Основы кроветворения. Функциональные свойства клеток крови



Скачать 230.99 Kb.
Дата05.05.2016
Размер230.99 Kb.
Просмотров118
Скачиваний0
Основы кроветворения.

Функциональные свойства клеток крови.
Кровь – функциональная система организма, состоящая из костного мозга, периферической крови, селезенки, лимфатических узлов и печени.

Кроветворная ткань представляет собой динамическую, постоянно обновляющуюся систему. Любое отклонение этой системы от состояния динамического равновесия ведет к тяжелым последствиям для всего организма.

В костном мозге взрослого человека происходит кроветворение (гемопоэз), в результате которого образуются клетки периферической крови. Эмбриональное кроветворение проходит несколько стадий, каждая из которых характеризуется определенным местом преимущественного кроветворения. В начале гемопоэз наблюдается в желточном мешке, затем – в печени и перед рождением – в костном мозге, который в норме остается единственным органом кроветворения на протяжении всей жизни человека. Становление костномозгового кроветворения происходит параллельно с формированием костей скелета. У человека в эмбриональном периоде печень с конца второго, селезенка и костный мозг приблизительно с четвертого месяца утробной жизни обладают выраженной кроветворной функцией (Котиков Ю.А., 1939) В последующее время кроветворная деятельность печени и селезенки постепенно ослабевает и к концу 9 месяца почти совершенно прекращается (Тур А.Ф., 1950).

С момента рождения развитие первичных полипотентных стволовых клеток и миелопоэз происходят в костном мозге, в то время как лимфопоэз – в тимусе, селезенке и лимфатических узлах. При патологии миелопоэз может возобновляться в селезенке, а также в печени, повторяя стадию развития плода. Главным местом гемопоэза постепенно, на смену печени и селезенке, становятся костномозговые полости почти всех костей осевого и добавочного скелета. Костномозговые полости у ребенка имеются почти во всех костях. У взрослого костный мозг сохраняется в грудине, ребрах, позвонках и костях таза. Красный цвет костного мозга обусловлен активной пролиферацией эритроидного ростка. Также в костном мозге происходит миелопоэз и мегакариоцитопоэз. Лимфопоэз преимущественно происходит в тимусе, селезенке, лимфатических узлах и лимфоидной ткани, ассоциированной с кишечником (миндалины, аденоиды, пейеровы бляшки).

Особенность крови – быстрое обновление клеточного состава. В отличие от других тканей мезодермального происхождения, которые, как правило, характеризуются редкой сменой клеточных популяций, клетки крови постоянно погибают и заменяются новыми. При этом эритроциты циркулируют в крови приблизительно 120+ - 12 дней, что установлено с помощью радиоактивной метки 51 Cr (Laitha G., 1961), тромбоциты –9,5 +_ 0,6 суток, по данным C. Kaplan.,1993 – 10,5 дня, а гранулоциты живут 1 – 16 дней (Bierman H.R., 1961), в среднем 6-9 дней, при этом пребывание их в костном миозге составляет 2-6 дней. С кровью они циркулируют от 60-90 минут до 24 часов, иногда до 2 суток (Gudkowicz G. и соавт., 1964).

Подсчитано, что ежедневно теряется 1 на 10х11 клеток крови, которые стареют, разрушаются и заменяются на равное количество новых. Чтобы удовлетворить эту постоянную потребность в новых клетках, гемопоэз не прерывается в течение всей жизни. Вследствие этого кроветворные ткани наряду с эпителием желудочно-кишечного тракта, яичками и эпидермисом являются одними из наиболее митотически активных. Подтверждение высокой частоты обновления клеток крови привело к созданию теории стволовых клеток, обеспечивающих развитие и поддержание клеточного состава крови, или гемопоэз. (Шиффман Ф.Д., 2000)

Стволовые клетки способны к самообновлению и дифференцировке в клетки крови всех типов. Они определяются функционально по способности регенерировать несколько ростков кроветворения. Морфологически стволовые клетки, вероятно, идентичны лимфоцитам. Их количество по разным оценкам составляет 1 на 10х6 или 1 на 10х7 миелокариоцитов (ядросодержащих клеток костного мозга).

Продукция эритроцитов, лейкоцитов, тромбоцитов осуществляется в специальных областях гемопоэтического индуктивного микроокружения. Термин гемопоэтическое микроокружение относится к стромальным элементам органов, в которых происходит гемопоэз. Микроокружение формируют клеточные и неклеточные элементы, непосредственно не участвующие в кроветворении, но образующие трехмерный структурный матрикс, где стволовые клетки и их потомки пролиферируют и дифференцируются до перемещения в кровоток. Гемопоэтическое микроокружение имеет первостепенную важность для регуляции развития клеток крови. И стромальные клетки, и секретируемые ими белки межклеточного матрикса влияют на процесс гемопоэза столь же существенно, как и растворимые секретируемые гемопоэтические ростковые факторы (цитокины) (F.D. Schiffman, 2000).


СЕЛЕЗЕНКА.


