Shema jednog od mehanizama regulacije eritropoeze ">
Shema jednog od mehanizama regulacije eritropoeze (vanjski i unutarnji faktori Castlea i njihova interakcija).
Regulacija hematopoeze. Broj nastalih eritrocita, leukocita i trombocita odgovara broju stanica koje su uništene, tako da njihov ukupni broj ostaje konstantan. Organi krvnog sustava (koštana srž, slezena, jetra, limfni čvorovi) sadrže veliki broj receptora čiji nadražaj izaziva različite fiziološke reakcije. Dakle, postoji dvosmjerna veza ovih organa sa živčanim sustavom: oni primaju signale iz središnjeg živčanog sustava (koji reguliraju njihovo stanje) i, zauzvrat, izvor su refleksa koji mijenjaju stanje sebe i tijela u cjelini.
regulacija eritropoeze. Uz izgladnjivanje kisika uzrokovano bilo kojim razlogom, povećava se broj crvenih krvnih stanica u krvi. S gladovanjem kisikom uzrokovanim gubitkom krvi, značajnim uništavanjem crvenih krvnih stanica kao rezultat trovanja određenim otrovima, udisanjem plinskih smjesa s niskim sadržajem kisika, produljenim boravkom na velikim nadmorskim visinama, u tijelu se pojavljuju tvari koje stimuliraju hematopoezu - eritropoetini, koji su glikoproteini male molekulske mase. Regulacija proizvodnje eritropoetina, a time i broja crvenih krvnih zrnaca u krvi, odvija se pomoću mehanizama povratne sprege. Hipoksija potiče stvaranje sritropoetina u bubrezima (možda iu drugim tkivima). Oni, djelujući na koštanu srž, stimuliraju eritropoezu. Povećanje broja crvenih krvnih stanica poboljšava transport kisika i time smanjuje stanje hipoksije, što zauzvrat inhibira proizvodnju eritropoetina. Živčani sustav igra određenu ulogu u poticanju eritropoeze. Kada su živci koji vode do koštane srži nadraženi, povećava se sadržaj eritrocita u krvi.
regulacija leukopoeze. Stvaranje leukocita potiču leukopoetini koji se pojavljuju nakon brzog uklanjanja većeg broja leukocita iz krvi. Kemijska priroda i mjesto stvaranja leukopoetina u tijelu još nisu proučavani. Leukopoezu potiču nukleinske kiseline, produkti razgradnje tkiva koji nastaju pri njihovom oštećenju i upali te neki hormoni. Dakle, pod djelovanjem hormona hipofize - adrenokortikotropnog hormona i hormona rasta - povećava se broj neutrofila, a smanjuje broj eozinofila u krvi.
Živčani sustav ima važnu ulogu u poticanju leukopoeze. Iritacija simpatičkih živaca uzrokuje povećanje neutrofilnih leukocita u krvi. Dugotrajna iritacija vagusnog živca uzrokuje preraspodjelu leukocita u krvi: njihov se sadržaj povećava u krvi mezenterijskih žila i smanjuje u krvi perifernih žila; nadraženost i emocionalna uzbuđenost povećavaju broj leukocita u krvi. Nakon jela povećava se sadržaj leukocita u krvi koja cirkulira u posudama. U tim uvjetima, kao i tijekom mišićnog rada i bolnih podražaja, leukociti smješteni u slezeni i sinusima koštane srži ulaze u krvotok.
regulacija trombocitopoeze. Također je utvrđeno da stvaranje trombocita stimuliraju trombopoetini. Pojavljuju se u krvi nakon krvarenja. Kao rezultat njihovog djelovanja, nekoliko sati nakon značajnog akutnog gubitka krvi, broj trombocita se može udvostručiti. Trombocitopoetini su pronađeni u krvnoj plazmi zdravih ljudi i u odsutnosti gubitka krvi. Kemijska priroda i mjesto stvaranja trombopoetina u tijelu još nisu proučeni.
UVOD.
