ja basofiilien muodostuminen muistuttaa morfologisesti neutrofiilien granulopoieesia
eosinofiilit ovat peräisin sytokiinien vaikutuksen alaisista pmy-EO: n kantasoluista. Eosinofiiliset myeloblastit muistuttavat neutrofiilien myeloblasteja, ja niiden Myöhemmät kehitysvaiheet ovat vastaavia. Eosinofiilit erottuvat varhaisen myelosyyttivaiheen neutrofiileista helposti niiden suurempien rakeiden perusteella, joista suurin osa on eosinofiilisiä, mutta muutama on aluksi basofiilisia.
basofiilit muodostuvat PMY-B: n kantasoluista. Basofiili myeloblastit muistuttavat neutrofiilien myeloblasteja; kehitys etenee sitten analogisissa vaiheissa neutrofiilien ja eosinofiilien kanssa. Basofiilirakeet ovat erotettavissa varhaisessa myelosyyttivaiheessa.
monosyytit lähtevät luuytimestä pian muodostumisen jälkeen, eikä
monosyytit ovat peräisin sytokiinien vaikutuksesta CFC-M-soluista. Morfologisia monosyyttien esiasteita tunnetaan kaksi: monoblasti ja promonosyytti. Ennen kypsän monosyyttivaiheen saavuttamista tapahtuu vähintään kolme solunjakautumista. Kypsät monosyytit lähtevät luuytimestä pian niiden muodostumisen jälkeen, eikä vara-allasta ole. Ne viettävät noin 3 päivää veressä ennen siirtymistään kudoksiin ilmeisesti sattumanvaraisesti; ne eivät sitten pysty palaamaan verenkiertoon.
lymfoidien esiasteet siirtyvät perifeerisiin imukudoksiin
luuytimessä muodostuu primitiivisiä lymfosyyttien esiasteita, jotka myöhemmin synnyttävät sekä T-että B-lymfosyyttejä eri kohdissa.
•
B-solut kypsyvät alkuunsa luuytimessä ja siirtyvät kolonisoimaan perifeerisiä imukudoksia
•
T-solut siirtyvät kateenkorvaan, jossa ne kypsyvät alkuunsa ennen siirtymistään kolonisoimaan perifeerisiä imukudoksia.
lymfosyytit kykenevät jakautumaan aikuisiällä, jolloin valittujen kloonien laajeneminen on suotavaa tietyn immuunivasteen aikaansaamiseksi. Lymfoblastit ovat tunnistettavissa olevia jakautuvia lymfosyyttejä, joilla on suuri avoin Tuma, näkyvä nukleolus ja pieni määrä sytoplasmaa. Tämä solunjakautuminen tapahtuu erikoistuneissa perifeerisissä imukudoksissa, joita käsitellään luvussa 8.
megakaryosyytit ovat suuria monitumaisia soluja, joista muodostuu verihiutaleita
megakaryosyyttejä (viikuna. 7.23) ovat suurimmat luuytimen aspiraateissa nähdyt solut ja tuottavat verihiutaleita sytoplasmaisen pirstoutumisen kautta.
luuytimessä olevan megakaryoblastin esiaste on megakaryoblasti, joka kahdentaa ydin-ja sytoplasmakomponenttinsa jopa seitsemän kertaa ilman solunjakautumista, mikä kukin aiheuttaa ploidian, tuman lobulaation ja solun koon lisääntymistä.
Sytoplasmakypsytykseen kuuluu rakeiden, rakkuloiden ja rajauskalvojen muodostaminen (KS.alla) sekä vapaiden ribosomien ja karkean endoplasmakiehkuran asteittainen häviäminen.
megakaryosyyttien sytoplasma jakautuu kolmeen vyöhykkeeseen. Ensinnäkin perinukleaarinen vyöhyke sisältää Golgin ja siihen liittyvät rakkulat, karkean ja sileän endoplasmaisen retikulumin, josta kehittyy rakeita, sentrioleja ja karan tubuluksia. Se pysyy kiinni tumassa verihiutaleiden irtoamisen jälkeen. Toiseksi välivyöhyke sisältää laajan yhteenliittyneiden vesikkelien ja tubulusten järjestelmän (rajauskalvojärjestelmä, DMS), joka on jatkuvuus solukalvon kanssa ja jonka tehtävänä on rajata kehittyvät trombosyyttikentät (ts. mahdolliset verihiutaleet), jotka ovat verihiutaleiden tavoin epätasaisen kokoisia. Lopuksi marginaalinen vyöhyke on täynnä sytoskeletaalisia filamentteja ja sen läpi kulkevat kalvot, jotka yhdistävät DMS: n.
nettikatsauskysymyksiin voi tutustua https://studentconsult.inkling.com.