Селезенка является центральным органом иммунологического распознавания (лимфатический «суперузел» с уникальным сложным механизмом фильтрования крови).

Селезенка размещена в левом верхнем квадранте живота. Она связана с некоторыми другими органами и имеет почечную, панкреатическую и диафрагмальную поверхности. У взрослого человека она весит приблизительно 150 гр. вместе с небольшими придатками, величиной от горошины до сливы, которые находятся в желудочно-селезеночной связке, большом сальнике, а также в некоторых других местах. Структура селезенки и характер кровотока обеспечивают уникальную основу для выполнения многих установленных на сегодняшний день задач.

Селезенка выполняет много важных функций, часть из которых непосредственно определяется сложным движением потока крови. В отличие от лимфоузлов, реагирующих на местный антигенный стимул, получая лимфу, селезенка тестирует кровь, которая собирается со всего тела, и иммунологически взаимодействует с ней. Здесь же происходит и «просматривание» плазмы, поскольку ветви центральных артерий повернуты под прямым углом, что позволяет плазме просочиться прежде, чем кровь достигнет красной пульпы.

На ранних стадиях воспалительного процесса селезенка функционирует и как первичный бактериальный фильтр или губка. При эпизодах массивной бактериимии селезенка улавливает бактерии и переваривает их в макрофагах. Макрофаги не только поглощают бактерии, но и представляют их обработанные антигены непосредственно лимфоцитам в селезенке, стимулируя продукцию специфических антител. Собственно фагоцитоз макрофагов значительно уменьшает бактериальную нагрузку в кровотоке. Эта функция чрезвычайно важна, поскольку несколько полисахаридов на поверхности и грамотрицательных, и грамположительных бактерий являются мощными системными токсинами. Если их не изолировать в макрофагах, эти бактериальные антигены до развития гуморального иммунного ответа могут запускать альтернативный путь активации комплемента, что приводит к вазодилатации, увеличению проницаемости капилляров и в конечном счете – к шоку и смерти.

Помимо выполнения функции очень сложного фильтра селезенка служит в качестве лимфатического «суперузла», в котором в присутствие Т-клеток образуется большое количество В-клеточных клонов (приблизительно 80% клеток селезенки – В-клетки и около 15% - Т-клетки). Кроме того, главным образом в селезенке происходит Т-независимое развитие В-клеток, имеющее важное значение для ответа организма на углеводные антигены, экспрессированные на капсулах бактерий Streptococcus pneumoniae, Hemophilus influenzae, Neisseriae meningitides.

Наконец, селезенка выполняет две родственные неиммунные механические функции. Она служит резервуаром для тромбоцитов, наработанных в костном мозге. Обычно в селезенке сохраняется только небольшая часть всех тромбоцитов организма. Однако при увеличении размеров селезенки в ней может находиться до 90% всех тромбоцитов. Селезеночные тромбоциты, как представляется, находятся в состоянии равновесия с пулом циркулирующих тромбоцитов, которые меняют свою локализацию.

Селезенка задерживает также эритроциты, но этот процесс менее пассивен и более динамичен. Стареющие, покрытые антителами или поврежденные эритроциты фильтруются в селезенке, где они либо удаляются, либо частично восстанавливаются, или «ремоделируются», ЭКВС и селезеночными марофагами.

Ремоделированные эритроциты могут затем повторно рециркулировать, тогда как аномальные клетки распознаются селезенкой и быстро удаляются для последующей переработки.



Функции селезенки:
- эмбриональный (у взрослых – патологический) гемопоэз;

- удаление утративших морфофункциональную полноценность эритроцитов (дефектные,

изношенные, покрытые антителами, с патологическими включениями, паразитами);

- ремоделирование эритроцитов (для повторной циркуляции);

- повторное использование железа;

- концентрирование тромбоцитов;

- регуляция объема крови;

- первичный бактериальный фильтр;

- удаление гранулоцитов, содержащих бактерии;

- Т-зависимое и Т-независимое развитие В-лимфоцитов;

- продукция антител.
ЛИМФАТИЧЕСКИЕ УЗЛЫ.

Лимфатические узлы располагаются по ходу лимфатических сосудов и представляют собой маленькие овальные или почкообразные образования длиной 0,1-2,5 см. Они реагируют на местный антигенный стимул. Каждый лимфатический узел является агрегатом В-лимфоидных фолилликулов, а в каждом фолликуле происходит экспансия нескольких В-клеточных клонов. Т-лимфоциты группируются вокруг этих фолликулов, функционируя совместно с В-клетками. Барьерные клетки фибробластного происхождения объединяются, обозначая путь крови и участки секвестрации. Макрофаги совместно с барьерными клетками предотвращают развитие инфекции и участвуют в иммунном ответе.


ТИМУС (ВИЛОЧКОВАЯ ЖЕЛЕЗА).


