HEMATOPOEZA: FAZE IN FUNKCIJE - BIOLOGIJA - 2026

Hematopoeze je proces nastajanja in razvoja krvnih celic, zlasti elementi obsegajo: eritrocitov, levkocitov in trombocitov.

Območje ali organ, pristojen za hematopoezo, se razlikuje glede na stopnjo razvoja, naj bo to zarodek, plod, odrasla oseba itd. Na splošno so opredeljene tri faze postopka: mesoblastična, jetrna in medularna, znana tudi kot mieloidna.

Vir: Jmarchn, iz Wikimedia Commons

Hematopoeza se začne v prvih tednih življenja zarodka in poteka v rumenjakovi vrečki. Kasneje jetra ukradejo vodilno vlogo in bodo mesto hematopoeze, dokler se otrok ne rodi. Med nosečnostjo so v proces lahko vključeni tudi drugi organi, kot so vranica, bezgavke in timus.

Ob rojstvu se večina procesa odvija v kostnem mozgu. V prvih letih življenja pride do "pojava centralizacije" ali Newmanovega zakona. Ta zakon opisuje, kako je hematopoetski mozeg omejen na okostje in konce dolgih kosti.

Funkcije hematopoeze

Krvne celice živijo zelo kratek čas, v povprečju več dni ali celo mesecev. Ta čas je razmeroma kratek, zato je treba nenehno proizvajati krvne celice.

Pri zdravi odrasli dobi lahko proizvodnja doseže približno 200 milijard rdečih krvnih celic in 70 milijard nevtrofilcev. Ta množična proizvodnja (pri odraslih) poteka v kostnem mozgu in se imenuje hematopoeza. Izraz izhaja iz korenine hemat, kar pomeni kri in poiesis, kar pomeni tvorba.

Predhodniki limfocitov izvirajo tudi iz kostnega mozga. Vendar ti elementi skoraj takoj zapustijo območje in se selijo v timus, kjer izvajajo postopek zorenja - imenovan limfopoeza.

Podobno obstajajo izrazi, ki posamično opisujejo tvorbo krvnih elementov: eritropoeza za eritrocite in trombopoeza trombocitov.

Uspeh hematopoeze je odvisen predvsem od razpoložljivosti bistvenih elementov, ki delujejo kot kofaktorji v nepogrešljivih procesih, kot je proizvodnja beljakovin in nukleinskih kislin. Med temi hranili najdemo vitamine B6, B12, folno kislino, železo.

Faze

Mesoblastna faza

Zgodovinsko gledano se je celoten proces hematopoeze dogajal v krvnih otočkih ekstraembrionalne mezoderme v rumenjakovi vrečki.

Danes je znano, da se na tem območju razvijejo le eritroblasti in da se hematopoetske matične celice ali matične celice izvirajo iz vira blizu aorte.

Na ta način je mogoče izslediti prve dokaze o hematopoezi na mezenhimi rumenjakove vrečke in fiksacijskem pediku.

Matične celice se nahajajo v predelu jeter, približno v petem tednu gestacije. Proces je začasen in se konča med šestim in osmim tednom gestacije.

Jetrna faza

Od četrtega in petega tedna gestacijskega procesa se v jetrnem tkivu ploda, ki se razvija, začnejo pojavljati eritoblasti, granulociti in monociti.

Jetra so glavni organ hematopoeze v času ploda in svojo aktivnost ohranja do prvih tednov po rojstvu otroka.

V tretjem mesecu razvoja zarodkov jetra doseže vrhunec v aktivnosti eritropoeze in granulopoeze. Na koncu te kratke faze te primitivne celice popolnoma izginejo.

Pri odraslih je možno, da se hematopoeza v jetrih ponovno aktivira, govorimo pa o ekstramedularski hematopoezi.

Da bi se ta pojav zgodil, se mora telo soočiti z določenimi patologijami in neprijetnostmi, kot so prirojene hemolitične anemije ali mieloproliferativni sindromi. V teh nujnih primerih lahko tako jetra kot žila nadaljujejo s svojo hematopoetsko funkcijo.

Sekundarni organi v jetrni fazi

Nato se pojavi megakariocitni razvoj, skupaj s aktivnostjo vranice eritropoezo, granulopoezo in limfopoezo. Hematopoetična aktivnost se odkrije tudi v bezgavkah in v timusu, vendar v manjši meri.

Opazimo postopno zmanjšanje aktivnosti vranice, s čimer se konča granulopoeza. Pri plodu je timus prvi organ, ki je del limfnega sistema, ki se razvija.

Pri nekaterih vrstah sesalcev se lahko tvorba krvnih celic v vranici dokaže skozi celotno življenje posameznika.

Medularna faza

Približno peti mesec razvoja otočki, ki se nahajajo v mezenhimskih celicah, začnejo proizvajati krvne celice vseh vrst.

Medularna produkcija se začne z okostjevanjem in razvojem kostnega mozga znotraj kosti. Prva kost, ki kaže hematopoetično aktivnost hrbtenice, je klavikula, čemur sledi hitro okostjevanje preostalih sestavnih delov okostja.

Povečana aktivnost je opažena v kostnem mozgu, kar ustvarja izjemno hiperplastičen rdeč mozeg. Sredi šestega meseca medula postane glavno mesto hematopoeze.

