ГЕМАТОПОЕЗ: ФАЗИ ТА ФУНКЦІЇ - БІОЛОГІЯ - 2025

Гемопоез є процесом формування і розвитку клітин крові, в зокрема , елементи , складові: еритроцити, лейкоцити і тромбоцити.

Площа чи орган, що відповідає за кровотворення, змінюються залежно від стадії розвитку, будь то ембріон, плід, доросла людина тощо. Загалом виділяють три фази процесу: мезобластичну, печінкову та медуллярну, також відому як мієлоїдна.

Джерело: Jmarchn, з Wikimedia Commons

Гематопоез починається в перші тижні життя ембріона і проходить у жовтковому мішку. Згодом печінка вкраде провідну роль і буде місцем кровотворення до народження дитини. Під час вагітності в процес можуть також залучатися й інші органи, такі як селезінка, лімфатичні вузли та вилочкова залоза.

При народженні більша частина процесу відбувається в кістковому мозку. Протягом перших років життя відбувається «феномен централізації» або закон Ньюмена. Цей закон описує, як гемопоетичний мозок обмежений скелетом і кінцями довгих кісток.

Функції кровотворення

Клітини крові живуть дуже короткий час, в середньому кілька днів або навіть місяців. Цей час порівняно короткий, тому клітини крові потрібно постійно виробляти.

У здорової дорослої людини виробництво може досягти близько 200 млрд. Еритроцитів і 70 млрд. Нейтрофілів. Це масове виробництво відбувається (у дорослих) в кістковому мозку і називається кровотворенням. Термін походить від коріння гемати, що означає кров і пієз, що означає утворення.

Прекурсори лімфоцитів також зароджуються в кістковому мозку. Однак ці елементи майже одразу залишають область і мігрують до вилочкової залози, де проводять процес дозрівання - називається лімфопоез.

Так само існують терміни, які окремо описують утворення елементів крові: еритропоез еритроцитів та тромбопоез для тромбоцитів.

Успіх кровотворення залежить головним чином від наявності необхідних елементів, які діють як кофактори в незамінних процесах, таких як вироблення білків та нуклеїнових кислот. Серед цих поживних речовин ми знаходимо вітаміни В6, В12, фолієву кислоту, залізо, серед інших.

Фази

Мезобластична фаза

Історично вважалося, що весь процес кровотворення відбувається в острівцях крові позаембріональної мезодерми в жовтковому мішку.

Сьогодні відомо, що в цій області розвиваються лише еритробласти, і гемопоетичні стовбурові клітини або стовбурові клітини виникають із джерела, близького до аорти.

Таким чином, перші свідчення гемопоезу можна простежити на мезенхімі жовткового мішка та фіксації педикуля.

Стовбурові клітини розташовуються в області печінки, приблизно на п’ятому тижні вагітності. Процес тимчасовий і закінчується між шостим і восьмим тижнем вагітності.

Печінкова фаза

З четвертого та п’ятого тижня гестаційного процесу в тканині печінки плоду, що розвивається, починають з’являтися еритобласти, гранулоцити та моноцити.

Печінка є головним органом кровотворення протягом життя плода, і йому вдається підтримувати свою діяльність до перших тижнів після народження дитини.

На третьому місяці розвитку ембріона печінка досягає максимальної активності в еритропоезі та гранулопоезі. В кінці цього короткого етапу ці примітивні клітини повністю зникають.

У дорослих цілком можливо, що кровотворення в печінці знову активується, і ми говоримо про екстрамедулярне кровотворення.

Для цього явища організму доводиться стикатися з певними патологіями та негараздами, такими як вроджена гемолітична анемія або мієлопроліферативний синдром. У цих крайніх випадках і печінка, і судини можуть відновити свою кровотворну функцію.

Вторинні органи в печінковій фазі

Згодом відбувається мегакаріоцитарний розвиток разом із селезінкової активністю еритропоезу, гранулопоезу та лімфопоезу. Гематопоетична активність виявляється також в лімфатичних вузлах і в тимусі, але в меншій мірі.

Спостерігається поступове зниження активності селезінки, що закінчує гранулопоез. У плода вилочкова залоза - перший орган, що входить до складу лімфатичної системи.

У деяких видів ссавців утворення клітин крові в селезінці може бути продемонстроване протягом усього життя людини.

Медулярна фаза

Приблизно на п'ятому місяці розвитку острівці, розташовані в клітинах мезенхіми, починають виробляти клітини крові всіх типів.

Медулярне виробництво починається з окостеніння та розвитку мозку всередині кістки. Першою кісткою, що виявляє спінальну кровотворну активність, є ключиця з подальшим швидким окостенінням решти скелетних компонентів.

Підвищена активність спостерігається в кістковому мозку, породжуючи надзвичайно гіперпластичний червоний мозок. До середини шостого місяця мозок стає головним місцем кровотворення.

Кровотворна тканина у дорослої людини

Кістковий мозок

У тварин червоний кістковий мозок або кровотворний кістковий мозок відповідає за вироблення елементів крові.

