LEUKOPOÉZA: PROCES, STIMULAČNÉ FAKTORY, REGULÁCIA - LIEK - 2025

Leukopoézu je proces vzniku a rozvoja leukocytov. Je súčasťou krvotvorby, procesu, ktorým sa tvoria, diferencujú, vyvíjajú a dozrievajú krvinky, vrátane zloženia erytrocytov, krvných doštičiek a leukocytov.

Hematopoéza a teda leukopoéza sú procesy, ktoré prebiehajú v kostnej dreni. U plodu sa okrem kostnej drene vykonávajú aj v pečeni a slezine.

biele krvinky Zdroj: pixabay.com

Od narodenia do veku okolo 20 rokov sa hematopoéza vyskytuje v kostnej dreni všetkých kostí. Od 20 rokov sa kostná drť dlhých kostí stáva neaktívnou, s výnimkou hornej časti humeru a stehennej kosti. Takzvaná „červená dreň“, ktorá je aktívnou kostnou dreňou, je potom zodpovedná za hematopoézu, aby ju odlíšila od žltej, ktorá je hematopoeticky neaktívna.

Leukopoéza zahŕňa diferenciáciu, tvorbu, vývoj a dozrievanie rôznych bunkových línií, ktoré vedú k piatim typom buniek:

- polymorfonukleárne leukocyty alebo granulocyty neutrofilov

- Polymorfonukleárne eozinofily

- Basofilné polymorfonukleárne bunky

- Monocyty

- Niektoré lymfocyty.

Neutrofily sú najhojnejšie leukocyty alebo biele krvinky v krvi. Aj keď je v obehu 500 krát viac erytrocytov ako leukocyty, 75% buniek v kostnej dreni je z myeloidných sérií, ktoré produkujú leukocyty.

Proces (fázy)

V kostnej dreni sú bunky nazývané „kmeňové bunky“ alebo „kmeňové bunky“, kmeňové bunky alebo „hemocytoblasty“. Sú to progenitorové bunky pre všetky krvinky z kostnej drene, ale tiež vedú k vzniku osteoklastov, Kupfferových buniek, žírnych buniek, dendritických buniek a Langerhansových buniek.

Pri leukopoéze sa najskôr stáva, že tieto progenitorové bunky sa delia a vytvárajú bunky nazývané „kompromitované kmeňové bunky“, čo sú myeloidné kmeňové bunky a lymfoidné kmeňové bunky.

Myeloidné kmeňové bunky

Myeloidné bunky zase diferencujú a nakoniec produkujú červené krvinky alebo erytrocyty, krvné doštičky, granulocyty alebo polymorfonukleárne bunky a monocyty. Lymfatické bunky spôsobia vznik lymfocytov.

Pre proces leukopoézy je opísaný vývoj monocytov a granulocytov. Takže myeloidné bunky sa diferencujú na monoblasty a myeloblasty. Monoblasty vedú k vzniku „promonocytov“, čo je proces, v ktorom dochádza k zmene tvaru jadra, ktorá sa začína zauzľovať. Promonocyty sa stávajú monocytmi. V tomto štádiu vývoja získava jadro konečný tvar podkovy.

Myeloblasty vedú k vzniku troch bunkových línií: bazofilných promyelocytov, eozinofilných promyelocytov a neutrofilných promyelocytov. Sú to bunky s cytoplazmatickými granulami, ktoré sa farbia farbami rôzneho pH.

Promyelocyty spôsobujú vznik myelocytov, čím vytvárajú bazofilné myelocyty, eozinofilné myelocyty a neutrofilné myelocyty. V týchto bunkách jadrá začínajú meniť tvar.

Potom jadro týchto buniek nadobúda tvar „U“ a vytvárajú sa „metamyelocyty“ alebo pásové bunky, vytvárajú sa neutrofilné, bazofilné a eozinofilné bunky.

Basofilické pásové bunky sa dokončujú vývojom kontrakciou svojich jadier za vzniku jadra v tvare "S" a stávajú sa bazofilmi.

Eozinofilné pásové bunky tvoria bilobované jadro a vedú k vzniku eozinofilov a neutrofilné pásové bunky vyvíjajú polylobulované jadro a tvoria neutrofily.

Lymfoidné kmeňové bunky

Kmeňové bunky viazané na lymfoidnú líniu alebo lymfoidné kmeňové bunky vedú k vzniku lymfoblastov. Tieto bunky zase diferencujú a vytvárajú takzvané „prolymfocyty“.

Prolymfocyty sa naďalej vyvíjajú, čo vedie k vzniku lymfocytov. V kostnej dreni sa tvoria dva typy lymfocytov: B lymfocyty a T lymfocyty T. B lymfocyty sú aktívne bunky, ktoré opúšťajú kostnú dreň do krvného obehu a odtiaľ môžu ísť do lymfatických uzlín. Tieto bunky sú zrelé a aktívne bunky.

T-lymfocyty produkované v kostnej dreni sú nezrelé bunky, ktoré prechádzajú do krvi a dostávajú sa do týmusu alebo lymfatických uzlín alebo iných lymfoidných orgánov na konci procesu dozrievania alebo aktivácie.