Eksperimentalna i klinička hematologija ima više od jednog stoljeća postojanja. Proučavanje fiziologije i patologije
Bolestima krvi posvećene su tisuće studija, a pitanje bolesti krvi jedno je od najvažnijih u modernoj medicini. Ako je fiziologija napravila značajan napredak u proučavanju meha-
mov regulacije respiratorne funkcije krvi i nekih njezinih fizikalno-kemijskih svojstava, onda je u proučavanju živčane regulacije hematopoeze njezino poznavanje nedostatno. Razvijaju se pitanja hematopoeze
Do sada su se uglavnom temeljile na čisto morfološkim položajima. I premda je znanje o genezi formiranih elemenata prilično široko i duboko, to se uopće ne može reći o idejama o živčanoj regulaciji hematopoeze. organa, u konceptu "krvnog sustava", naravno , značajan korak naprijed. Međutim, pitanje živčane regulacije jedinstvenog krvnog sustava još je daleko od završetka. U međuvremenu, bez sumnje, moraju postojati neki opći regulatorni utjecaji koji podčinjavaju cijeli krvni sustav i stalno ga dovode u sklad s tijelom kao cjelinom. IP Pavlov, koji je proučavao osnovne zakone moždanih hemisfera, dao je divne primjere kako je potrebno proučavati utjecaj višeg dijela živčanog sustava na sastav krvi. Tijekom života Ivana Petroviča Pavlova utvrđene su uvjetne refleksne promjene broja leukocita i njihov kvalitativni sastav. Izravni ključ za proučavanje mehanizama regulacije krvnog sustava je doktrina o funkcionalnim odnosima cerebralnog korteksa i unutarnjih organa, koju je stvorio akademik K. D. Bykov i koja je daljnji razvoj ideja I. P. Pavlova. Krv koja kola krvnim žilama, uz svu složenost procesa koji se u njoj odvijaju, ipak je krajnji rezultat rada niza posebnih organa živog organizma. Oni ga stvaraju, uništavaju i uz pomoć njih se distribuira u tijelu.
Suvremena fiziologija, temeljena na brojnim studijama I. P. Pavlova, čvrsto stoji na činjenici da takav organ ne postoji,
nema tkiva u tijelu koje nije regulirano u svom
rad živčanog sustava. Stoga je jasno da sastav krvi mora regulirati živčani sustav. Živčani sustav je bez sumnje regulator koji s pravom upravlja cijelim krvnim sustavom.
2. STANDARDI ZA STANIČNI SASTAV KOŠTANE SRŽI
I PERIFERNE KRV ZDRAVIH OSOBA.
U tablici N1 prikazani su rezultati statističke obrade podataka dobivenih u Središnjem zavodu za hematologiju i transfuziju krvi u istraživanju staničnog sastava koštane srži 197. godine.
primarni darivatelji muškaraca i žena u dobi od 20 do 45 godina,
kao i periferne krvi u 3414 muškaraca i žena u dobi od
20 do 58 godina. Istraživanje je provedeno u skladu sa zahtjevima koji su obvezni u izradi standarda: prilično velik kontingent ispitanih osoba koje žive približno u
jednakim uvjetima i na istom geografskom području strogi odabir zdravih ljudi i obrada dobivenih podataka metodama
varijacijska statistika. To daje razlog da se podaci prikazani u tablici smatraju standardima za stanični sastav koštane srži i glavne pokazatelje periferne krvi. Usporedna studija mijelograma punktata koštane srži dobivenih iz različitih hematopoetskih odskočnih dasaka pokazala je da je njihov stanični sastav identičan. Također nisu utvrđene značajne razlike u staničnom sastavu koštane srži kod muškaraca i žena. Proučavanje sastava periferne krvi u zdravih ljudi, na temelju velike količine materijala, provedeno varijacijsko-statističkom analizom, počelo je relativno nedavno, iako nitko ne sumnja u potrebu poznavanja normalnog sastava krvi. Klinička analiza periferne krvi jedna je od najčešćih laboratorijskih pretraga.
Podatke o sastavu periferne krvi u zdravih osoba relativno je lako dobiti, ali je te podatke teško procijeniti zbog
nedostatak jasnih ideja o normalnom sastavu perifernih
krv. U praksi manji pomaci u
sastav periferne krvi, koji prema nekim autorima
Standardi za stanični sastav koštane srži zdravih ljudi.
