szpik kostny

szpik kostny jest głównym miejscem hemopoezy

szpik kostny zajmuje przestrzenie między beleczkami kości rdzeniowej (patrz rozdział 13) i składa się z silnie rozgałęzionych zatok naczyniowych i rusztowania retykulinowego, z przecięciami wypełnionymi komórkami hemopoezy (rys. 7.20).

oprócz funkcji hemopoetycznej szpik kostny, wraz ze śledzioną i wątrobą, zawiera stałe komórki makrofagiczne, które usuwają starsze i uszkodzone krwinki czerwone z krążenia poprzez fagocytozę. Odgrywa również kluczową rolę w układzie odpornościowym, będąc miejscem dojrzewania limfocytów B, które wytwarzają przeciwciała (patrz rozdział 8).

szpik kostny ma wysoce rozwinięty zestaw sinusoidów naczyniowych

szpik kostny jest dostarczany przez gałęzie rdzeniowe pochodzące z tętnicy odżywczej kości, która przebija kość korową przez kanał odżywczy, wydzielając szereg małych gałęzi do kości korowej i rdzeniowej. Jest on powiększany przez mniejsze naczynia z mięśnia i okostnej otaczającej kość, które podobnie przenikają do kości korowej. Sieć kapilarna otwiera się w dobrze rozwiniętą serię cienkościennych sinusoidów, które pustoszą się w dużą zatokę środkową. Krew opuszcza kość przez kanał odżywczy.

sinusoidy szpiku kostnego są wyłożone płaskimi komórkami (komórkami śródbłonka), które normalnie wyściełają naczynia krwionośne, a te leżą na nieciągłej błonie podstawnej. Miejscami cytoplazma komórek śródbłonka jest tak cienka, że bariera śródbłonka jest niewiele większa niż wewnętrzna i zewnętrzna warstwa błony komórkowej śródbłonka. Dojrzałe komórki krwi prawdopodobnie przylegają do śródbłonka sinusoidalnego szpiku zanim zostaną uwolnione do krążenia.

komórki podtrzymujące szpik kostny odgrywają ważną rolę w hemopoezie

poza śródbłonkiem i błoną podstawną sinusoidów szpiku kostnego jest nieciągłą warstwą fibroblastopodobnych komórek podtrzymujących (komórek siateczkowych), które syntetyzują włókna retykuliny kolagenowej (patrz Fig. 4.5), materiały macierzy pozakomórkowej i pewne czynniki wzrostu. Komórki siateczkowe mają rozległe rozgałęzione procesy cytoplazmatyczne, które obejmują znacznie ponad 50% zewnętrznej powierzchni ściany sinusoidalnej. Komórki siateczkowe również rozgałęziają się w przestrzeniach hemopoetycznych, tworząc regularną matrycę przypominającą gąbkę, siateczkę wspierającą komórki hemopoetyczne.

poprzez gromadzenie się lipidów, siateczkowe komórki podtrzymujące mogą przekształcić się w adipocyty znajdujące się w szpiku kostnym.

macierz pozakomórkowa w komorze hemopoetycznej zawiera gruboziarniste włókna kolagenowe, a także lamininę i fibronektynę, które ułatwiają adhezję komórek hemopoetycznych do stromy szpiku. Powiązane proteoglikany, siarczan chondroityny, kwas hialuronowy i siarczan heparanu mogą również wiązać czynniki wzrostu, które kontrolują hemopoezę.

istnieje intymny kontakt między rozwijającymi się komórkami krwi a komórkami zrębowymi w szpiku. Uważa się, że takie kontakty komórka–komórka są ważne w kontroli hemopoezy.