Тимус находится в переднем средостении. Эта двудольная железа при рождении весит 10-15 гр., быстро увеличивается до 20-40 гр. и затем масса ее уже не изменяется значительно. Хотя с возрастом количество лимфоидной ткани постепенно уменьшается и в железе начинает преобладать жировая ткань, тимус сохраняет иммунологическую активность. Он закладывается на восьмой неделе жизни эмбриона из 3-го и 4-го жаберных карманов как эпителиальный орган, заполняемый тимоцитами (Т-клетками), которые происходят из костномозговых протимоцитов. Протимоциты входят в паренхиму тимуса высоко в корковом веществе и продвигаются глубже к кортимедуллярному переходу, созревая по мере перемещения. Они взаимодействуют со стромальными клетками (эпителиальными ретикулярными клетками, ретикулярными клетками, барьерными клетками и макрофагами), которые «обучают» развивающиеся Т-клетки различать свой и чужой антигенный материал. Как только лимфоциты развиваются в зрелые Т-клетки, они начинают циркулировать по организму. В основном их иммунная функция реализуется в лимфатических узлах, где они индуцируют созревание В-клеток и их превращение в плазмические клетки, секретирующие антитела. Некоторые другие аспекты Т-клеточной иммунной функции выполняются за пределами лимфоидной ткани.

Тимус, таким образом, отвечает за инициацию созревания Т-клеток и развитие их способности распознавать «свои» клетки. Железа подвергается инволюции при нормальном старении, стрессах и болезни.


СТВОЛОВЫЕ КЛЕТКИ (МОДЕЛЬ ГЕМОПОЭЗА СТВОЛОВЫХ КЛЕТОК).


Стволовая клетка дает начало клеткам крови всех других типов. Популяция стволовых клеток малочисленна, и их морфологические особенности не идентифицированы. Во многом существование стволовых клеток доказано в функциональных исследованиях, показавших способность одиночных клеток генерировать несколько ростков кроветворения. Таким образом, в настоящее время стволовые клетки определены не морфологически, а функционально. Точное количество неизвестно, поскольку нет единого мнения о том, что считать стволовой клеткой. Предполагают, что стволовые клетки встречаются с частотой 1 на 10х6 ядросодержащих костномозговых клеток человека; по более сдержанным оценкам эта доля составляет 1 на 10х7.

Для продукции огромного числа гемопоэтических клеток необходимо, чтобы примерно через день в течение всей жизни костный мозг воспроизводил необходимое количество миелокариоцитов; для этого он должен обладать клетками, которые могут генерировать зрелые клетки непрерывно в больших количествах (т.е. без потери этой способности).

В настоящее время имеются две теории механизма самообновления.

Согласно первой, деление стволовой клетки ассиметрично: из двух произведенный стволовых клеток одна – недифференцированная, другая – дифференцированная, предназначенная продуцировать зрелые клетки крови.

В соответствии со второй теорией, стволовая клетка при каждом делении производит или две новые стволовые клетки, или две более зрелые клетки.

Пул стволовых клеток, таким образом, поддерживается не точным ассиметричным делением каждой стволовой клетки, а равновесием между числом делений, увеличивающих количество стволовых клеток, и делений, связанных с появлением более зрелых клеток.

В момент, когда стволовая клетка оставляет самообновляющийся пул, морфологически она по-прежнему выглядит как примитивная бластная клетка и сохраняет способность производить клетки всех линий. С каждым последующим делением дочерние клетки-предшественники становятся все более ограниченными в их способности к продукции клеток крови всех линий.

ГЕМОПОЭТИЧЕСКОЕ МИКРООКРУЖЕНИЕ.


Стволовые клетки, если их поместить в простую питательную среду, погибнут без дифференцировки или деления. Чтобы поддерживать процесс гемопоэтического самообновления или дифференцировки, стволовые клетки и их потомство должны находиться в непосредственной близости от негемопоэтических мезенхимных клеток, называемых стромальными клетками. Эта гетерогенная группа состоит из фибробластов, эндотелиальных клеток, остеобластов и адипоцитов, располагающихся на эндостальной поверхности в костномозговой полости. Гемопоэтические клетки нуждаются в двух тесно связанных между собой элементах – в растворимых гемопоэтических факторах роста и мембраносвязанных молекулах присоединения (прикрепления). И тем и другим их обеспечивают стромальные клетки.

Гемопоэтические факторы роста (ГФР) или колониестимулирующие факторы (КСФ), являются классом гликопротеиновых гормонов, которые необходимы для регуляции деления и дифференцировки гемопоэтических клеток. Эти гормоны требуются для выживания, пролиферации и функционирования всех гемопоэтических клеток.

Регуляция синтеза КФС двойственна. Для поддержания базального уровня кроветворения, стромальные клетки в небольшом количестве постоянно продуцируют КСФ, ответственные за начальный этап гемопоэза:

- интерлейкин -6 (ИЛ-6);

- гранулоцитарно-макрофагальный колониестимулирующий фактора (ГМ-КСФ);

- фактор стволовых клеток (ФСК);

- Flt-3-лиганд (Flt-3L).