stol 1
MIJELOGRAM sternum ilium
retikularne stanice strome |0,3*0,02 0,2*0,03 0,2*0,01 0,2*0,03
slobodno ležeći|0,1*0,01 0,1*0,02 0,1*0,01 0,1*0,02 nediferencirani blasti|1,4*0,08 1,3*0,09 1,0*0,03 0,8*0,07 mijeloblasti |0,1*0,01 0,1*0,02 0,2*0,02 0,2*0,02 promijelociti | 0,13 1,3*0,03 1,3*0,10 neutrofilni mijelociti |12,3*0,46 12,6*0,64 11,4*0,20 11,1*0,60
eozinofilni |1,3*0,09 1,1*0,11 0,7*0,02 0,7*0,10 neutrofilni metamijelociti|15,0*0,36 14,6*0,50 13,4*0,10 12,0*0,03
eozinofilni|0,2*0,02 0,3*0,05 0,2*0,01 0,2*0,03 ubodni neutrofili|17,0*0,49 16,0*0,63 15,0*0,22 16,0*0,50
eozinofili|0,4*0,03 0,4*0,03 0,1*0,01 0,1*0,02 segmentirani neutrofili|19,0*0,62 20,4*0,99 22,0*0,33 25,1*1,00
eozinofili |0,6*0,05 0,7*0,11 1,0*0,05 1,0*0,09
bazofili |0,2*0,03 0,3*0,03 0,3*0,03 0,2*0,01 limfociti |11,0*0,45 10,4*0,57 11,4*0,25 12,2*0,70
monociti |1,4*0,13 1,2*0,11 1,2*0,06 1,0*0,10
proeritroblasti |0,6*0,06 0,6*0,06 1,1*0,03 1,1*0,06
bazofilni eritroblasti|2,2*0,14 2,6*0,02 3,0*0,10 2,1*0,20
polikromatofilni|11,0*0,34 11,4*0,56 12,0*0,25 10,0*0,40
oksifilni |0,6*0,05 0,5*0,06 0,5*0,02 0,6*0,06 oksifilni normoblasti |0,5*0,04 0,5*0,07 3,0*0,11 3,0*0,15
polikromatofilne |2,0*0,19 1,7*0,19 0,4*0,01 0,5*0,07 plazma stanice |1,0*0,08 1,0*0,08 0,5*0,02 0,5*0,04 mijelokariocita po µl |90000*4000 97400*6500 1100060*3
[ 1 (str.148,149,150,151)]
treba smatrati odstupanjem od norme, a po mišljenju drugih
Kao fiziološka značajka zdrave osobe (Tablica N2).
Stanični sastav periferne krvi u muškaraca i žena.
tablica 2
hemoglobin % M 14,7*0,03
eritrociti, milijun u 1 µl M 4,7*0,01
indeks boje M 0,93*0,001
retikulociti,% M 4,0*0,01
ESR, mm/h M 4,0*0,01
trombocita, tisuća u 1 µl M 228,0*1,9
leukocita, tisuća u 1 µl M 6,4*0,02
ubod, % 2,5*0,04
segmentirano,% 59,5*0,2
eozinofili, % 2,5*0,04
bazofili, % 0,5*0,01
limfociti,% 28,0*0,1
monociti, % 7,0*0,10
[ 1 (str.151)]
Širok raspon fluktuacija u sastavu periferne krvi u zdravih ljudi može se smatrati fiziološkim
značajka koja svjedoči o velikoj fleksibilnosti i adaptivnoj sposobnosti hematopoetskog sustava. Od brojnih faktora
okoliša, koji utječu na procese hematopoeze i sastav periferne krvi, sezonske fluktuacije u sastavu periferne krvi zaslužuju najveću pozornost. Međutim, u dosadašnjoj literaturi
Od tada ne postoji jedinstvena ideja o sezonskim fluktuacijama u perifernoj krvi kod zdravih ljudi. Proučavajući sastav periferne krvi u zdravih ljudi u različitim godišnjim dobima, nisu pronađene jasne razlike u broju leukocita, eritrocita i sadržaju hemoglobina po sezoni pri ispitivanju muškaraca i žena. Također nisu dobivene značajne fluktuacije pri proučavanju leukocitne formule, broja trombocita, retikulocita i brzine sedimentacije eritrocita (ESR).(A.P. Fedorov "Normalna regulacija hematopoeze")
3. KRATKI PODACI O INERVACIJI ORGANA
Krvarenje i krvarenje.
Anatomi su dugo proučavali inervaciju tkiva koštane srži, unatoč iznimnoj težini ove vrste istraživanja.
Od brojnih radova valja izdvojiti studiju D. Miskolcza (1926.), koja je pokazala da većina živaca ulazi u koštanu srž, a prate je krvne žile. Živčane završetke u obliku mreže pronašao je u koštanoj srži životinja Ch.Glazer /1928/.
Godine 1929. u svom izvještaju Kongresu ruskih kirurga
D. B. Iosseliani istaknuo je da inervaciju kostiju provode periostalno-koštani i vaskularno-koštani živci. Posebno se ističe činjenica da epifize cjevastih kostiju i kostiju spužvaste građe, tj. mjesta s najvećim sadržajem crvene koštane srži imaju mnogo snažniju inervaciju od dijafiza dugih kostiju. F. de Castro (1930) pronašao je u koštanoj srži zajedno sa simpatičkim i cerebro-spinalnim vlaknima, za koje smatra da su centripetalna. Živčana vlakna
na može i bez obzira na žile prodrijeti između elemenata koštane srži.
I.P. Dmitriev (1941), izvršivši mikroskopski pregled
ing komada glave nadlaktične kosti ljudskog leša, nastoji prepoznati prisutnost živaca u koštanom tkivu.
