HEMATOPOÉZA: FÁZY A FUNKCIE - BIOLÓGIE - 2026

Hematopoézou je proces vzniku a rozvoja krvných buniek, najmä prvkov, ktoré obsahujú: erytrocytov, leukocytov a krvných doštičiek.

Oblasť alebo orgán zodpovedný za hematopoézu sa líši v závislosti od štádia vývoja, či už ide o embryo, plod, dospelý atď. Všeobecne sú identifikované tri fázy procesu: mezoblastický, pečeňový a medulárny, známy tiež ako myeloid.

Zdroj: Jmarchn, z Wikimedia Commons

Hematopoéza začína v prvých týždňoch života embrya a vyskytuje sa v žĺtkovom vaku. Pečeň potom kradne vedúcu úlohu a bude miestom hematopoézy až do narodenia dieťaťa. Počas tehotenstva môžu byť do tohto procesu zapojené aj ďalšie orgány, napríklad slezina, lymfatické uzliny a týmus.

Pri narodení sa väčšina procesu uskutočňuje v kostnej dreni. Počas prvých rokov života nastáva „fenomén centralizácie“ alebo Newmanov zákon. Tento zákon opisuje, ako je krvotvorba obmedzená na kostru a konce dlhých kostí.

Funkcie krvotvorby

Krvné bunky žijú veľmi krátko, v priemere niekoľko dní alebo dokonca mesiacov. Tento čas je relatívne krátky, takže krvné bunky sa musia neustále vytvárať.

U zdravého dospelého človeka môže produkcia dosiahnuť okolo 200 miliárd červených krviniek a 70 miliárd neutrofilov. Táto masívna produkcia sa uskutočňuje (u dospelých) v kostnej dreni a nazýva sa hematopoéza. Tento výraz pochádza z koreňov hemat, čo znamená krv a poézia, čo znamená formovanie.

Prekurzory lymfocytov tiež pochádzajú z kostnej drene. Tieto prvky však takmer okamžite opúšťajú oblasť a migrujú do týmusu, kde vykonávajú proces dozrievania - tzv. Lymfopoéza.

Podobne existujú výrazy na individuálny opis tvorby krvných prvkov: erytropoéza pre erytrocyty a trombopoéza pre krvné doštičky.

Úspešnosť hematopoézy závisí predovšetkým od dostupnosti základných prvkov, ktoré pôsobia ako kofaktory v nevyhnutných procesoch, ako je produkcia proteínov a nukleových kyselín. Medzi týmito živinami nájdeme okrem iného vitamíny B6, B12, kyselinu listovú, železo.

fázy

Mezoblastická fáza

Historicky sa verilo, že celý proces hematopoézy sa uskutočňuje v krvných ostrovčekoch mimodermonálnej mezodermy v žĺtkovom vaku.

Dnes je známe, že v tejto oblasti sa vyvíjajú iba erytroblasty a že hematopoetické kmeňové bunky alebo kmeňové bunky vznikajú zo zdroja v blízkosti aorty.

Týmto spôsobom je možné prvé príznaky hematopoézy zistiť na mezenchýme žĺtkového vaku a fixačného pedikusu.

Kmeňové bunky sa nachádzajú v oblasti pečene, približne v piaty týždeň tehotenstva. Tento proces je dočasný a končí medzi šiestym a ôsmym týždňom tehotenstva.

Hepatálna fáza

Od štvrtého a piateho týždňa tehotenstva sa v pečeňovom tkanive vyvíjajúceho sa plodu začnú objavovať erytoblasty, granulocyty a monocyty.

Pečeň je hlavným orgánom pre krvotvorbu počas života plodu a dokáže udržať svoju aktivitu až do prvých týždňov po narodení dieťaťa.

V treťom mesiaci vývoja embrya vrcholia pečeňová aktivita erytropoézy a granulopoézy. Na konci tejto krátkej fázy tieto primitívne bunky úplne zmiznú.

U dospelých je možné, že sa krvná pečeň opäť aktivuje a hovoríme o extramedulárnej krvotvorbe.

Aby sa tento jav objavil, musí telo čeliť určitým patológiám a nepriaznivým situáciám, ako sú vrodené hemolytické anémie alebo myeloproliferatívne syndrómy. V týchto prípadoch extrémnej potreby môžu pečeň aj cieva obnoviť hematopoetickú funkciu.

Sekundárne orgány v pečeňovej fáze

Následne dochádza k megakaryocytovému vývoju spolu so slezinnou aktivitou erytropoézy, granulopoézy a lymfopoézy. Hematopoetická aktivita sa deteguje aj v lymfatických uzlinách a týmuse, ale v menšej miere.

Pozoruje sa postupné znižovanie aktivity sleziny, čím sa končí granulopoéza. U plodu je týmus prvý orgán, ktorý je súčasťou lymfatického systému.

U niektorých druhov cicavcov môže byť tvorba krvných buniek v slezine preukázaná počas života jednotlivca.

Medulárna fáza

Okolo piateho mesiaca vývoja začínajú ostrovčeky nachádzajúce sa v mezenchymálnych bunkách vytvárať krvné bunky všetkých typov.

Medová produkcia začína osifikáciou a rozvojom kostnej drene. Prvou kosťou, ktorá vykazuje spinálnu hematopoetickú aktivitu, je kľúčná kosť, nasledovaná rýchlou osifikáciou zvyšku kostrových zložiek.

V kostnej dreni je pozorovaná zvýšená aktivita, ktorá vytvára extrémne hyperplastickú červenú dreň. V polovici šiesteho mesiaca sa medulla stáva hlavným miestom hematopoézy.

Hematopoetické tkanivo u dospelých

Kostná dreň

U zvierat je za produkciu krvných prvkov zodpovedná červená kostná dreň alebo hematopoetická kostná dreň.