Секреция КСФ значительно возрастает в ответ на различные стимулы, например инфекцию. Бактериальные и вирусные продукты активируют моноциты, которые затем секретируют интерлейки-1 (ИЛ-1), фактор некроза опухоли a (ФНО-а), гранулоцитарный колониестимулирующий фактор (Г-КСФ) и собственный макрофагальный колониестимулирующий фактор (М-КСФ). Эти продукты в свою очередь стимулируют дополнительную секрецию КСФ. Эти гемопоэтические ростковые факторы (цитокины), таким образом, непосредственно увеличивают циркулирующих нейтрофилов, моноцитов и плазматических клеток, а также активируют эти клетки в процессе созревания. Генерация каждой специфической линии зрелых клеток крови регулируются определенным набором гемопоэтических факторов роста.

Хотя наборы гемопоэтических факторов роста, стимулирующие специцифическое созревание субпопуляций клеток крови, перекрываются по своим функциям, каждый из них имеет характерные различия.

ЭРИТРОПОЭЗ.


В процессе созревания эритроцита происходит предположительно 18 делений, по мере процесса превращения стволовой клетки в зрелый эритроцит, эритропоэтин (ЭП – почечный гормон гликопротеиновой природы, контролирующий и регулирующий эритроидную дифференциацию). существенно стимулирует заключительные 8 – 10 делений. Наиболее вероятное место продукции ЭП – клетки капилляров клубочка. До 10% ЭП у взрослого человека продуцируется клетками печени, что имеет важное значение при почечной патологии.

Исследования тканевых культур позволили выявить два вида начальных эритроидных предшественников: бурстообразующая эритроидная единица (БОЕ-Э) и являющаяся продуктом ее дифференциации колониеобразующая эритроидная единица (КОЕ-Э). Последняя дает начало проэритробласту, самому раннему из эритроидных клеток-предшественников, морфологически различимых в костном мозге. После 4 – 5 митотических делений и соответсвующих морфологических изменений проэритробласт становится зрелой беъядерной клеткой, которая циркулирует в периферической крови в течение 90 – 120 дней, после чего удаляется селезенкой и другими структурами ретикулоэндотелиальной системы. У здорового взрослого человека в обычных условиях число циркулирующих эритроцитов составляет 25-30 на 10х12 клеток. При продолжительности жизни эритроцита 120 дней костный мозг должен продуцировать в течение часа количество эритроцитов порядка 1010. При этом для поддержания постоянного количества эритроцитов, циркулирующих в крови, такое же количество эритроцитов должно выводиться или разрушаться. При изменении условий жизнедеятельности организма человека величина костномозговой продукции эритроцитов (эритропоэз) увеличивается или уменьшается в зависимости от потребностей организма в эритроцитах. Разрушение эритроцитов осуществляется макрофагами селезенки.

В костном мозгу наряду с образованием эритроидных предшественников (общий эритропоэз) происходит и разрушение части эритроцитных клеток (неэффективный эритропоэз). В более широком термином «неэффективный эритропоэз» обозначают кроме внутрикостномозгового разрушения ядросодержащих эритроидных предшественников еще и продукцию функционально неполноценных эритроцитов. Количество эритроидных клеток, созревающих до стадии эритроцита , характеризует величину эффективности эритропоэза.

К моменту рождения человека эритропоэз полностью осуществляется в костном мозге. Клетки эритрона можно разделить на синтезирующие и несинтезирующие гемоглобин и, кроме того, выделить классы:

- родоначальные;

- пролифкрирующие;

- созревающие и зрелые;

- специфически функционирующие клетки.

В норме на долю эритроидных клеток приходится от 20 до 30% ядросодержащих клеток костного мозга.

Установлена следующая закономерность: при переходе от стадии проэритробластов к базофильным эритробластам чмсло клеток увеличивается почти в 3 раза, а от стадии базофильных эритробластов к полихроматофильным – в 5 раз.

Поддержание постоянства уровня гемоглобина и количества эритроцитов в крови обеспечивается за счет выработки в организме как специфических веществ, так и гормонов, стимулирующих или угнетающих эритропоэз.

Клеточные элементы эритропоэза размножаются весьма интенсивно. В номе в сутки в костном мозге образуется порядка 2 на 10х11 эритроидных клеток. Из так называемых морфологически идентифицируемых костномозговых предшественников эритроцитов способны пролиферировать проэритробласты, базофильные эритробласты и полихроматофильные эритробласты на ранних стадиях. На этом этапе функционирования эритрона клетки проходят 3-7 делений. Однако число делений в зависимости от функционального состояния может быть уменьшено. Количество эритроцитов в этом случае также уменьшается. Данный процесс носит название «перескок деления».

Лейкоэритробластическое соотношение у здоровых людей составляет 4:1. Количество митозов эритроидных клеток в костном мозге значительно больше, чем миелоидных. Следовательно, эритроидный росток представляет собой наиболее интенсивно делящуюся популяцию клеток в костном мозге.


НЕЭФФЕКТИВНЫЙ ЭРИТРОПОЭЗ.