Erytropoeza wiąże się z tworzeniem odrębnych komórek prekursorowych zwanych erytroblastami

czerwone komórki są końcowym zróżnicowanym potomstwem jednej linii komórkowej pluripotencjalnych komórek macierzystych szpiku kostnego, które są zaangażowane wyłącznie w erytropoezę.

na drodze różnicowania krwinek czerwonych można wyróżnić pewne typy morfologiczne komórek w rutynowych rozmazach szpiku: proerytroblast, erytroblast bazofilowy, erytroblast polichromatyczny, erytroblast ortochromatyczny i retikulocyt (Fig. 7.21).

tworzenie się czerwonych krwinek występuje w małych wyspach komórkowych w szpiku

czerwone komórki powstają w małych wyspach erytroblastycznych składających się z jednego lub dwóch wyspecjalizowanych makrofagów otoczonych komórkami progenitorowymi krwinek czerwonych. Makrofagi mają długie procesy cytoplazmatyczne i głębokie inwaginacje, aby pomieścić dzielące się komórki erytroidalne, które migrują na zewnątrz wzdłuż procesu cytoplazmatycznego, gdy się różnicują.

gdy dojrzała, krwinka czerwona kontaktuje się w pobliżu sinusoidalnego śródbłonka i przechodzi do krążenia.

produkcja krwinek czerwonych jest kontrolowana przez erytropoetynę

termin erytron opisuje całą masę dojrzałych krwinek czerwonych i ich przodków. Działa jako rozproszony narząd, liczba krwinek czerwonych we krwi krążącej jest regulowana w celu zaspokojenia potrzeb przenoszenia tlenu, a tempo produkcji krwinek czerwonych zmienia się wraz ze zmiennymi szybkościami ich usuwania z krążenia.

to zachowanie jest zależne od wielu czynników, ale w szczególności od czynnika wzrostu erytropoetyny, który dostosowuje produkcję krwinek czerwonych do zapotrzebowania na tlen. Erytropoetyna jest wydzielana głównie przez nerki u dorosłych i przez wątrobę u płodu.

wytwarzanie erytropoetyny (EPO) jest stymulowane przez niskie napięcie tlenu w tkankach (np. najczęstszym bodźcem jest niedokrwistość, ale inne przyczyny niedotlenienia tkanek, takie jak choroby serca lub płuc, mogą również zwiększać produkcję erytropoetyny. Erytropoetyna zwiększa liczbę i aktywność proliferacyjną jednostek erytroidalnych tworzących kolonie (CFU-E, patrz s. 116). Niedobór erytropoetyny jest częstą cechą przewlekłej choroby nerek, prowadzącą do przewlekłej niedokrwistości, którą można wyrównać poprzez leczenie syntetyczną erytropoetyną ludzką.

niektóre czynniki są wymagane przez szpik kostny do tworzenia krwinek czerwonych, zwłaszcza żelazo (jako składnik hemoglobiny), kwas foliowy i witamina B12. Brak któregokolwiek z tych czynników prowadzi do wadliwego tworzenia się krwinek czerwonych i rozwoju niedokrwistości (s. 107).

Granulopoeza występuje wraz z tworzeniem się charakterystycznych typów komórek w szpiku

tworzenie granulowanych białych komórek nazywa się „granulopoezą”. Odbywa się to pod wpływem cytokin. Pierwszym rozpoznawalnym prekursorem powstawania neutrofili jest mieloblast. Etapy późniejszego dojrzewania przez promielocyt, mielocyt, metamielocyt I komórkę pasmową przedstawiono na fig. 7.22.

dojrzewanie od mieloblastu do neutrofilów trwa około 7-8 dni i obejmuje pięć podziałów komórkowych pomiędzy fazami mieloblastu i metamielocytów, po których nie dochodzi do dalszych podziałów namnażania i nabywa się zdolności chemotaktyczne, receptory dopełniacza i Fc.

strukturalnie Dojrzałe neutrofile pozostają w szpiku przez około 5 dni, a następnie są uwalniane do krwi. Po krążeniu przez około 6 h migrują do tkanek obwodowych, gdzie przeżywają 2-5 dni, chyba że zostaną zniszczone wcześniej w wyniku aktywności fagocytarnej.

wzrost liczby krążących neutrofili może nastąpić przez dwa mechanizmy

ogromna pula zmagazynowanych neutrofili jest utrzymywana, luźno przylegająca do sinusoidalnego śródbłonka w szpiku kostnym. Pula ta może być zmobilizowana szybko, gdy zachodzi proces chorobowy. Bodźce powodują nagłe wylanie granulocytów ze szpiku kostnego, co prowadzi do wzrostu liczby neutrofili we krwi (neutrofile, patrz p. 108). Mechanizm ten radzi sobie z nagłym zapotrzebowaniem na neutrofile.

