Гемопоэз. Гранулоцитопоэз

Стволовые клетки и мультипотентные КОЕ-ГЭММ (единицы, образующие смешанные колонии из гранулоцитов, эритроцитов, моноцитов и мегакариоцитов) являются источником для гранулоцитопоэза.

Они одновременно дифференцируются в трех направлениях, образующие гранулоциты трех видов: нейтрофилы, эозинофилы и базофилы.

Ряды для каждой из этих групп образуют следующие клеточные формы: СКК→КОЕ-ГЭММ→КОЕ-ГМ→КОЕ-Гн) → миелобласт → промиелоцит → миелоцит → метамиелоцит → палочкоядерный гранулоцит → сегментоядерный гранулоцит.

Миелобласты, дифференцируются в направлении того или иного гранулоцита и дают начало промиелоцитам (крупным клеткам с овальным ядром, слегка базофильной цитоплазмой). В цитоплазме накапливаются первичные (азурофильные) гранулы, т.е. лизосомы, специфической зернистости в них нет. Промиелоциты могут митотически делиться.

Следующая стадия в гранулоцитарном ряду представлена миелоцитом, образующимся из промиелоцитов. Формирование миелоцитов сопровождается изменением как структуры ядра, так и цитоплазмы клеток и уменьшением их размеров.

В ходе созревания они образуют три типа зернистых лейкоцитов, проходя через стадию метамиелоцита, на которой утрачивается способность к делению.

Нейтрофильные миелоциты → метамиелоциты → юные нейтрофилы → палочкоядерные → сегментоядерные нейтрофилы. По мере дифференцировки в них накапливаются, наряду с первичными, вторичные (специфические) гранулы. Цитоплазма их диффузно ацидофильная.

Полный период развития нейтрофильного гранулоцита составляет около 14 суток.

Эозинофильные миелоциты по характеру ядра мало отличаются от нейтрофилов, но цитоплазма их заполнена эозинофильной зернистостью. В процессе созревания миелоциты митотически делятся, а ядро приобретает подковообразную форму. Такие клетки называются эозинофильными метамиелоцитами. Затем ядро становится двудольчатым, а в цитоплазме увеличивается количество специфических гранул. Клетка утрачивает способность к делению. Среди зрелых форм различают палочкоядерные и сегментоядерные эозинофилы. Базофильные миелоциты имеют ядро округлой формы, цитоплазма содержит специфические базофильные зерна разных размеров. По мере созревания базофильный миелоцит превращается в базофильный метамиелоцит, а затем в зрелый базофильный лейкоцит.

Все миелоциты обладают способностью фагоцитировать и подвижны.

 

МЕГАКАРИОЦИТОПОЭЗ. ТРОМБОЦИТОПОЭЗ.

Из стволовых клеток крови в костном мозге образуются гигантские мегакариоциты, проходя следующие стадии: СКК → КОЕ-ГЭММ → КОЕ-МГЦ → мегакариобласт → промегакариоцит → мегакариоцит → кровяные пластинки.

Весь период образования пластинок составляет около 10 дней.

Мегакариобласт имеет ядро с инвагинациями и небольшой ободок базофильной цитоплазмы. Клетка способна к делению митозом, иногда содержит два ядра.

Промегакариоцит содержит полиплоидные ядра, несколько пар центриолей, в ней накапливаются азурофильные гранулы, способна к эндомитозу.

Мегакариоцит – дифференцированная клетка.

Среди мегалоцитов различают резервные клетки, не образующие пластинок, и зрелые активированные клетки, образующие кровяные пластинки.

Резервные мегакариоциты имеют большое, дольчатое ядро с набором хромосом 16-32n.

Зрелый, активированный мегакариоцит – крупная клетка с сильно дольчатым полиплоидным ядром (до 64n).

После отделения кровяных пластинок от мегакариоцита остается клетка – резидуальный мегакариоцит, который затем подвергается разрушению.

 

ЛИМФОПОЭЗ.

Происходит в лимфоидной ткани, представленной в тимусе, селезенке, лимфатических узлах.

Лимфоцитопоэз проходит следующие стадии: СКК → КОЕ-Л (лимфоидная родоначальная мультипотентная клетка) → унипотентные предшественники лимфоцитов (пре-Т-клетки и пре-В-клетки) → лимфобласт → лимфоцит.

При дифференцировке Т-лимфоцитов в тимусе образуются из унипотентных предшественников Т-бластов Т-киллеры, Т-хелперы и Т-супрессоры.

Дифференцировка унипотентных предшественников В-лимфоцитов в лимфоидной ткани ведет к образованию плазмобластов, затем проплазмоцитов, плазмоцитов.

 

МОНОЦИТОПОЭЗ.

Моноциты также происходят из стволовых клеток костного мозга. Дифферон моноцитов: СКК → КОЕ-ГЭММ → КОЕ-ГМ – унипотентный предшественник моноцита (КОЕ-М) → монобласт → промоноцит → моноцит. Моноциты из крови поступают в ткани, где являются источником развития различных видов макрофагов.

 

РЕГУЛЯЦИЯ ГЕМОПОЭЗА.

Кроветворение регулируется факторами роста, обеспечивающими пролиферацию и дифференцировку СКК и последующих стадий их развития, факторами транскрипции, влияющими на экспрессию генов, определяющих направление дифференцировки гемопоэтических клеток. Также кроветворение регулируется гормонами и витаминами.

Факторы роста включают колониестимулирующие факторы (КСФ), интерлейкины и ингибирующие факторы. Они являются гликопротеинами с молекулярной массой около 20кД и действуют как гормоны и местные медиаторы, регулирующие гемопоэз и дифференцировку специфических типов клеток. Они почти все действуют на СКК, КОЕ и зрелые клетки.

КСФ действуют на специфические клетки на разных стадиях дифференцировки.

Например, фактор роста стволовых клеток влияет на пролиферацию и миграцию СКК в эмбриогенезе.

В постнатальный период на гемопоэз оказывают влияние несколько КСФ (ГМ-КСФ, Г-КСФ, М-КСФ), стимулирующие развитие гранулоцитов и макрофагов, а также интерлейкины.

Разные факторы могут образоваться в разных местах. Так, эритропоэтин образуется в почках и, в меньшей степени, в печени, тромбопоэтин синтезируется в печени.

Ингибирующие факторы тормозят гемопоэз; их недостаток может быть одной из причин лейкемии (увеличение числа лейкоцитов в крови).

Факторы транскрипции – это специальные белки, регулирующие экспрессию генов гемопоэтических клеток. Витамины необходимы для стимуляции пролиферации и дифференцировки гемопоэтических клеток.