Неэффективный эритропоэз обусловен тем, что часть эритробласто костного мозга в следствие тех или иных причин не закончила свой цикл дифференцировки до эритроцита и разрушилась в костном мозге.

Определенное значение для оценки степени неэффективности эритропоэза имеет подсчет числа ретикулоцитов периферической крови. При увеличении числа эритроидных клеток в костном мозге, наличии анемии и отсутствии ретикулоцитов в периферической крови можно с уверенностью сказать, что имеет место выраженный неэффективный эритропоэз. В норме в костном мозге количестов PAS-положительных эритрокариоцитов составляет от 3 до 8%, при неэффективном эритропоэзе оно значительно повышается.

Неэффективный эритропоэз является одним из физиологически обусловленных механизмов регуляции нормального равновесия в системе эритрона в условиях постоянно меняющихся потребностей организма в продукции эритроцитов.

ПРОЭРИТРОБЛАСТ.

Самая молодая клетка эритроидного ряда, круглой формы, диаметром 15-25мкм. Ядро крупное, круглое, занимает в клетке большее место, чем цитоплазма, расположено центрально, структура ядра мелкосетчатая, ядро часто выглядит зернистым.

БАЗОФИЛЬНЫЙ ЭРИТРОБЛАСТ.

Размер клетки меньше проэритробласта (диаметр 10-18 мкм). Ядро большое, круглой формы, хроматин имеет характерную структуру «спицы колоса» (чередование светлых полос с темно-фиолетовыми).

ПОЛИХРОМАТОФИЛЬНЫЙ ЭРИТРОБЛАСТ.

По размеру меньше базофильного (10-14 мкм). Ядро тоже меньше, с четкой колесовидной структурой хроматина.

ОКСИФИЛЬНЫЙ ЭРИТРОБЛАСТ.

Клетка округлой формы. Ядро бесструктурное, темно-фиолетового цвета, по размеру еще меньше, чем у рассмотренных выше клеток, расположено иногда немного эксцентрично. В цитоплазме полностью отсутствует базофилия, она насыщена гемоглобином (по цвету одинакова с эритроцитами).

ПОЛИХРОМАТОФИЛНЫЙ НОРМОБЛАСТ.

Эта клетка образуется из полихроматофильного эритробласта. Ядро теряет колесовидную исчерченность, становится плотным пикнотичным, почти бесструктурным.

ОКСИФИЛЬНЫЙ НОРМОБЛАСТ.

Клетка округлой формы, диаметром 7-10 мкм. Ядро бесструктурное, темно-фиолетового цвета, с ярко выраженным пикнозом, расположено немного эксцентрично («вишневая косточка»).

РЕТИКУЛОЦИТЫ.

Молодые эритроциты, по Гейльмейру (1938) различат 5 групп ретикулоцитов в соответствии со степенью их созревания:

О группаядросодержащие эритроидные клетки с густой ретикулоцитарной сетью вокруг

пикнотического ядра.

I группаэритроциты с густой шарообразной ретикулоцитарной сетью в центре клетки.

II группа – эритроциты с менее густой ретикулоцитарной сетью, распространяющейся по все

цитоплазме.

III группаэритроциты с обрывками ретикулоцитарной сети, локализующиеся в разных

участках цитоплазмы.

IV группаэритроциты с единичными нитями или зернами ретиколоцитарной сети в отдельных

участках цитоплазмы.

У взрослого человека содержится от 2 до 10 ретиколоцитов на 1000 эритроцитов, при этом в норме встречаются ретикулоциты только III группы и 2/3 – IV.

Время созревания ретикулоцитов составляет 4,5 дня, из которых в течение 3 дней они созревают в периферической крови. Несмотря на отсутствие ядра, метаболизм в этих клетках остается активным.

ЭРИТРОЦИТ (НОРМОЦИТ).

В кровеносном русле при нормальных физиологических условиях эритроцит имеет форму двояковогнутого диска с утолщением по краям. Диаметр эритроцита в норме колеблется от 5,0 до 9,0 мкм, в среднем составляет 6,9-7,7 мкм. Размеры эритроцитов человека различаются в зависимости от пола и возраста, климатогеографических условий проживания. Снижение количества эритроцитов и гемоглобина является прямым указанием на анемию. При отсутствии кровопотери можно предполагать нарушение эритропоэза различной этиологии.

Обнаруживаемые при световой микроскопии морфологические нарушения эритроцитов, возникающие в условиях патологии (при гематологических заболеваниях и гематологических синдромах), выражается в изменении их размера и формы, интенсивности и характере окрашивания, в проявлении патологических включений.

ЛЕЙКОЦИТОПОЭЗ.

Гранулоциты.