Jeśli konieczne jest utrzymanie wysokiej liczby neutrofilów we krwi, na przykład podczas infekcji bakteryjnej, zwiększa się proliferacja prekursorów granulocytów w szpiku. Jest to regulowane przez systemowe wydzielanie cytokin, zwłaszcza IL-1, GM-CSF i G-CSF.

tworzenie eozynofili i bazofili przypomina morfologicznie granulopoezę neutrofili

eozynofile pochodzą z komórek progenitorowych CFU-Eo pod wpływem cytokin. Mieloblasty eozynofilowe przypominają mieloblasty neutrofilowe i istnieją porównywalne kolejne stadia rozwojowe. Eozynofile są łatwo odróżnić od neutrofili na wczesnym etapie mielocytów przez pojawienie się ich większych granulek, z których większość jest eozynofilowe, ale kilka są początkowo bazofilowe.

bazofile powstają z komórek progenitorowych CFU-B. Mieloblasty bazofilowe przypominają mieloblasty neutrofilowe; rozwój przebiega następnie przez analogiczne etapy do tych z neutrofilami i eozynofilami. Granulki bazofilu wyróżniają się na wczesnym etapie mielocytów.

monocyty opuszczają szpik wkrótce po utworzeniu, bez puli szpiku

monocyty pochodzą z komórek CFC-m pod wpływem cytokin. Wyróżnia się dwa prekursory morfologiczne monocytów: monoblast i promonocyt. Przed osiągnięciem dojrzałego Stadium monocytów występują co najmniej trzy podziały komórkowe. Dojrzałe monocyty opuszczają szpik kostny wkrótce po ich utworzeniu i nie ma puli rezerwowej. Spędzają we krwi około 3 dni, zanim migrują do tkanek w pozornie przypadkowy sposób; nie są wtedy w stanie ponownie wejść do krążenia.

prekursory limfoidalne migrują do obwodowych tkanek limfatycznych

komórki limfatyczne są zdolne do podziału w dorosłym życiu, gdy pożądana jest ekspansja wybranych klonów w celu uzyskania specyficznej odpowiedzi immunologicznej. Limfoblasty są rozpoznawalne dzieląc limfocyty, posiadające duże otwarte jądro, wybitny jądro i niewielką ilość cytoplazmy. Ten podział komórek odbywa się w wyspecjalizowanych obwodowych tkankach limfatycznych, omówionych w rozdziale 8.

megakariocyty to duże komórki wielojądrzaste, które powodują powstawanie płytek krwi

megakariocyty (Fig. 7.23) są największymi komórkami obserwowanymi w aspiracjach szpiku kostnego i wytwarzają płytki przez fragmentację cytoplazmatyczną.

prekursorem megakariocytów w szpiku kostnym jest megakaryoblast, który duplikuje swoje składniki jądrowe i cytoplazmatyczne do siedmiu razy bez podziału komórek, z których każdy powoduje wzrost ploidy, lobulacji jądrowej i wielkości komórek.

dojrzewanie cytoplazmatyczne polega na wytworzeniu granulek, pęcherzyków i błon rozgraniczających (patrz poniżej) oraz postępującej utracie wolnych rybosomów i szorstkiego retikulum endoplazmatycznego.

cytoplazma megakariocytów dzieli się na trzy strefy. Po pierwsze, Strefa okołojądrowa zawiera Golgi i związane z nimi pęcherzyki, szorstkie i gładkie retikulum endoplazmatyczne, rozwijające się granulki, centriole i kanaliki wrzecionowate. Pozostaje przyczepiony do jądra po zrzucaniu płytek krwi. Po drugie, Strefa pośrednia zawiera rozległy system połączonych pęcherzyków i kanalików (system demarkacyjny membrany, DMS), który jest w ciągłości z błoną komórkową i ma funkcję wyznaczania rozwijających się pól płytek (tj. potencjalne płytki krwi), które, podobnie jak płytki krwi, mają nierówną wielkość. Wreszcie Strefa brzeżna jest wypełniona włóknami cytoszkieletu i poprzecinana błonami łączącymi się z DMS.

pytania dotyczące recenzji online można znaleźć na stroniehttps://studentconsult.inkling.com.