Hemopoeza; krew jako tkanka łączna. Powstawanie i jej rola w organizmie

Krew, która płynie w naszych naczyniach żylnych, tętniczych i włosowatych, jest niczym innym jak tkanką łączną. Za jej pośrednictwem odbywa się komunikacja w organizmie, pośredniczy w transporcie substancji a przy tym w ich dystrybucji. Nośnik tlenu, substancji odżywczych, ale też szkodliwych produktów przemian organizmu. W dorosłym organizmie mamy ok 5 litrów krwi. Krew składa się z osocza i elementów morfotycznych (1,2,3,6).

W naszym organizmie następuje ciągła produkcja elementów krwi. Stare, zniszczone ulegają degradacji, a na ich miejsce powstają nowe, gotowe do swojej pracy komórki. Proces tworzenia elementów krwi nosi nazwę hemopoezy (1,3,6).

W jej obrębie możemy wyróżnić trzy podstawowe kierunki:

1. Erytropoezę
2. Leukopoezę
3. Trombopoezą

W dorosłym organizmie hemopoeza odbywa się w szpiku kostnym, przede wszystkim w kościach biodrowych, kręgach, kościach płaskich oraz żebrach. W życiu płodowym natomiast hemopoeza odbywa się w wątrobie i śledzionie, jednakże po urodzeniu funkcję tą przejmuje również szpik kostny, który w okresie niemowlęcym i we wczesnym dzieciństwie pokrywa całą jamę kości. Dopiero około 4 roku życia następuje zwiększenie ilości komórek tłuszczowych, które tworzą szpik kostny żółty, który nie ma już zdolności do tworzenia elementów krwi. Mimo tego, że u dzieci całość jam wypełniona jest szpikiem czerwonym, to objętość u nich jest porównywalna do objętości szpiku czerwonego osoby dorosłej. Około 20 roku życia czerwony szpik kostny znajduje się w nasadach kości długich, w jamkach kości czaszki, mostka, trzonów kręgów oraz żeber. Po 40 roku życia następuję zmniejszenie jego ilości i stanowi już tylko połowę zawartości (3,4,5).

Jednak limfocyty wytwarzane są w takich narządach jak: śledziona, węzły chłonne, grasica.

Model hemopoezy na którym bazujemy obecnie obrazuję hematopoetyczną komórkę macierzystą, którą charakteryzuje zdolność do samoodnowy i różnicowania się w kierunku każdej z komórek linii hematopoetycznej oraz ma zdolność do odnowy układu krwiotwórczego (3,6).

Erytropoeza jest procesem, w wyniku którego komórka prekursorowa układu czerwonokrwinkowego ulega szeregowi przemian i na końcu powstaje erytrocyt. Erytropoeza obejmuje następujące stadia:

• Proerytoblast-duże komórki, z dużym jądrem stanowiącym ok 80% komórki, rozproszoną chromatyną i posiadają 1-2 jąderka;
• Erytroblast zasadochłonny-jądro bardziej zbite, jąderka są niewidoczne, zawiera liczne polirybosomy oraz mało hemoglobiny;
• Erytroblast wielobarwnikowy(polichromatofilny)-jądro jeszcze bardziej zbite, również zawiera polirybosomy ale dużo więcej hemoglobiny;
• Erystroblast kwasochłonny- jądro ulega ostatecznemu zagęszczeniu, komórka wysyca się hemoglobiną, tracąc jądro staje się retikulocytem;
• Retikulocyt – nieco większy od erytrocyta, zawiera pewną ilość RNA, czym różni się od erytrocyta;
• Erytrocyt (6,7).

Do prawidłowo przebiegającej erytropoezy niezbędne są: żelazo, witamina B12 oraz kwas foliowy. Czynnikami pobudzającymi erytropoezę są: EPO, hormony tarczycy, androgeny, interleukiny(IL-3, IL-6, IL-11). W ciągu sekundy organizm produkuje ok 2 500 000 erytrocytów. By bilans wyszedł zerowy tyle samo komórek musi ulec zniszczeniu. W starych komórkach następuje spadek ATP, wysycają się methemoglobiną – wzrasta ilość utlenionej hemoglobiny, aktywują się niektóre enzymy. Zmiany te wyłapują narządy krwinkogubne. Rozkład krwinek zachodzi w układzie siateczkowo-śródbłonkowym wątroby i śledziony. Dochodzi tam do aktywacji enzymów proteolitycznych, lipolitycznych i glikolitycznych, co doprowadza do lizy komórek (3,4,5,6).