Biele krvinky alebo leukopoetická bunková línia. BruceBlaus. Pri použití tohto obrázka v externých zdrojoch ho možno citovať ako: Zamestnanci Blausen.com (2014). "Lekárska galéria Blausen Medical 2014". WikiJournal of Medicine 1 (2). DOI: 10,15347 / wjm / 2014.010. ISSN 2002-4436.

Faktory, ktoré stimulujú leukopoézu

Proliferácia a diferenciácia progenitorových buniek a rôznych kmeňových buniek zahrnutých do vzniku leukocytov je spôsobená radom hormonálnych faktorov, ktoré pôsobia špecificky v rôznych štádiách diferenciácie leukopoézy.

Interleukíny (IL) a faktory stimulujúce kolónie (CSF) sú hlavnými stimulátormi diferenciácie kmeňových buniek a následnej proliferácie a dozrievania rôznych leukocytových bunkových línií.

V prítomnosti interleukínu 3 a 5 (IL3Y5) a faktoru stimulujúceho kolónie agranulocytov (aG-CSF) sa kmeňové bunky diferencujú na monoblasty. Tvorba myeloblastov závisí od prítomnosti IL3, IL5 a faktoru stimulujúceho kolónie granulocytov (G-CSF).

Interleukín 4 (IL4) sa podieľa na diferenciácii myeloblastov pozdĺž bazofilnej línie. Ďalšie faktory boli opísané ako faktor stimulujúci kolónie granulocytov a makrofágov (GM-CSF) a faktor stimulujúci kolónie makrofágov (M-CSF).

Niektoré štúdie ukazujú, že absencia niektorých faktorov môže byť v niektorých prípadoch nahradená zvyškom, čo znamená spoločnú účasť viacerých faktorov.

Regulácia leukopoézy

Leukocyty, najmä neutrofily, majú veľmi krátky polčas. Priemerný polčas cirkulácie v granulocytoch je 4 až 8 hodín, po ktorom sa musia vymeniť. V tkanivách je polčas rozpadu 4 až 5 dní.

Monocyty v krvi majú polčas 10 až 20 hodín a keď prechádzajú do tkanív a stanú sa makrofágmi, môžu trvať niekoľko mesiacov. Lymfocyty žijú týždne alebo mesiace a udržujú cirkuláciu medzi krvou a lymfou.

Tieto charakteristiky vyžadujú signálny systém pre náhradu a zvýšenú produkciu, keď sa vyskytnú infekcie, ktoré si vyžadujú „extra“ množstvo leukocytov. Tieto mechanizmy, ktoré udržiavajú produkciu a uvoľňovanie podľa potreby, sa súhrnne nazývajú „regulačný proces leukopoézy“.

Ilustrácie leukocytov

Regulácia diferenciácie a produkcie leukocytov závisí od radu látok, medzi ktorými sú regulačné faktory (rastové faktory), ktorými sú glykoproteíny alebo hormóny, ktoré stimulujú diferenciáciu progenitorových buniek a tiež udržiavajú cirkulujúce bunky aktívne.

Keď sa leukocyty tvoria v kostnej dreni, nie všetky sa vypúšťajú do obehu, časť zostáva v kostnej dreni ako rezerva, kým to nevyžaduje obehový systém. Počet granulocytov, ktoré sú uložené v rezerve v kostnej dreni, strojnásobí počet cirkulujúcich leukocytov.

Tieto rezervy umožňujú dodávku na približne 5 alebo 6 dní. Ak dôjde k infekčnému alebo zápalovému procesu, makrofágy a aktivované T lymfocyty uvoľňujú faktory, ktoré stimulujú zvýšenie tvorby leukocytov, čím zvyšujú faktory stimulujúce kolónie.

Vyskytuje sa tak leukocytóza (zvýšenie leukocytov v krvi), ktoré sprevádzajú niektoré infekčné procesy. U myší a pravdepodobne u ľudí zahrnuje proces regulácie proliferácie a obnovy kmeňových buniek v kostnej dreni bielkoviny tvorené génom scl (leukémia kmeňových buniek).

Referencie

1. Bonilla, Mary Ann; Jakubowski, Ann. Faktory stimulujúce kolónie pri leukopoéze. V humorálnych faktoroch pri regulácii rastu tkanív. Springer, New York, NY, 1993. str. 71 až 93.
2. Ganong, William F. Prehľad lekárskej fyziológie. Mcgraw-hill, 2016.
3. Guyton, Arthur C.; Hall, John E. Učebnica lekárskej fyziológie 11. vydanie. Philadelphia, Perm: Elsevier Saunders, 2006.
4. Rebuck, John W .; Bethell, Frank H.; Monto, Raymond W. (ed.). Leukémie: etiológia, patofyziológia a liečba. Elsevier, 2013.
5. Santini, Stefano M., a kol. SCID myšia reakcia na štep mononukleárnych leukocytov ľudskej periférnej krvi. Nábor neutrofilov indukoval expresiu širokého spektra myších cytokínov a myšej leukopoézy, vrátane tymickej diferenciácie. Transplantation, 1995, zv. 60, č. 11, s. 1306-1314.