Lukukatsauksen loppu
tosi / epätosi vastaus MCQs: ään sekä Tapausvastaukset löytyvät kirjan takakannen liitteestä.
mitä seuraavista ominaisuuksista esiintyy punasoluissa?
(a)
kaksikerroksinen muoto, joka maksimoi pinta-/tilavuussuhteen kaasunsiirron suhteen kapillaarisissa verisuonissa
(b)
mitokondrioita
(c)
kalvoon liittyvä sytoskeletoni, joka säilyttää muotonsa
(d)
elinikä ääreisveressä on noin 20 päivää
(e)
ne poistuvat ikääntyessään pernassa olevien solujen
neutrofiilien avulla.
(a)
säännöllinen, pallomainen Tuma
(b)
suorittaa päätoimintonsa perifeerisessä veressä
(c)
Sisältää myeloperoksidaasientsyymiä, joka on tärkeä bakteerien tappamisessa
(d)
Express-soludheesiomolekyylit pinnallaan, jotta ne voivat kiinnittyä endoteeliin ennen siirtymistä kudoksiin
(e)
niiden pinnalla olevat reseptorit tunnistavat vieraat aineet fagosytoosilla tapahtuvaa internalisaatiota varten
Mikä seuraavista ovat erikoistuneita rooleja valkosolujen?
(A)
basofiilit muuttavat kudoksiin ja muodostavat plasmasoluja
(b)
monosyytit muuttavat kudoksiin ja muodostavat makrofageja
(c)
tietyntyyppiset lymfosyytit voivat erittää immunoglobuliinia
(d)
eosinofiilien määrä lisääntyy kudoksissa ja veressä allergisissa reaktioissa
(e)
neutrofiilien puoliintumisaika on pitkä, noin 30 päivää, kun ne aktivoituvat ja ovat päässeet kudoksiin
Seuraava pätee hemopoieesin tuottamiin verisoluihin?
(a)
kaikki verisolut ovat peräisin yhteisestä hemopoieettisesta kantasolusta
(b)
sekä granulosyytit että monosyytit ovat peräisin yhteisestä sitoutuneesta kantasolusta
(c)
jokainen hemopoieesia säätelevä ja moduloiva sytokiini vaikuttaa hyvin spesifisesti yhteen solulinjaan
(d)
verihiutaleet muodostuvat myeloidisista soluista
(e)
sitoutuneet kantasolut eivät uusiutu itsestään
tapaus 7.1 väsynyt ja heikko
62-vuotias mies on viety sairaalaan tutkittavaksi. Hän oli mennyt perhelääkärilleen yleisesti huonovointisena ja väsyneenä. Täydellinen verenkuva oli osoittanut, että punasolujen määrä oli vähentynyt huomattavasti ja kiertävien valkosolujen ja verihiutaleiden määrä oli vähentynyt. Punasolut olivat normaalikokoisia (normosyyttisiä) ja sisälsivät normaaleja määriä hemoglobiinia (normokromia).
neutrofiilien määrä oli 0, 5 × 109/L
trombosyyttimäärä oli 20 × 109/L
pansytopenia diagnosoitiin ja lisätutkimuksia tehtiin. Luuytimestä otettiin koepala, jossa todettiin Alhainen sellulaarisuus, joka vaikutti kaikkiin esiasteisiin. Diagnoosi tehtiin aplastisesta anemiasta.
Q. Kuvaile tapauksen rakenteellinen ja histologinen Tausta. Keskity kuvaamaan solujen normaalia muodostumista veressä ja kuvata toiminnallisia komplikaatioita, joita voidaan odottaa sairaudesta.