EPO – erytropoetyna, hormon zawierający dużo kwasu sialowego, powstaje głównie w nerkach, produkowana jest w sprzężeniu zwrotnym z prężnością tlenu we krwi dopływającej do nerek, która zależy od ilości erytrocytów (1,2,3,6).

Leukopoeza odbywa się w szpiku kostnym. Wspólna komórka tworzy linie dla granulocytów oraz monocytów. Z linii granulocytranej wychodzą trzy rodzaje komórek ostatecznych, które na początku mają wspólne cechy różnicowania, z linii monocytranej wychodzą monocyty, w tkankach zwane makrofagami (3,6).

Granulopoeza składa się z następujących stadiów:

• Mieloblast – duża komórka, okrągła, z licznymi mitochondriami, zawiera jądro z chromatyną rozproszoną oraz 1-3 jąderek;
• Promileocyt – jest większy od mieloblasta, zawiera jądro ułożone mimiośrodkowo, cytoplazma posiada ziarna azurofilne, zawierające enzymy lizosomalne;
• Mielocyt – komórka, która zapoczątkowuje trzy linie graniulocytarne, poza ziarnami azurofilnymi zawiera odpowiednie ziarnistości specyficzne: obojętnochłonne, zasadochłonne oraz kwasochłonne. Jądro leży przy błonie komórkowej, jest owalne lub nerkowate, komórka mniejsza od promielocytu, posiada zdolność dzielenia się;
• Metamielocyt – jądro jest nerkowate, chromatyna wyraźnie zagęszczona, posiada liczne ziarnistości, komórka nie posiada zdolności podziałowych. Metamielocyt może opuścić szpik. Zasadochlonny nie różni się od formy dojrzałej, obojętnochłonny natomiast przyjmuje postać komórki z jądrem pałeczkowatym, on przekształca się w komórkę z jądrem segmentowym (6,7).

Granulocyty obojętnochłonne stanowią najliczniejszą grupę leukocytów. Znajdują się one w 4 przedziałach czynnościowych organizmu:

1. Szpik kostny, różnicujące się komórki
2. Rezerwa szpiku
3. Granulocyty krążące
4. Pula marginalna – niekrążące granulocyty znajdujące się w naczyniach krwionośnych

Leukopoeza odbywa się dzięki sprzężeniu z układem immunologicznym, poprzez produkcję czynników pobudzających produkowanych przez różne ośrodki tj. zrąb szpiku, makrofagi czy śródbłonek. Na powierzchni komórek wytwarzane zostają antygeny różnicowania, przez co każda komórka jest markerem stopnia jej różnicowania, co może być wykorzystane do określenia linii rozwojowej do której należy (3,5,6,7).

Trombopoeza to proces powstawania płytek krwi. Komórki z linii płytkowej różnicują się w:

• Megakarioblasty – komórka zawierająca liczne rybosomy, owalne lub nerkowate jądro z licznymi jąderkami;
• Megariocyt – zawiera wielopłatowe jądro, cytoplazma obfita jest w ziarna azurofilne. Dojrzały zawiera liczną siateczkę śródplazmatyczną, która tworzy kanały demarkacyjne. Kanały łączą ze sobą fragmenty cytoplazmy, które po oderwaniu się tworzą płytki krwi.

Proces ten odbywa się w szpiku kostnym – zatoce szpikowej (2,3,6,7).

Piśmiennictwo

1. Szczeklik A., Gajewski P.: „Interna Szczeklika” 2017. Wydawnictwo Medycyna Praktyczna, 2017.ISBN 978-83-7430-517-4.
2. Sawicki W.: „Histologia”, Wydawnictwo Lekarskie PZWL, 2009, s. 227-229. ISBN 978-83-200-4103-3.
3. Traczyk W. Z.: Fizjologia człowieka, Wydawnictwo Lekarskie PZWL, 2015, ISBN:978-83-200-4102-6
4. Starek A.: „Toksykologia narządowa”, Wydawnictwo Lekarskie PZWL, 2006, ISBN-13 978-83-200-3314-4
5. Kanikowska D., Witowski J.: „Patofizjologia”, Wydawnictwo Lekarskie PZWL,2018, ISBN 9788320054866
6. Dembińska-Kieć A., Naskalski J., „Diagnostyka laboratoryjna z elementami biochemii klinicznej”, Elsevier Urban&Partners, Wrocław 2013
7. Czyż A., Kozłowska-Skrzypczak M., Wojtasińska E.: „Atlas hematologiczny z elementami diagnostyki laboratoryjnej i hemostazy”, Wydawnictwo Lekarskie PZWL, 2016, ISBN: 9788320051308