Він розташований у плоских кістках черепа, грудини та ребер. У довших кістках червоний кістковий мозок обмежений до кінцівок.

Існує ще один тип мозку, який не є настільки біологічно важливим, оскільки він не бере участі у виробництві елементів крові, називається жовтим кістковим мозком. Його називають жовтим через його високий вміст жиру.

У випадках потреби жовтий кістковий мозок може трансформуватися в червоний кістковий мозок і збільшити вироблення елементів крові.

Мієлоїдна лінія диференціювання

Він включає ряд клітин дозрівання, де кожен закінчується утворенням різних клітинних компонентів, будь то еритроцитів, гранулоцитів, моноцитів і тромбоцитів, у відповідній їх серії.

Еритропоетичний ряд

Цей перший рядок призводить до утворення еритроцитів, також відомих як еритроцити. Кілька подій характеризують процес, наприклад синтез білкового гемоглобіну - дихального пігменту, який відповідає за транспортування кисню і відповідає за характерний червоний колір крові.

Останнє явище залежить від еритропоетину, що супроводжується підвищеною клітинною ацидофільністю, втратою ядра та зникненням органел та цитоплазматичних відділів.

Згадаймо, що однією з найбільш помітних характеристик еритроцитів є їх нестача органел, в тому числі ядра. Іншими словами, еритроцити - це клітинні «мішки» з гемоглобіном всередині.

Процес диференціації в еритропоетичному ряду потребує проведення низки стимулюючих факторів.

Грануломонопоетичний ряд

Процес дозрівання цієї серії призводить до утворення гранулоцитів, які поділяються на нейтрофіли, еозинофіли, базофіли, тучні клітини та моноцити.

Серія характеризується загальною клітиною-попередником, що називається грануломоноцитарною колонієутворюючою одиницею. Це відрізняється від згаданих вище типів клітин (нейтрофільні гранулоцити, еозинофіли, базофіли, тучні клітини та моноцити).

Грануломоноцитарні колонієутворюючі одиниці та моноцитарні колонієутворюючі одиниці отримують із грануломоноцитарної колонієутворюючої одиниці. Нейтрофільні гранулоцити, еозинофіли та базофіли отримують із першого.

Мегакаріоцитарний ряд

Мета цієї серії - утворення тромбоцитів. Тромбоцити - це клітинні елементи неправильної форми, не мають ядра, які беруть участь у процесах згортання крові.

Кількість тромбоцитів повинна бути оптимальною, оскільки будь-яка нерівність має негативні наслідки. Низька кількість тромбоцитів представляє велику кровотечу, тоді як дуже велика кількість може призвести до тромботичних явищ, через утворення згустків, що перешкоджають судинам.

Перший попередник, який слід розпізнати, називається мегакаріобластом. Тоді його називають мегакаріоцитом, з якого можна виділити кілька форм.

Наступний етап - промегакаріоцит, клітина, більша за попередню. Це стає мегакаріоцитом, великою клітиною з безліччю наборів хромосом. Тромбоцити утворюються шляхом фрагментації цієї великої клітини.

Основним гормоном, який регулює тромбопоез, є тромбопоетин. Це відповідає за регуляцію та стимулювання диференціації мегакаріоцитів та їх подальшу фрагментацію.

Еритропоетин також бере участь у регуляції, завдяки структурній схожості з вищезгаданим гормоном. У нас також є ІЛ-3, КСФ та ІЛ-11.

Регуляція кровотворення

Гематопоез - це фізіологічний процес, який суворо регулюється рядом гормональних механізмів.

Перший з них - контроль у виробництві серії цитозинів, завданням яких є стимуляція мозку. Вони утворюються в основному в стромальних клітинах.

Інший механізм, що виникає паралельно попередньому, - це контроль у виробництві цитозинів, що стимулюють мозок.

Третій механізм заснований на регуляції експресії рецепторів цих цитозинів, як у плюрипотентних клітинах, так і в тих, які вже перебувають у процесі дозрівання.

Нарешті, існує контроль на рівні апоптозу або запрограмованої загибелі клітин. Цю подію можна стимулювати та ліквідувати певні клітинні популяції.

Список літератури

1. Dacie, JV, & Lewis, SM (1975). Практична гематологія. Черчілль Лівінгстон.
2. Junqueira, LC, Carneiro, J., & Kelley, RO (2003). Основна гістологія: текст та атлас. McGraw-Hill.
3. Manascero, AR (2003). Атлас клітинної морфології, перебудови та супутніх захворювань. ВІДОМКА.
4. Родак, Б.Ф. (2005). Гематологія: основи та клінічне застосування. Panamerican Medical Ed.
5. Сан-Мігель, Дж. Ф. і Санчес-Гуджо, Ф. (ред.). (2015). Гематологія. Основний аргументований посібник. Elsevier Іспанія.
6. Vives Corrons, JL, & Aguilar Bascompte, JL (2006). Посібник з лабораторних методик з гематології. Массон.
7. Welsch, U., & Sobotta, J. (2008). Гістологія. Panamerican Medical Ed.