G. I. Chekulaev (1952.) u laboratoriju pod vodstvom profesora B. A. Dolgo-Saburova napravio je histološki pregled
inervaciju koštane srži i pronađena živčana vlakna ne samo
u krvnim žilama, ali i u samoj koštanoj srži. Od poznate vrijednosti u odnosu na dokaz inervacije koštane srži i koštanog tkiva su podaci koji ukazuju na osjetljivost kostiju. Kao što je poznato, u medicini i fiziologiji dugo je dominiralo stajalište, koje je posebno razvio K. Lenander, o neosjetljivosti kostiju i tkiva koštane srži. Suprotnog mišljenja bio je IP Pavlov koji je istaknuo da ljudi već odavno subjektivno znaju da su kosti bolnije od kože. Ovo je stajalište dodatno potvrđeno u radovima R. Lericha (1930.) i G. Nystrema (1917.), koji ističu osjetljivost koštane srži i smatraju da je lokalna anestezija neophodna prije kiretaže. Nakon što je M.I. Arinkin uveo metodu intravitalnog pregleda koštane srži punkcijom prsne kosti, pojavile su se indikacije boli tijekom ovog postupka. Prvi put se to spominje kod autora 1928. godine, kada je primijetio da se "pacijenti žale na bolove u prsnoj kosti i rebrima", osobito pri sisanju koštane srži. Mnogo kasnije, M.I. Arinkin (1946), na temelju ovog simptoma boli, izravno ukazuje na to da se pitanje prisutnosti inervacije koštane srži treba riješiti pozitivno. U radovima posvećenim intraosalnim infuzijama raznih ljekovitih tvari i krvi, također postoje naznake da se na početku infuzije bilježi bol.
Normalno, broj formiranih eritrocita odgovara broju uništenih, a njihov ukupni broj ostaje iznenađujuće konstantan.
Uz izgladnjivanje kisika uzrokovano bilo kojim razlogom, povećava se broj crvenih krvnih stanica u krvi. Lokalno izgladnjivanje koštane srži kisikom ne dovodi do povećane eritropoeze.
Istraživanja su pokazala da krvna plazma životinje podvrgnute gladovanju kisikom, kada se transfuzira u normalnu životinju, potiče eritropoezu u njoj. S gladovanjem kisikom (uzrokovano anemijom, udisanjem plinskih smjesa s niskim sadržajem kisika, produljenim boravkom na velikim visinama, bolestima dišnog sustava itd.) U tijelu se pojavljuju tvari koje stimuliraju hematopoezu - eritropoetine. Potonji su glikoproteini male molekularne težine. U životinja, nakon uklanjanja bubrega, eritropoetini se ne pojavljuju u krvi. Stoga se vjeruje da se stvaranje eritropoetina događa u bubrezima.
Uz poremećenu proizvodnju eritropoetina mnogi istraživači povezuju razne bolesti krvotvornog sustava, kao što su nedovoljno stvaranje crvenih krvnih stanica i smanjenje njihovog broja u krvi (anemija), te njihovo prekomjerno stvaranje i povećanje broja (policitemija).
Intenzitet stvaranja leukocita – leukopoeza – ovisi uglavnom o djelovanju pojedinih nukleinskih kiselina i njihovih derivata. Tvari koje potiču leukopoezu su produkti razgradnje tkiva koji nastaju tijekom oštećenja, upale i sl. Pod utjecajem hormona hipofize – adrenokortikotropnog hormona i hormona rasta – povećava se broj neutrofila, a smanjuje broj eozinofila u krvi.
Prema brojnim studijama, živčani sustav ima ulogu u poticanju eritropoeze. U laboratoriju S. P. Botkina još 80-ih godina prošlog stoljeća pokazano je da kod nadraženih živaca koji vode do koštane srži kod pasa raste sadržaj crvenih krvnih zrnaca. Iritacija simpatičkih živaca također uzrokuje povećanje broja neutrofilnih leukocita u krvi.
Prema F. Chubalsky, iritacija vagusnog živca uzrokuje preraspodjelu leukocita u krvi: njihov se sadržaj povećava u krvi mezenterijskih žila i smanjuje u krvi perifernih žila; stimulacija simpatičkih živaca ima suprotan učinak. Iritacija boli i emocionalno uzbuđenje povećavaju broj leukocita u krvi.
Nakon jela, usred želučane probave, povećava se sadržaj leukocita u krvi koja cirkulira u žilama. Taj se fenomen naziva redistributivna ili probavna leukocitoza.
Učenici IP Pavlova pokazali su da probavna leukocitoza može biti uzrokovana i uvjetnim refleksom.
Organi krvnog sustava (koštana srž, slezena, jetra, limfni čvorovi) sadrže veliki broj receptora, čija iritacija, prema pokusima V. N. Černigovskog, uzrokuje različite fiziološke reakcije. Dakle, postoji dvosmjerna veza između ovih organa i živčanog sustava: oni primaju signale iz središnjeg živčanog sustava (koji reguliraju njihovo stanje) i zauzvrat su izvor refleksa koji mijenjaju stanje sebe i tijela. u cjelini.