Nachádza sa v plochých kostiach lebky, hrudnej kosti a rebier. U dlhších kostí je červená kostná dreň obmedzená na končatiny.

Existuje iný druh drene, ktorý nie je tak biologicky dôležitý, pretože sa nezúčastňuje na produkcii krvných prvkov, ktorá sa nazýva žltá kostná dreň. Kvôli vysokému obsahu tuku sa nazýva žltá.

V prípade potreby sa môže žltá kostná dreň transformovať na červenú kostnú dreň a zvýšiť produkciu krvných prvkov.

Myeloidná línia diferenciácie

Zahŕňa maturačnú bunkovú sériu, kde každá z nich končí tvorbou rôznych bunkových zložiek, či už erytrocytov, granulocytov, monocytov a krvných doštičiek, v ich príslušných sériách.

Erytropoetická séria

Táto prvá línia vedie k tvorbe erytrocytov, známych tiež ako červené krvinky. Tento proces charakterizuje niekoľko udalostí, napríklad syntéza bielkoviny hemoglobínu - respiračný pigment zodpovedný za transport kyslíka a zodpovedný za charakteristickú červenú farbu krvi.

Tento jav závisí od erytropoetínu, ktorý je sprevádzaný zvýšenou acidofilnosťou buniek, stratou jadra a vymiznutím organel a cytoplazmatických kompartmentov.

Pamätajme, že jednou z najvýznamnejších charakteristík erytrocytov je ich nedostatok organel vrátane jadra. Inými slovami, červené krvinky sú bunkové „vrecká“ s hemoglobínom vo vnútri.

Proces diferenciácie v erytropoetických sériách vyžaduje vykonanie série stimulačných faktorov.

Granulomonopoetické série

Proces dozrievania tejto série vedie k tvorbe granulocytov, ktoré sa delia na neutrofily, eozinofily, bazofily, žírne bunky a monocyty.

Táto séria je charakterizovaná spoločnou progenitorovou bunkou nazývanou jednotka tvoriaca granulomonocytové kolónie. To sa líši od vyššie uvedených typov buniek (neutrofilné granulocyty, eozinofily, bazofily, žírne bunky a monocyty).

Jednotky tvoriace granulomonocytové kolónie a jednotky tvoriace monocytové kolónie sú odvodené od jednotky tvoriacej granulomonocytové kolónie. Neutrofilné granulocyty, eozinofily a bazofily sú odvodené od prvého.

Megakaryocytová séria

Cieľom tejto série je tvorba krvných doštičiek. Krvné doštičky sú bunkové prvky nepravidelného tvaru bez jadra, ktoré sa zúčastňujú procesov zrážania krvi.

Počet krvných doštičiek musí byť optimálny, pretože akékoľvek nerovnosti majú negatívne dôsledky. Nízky počet krvných doštičiek predstavuje vysoké krvácanie, zatiaľ čo veľmi vysoký počet môže viesť k trombotickým príhodám v dôsledku tvorby zrazenín, ktoré upchávajú cievy.

Prvý prekurzor doštičiek, ktorý má byť rozpoznaný, sa nazýva megakaryoblast. Potom sa nazýva megakaryocyt, od ktorého je možné rozlíšiť niekoľko foriem.

Ďalšou fázou je promegakaryocyt, bunka väčšia ako predchádzajúca. Stáva sa megakaryocytom, veľkou bunkou s viacerými sadami chromozómov. Doštičky sú tvorené fragmentáciou tejto veľkej bunky.

Hlavným hormónom, ktorý reguluje trombopoézu, je trombopoetín. To je zodpovedné za reguláciu a stimuláciu diferenciácie megakaryocytov a ich následnú fragmentáciu.

Erytropoetín sa tiež podieľa na regulácii vďaka svojej štrukturálnej podobnosti s vyššie uvedeným hormónom. Máme tiež IL-3, CSF a IL-11.

Regulácia krvotvorby

Hematopoéza je fyziologický proces, ktorý je prísne regulovaný radom hormonálnych mechanizmov.

Prvým z nich je kontrola pri produkcii série cytozínov, ktorých úlohou je stimulácia kostnej drene. Tieto sa generujú hlavne v stromálnych bunkách.

Ďalším mechanizmom, ktorý sa vyskytuje súbežne s predchádzajúcim mechanizmom, je kontrola produkcie cytozínov, ktoré stimulujú dreň.

Tretí mechanizmus je založený na regulácii expresie receptorov pre tieto cytozíny tak v pluripotentných bunkách, ako aj v bunkách, ktoré už sú v procese dozrievania.

Nakoniec existuje kontrola na úrovni apoptózy alebo programovanej bunkovej smrti. Táto udalosť môže byť stimulovaná a eliminovať určité populácie buniek.

Referencie

1. Dacie, JV, a Lewis, SM (1975). Praktická hematológia. Churchill Livingstone.
2. Junqueira, LC, Carneiro, J. & Kelley, RO (2003). Základná histológia: text a atlas. McGraw-Hill.
3. Manascero, AR (2003). Atlas bunkovej morfológie, alterácií a príbuzných chorôb. Obočie.
4. Rodak, BF (2005). Hematológia: základy a klinické aplikácie. Panamerican Medical Ed.
5. San Miguel, JF, a Sánchez-Guijo, F. (Eds.). (2015). Hematológia. Základná zdôvodnená príručka. Elsevier Španielsko.
6. Vives Corrons, JL a Aguilar Bascompte, JL (2006). Manuál laboratórnych techník v hematológii. Masson.
7. Welsch, U. a Sobotta, J. (2008). Histológie. Panamerican Medical Ed.