di Midollo Osseo

Il midollo osseo è il principale sito di emopoiesi

midollo Osseo occupa gli spazi tra le trabecole di osso midollare (vedi Capitolo 13) e si compone di personale altamente ramificata vascolare seni e un reticolina ponteggi, con interstizi imballato con ematopoietica cellule (Fig. 7.20).

Oltre alla sua funzione emopoietica, il midollo osseo, insieme alla milza e al fegato, contiene cellule macrofagiche fisse, che rimuovono i globuli rossi invecchiati e difettosi dalla circolazione, mediante fagocitosi. Svolge anche un ruolo centrale nel sistema immunitario, essendo il sito di maturazione dei linfociti B, che producono anticorpi (vedi Capitolo 8).

Il midollo osseo ha un insieme altamente sviluppato di sinusoidi vascolari

Il midollo osseo è fornito da rami midollari derivati dall’arteria nutriente dell’osso, che perfora l’osso corticale attraverso un canale nutriente, emettendo una serie di piccoli rami all’osso corticale e midollare. Questo è aumentato da vasi più piccoli dal muscolo e dal periostio che circondano l’osso, che allo stesso modo penetrano nell’osso corticale. Una rete capillare si apre in una serie ben sviluppata di sinusoidi a parete sottile, che si svuotano in un grande seno centrale. Il sangue lascia l’osso attraverso il canale dei nutrienti.

I sinusoidi del midollo osseo sono rivestiti da cellule piatte (cellule endoteliali), che normalmente rivestono i vasi sanguigni, e queste si trovano su una membrana basale discontinua. In alcuni punti, il citoplasma delle cellule endoteliali è così sottile che la barriera endoteliale è poco più degli strati interni ed esterni della membrana cellulare endoteliale. Le cellule del sangue mature probabilmente aderiscono all’endotelio sinusoidale del midollo prima di essere rilasciate in circolazione.

Le cellule di supporto del midollo osseo hanno un ruolo importante nell’emopoiesi

Al di fuori dell’endotelio e della membrana basale dei sinusoidi del midollo si trova uno strato discontinuo di cellule di supporto simili a fibroblasti (cellule reticolari) che sintetizzano le fibre di reticolina collagena (vedi Fig. 4.5), materiali a matrice extracellulare e alcuni fattori di crescita. Le cellule reticolari hanno estesi processi citoplasmatici ramificati, che racchiudono ben oltre il 50% della superficie esterna della parete sinusoidale. Le cellule reticolari ramificano anche in tutti gli spazi emopoietici, formando una matrice regolare simile a una spugna, una rete per sostenere le cellule emopoietiche.

Accumulando lipidi, le cellule di supporto reticolare possono trasformarsi negli adipociti presenti nel midollo osseo.

La matrice extracellulare nel compartimento emopoietico contiene fibre di collagene grossolane, così come laminina e fibronectina, che facilitano l’adesione delle cellule emopoietiche allo stroma midollare. I proteoglicani associati, condroitin solfato, acido ialuronico e eparan solfato, possono anche legare i fattori di crescita, che controllano l’emopoiesi.

C’è un contatto intimo tra le cellule del sangue in via di sviluppo e le cellule stromali nel midollo. Si ritiene che tali contatti cellulare-cellulare siano importanti nel controllo dell’emopoiesi.

L ‘eritropoiesi è associata alla formazione di cellule precursori distinte denominate eritroblasti

I globuli rossi sono la progenie terminale differenziata di una linea cellulare di cellule staminali pluripotenti del midollo osseo che è impegnata solo nell’ eritropoiesi.

Lungo il percorso della differenziazione dei globuli rossi, alcuni tipi di cellule morfologiche possono essere distinti negli strisci di midollo di routine: proeritroblasto, eritroblasto basofilo, eritroblasto policromatico, eritroblasto ortocromatico e reticolociti (Fig. 7.21).