(leukopoeza) i krvnih pločica (trombocitopoeza).
U odraslih životinja odvija se u crvenoj koštanoj srži, gdje nastaju eritrociti, svi zrnati leukociti, monociti, trombociti, B-limfociti i prekursori T-limfocita. U timusu se odvija diferencijacija T-limfocita, u slezeni i limfnim čvorovima - diferencijacija B-limfocita i razmnožavanje T-limfocita.
Zajednička stanica predaka svih krvnih stanica je pluripotentna krvna matična stanica, koja je sposobna za diferencijaciju i može dovesti do rasta bilo koje krvne stanice i sposobna je za dugotrajno samoodržavanje. Svaka hematopoetska matična stanica tijekom svoje diobe pretvara se u dvije stanice kćeri, od kojih je jedna uključena u proces proliferacije, a druga nastavlja klasu pluripotentnih stanica. Diferencijacija matičnih hematopoetskih stanica događa se pod utjecajem humoralnih čimbenika. Kao rezultat razvoja i diferencijacije, različite stanice dobivaju morfološke i funkcionalne značajke.
Eritropoeza odvija se u mijeloidnom tkivu koštane srži. Prosječni životni vijek eritrocita je 100-120 dana. Dnevno se stvara do 2 * 10 11 stanica.
Riža. Regulacija eritropoeze
Regulacija eritropoeze provode eritropoetini nastali u bubrezima. Eritropoezu stimuliraju muški spolni hormoni, tiroksin i kateholamini. Za stvaranje crvenih krvnih zrnaca potrebni su vitamin B 12 i folna kiselina, unutarnji hematopoetski faktor koji se stvara u želučanoj sluznici, željezo, bakar, kobalt i vitamini. U normalnim uvjetima stvara se mala količina eritropoetina koja dolazi do crvenih moždanih stanica i stupa u interakciju s receptorima eritropoetina, što rezultira promjenom koncentracije cAMP u stanici, što povećava sintezu hemoglobina. Stimulacija eritropoeze također se provodi pod utjecajem takvih nespecifičnih čimbenika kao što su ACTH, glukokortikoidi, kateholamini, androgeni, kao i aktivacija simpatičkog živčanog sustava.
RBC se uništavaju intracelularnom hemolizom mononuklearnih stanica u slezeni i unutar krvnih žila.
Leukopoeza javlja se u crvenoj koštanoj srži i limfoidnom tkivu. Taj proces potiču specifični čimbenici rasta, odnosno leukopoetini, koji djeluju na određene prekursore. Važnu ulogu u leukopoezi imaju interleukini, koji pospješuju rast bazofila i eozinofila. Leukopoezu potiču i produkti raspadanja leukocita i tkiva, mikroorganizmi, toksini.
Trombocitopoeza Reguliraju ga trombopoetini, koji se stvaraju u koštanoj srži, slezeni, jetri, kao i interleukini. Zahvaljujući trombopoetinima, regulira se optimalan omjer između procesa razgradnje i stvaranja trombocita.
Hemocitopoeza (hematopoeza, hematopoeza) - skup procesa transformacije hematopoetskih matičnih stanica u različite vrste zrelih krvnih stanica (eritrociti - eritropoeza, leukociti - leukopoeza i trombociti - trombocitopoeza), osiguravajući njihov prirodni gubitak u tijelu.
Suvremene ideje o hematopoezi, uključujući putove diferencijacije pluripotentnih krvotvornih matičnih stanica, najvažnije citokine i hormone koji reguliraju procese samoobnavljanja, proliferacije i diferencijacije pluripotentnih matičnih stanica u zrele krvne stanice, prikazane su na sl. jedan.
pluripotentne hematopoetske matične stanice nalaze se u crvenoj koštanoj srži i sposobni su za samoobnavljanje. Oni također mogu cirkulirati u krvi izvan hematopoetskih organa. PSGC koštane srži s normalnom diferencijacijom daje nastanak svih vrsta zrelih krvnih stanica - eritrocita, trombocita, bazofila, eozinofila, neutrofila, monocita, B- i T-limfocita. Da bi se stanični sastav krvi održao na odgovarajućoj razini, u ljudskom tijelu dnevno se formira prosječno 2,00. 10 11 eritrocita, 0,45 . 10 11 neutrofila, 0,01 . 10 11 monocita, 1,75 . 10 11 trombocita. Kod zdravih ljudi ti su pokazatelji prilično stabilni, iako se u uvjetima povećane potražnje (prilagodba visokim planinama, akutni gubitak krvi, infekcija) ubrzavaju procesi sazrijevanja prekursora koštane srži. Visoka proliferativna aktivnost matičnih hematopoetskih stanica blokirana je fiziološkom smrću (apoptozom) njihovog viška potomstva (u koštanoj srži, slezeni ili drugim organima) i, ako je potrebno, njih samih.
