beenmerg

het beenmerg is de belangrijkste plaats van hematopoëse

beenmerg bezet de ruimten tussen de trabecula van medullair bot (zie hoofdstuk 13) en bestaat uit sterk vertakte vasculaire sinussen en een reticuline-steiger, met de tussenpunten vol met hematopoëtische cellen (Fig. 7.20).

naast zijn hematopoëtische functie bevat het beenmerg, samen met de milt en de lever, vaste macrofagische cellen, die door fagocytose verouderde en defecte rode cellen uit de bloedsomloop verwijderen. Het speelt ook een centrale rol in het immuunsysteem, zijnde de plaats van rijping van B-lymfocyten, die antilichamen produceren (zie hoofdstuk 8).

beenmerg heeft een sterk ontwikkelde reeks vasculaire sinusoïden

beenmerg wordt geleverd door medullaire takken afgeleid van de nutriëntenslagader van het bot, die het corticale bot doorboort via een nutriëntenkanaal en een reeks kleine takken afgeeft aan het corticale en medullaire bot. Dit wordt vergroot door kleinere schepen van de spier en periosteum rond het bot, die op dezelfde manier doordringen het corticale bot. Een capillair netwerk opent in een goed ontwikkelde reeks dunwandige sinusoïden, die leeglopen in een grote centrale sinus. Bloed verlaat het bot via het voedingskanaal.

De beenmerg sinusoïden worden bekleed door platte cellen (endotheelcellen), die normaal gesproken de bloedvaten lijnen, en deze liggen op een discontinue keldermembraan. Op plaatsen, is het cytoplasma van endothelial cellen zo dun dat de endothelial barrière weinig meer dan de binnen en buitenlagen van endothelial celmembraan is. De volwassen bloedcellen houden zich waarschijnlijk aan het sinusoïdale endotheel van het beenmerg alvorens in de omloop te worden vrijgegeven.

De beenmergondersteunende cellen spelen een belangrijke rol bij hemopoëse

buiten het endotheel-en keldermembraan van het merg sinusoïden is een discontinue laag van fibroblast-achtige ondersteuningscellen (reticulaire cellen) die collageneuze reticulinevezels synthetiseren (zie Fig. 4.5), extracellulaire matrixmaterialen en bepaalde groeifactoren. Reticulaire cellen hebben uitgebreide vertakte cytoplasmische processen, die ruim 50% van het buitenoppervlak van de sinusoïde wand omsluiten. De reticulaire cellen rammen ook door de hematopoëtische ruimten, het vormen van een regelmatige spons-achtige matrix, een netwerk om de hematopoëtische cellen te ondersteunen.

door het accumuleren van lipiden kunnen de reticulaire steuncellen veranderen in de adipocyten die in het beenmerg worden aangetroffen.

de extracellulaire matrix in het hematopoëtische compartiment bevat grove collageenvezels, evenals laminine en fibronectine, die de hechting van de hematopoëtische cellen aan het beenmergstroma vergemakkelijken. De geassocieerde proteoglycanen, chondroïtinesulfaat, hyaluronzuur en heparansulfaat, kunnen ook groeifactoren binden, die hemopoëse beheersen.

Er is een intiem contact tussen zich ontwikkelende bloedcellen en stromale cellen in het beenmerg. Er wordt aangenomen dat dergelijke cel–celcontacten belangrijk zijn voor de controle van hematopoëse.

Erythropoëse wordt geassocieerd met de vorming van verschillende precursorcellen die erytroblasten worden genoemd

rode cellen zijn de terminale gedifferentieerde nakomelingen van één cellijn pluripotente beenmerg stamcellen die alleen gebonden zijn aan erytropoëse.

langs het pad van rode celdifferentiatie kunnen bepaalde morfologische celtypen worden onderscheiden in routine merg uitstrijkjes: proerytroblast, basofiele erytroblast, polychromatische erytroblast, orthochromatische erytroblast en reticulocyt (Fig. 7.21).

vorming van rode bloedcellen komt voor op kleine cellulaire eilanden in het merg

vorming van rode bloedcellen in kleine erytroblastische eilanden bestaande uit één of twee gespecialiseerde macrofagen omgeven door voorlopercellen van rode bloedcellen. De macrophages hebben lange cytoplasmic processen en diepe invaginations om de het verdelen erytroid cellen aan te passen, die naar buiten langs het cytoplasmic proces migreren aangezien zij onderscheiden.

wanneer de rode cel rijp is, komt hij in contact met dichtbij sinusoïdaal endotheel en gaat hij naar buiten om in de bloedcirculatie te komen.