Ранние деления, в результате которых полипотентные клетки-предшественники становятся коммитированными в отношении определенных линий, регулируются синергичными взаимодействиями ГМ-КСФ, ФСК и ИЛ-3. Заключительные стадии нейропоэза и моноцитопоэза индуцируются гранулоцитарными колониестимулирующим фактором (Г-КСФ) и макрофагальным колониестимулирующим фактором (М-КСФ) соответственно. Несмотря на постоянный уровень базальной секреции КСФ стромальными фибробластами, которые выстилают эндостальную поверхность костного мозга, секреция ГМ-КСФ и Г-КСФ существенно повышается при воспалении в ответ на секрецию ИЛ-1 и ФНО-а моноцитами. Продукция эозинофилов в основном индуцируется интерлейкином-5 (ИЛ-5), а также, в меньшей степени, ИЛ-3 и ГМ-КСФ. Базофилы и тучные клетки непосредственно стимулируются ФСК и ИЛ-3.



Миелобласт – самая молодая морфологически распознаваемая клетка гранулоцитопоэза, которая находится в костном мозге и отсутствует в норме в периферической крови. Ядро миелобласта круглое или овальной формы, расположено почти в центре, занимает большую часть клетки. При созревании миелобласта наблюдаются отчетливые цитоплазмические и ядерные изменения и клетка переходит в следующую стадию развития – промиелоцит. Поскольку миелобласты находятся в процессе роста и деления, они значительно варьируются по размеру – от 10 до 20 мкм в диаметре.

Промиелоцит – одна из крупных клеток гранулоцитарного ряда, ее размер 16-23 мкм. Она имеет чаще круглую, иногда овальную форму; ядро занимает большую часть клетки, часто расположено экцентрично. Структура ядра грубее, чем у миелобласта, на узловых точках сетки образуются хроматиновые утолщения. Ядрышки у промиелоцита всегда определяются, хотя они не очень хорошо выражены, чаще их бывает 1 или 2. На более поздних стадиях развития в клетке увеличивается количество специфической грануляции, а число азурофильных гранул уменьшается. Промиелоциты дифференцируются в миелоциты.

Миелоцит - клетка величиной 8-12 мкм. Имеет круглое, овальное или почкообразное ядро, занимающее большую часть клетки. Сетчатая структура хроматина в миелоците почти полностью теряется, ядрышек нет. Миелоциты подразделяются на :

- нейтрофильные;



- эозинофильные;

- базофильные.

Миелоциты дифференцируются в метамиелоциты, или (как их еще называют) юные гранулоциты.



Метамиелоцит – клетка круглой формы, величиной около 8 мкм. Форма ядра бобовидная, подковообразная, хроматин сконцентрирован в отдельные глыбки, более грубые, чем у миелоцита. Количество специфических гранул нейтрофильных, эозинофильных или базофильных увеличивается. Метамиелоциты дифферецируются в палочкоядерные, а затем сегментоядерные гранулоциты.

Палочкоядерные и сегментоядерные гранулоциты.

Палочкоядерные гранулоциты характеризуются дальнейшей конденсацией ядерного хроматина и трансформацией ядра в колбасовидную или палочковидную форму. При этом ядро обладает приблизительно одинаковым диаметром по всей длине. В последующем появляется и увеличивается сужение ядра в каком-либо месте, оно делится на две и более доли, соединенные тонкими мостиками гетерохроматина – это уже сегментноядерная стадия гранулоцита.

Миелобласты, промиелоциты, миелоциты и метамиелоциты в норме встречаются только в костном мозге, палочкоядерные и сегментноядерные гранулоциты – и в костном мозге, и в периферической крови.В гранулоцитах здоровых людей со стадии миелобласта обнаруживаются полисахариды, и по мере созревания клетки количество их увеличивается.

В состав липидов лейкоцитов входят: фосфолипиды, свободный и связанный холестерин, жирные кислоты и нейтральный жир.

В гранулоцитарном ряду уже на стадии миелобласта обнаруживаются следы липидов. Отчетливое накопление липидов начинает выявляться на стадии промиелоцита, их количество увеличивается по мере созревания клетки и представлены они, главным образом, в виде гранул. Пероксидаза – один из окислительных ферментов в нормально гемопоэтической ткани – выявляется в клетках гранулоцитарного ряда уже в миелобластах, ее количество увеличивается по мере созревания гранулоцитов.

Моноциты, мононуклеарные фагоциты.

Моноциты и макрофаги составляют в кроветворной системе уникальную клеточную линию – систему мононуклеарных фагоцитов, или макрофагальную систему.

Впервые морфология моноцитов была описана Эрлихом в 1891 году. Данные клетки были им названы «большие мононуклеарные клетки с вдавленным ядром». Позднее Паппенгейм дал этим клеткам название «моноциты». Предшественники моноцитов – монобласты и промоноциты.

Монобласт – клетка диаметром 12-18 мкм, имеет круглое, овальное или складчатое ядро с равномерно распределенным хроматином, 1-2 нуклеолами.

Промоноцит – крупная клетка размером 11-18 мкм. Ядро бобовидной формы, занимает большую часть клетки.

Моноцит – крупная клетка диаметром 12-18 мкм. Соотношение между ядром и цитоплазмой 1:1. Ядро моноцита может иметь разнообразную форму – от бобовидной до сегментированной, ядрышек нет.