Riža. 1. Hijerarhijski model hemocitopoeze, uključujući putove diferencijacije (PSGC) i najvažnije citokine i hormone koji reguliraju procese samoobnavljanja, proliferacije i diferencijacije PSGC u zrele krvne stanice: A - mijeloične matične stanice (CFU-HEMM), koji je prekursor monocita, granulocita, trombocita i eritrocita; B - limfoidne matične stanice-prekursor limfocita
Procjenjuje se da se svaki dan u ljudskom tijelu gubi (2-5). 10 11 krvnih stanica, koje će umiješati jednak broj novih. Da bi se zadovoljila ova ogromna stalna potreba tijela za novim stanicama, hemocitopoeza se ne prekida tijekom cijelog života. U prosjeku, osoba starija od 70 godina života (tjelesne težine 70 kg) proizvodi: eritrocita - 460 kg, granulocita i monocita - 5400 kg, trombocita - 40 kg, limfocita - 275 kg. Stoga se hematopoetska tkiva smatraju jednima od mitotički najaktivnijih.
Suvremene ideje o hemocitopoezi temelje se na teoriji matičnih stanica, čije je temelje postavio ruski hematolog A.A. Maksimov početkom 20. stoljeća. Prema ovoj teoriji, sve krvne stanice potječu od jedne (primarne) pluripotentne matične hematopoetske (hematopoetske) stanice (PSHC). Ove stanice su sposobne za dugotrajnu samoobnavljanje i, kao rezultat diferencijacije, mogu dati početak bilo kojoj klici krvnih stanica (vidi sliku 1.), au isto vrijeme zadržati svoju vitalnost i svojstva.
Matične stanice (SC) jedinstvene su stanice sposobne za samoobnavljanje i diferencijaciju ne samo u krvne stanice, već i u stanice drugih tkiva. Prema podrijetlu i izvoru nastanka i izdvajanja, SC se dijele u tri skupine: embrionalne (SC tkiva embrija i fetusa); regionalni, ili somatski (SC odraslog organizma); inducirana (SC dobivena kao rezultat reprogramiranja zrelih somatskih stanica). Prema sposobnosti razlikovanja razlikuju se toti-, pluri-, multi- i unipotentni SC. Totipotentni SC (zigota) reproducira sve organe embrija i strukture potrebne za njegov razvoj (placenta i pupkovina). Pluripotentni SC može biti izvor stanica koje potječu iz bilo kojeg od tri klica. Multi (poli)potentni SC je sposoban formirati specijalizirane stanice nekoliko vrsta (na primjer, krvne stanice, stanice jetre). U normalnim uvjetima unipotentni SC se diferencira u specijalizirane stanice određenog tipa. Embrionalne SC su pluripotentne, dok su regionalne SC pluripotentne ili unipotentne. Učestalost PSGC je prosječno 1:10 000 stanica u crvenoj koštanoj srži i 1:100 000 stanica u perifernoj krvi. Pluripotentne SC mogu se dobiti kao rezultat reprogramiranja somatskih stanica različitih tipova: fibroblasta, keratinocita, melanocita, leukocita, β-stanica gušterače i drugih, uz sudjelovanje faktora transkripcije gena ili miRNA.
Svi SC-ovi imaju niz zajedničkih svojstava. Prvo, oni su nediferencirani i nemaju strukturne komponente za obavljanje specijaliziranih funkcija. Drugo, sposobni su za proliferaciju s stvaranjem velikog broja (desetke i stotine tisuća) stanica. Treće, oni su sposobni za diferencijaciju, tj. proces specijalizacije i stvaranje zrelih stanica (na primjer, eritrocita, leukocita i trombocita). Četvrto, sposobne su za asimetričnu diobu, kada se iz svake SC formiraju dvije stanice kćeri, od kojih je jedna identična matičnoj i ostaje stabljika (svojstvo samoobnavljanja SC), a druga se diferencira u specijalizirane stanice. Konačno, peto, SC mogu migrirati u lezije i diferencirati se u zrele oblike oštećenih stanica, potičući regeneraciju tkiva.