De productie van rode bloedcellen wordt gecontroleerd door erythropoëtine

De term erythron beschrijft de hele massa van rijpe rode bloedcellen en hun voorlopercellen. Het functioneert als een verspreid orgaan, het aantal rode cellen in het circulerende bloed wordt geregeld om te voldoen aan zuurstof-dragende behoeften, en de snelheid van de productie van rode bloedcellen variëren met veranderende tarieven van hun verwijdering uit de circulatie.

dit gedrag wordt gemedieerd door een aantal factoren, maar vooral door de groeifactor erytropoëtine, die de rode bloedcelproductie aanpast aan de zuurstofbehoefte. Erytropoëtine wordt bij volwassenen voornamelijk door de nieren en bij de foetus door de lever uitgescheiden.

productie van erytropoëtine (EPO) wordt gestimuleerd door lage weefselzuurstofspanning (bijv. anemie, maar andere oorzaken van weefselhypoxie, zoals hart-of longaandoeningen, kunnen ook de productie van erythropoëtine verhogen. Erytropoëtine verhoogt het aantal en de proliferatieve activiteit van erytroïde kolonievormende eenheden (CFU-E, zie blz. 116). Een tekort aan erytropoëtine is een veel voorkomend kenmerk van chronische nierziekte, wat leidt tot chronische anemie, die kan worden gecorrigeerd door behandeling met synthetisch humaan erytropoëtine.

bepaalde factoren die het beenmerg nodig heeft voor de vorming van rode bloedcellen, met name ijzer (als bestanddeel van hemoglobine), foliumzuur en vitamine B12. Het ontbreken van een van deze factoren leidt tot defecte vorming van rode bloedcellen en de ontwikkeling van anemie (p. 107).

Granulopoëse treedt op bij de vorming van onderscheidende celtypen in merg

de vorming van gegranuleerde witte cellen wordt “granulopoëse” genoemd. Dit gebeurt onder invloed van cytokines. De eerste herkenbare voorloper van neutrofielvorming is myeloblast. De stadia van verdere rijping door promyelocyt, myelocyt, metamyelocyt en bandcel worden getoond in Figuur 7.22.

rijping van myeloblast naar neutrofiel duurt ongeveer 7-8 dagen en omvat vijf celdelingen tussen myeloblast en metamyelocyten, waarna geen verdere vermenigvuldigingsdelingen plaatsvinden en chemotactisch vermogen, complement en Fc-receptoren worden verworven.

structureel rijpe neutrofielen blijven ongeveer 5 dagen in het merg achter en komen dan vrij in het bloed. Na het circuleren van ongeveer 6 uur migreren ze naar de perifere weefsels, waar ze overleven voor 2-5 dagen, tenzij eerder vernietigd als gevolg van hun fagocytaire activiteit.

toename in aantal circulerende neutrofielen kan optreden door twee mechanismen

een enorme pool van opgeslagen neutrofielen wordt gehandhaafd, losjes aanhangend aan het sinusoïdale endotheel in het beenmerg. Deze pool kan snel worden gemobiliseerd wanneer er een ziekteproces is. Stimuli veroorzaken een plotselinge uitstorting van granulocyten uit het beenmerg, wat leidt tot een toename van het aantal neutrofielen in het bloed (neutrofilia, zie blz. 108). Dit mechanisme gaat om met een plotselinge vraag naar neutrofielen.