La formazione dei globuli rossi si verifica in piccole isole cellulari nel midollo

I globuli rossi si formano in piccole isole eritroblastiche costituite da uno o due macrofagi specializzati circondati da cellule progenitrici dei globuli rossi. I macrofagi hanno lunghi processi citoplasmatici e invaginazioni profonde per ospitare le cellule eritroidi divisorie, che migrano verso l’esterno lungo il processo citoplasmatico mentre si differenziano.

Quando è maturo, i globuli rossi contattano l’endotelio sinusoidale nelle vicinanze e svengono per entrare nella circolazione.

La produzione di globuli rossi è controllata dall ‘eritropoietina

Il termine eritrone descrive l’ intera massa dei globuli rossi maturi e dei loro progenitori. Funziona come un organo disperso, il numero di globuli rossi nel sangue circolante è regolato per soddisfare le esigenze di trasporto di ossigeno e il tasso di produzione di globuli rossi che varia con i tassi di cambiamento della loro rimozione dalla circolazione.

Questo comportamento è mediato da una serie di fattori, ma in particolare dal fattore di crescita eritropoietina, che regola la produzione di globuli rossi in base alla domanda di ossigeno. L ‘ eritropoietina è secreta principalmente dai reni negli adulti e dal fegato nel feto.

La produzione di eritropoietina (EPO) è stimolata da una bassa tensione tissutale di ossigeno (ad es. ipossia), qualunque sia la causa; lo stimolo più comune è l’anemia, ma altre cause di ipossia tissutale, come malattie cardiache o polmonari, possono anche aumentare la produzione di eritropoietina. L ‘eritropoietina aumenta il numero e l’ attività proliferativa delle unità eritroidi formanti colonie (CFU-E, vedere pag. 116). La carenza di eritropoietina è una caratteristica comune della malattia renale cronica, che porta ad anemia cronica, che può essere corretta mediante trattamento con eritropoietina umana sintetica.

Il midollo osseo richiede alcuni fattori per la formazione dei globuli rossi, in particolare ferro (come componente dell’emoglobina), acido folico e vitamina B12. La mancanza di uno qualsiasi di questi fattori porta alla formazione di globuli rossi difettosi e allo sviluppo di anemia (pag. 107).

La granulopoiesi si verifica con la formazione di tipi cellulari distintivi nel midollo

La formazione di globuli bianchi granulati è definita “granulopoiesi”. Questo avviene sotto l’influenza delle citochine. Il primo precursore riconoscibile della formazione dei neutrofili è il mieloblasto. Le fasi della successiva maturazione attraverso promielociti, mielociti, metamielociti e cellule a banda sono mostrate nella Figura 7.22.

La maturazione dal mieloblasto al neutrofilo richiede circa 7-8 giorni e coinvolge cinque divisioni cellulari tra stadi mieloblasti e metamielociti, dopo di che non si verificano ulteriori divisioni di moltiplicazione e si acquisiscono capacità chemiotattica, complemento e recettori Fc.

I neutrofili strutturalmente maturi rimangono nel midollo per circa 5 giorni e vengono quindi rilasciati nel sangue. Dopo aver circolato per circa 6 ore migrano nei tessuti periferici, dove sopravvivono per 2-5 giorni a meno che non vengano distrutti in precedenza a causa della loro attività fagocitaria.

L’aumento del numero di neutrofili circolanti può verificarsi da due meccanismi

Viene mantenuto un enorme pool di neutrofili immagazzinati, vagamente aderenti all’endotelio sinusoidale nel midollo osseo. Questo pool può essere mobilitato rapidamente quando c’è un processo di malattia. Gli stimoli causano un’improvvisa fuoriuscita di granulociti dal midollo osseo, portando ad un aumento del numero di neutrofili nel sangue (neutrofilia, vedi p. 108). Questo meccanismo fa fronte a un’improvvisa richiesta di neutrofili.