Hematopoetsko tkivo pri odrasli osebi

Kostni mozeg

Pri živalih je rdeči kostni mozeg ali hematopoetski kostni mozeg odgovoren za nastanek krvnih elementov.

Nahaja se v ravnih kosteh lobanje, prsnice in reber. Pri daljših kosteh je rdeči kostni mozeg omejen na okončine.

Obstaja še ena vrsta možganov, ki ni tako biološko pomembna, saj ne sodeluje pri proizvodnji krvnih elementov, imenovana rumeni kostni mozeg. Imenujejo ga rumeno zaradi visoke vsebnosti maščob.

V primerih potrebe se rumeni kostni mozeg lahko spremeni v rdeč kostni mozeg in poveča proizvodnjo krvnih elementov.

Mieloidna linija diferenciacije

Vključuje serijo zorelih celic, kjer se vsaka konča pri tvorbi različnih celičnih komponent, bodisi eritrocitov, granulocitov, monocitov in trombocitov, v svojih vrstah.

Eritropoetična serija

Ta prva vrstica vodi do tvorbe eritrocitov, znanih tudi kot rdeče krvne celice. Proces je značilen za več dogodkov, na primer sintezo beljakovinskega hemoglobina - dihalnega pigmenta, odgovornega za transport kisika in odgovornega za značilno rdečo barvo krvi.

Slednji pojav je odvisen od eritropoetina, ki ga spremlja povečana celična acidofilnost, izguba jedra in izginotje organelov in citoplazemskih oddelkov.

Spomnimo se, da je ena najpomembnejših lastnosti eritrocitov pomanjkanje organelov, vključno z jedrom. Z drugimi besedami, rdeče krvne celice so celične "vrečke" s hemoglobinom v notranjosti.

Proces diferenciacije v eritropoetični seriji zahteva izvedbo vrste spodbudnih dejavnikov.

Granulomonopoetski niz

Postopek zorenja v tej seriji vodi do tvorbe granulocitov, ki jih delimo na nevtrofilce, eozinofile, bazofilce, mastocite in monocite.

Za serijo je značilna skupna celica potomcev, imenovana granulomonocitna enota, ki tvori kolonijo. To se razlikuje od zgoraj omenjenih vrst celic (nevtrofilni granulociti, eozinofili, bazofili, mastociti in monociti).

Enote za tvorbo granulomonocitnih kolonij in enote za oblikovanje monocitnih kolonij izhajajo iz enote za tvorbo granulomonocitnih kolonij. Nevtrofilni granulociti, eozinofili in bazofili izhajajo iz prvega.

Megakariocitna serija

Cilj te serije je tvorba trombocitov. Trombociti so celični elementi nepravilne oblike, brez jedra, ki sodelujejo v procesih strjevanja krvi.

Število trombocitov mora biti optimalno, saj ima vsaka neravnina negativne posledice. Nizko število trombocitov predstavlja veliko krvavitev, medtem ko zelo veliko število lahko privede do trombotičnih dogodkov zaradi nastanka strdkov, ki ovirajo žile.

Prvi predhodnik trombocitov, ki ga je treba prepoznati, se imenuje megakarioblast. Potem se imenuje megakariocit, iz katerega lahko ločimo več oblik.

Naslednja stopnja je promegakariocit, celica večja od prejšnje. Postane megakariocit, velika celica z več sklopi kromosomov. Trombociti nastanejo z drobljenjem te velike celice.

Glavni hormon, ki uravnava trombopoezo, je trombopoetin. Ta je odgovoren za uravnavanje in spodbujanje diferenciacije megakariocitov in njihovo poznejšo fragmentacijo.

Tudi eritropoetin sodeluje pri regulaciji, zahvaljujoč strukturni podobnosti prej omenjenemu hormonu. Imamo tudi IL-3, CSF in IL-11.

Uravnavanje hematopoeze

Hematopoeza je fiziološki proces, ki je strogo urejen z nizom hormonskih mehanizmov.

Prva od njih je nadzor pri proizvodnji vrste citozinov, katerih naloga je stimulacija možganov. Te nastajajo predvsem v stromalnih celicah.

Drugi mehanizem, ki se pojavlja vzporedno s prejšnjim, je nadzor pri proizvodnji citozinov, ki stimulirajo možgan.

Tretji mehanizem temelji na regulaciji ekspresije receptorjev za te citozine, tako v pluripotentnih celicah kot v tistih, ki so že v postopku zorenja.

Končno obstaja nadzor na ravni apoptoze ali programirane celične smrti. Ta dogodek je mogoče spodbuditi in odpraviti določene celične populacije.

Reference

1. Dacie, JV in Lewis, SM (1975). Praktična hematologija. Churchill Livingstone.
2. Junqueira, LC, Carneiro, J., & Kelley, RO (2003). Osnovna histologija: besedilo in atlas. McGraw-Hill.
3. Manascero, AR (2003). Atlas celične morfologije, sprememb in z njimi povezanih bolezni. OČESKA.
4. Rodak, BF (2005). Hematologija: osnove in klinične uporabe. Panamerican Medical Ed.
5. San Miguel, JF in Sánchez-Guijo, F. (ur.). (2015). Hematologija. Osnovni utemeljeni priročnik. Elsevier Španija.
6. Vives Corrons, JL, in Aguilar Bascompte, JL (2006). Priročnik laboratorijskih tehnik v hematologiji. Masson.
7. Welsch, U., & Sobotta, J. (2008). Histologija. Panamerican Medical Ed.