До настоящего времени происхождение, функция и свойства моноцитов остаются предметом многочисленных исследований. Наиболее оправданным является предположение о костномозговом происхождении моноцитов, об их генетической связи с гранулоцитами. Среди клеток периферической крови моноциты являются носителями наибольшей активности дегидрогеназ, что свидетельствует об интенсивных процессах дыхания и гликоза, неоюходимых для осуществления фагоцитарной функции моноцитов.



Макрофаг имеет диаметр 15-80 мкм (иногда может превышать диаметр моноцитов в 10 раз). Форма клеток неправильная, ядро овальное или продолговатое, хроматин неплотный. Трансформация в макрофаги сопровождается возрастанием числа неровностей на ее наружной мембране, что повышает способность клетки прочно прилипать к чужеродной поверхности из стекла или пластика.

Макрофаги костного мозга связаны с эритроидными и миелоидными клетками. Они находятся в тесном контакте с эритробластами, так что плазматические отростки макрофагов охватывают поверхность эритробластов на значительном протяжении.

Количество внесосудистых мононуклеарных фагоцитов значительно превышает их содержание в крови; наибольшее количество макрофагов содержится в печени (56,4%), легких (14,9%), селезенке (15,0%), перитонеальной полости (7,6%) и в других тканях (16,1%).



Функции макрофагов:

-фагоцитоз, пиноцитоз;



- участие в иммунном ответе;

- цитотоксическая;

- медиаторная;

- участие в регуляции кроветворения;

- участие в гемостазе;

- участие в метаболизме липидов и железа.

Лимфоциты.

Морфологическая характеристика популяции лимфоцитов периферической крови очень разнообразна по своим особенностям, однако имеет ряд четких признаков. Ядро является доминирующим компонентом в лимфоците, имеет чаще всего округлую или овальную форму, иногда – бобовидную с выемкой, очень редко – неправильную; расположена обычно эксцентрично. Ядрышки выявляются, и содержатся практически во всех лимфоцитах. Лимфоциты делятся на 3 группы в зависимости от ядерно-плазматического соотношения:



- узкоцитоплазменные;

- среднецитоплазменные;

- широкоцитоплазменные.

Размер лимфоцита, его базофилия или распределение хроматина не могут служить критерием возраста или продолжительности его жизненного цикла. Лимфоциты и молекулярные компоненты их взаимодействия являются элементами патогенеза иммунодефицитных состояний, инфекционных, аллергических лимфопролиферативных, онкологических заболеваний, трансплантационных конфликтов, а также аутоиммунных процессов.

В ходе дифференцировки и созревания лимфоциты заселяют вначале центральные органы иммунной системы, где проходят дифференцировку от пре-В-клетки до В-лимфоцита (основы гуморального иммунитета) и от пре-Т-клетки до Т-лимфоцита (основы клеточного иммунитета). Затем Т- и В-лимфоциты заселяют периферические (селезенка, лимфатические узлы) органы иммунной системы. Благодаря непрерывной циркуляции лимфоцитов с кровью и лимфой происходит постоянный иммунологический контроль как антигенного состава клеток и макромолекул, так и поступления чужеродного материала извне.

В-лимфопоэз.

Начальные стадии в пролиферации и дифференцировке предшественников В-клеток индуцированы интерлейкином -7 (ИЛ-7) и ФСК. В-клетки рециркулируются медленнее, чем Т-клетки. Как только образовались распознаваемые пре-В-клетки и В-клетки, происходит их дальнейшая дифференцировка и деление, стимулируемая растворимым интерлейкином-4 (ИЛ-4) и ИЛ-6. После формирования плазматических клеток, производящих антитела, ИЛ-6 и ГМ-КСФ стимулируют дополнительную пролиферацию и секрецию антител.



Т-лимфопоэз.

Первоначально пре-Т-клетки подвергаются сложной негативной и позитивной селекции в тимусе, в процессе которой они «обучаются» распознавать «свои» и «не свои» (чужеродные) клетки. Возникающие в результате Т-клетки являются субъектами антиген- и цитокининдуцированной активации и экспансии.



Мегакариоцитопоэз.

Мегакариоциты – гигинские клетки костного мозга являются родоначальными клетками тромбоцитопоэза. Мегалкариобласты обнаруживают в желточном мешке на 5-ой неделе эмбрионального развития. Мегакариоциты встречаются в сосудах на 8-ой неделе, а макротромбоциты обнаруживаются в крови на 16-й и 21-й неделе эмбриогенеза.

Мегакариоциты развиваются из плюрипотентной гемопоэтической стволовой клетки, проходя ряд процессов: 1) коммитация гемопоэтического предшественника на путь мегакариоцитарной дифференцировки; 2) митотическая амплификация клеток-предшественниц мегакариоцитов; 3) эндометотическое деления ядра, приводящее к возрастанию плоидности; 4) рост цитоплазмы с приобретением специфических для тромбоцитов органелл и белков; 5) высвобождение тромбоцитов в циркуляторное русло.

Различают три стадии созревания мегакариоцитов:



  1. мегакариобласты, составляющие не более 10% всей популяции;

  2. (промежуточная) – промегакариоциты (около 15%);

  3. зрелые мегакариоциты (75-85%).