Postoje dva razdoblja hemocitopoeze: embrionalno - u embriju i fetusu i postnatalno - od rođenja do kraja života. Embrionalna hematopoeza počinje u žumanjčanoj vrećici, zatim izvan nje u prekordijalnom mezenhimu, od 6. tjedna života prelazi u jetru, a od 12. do 18. tjedna u slezenu i crvenu koštanu srž. Od 10. tjedna starosti počinje stvaranje T-limfocita u timusu. Od trenutka rođenja, glavni organ hemocitopoeze postupno postaje crvena koštana srž. Fokusi hematopoeze prisutni su kod odrasle osobe u 206 kostiju kostura (prsna kost, rebra, kralješci, epifize cjevastih kostiju itd.). U crvenoj koštanoj srži, samoobnavljanje PSGC i stvaranje mijeloidnih matičnih stanica iz njih, koje se nazivaju i jedinica za stvaranje kolonija granulocita, eritrocita, monocita, megakariocita (CFU-GEMM); limfoidna matična stanica. Misloidne polioligopotentne matične stanice (CFU-GEMM) mogu se diferencirati: u monopotentne komitirane stanice - prekursore eritrocita, koje se nazivaju i jedinice koje formiraju prasak (BFU-E), megakariocite (CFU-Mgcc); u polioligopotentne komitirane stanice granulocita-monocita (CFU-GM), diferencirajući se u monopotentne prekursore granulocita (bazofili, neutrofili, eozinofili) (CFU-G) i prekursore monocita (CFU-M). Limfna matična stanica prekursor je T- i B-limfocita.
U crvenoj koštanoj srži, od navedenih stanica koje tvore kolonije, kroz niz međufaza, regikulociti (prethodnici eritrocita), megakariociti (iz kojih se “skida” trombocit, i), granulociti (neutrofili, eozinofili, bazofili ), monociti i B-limfociti nastaju kroz niz međufaza. U timusu, slezeni, limfnim čvorovima i limfoidnom tkivu povezanom s crijevima (tonzile, adenoidi, Peyerove mrlje) dolazi do stvaranja i diferencijacije T-limfocita i plazma stanica od B-limfocita. U slezeni također postoje procesi hvatanja i uništavanja krvnih stanica (prvenstveno eritrocita i trombocita) i njihovih fragmenata.
U ljudskoj crvenoj koštanoj srži hemocitopoeza se može dogoditi samo u normalnom mikrookruženju koje izaziva hemocitopoezu (HIM). U formiranju GIM-a sudjeluju različiti stanični elementi koji čine stromu i parenhim koštane srži. GIM tvore T-limfociti, makrofagi, fibroblasti, adipociti, endotelne stanice krvnih žila mikrovaskulature, komponente izvanstaničnog matriksa i živčana vlakna. Elementi GIM-a kontroliraju procese hematopoeze, kako uz pomoć citokina i faktora rasta koje oni proizvode, tako i izravnim kontaktom s hematopoetskim stanicama. Strukture HIM fiksiraju matične stanice i druge progenitorske stanice u određenim područjima hematopoetskog tkiva, prenose im regulatorne signale i sudjeluju u njihovoj metaboličkoj opskrbi.
Hemocitopoezu kontroliraju složeni mehanizmi koji je mogu održavati relativno konstantnom, ubrzati ili inhibirati, inhibirajući staničnu proliferaciju i diferencijaciju do inicijacije apoptoze predanih stanica prekursora, pa čak i pojedinačnih PSGC.
Regulacija hematopoeze- ovo je promjena intenziteta hematopoeze u skladu s promjenjivim potrebama tijela, koja se provodi pomoću njezinog ubrzanja ili inhibicije.
Za potpunu hemocitopoezu potrebno je:
Ulogu vanjske signalne informacije za proliferaciju i apoptozu SHC-a imaju citokini, hormoni, neurotransmiteri i čimbenici mikrookoliša. Među njima se razlikuju ranodjelujući i kasnodjelujući, multilinearni i monolinearni čimbenici. Neki od njih stimuliraju hematopoezu, drugi je inhibiraju. Ulogu unutarnjih regulatora pluripotencije ili SC diferencijacije imaju transkripcijski faktori koji djeluju u staničnoj jezgri.
Specifičnost učinka na matične hematopoetske stanice obično se postiže djelovanjem ne jednog, već nekoliko čimbenika odjednom. Učinci čimbenika postižu se stimulacijom specifičnih receptora hematopoetskih stanica, čiji se skup mijenja u svakoj fazi diferencijacije tih stanica.
Ranodjelujući čimbenici rasta koji potiču preživljavanje, rast, sazrijevanje i transformaciju matičnih i drugih hematopoetskih stanica prekursora nekoliko linija krvnih stanica su faktor matičnih stanica (SCF), IL-3, IL-6, GM-CSF, IL-1, IL-4, IL-11, LIF.
Razvoj i diferencijacija krvnih stanica, pretežno jedne linije, određena je kasnodjelujućim čimbenicima rasta - G-CSF, M-CSF, EPO, TPO, IL-5.
Čimbenici koji inhibiraju proliferaciju hematopoetskih stanica su transformirajući faktor rasta (TRFβ), makrofagni upalni protein (MIP-1β), faktor nekroze tumora (TNFa), interferoni (IFN(3, IFNy), laktoferin.