Se è necessario mantenere un numero elevato di neutrofili nel sangue, ad esempio durante l’infezione batterica, vi è una maggiore proliferazione dei precursori dei granulociti nel midollo. Questo è regolato dalla secrezione sistemica di citochine, in particolare IL-1, GM-CSF e G-CSF.

La formazione di eosinofili e basofili assomiglia morfologicamente alla granulopoiesi dei neutrofili

Gli eosinofili sono derivati dalle cellule progenitrici di CFU-Eo sotto l’influenza delle citochine. I mieloblasti eosinofili assomigliano ai mieloblasti neutrofili e ci sono stadi di sviluppo successivi comparabili. Gli eosinofili sono facilmente distinguibili dai neutrofili nella fase iniziale dei mielociti dalla comparsa dei loro granuli più grandi, la maggior parte dei quali sono eosinofili, ma alcuni sono inizialmente basofili.

I basofili sono formati da cellule progenitrici di CFU-B. I mieloblasti basofili assomigliano ai mieloblasti neutrofili; lo sviluppo procede quindi attraverso fasi analoghe a quelle dei neutrofili e degli eosinofili. I granuli basofili sono distinguibili nella fase iniziale dei mielociti.

I monociti lasciano il midollo subito dopo la formazione, senza pool di midollo

I monociti sono derivati da cellule CFC-M sotto l’influenza di citochine. Sono riconosciuti due precursori morfologici dei monociti: il monoblasto e il promontocita. Almeno tre divisioni cellulari si verificano prima che venga raggiunto lo stadio monocitario maturo. I monociti maturi lasciano il midollo osseo subito dopo la loro formazione e non esiste una riserva di riserva. Trascorrono circa 3 giorni nel sangue prima di migrare nei tessuti in modo apparentemente casuale; non sono quindi in grado di rientrare nella circolazione.

I precursori linfoidi migrano verso i tessuti linfoidi periferici

Le cellule linfoidi sono in grado di divisione nella vita adulta, quando l’espansione di cloni selezionati è desiderabile per montare una risposta immunitaria specifica. I linfoblasti sono linfociti divisori riconoscibili, con un grande nucleo aperto, un nucleolo prominente e una piccola quantità di citoplasma. Questa divisione cellulare avviene nei tessuti linfoidi periferici specializzati, discussi nel capitolo 8.

I megacariociti sono grandi cellule multinucleate che danno origine alle piastrine

Megacariociti (Fig. 7.23) sono le più grandi cellule osservate negli aspirati del midollo osseo e producono piastrine per frammentazione citoplasmatica.

Il precursore del megacariocita nel midollo osseo è il megacarioblasto, che duplica i suoi costituenti nucleari e citoplasmatici fino a sette volte senza divisione cellulare, ciascuno causando un aumento della ploidia, della lobulazione nucleare e delle dimensioni delle cellule.

La maturazione citoplasmatica comporta l’elaborazione di granuli, vescicole e membrane di demarcazione (vedi sotto) e la progressiva perdita di ribosomi liberi e reticolo endoplasmatico ruvido.

Il citoplasma dei megacariociti è diviso in tre zone. In primo luogo, la zona perinucleare contiene il Golgi e le vescicole associate, il reticolo endoplasmatico ruvido e liscio, lo sviluppo di granuli, centrioli e tubuli del fuso. Rimane attaccato al nucleo dopo lo spargimento delle piastrine. In secondo luogo, la zona intermedia contiene un ampio sistema di vescicole e tubuli interconnessi (il sistema di membrana di demarcazione, DMS), che è in continuità con la membrana cellulare e ha la funzione di delineare i campi piastrinici in via di sviluppo (cioè potenziali piastrine) che, come le piastrine, sono di dimensioni irregolari. Infine, la zona marginale è riempita con filamenti citoscheletrici e attraversata da membrane che si connettono con il DMS.

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