У взрослого человека мегакариоциты – наиболее крупные клетки, их диаметр колеблется от 40 до 100мкм. По содержанию ДНК эти клетки уникальны: у 2/3 мегакариоцитов содержание ДНК в 8 раз превышает таковое в диплоидных клетках, например, в лимфоцитах. В а-гранулах мегакариоцитов содержится значительное количество белков. Эти белки включают фактор фон Виллебранда, тромбоцитарный фактор 4, тромбоспондин, фибриноген, фибронектин, тромбоцитарный ростковый фактор, IVи V факторы свертывания крови.

Своеобразие мегалокариоцитных клеток заключается в непрекращающейся цитоплазматической дифференцировке, которая заканчивается тромбоцитообразованием. Каждый мегалокариоцит в зависимости от своей величины (плоидности) образует от 2000 до 8000 тромбоцитов. Образование клеток-предшественниц мегалокариоцитопоэза осуществляется по общему для всех грнулярных клеток принципу: избыток тромбоцитов в циркулирующей крови в норме тормозит тромбоцитопоэз, а тромбоцитопения его стимулирует.

Развитие клеток-предшественников мегакариоцитов на самых ранних стадиях индуцируется тромбопоэтином (ТПО) в сочетании с ФСК. ТПО также стимулирует конечные стадии созревания мегакариоцитов и «отшнуровывание» тромбоцитов. Напротив, интерлейкин-11 (ИЛ-11) может играть главную роль в «отшнуровке» тромбоцитов при сравнительно слабом влиянии на образование и развитие самих мегакарицитов.

В цитоплазме зрелых мегакариоцитов всегда содержатся морфологически зрелые тромбоциты, по количеству и состоянию органелл не отличающиеся от периферических тробоцитов.

Нормальные тромбоциты представляют собой сферические структуры диаметром от 1 до 5 мкм. Внутри тромбоцитов имеется множество гранул различной структуры, формы и величины, в которых содержатся фосфолипиды, АТФ, серетонин, ферменты, фибронектин, гистамин, катионные белки, фактор, активирующий фибробласты, трансформирующий ростковый фактор. Популяция тромбоцитов неоднородна: зрелые тромбоциты составляют 87,0 +- 0,19%, юные (незрелые) – 3,2 +- 0,13%, старые 4,5 +-0,21% и формы раздражения – 2,5 +- 0,1%. Время циркуляции тромбоцитов 10 – 12 суток.

Тромбоциты по сравнению с другими клетками периферической крови деформируются меньше. Двигаясь с током крови, они почти не касаются стенок кровеносного русла. Тромбоциты при контакте с эритроцитами не прикрепляются к ним.

При использовании изотопной метки установлено, что 2/3 тромбоцитов находится в циркуляторном русле, а 1/3 – в селезенке или в других экстраваскулярных местах. «Селезеночные» тромбоциты обычно обмениваются с циркулирующими тромбоцитами и мобилизуются после введения эпинефрина. В норме тробоциты отсутствуют в лимфе и других жидкостях организма. В здоровом организме разрушение тромбоцитов соответствует их продукции, что сотавляет в сутки 35 000 +- 4300 пластинок на 1 мкл крови. Поврежденные (старые) тромбоциты накапливаются и разрушаются в основном в селезенке. В норме количество тромбоцитов составляет в среднем 25 000, оно может варьироваться в пределах от 140 000 до 440 000 в 1 мкл. Незначительное увеличение тромбоцитов происходит в артериальной крови. У курящих людей продолжительность жизни тробоцитов укорочена.

Тромбоциты выполняют ангиотрофическую и адгезивно-агрегационную функции, участвуют в процессах свертывания и фибринолиза, обеспечивают ретракцию кровяного сгустка. Они способны переносить на своей мембране ЦИК, поддерживать спазм сосудов.



Литература.

Г.И. Козинец, Д.Д. Проценко, А.А. Рагимов и соавт., Практическая трансфузиология, М. 2005.

Е.П. Сведенцов, Руководство по трансфузионной медицине, Киров, 1999.

Фред ДЖ. Шиффман, Патофизиология крови, С.-Пб., 2000.

Е.Б. Жибурт, Трансфузиология, учебник, С.-Пб., 2002.

В.А. Аграненко, Принципы трансфузионной терапии, Ветсник службы крови России, №2, 1998.

Б.В. Афанасьев,В.А. Алмазов, Родоначальные кроветворные клетки человека, Л., Наука, 1985.

Ч.С. Гусейнов, Физиология и патология тромбоцитов, М. Медицина,1992.

Ю.М. Захаров, Прогресс в изучении эритропоэза, Гематология и трансфузиология, №12, 1988.

Р.В. Петров, Иммунология, М., Медицина,1983.







Поделитесь с Вашими друзьями:


База данных защищена авторским правом ©zodorov.ru 2017
обратиться к администрации

войти | регистрация
    Главная страница


загрузить материал