als het nodig is om een hoog aantal neutrofielen in het bloed te handhaven, bijvoorbeeld tijdens bacteriële infectie, is er een verhoogde proliferatie van de granulocytenprecursoren in het beenmerg. Dit wordt gereguleerd door systemische secretie van cytokines, met name IL-1, GM-CSF en G-CSF.

eosinofiel en basofielvorming lijkt morfologisch op neutrofiel granulopoëse

eosinofielen zijn afgeleid van CFU-EO voorlopercellen onder invloed van cytokines. Eosinophil myeloblasten lijken op neutrofiel myeloblasten, en er zijn vergelijkbare latere ontwikkelingsstadia. Eosinofielen zijn gemakkelijk te onderscheiden van neutrofielen in het vroege myelocyt-stadium door het verschijnen van hun grotere korrels, waarvan de meeste eosinofiel zijn, maar een paar zijn aanvankelijk basofiel.

basofielen worden gevormd uit CFU-B-voorlopercellen. Basofiele myeloblasten lijken op neutrofiele myeloblasten; de ontwikkeling verloopt dan via analoge stadia aan die van neutrofielen en eosinofielen. Basofiel granulaat is te onderscheiden in het vroege myelocyt Stadium.

monocyten verlaten het merg kort na de vorming, zonder merg pool

monocyten worden afgeleid van CFC-M cellen onder invloed van cytokines. Twee morfologische monocyten voorlopers worden herkend: de mono-blast en de promonocyt. Ten minste drie celdelingen komen voor voordat het volwassen monocyt-Stadium is bereikt. Volwassen monocyten verlaten het beenmerg kort na hun vorming en er is geen reserve zwembad. Ze brengen ongeveer 3 dagen door in het bloed voordat ze op een schijnbaar willekeurige manier naar de weefsels migreren; ze kunnen dan niet opnieuw in de bloedsomloop komen.

lymfoïde precursoren migreren naar perifere lymfoïde weefsels

lymfoïde cellen zijn in staat tot deling in het volwassen leven, wanneer uitbreiding van geselecteerde klonen wenselijk is om een specifieke immuunrespons op te bouwen. Lymfoblasten zijn herkenbare delende lymfocyten, met een grote open kern, een prominente nucleolus en een kleine hoeveelheid cytoplasma. Deze celdeling vindt plaats in de gespecialiseerde perifere lymfoïde weefsels, besproken in hoofdstuk 8.

megakaryocyten zijn grote multinucleaire cellen die aanleiding geven tot de bloedplaatjes

megakaryocyten (Fig. 7.23) zijn de grootste cellen gezien in beenmergaspiraten, en produceren bloedplaatjes door cytoplasmatische fragmentatie.

de precursor van de megakaryocyt in het beenmerg is het megakaryoblast, dat zijn kern-en cytoplasmatische bestanddelen tot zeven keer zonder celdeling dupliceert, waarbij elk een verhoogde ploïdie, kernlobulatie en celgrootte veroorzaakt.

cytoplasmatische rijping omvat de bereiding van granules, blaasjes en demarcatiemembranen (zie hieronder), en progressief verlies van vrije ribosomen en ruw endoplasmatisch reticulum.

megakaryocyt cytoplasma is verdeeld in drie zones. Ten eerste, de perinucleaire zone bevat de Golgi en bijbehorende blaasjes, ruw en glad endoplasmatisch reticulum, het ontwikkelen van korrels, centriolen en spindel tubuli. Het blijft gehecht aan de kern na het afstoten van bloedplaatjes. Ten tweede bevat de tussenzone een uitgebreid systeem van onderling verbonden blaasjes en buisjes( het demarcatiemembraan-systeem, DMS), dat in continuïteit is met het celmembraan en de functie heeft om zich ontwikkelende plaatjesvelden af te bakenen (d.w.z. potentiële bloedplaatjes) die, net als bloedplaatjes, ongelijk in grootte zijn. Tot slot wordt de marginale zone gevuld met cytoskeletal gloeidraden en doorkruist door membranen die met DMS verbinden.

voor online review vragen kunt u terecht op https://studentconsult.inkling.com.