Djelovanje citokina, čimbenika rasta, hormona (eritropoetina, hormona rasta i dr.) na stanice hematopoetskih organa najčešće se ostvaruje stimulacijom 1-TMS-, a rjeđe 7-TMS-receptora plazma membrana, a rjeđe putem stimulacija intracelularnih receptora (glukokortikoidi, T 3 IT 4).
Za normalno funkcioniranje, hematopoetsko tkivo treba niz vitamina i mikroelemenata.
Vitamin B12 i folna kiselina potrebni su za sintezu nukleoproteina, sazrijevanje i diobu stanica. Za zaštitu od razaranja u želucu i apsorpcije u tankom crijevu, vitamin B 12 treba glikoprotein (unutarnji Castleov faktor) koji proizvode parijetalne stanice želuca. S nedostatkom ovih vitamina u hrani ili nedostatkom unutarnjeg čimbenika Castle (na primjer, nakon kirurškog uklanjanja želuca), osoba razvija hiperkromnu makrocitnu anemiju, hipersegmentaciju neutrofila i smanjenje njihove proizvodnje, kao i trombocitopeniju . Vitamin B 6 je potreban za sintezu subjekta. Vitamin C potiče metabolizam (rodičnu kiselinu i sudjeluje u metabolizmu željeza. Vitamini E i PP štite membranu eritrocita i hem od oksidacije. Vitamin B2 je potreban za poticanje redoks procesa u stanicama koštane srži.
Željezo, bakar, kobalt potrebni su za sintezu hema i hemoglobina, sazrijevanje eritroblasta i njihovu diferencijaciju, poticanje sinteze eritropoetina u bubrezima i jetri te obavljanje plinotransportne funkcije eritrocita. U uvjetima njihovog nedostatka u tijelu se razvija hipokromna, mikrocitna anemija. Selen pojačava antioksidativno djelovanje vitamina E i PP, a cink je neophodan za normalno funkcioniranje enzima karboanhidraze.
Organ hematopoeze (hematopoeze) najveći je organ ljudskog tijela po volumenu i aktivnosti. Nalazi se uglavnom u kostima. Oko 20-30% crvene koštane srži čini eritropoetsko tkivo (tj. tkivo koje proizvodi crvena krvna zrnca). RBC sazrijevaju u crvenoj koštanoj srži 12 dana. Njihov životni vijek u krvotoku je 120 dana. Svaki dan u tijelu odrasle osobe proizvede se i uništi 2 * 10 11 (dvjesto milijardi) crvenih krvnih stanica.
Dakle, koštana srž djeluje kao organ koji osigurava potrebnu razinu hemoglobina i potreban broj crvenih krvnih stanica u krvi. Stvaranje crvenih krvnih stanica (eritropoeza) u crvenoj koštanoj srži ovisi o mnogim čimbenicima. Regulacija hematopoeze (hematopoeze):
Na eritropoezu uglavnom utječu:
Na leukopoezu uglavnom utječu:
U tim procesima sudjeluju i mikroelementi i proteini.
Glavnu ulogu u regulaciji stvaranja i sazrijevanja eritrocita (eritropoeze) ima eritropoetin. Eritropoetin - bubrežni hormon koji kontrolira i regulira eritropoezu. Zbog nedostatka hormona eritropoetina, bolesnici razvijaju tešku normokromnu anemiju (s malim brojem crvenih krvnih stanica u krvi, ali normalnim sadržajem hemoglobina u svakoj crvenoj krvnoj stanici). Zbog niskog broja crvenih krvnih zrnaca, razina hemoglobina u krvi pada na 50-80 g/l, dok je norma kod žena 110-152 g/l, a kod muškaraca 120-172 g/l. Takvi se bolesnici liječe lijekovima rekombinantnog humanog eritropoetina. Učinkovitost takvog liječenja smanjuje se s nedostatkom željeza u tijelu.
Sastav i količina formiranih elemenata koji cirkuliraju u vaskularnom krevetu ovise o promjenama u unutarnjem okruženju tijela i različitim vanjskim utjecajima. Krvne stanice nisu inervirane i stoga je krv tekuće tkivo tijela, koje se oduvijek smatralo autonomnim. Smatralo se da sastav i broj oblikovanih elemenata periferne krvi ovisi samo o humoralnoj regulaciji, odnosno o raznim kemikalijama koje cirkuliraju u krvi.
Sada je dokazano da je krv, kao i drugi tjelesni sustavi, regulirana neurohumoralnim putem. Po prvi put, ideju živčane regulacije hematopoeze i preraspodjele krvnih elemenata iznio je S. P. Botkin 1883. godine.
Dokazi za živčanu regulaciju krvnog sustava su sljedeći:
