GRANULOPOIESIS: CHARAKTERYSTYKA, HEMATOLOGIA, FAZY I CZYNNIKI - BIOLOGIA - 2025

Granulopoyesis jest procesem odnowienie granulocytów komórek krążących w krwi i częścią układu obronnego ciała. Ziarnistość występuje w szpiku kostnym. Proces ten obejmuje tworzenie i dojrzewanie komórek granulocytarnych, takich jak segmentowane neutrofile, eozynofile i bazofile.

Komórki krwi powstają z pluripotencjalnej komórki macierzystej, która różnicuje się w różne linie komórkowe; a te z kolei różnicują się w nieco bardziej zróżnicowane linie komórkowe, aż do osiągnięcia dojrzałych krążących komórek.

Schemat granulopoezy. Źródło: Plik: Hematopoiesis (human) diagram en.svg, wikipedia.org. Edytowany obraz.

Podczas procesu granulopoezy komórki przechodzą szereg zmian, gdy różnicują się w bardziej dojrzałe komórki.

Najważniejsze zmiany to:

- Zmniejszenie wielkości komórek.

- Zmniejszenie stosunku jądro do cytoplazmy (mniejsze jądro i większa cytoplazma).

- Kondensacja i fragmentacja jądra.

- Niewidzialność jąderek.

- Pojawienie się pierwotnych i późniejszych wtórnych ziarnistości w cytoplazmie.

Pierwotne granulki są azurofilne, a następnie stają się kwasofilne, neutrofilne lub zasadofilne, w zależności od linii komórkowej, do której należą. Komórki granulocytarne przechodzą przez różne etapy różnicowania: mieloblasty, promieloblasty, mielocyty, metamielocyty, łuk (jądro pasmowe) i dojrzałe granulocyty.

Proces ten jest regulowany przez substancje stymulujące i hamujące wytwarzane przez komórki układu odpornościowego.

cechy

Proces tworzenia wszystkich komórek krwi nazywa się hematopoezą. Dlatego granulopoeza jest częścią hematopoezy.

Granulopoiesis reprezentuje tworzenie i dojrzewanie określonej grupy komórek, które stanowią 60% komórek krwi.

Pełna kinetyka granulocytów obejmuje tworzenie, dojrzewanie, krążenie i redystrybucję w narządach i tkankach.

Oznacza to, że granulopoeza nie jest procesem statycznym, ponieważ w trakcie procesu tworzenia i dojrzewania komórki migrują do różnych przedziałów wewnątrz i na zewnątrz szpiku kostnego.

Funkcjonalne przedziały anatomiczne, w których zachodzi granulopoeza

Istnieją 4 przedziały opisane i wymienione poniżej:

- Formacja i dojrzewanie.

- Rezerwa.

- W obiegu.

- marginalizacji

Przedziały te zostały dogłębnie zbadane w oparciu o kinetykę segmentowanego neutrofila, ponieważ jest to najobficiej występujący we krwi granulocyt.

Kinetyka granulopoezy

Pierwsze dwa przedziały rozwijają się w szpiku kostnym. Proces tworzenia i dojrzewania granulocytów trwa około 11 dni, z czego granulocyty spędzają 7 dni w przedziale formowania i dojrzewania, a następnie trafiają do przedziału rezerwowego, gdzie pozostają przez 4 dni.

Kiedy podzielone na segmenty neutrofile opuszczą przedział rezerwowy i dostaną się do krążenia, pewien procent z nich będzie swobodnie przemieszczał się we krwi. Jednak inne będą przylegać do ścian naczyń włosowatych i żyłek po włośniczkach lub zostaną zatrzymane w naczyniach włosowatych w pobliżu wielkich żył. To jest tzw. Przedział marginalizacji.

Granulocyty mają okres półtrwania od 6 do 8 godzin. Dlatego, aby utrzymać homeostazę liczby granulocytów we krwi, szpik kostny musi wytwarzać miliardy granulocytów dziennie.

W tym sensie granulocyty, które są niszczone w narządach i tkankach, są szybko zastępowane dzięki marginalizacji i przedziałowi rezerwowemu.

Istnieją fizjologiczne przyczyny, które mogą zwiększać liczbę podzielonych neutrofili bez zwiększania produkcji. Dzieje się tak na przykład podczas ćwiczeń fizycznych. Ponadto w przypadku infekcji bakteryjnych zwiększa się produkcja granulocytów, a zmniejsza się pobyt tych komórek w przedziale rezerwowym.

W procesach patologicznych, takich jak białaczki, brakuje kontroli nad formowaniem, dojrzewaniem i rozmieszczeniem komórek, dlatego w krążeniu będzie obserwowana ogromna liczba niedojrzałych komórek.

Hematologia

Liczba i różnicowanie leukocytów jest bardzo ważnym parametrem w pełnej hematologii. Liczba leukocytów dostarcza wskazówek dotyczących stanu immunologicznego pacjenta, a także dostarcza danych, które pomagają wykryć procesy zakaźne lub choroby nowotworowe.

W szczególnym przypadku granulocytów dostarczają one niezwykle ważnych danych, ponieważ infekcje bakteryjne charakteryzują się leukocytozą i neutrofilią. Oznacza to, odpowiednio, wzrost całkowitej liczby leukocytów i wzrost liczby segmentowanych neutrofili.

Natomiast w infekcjach wirusowych prezentują się one z leukopenią (zmniejszenie całkowitej liczby leukocytów) i neutropenią (zmniejszenie liczby segmentowanych neutrofili).

Podobnie segmentowane eozynofile mają tendencję do nasilania się procesów alergicznych i pasożytniczych.

W rozmazie krwi można obserwować i oznaczać ilościowo dojrzałe granulocyty, czyli segmentowane neutrofile, eozynofile i bazofile.

Charakterystyka tych komórek jest następująca.

Segmentowane neutrofile

Mierzy od 9 do 12 µm. Jest to najobficiej występująca komórka granulocytarna we krwi i zwykle osiąga w krwiobiegu od 60 do 70% (wartość normalna). Jego cytoplazma jest kwasofilna i zawiera liczne granulki neutrofilowe.

Jądro zwykle przybiera różne formy i jak nazwa wskazuje, jest podzielone na 2 do 5 płatów. Im więcej ma płatków, tym starsza komórka.

Dlatego niektórzy bioanalitycy i hematolodzy, opierając się na schemacie Arnetha, donoszą o „odchyleniu wzoru w lewo”, gdy przeważają neutrofile z kilkoma zrazikami, oraz o „odchyleniu wzoru w prawo”, gdy wykazują one większą liczbę zrazików.

Segmentowane eozynofile

Ta komórka jest łatwo rozpoznawalna ze względu na jej szczególne cechy. Charakteryzuje się tym, że ma jądro z dwoma wyraźnie widocznymi zrazikami i wykazuje obfite i grube kwasofilne granulki w cytoplazmie, bez zakrywania jądra.

Segmentowane eozynofile występują w niskich stężeniach we krwi obwodowej, a ich normalna wartość wynosi od 1 do 3%. To nasila się w procesach alergicznych i niektórych parazytozach.

Bazofile podzielone na segmenty

Te komórki mają najmniejszą liczbę: normalna wartość we krwi wynosi od 0 do 1%. Charakteryzują się tym, że posiadają polimorficzne jądro i cytoplazmę pełną grubych zasadofilnych granulek, które nakładają się na jądro, uniemożliwiając jego wizualizację.

Fazy

Proces powstawania i dojrzewania granulocytów przebiega przez różne etapy lub fazy.

Z multipotencjalnych hematopoetycznych komórek macierzystych (hemocytoblastów) generowana jest mieloidalna komórka prekursorowa, która z kolei daje początek granulocytarnej / monocytarnej komórce progenitorowej, która później daje początek mieloblastowi.

Myeloblast

Ta komórka mierzy od 14 do 20 µm i charakteryzuje się owalnym jądrem pokrywającym prawie całą komórkę. Dlatego jego cytoplazma jest rzadka. Jego chromatyna jest luźna, jest w stanie docenić od 1 do 3 jąderek.

Mieloblast ma bazofilną cytoplazmę i nie obserwuje się żadnych granulek. Ta komórka dzieli się, dając początek dwóm promielocytom.

Promyelocyte

Promielocyt to komórka, która trwa po etapie mieloblastów. Jądro prezentuje nieco gęstszą chromatynę, jednak nadal można obserwować jąderka.

Pomimo faktu, że w procesie dojrzewania zasadą jest stopniowe zmniejszanie się rozmiaru komórki, w tym przypadku największą komórką jest promielocyt. Mierzy od 16 do 25 µm.

Jądro jest mniejsze, pokazując więcej cytoplazmy. Jest to nadal zasadochłonny i ma granulki azurofilowe (pierwotne granulki).

Mielocyty (pro-neutrofile, pro-eozynofile, pro-bazofile)

Ta komórka mierzy od 12 do 18 µm i ma bardziej zaawansowany stopień dojrzewania niż promielocyt. Jądro może wydawać się owalne lub z wyraźną szczeliną, a kształt może nawet przybrać kształt nerki.

Chromatyna staje się gęstsza i jądra nie są już widoczne. Cytoplazma staje się lekko kwasofilna i pojawiają się wtórne ziarnistości, które ujawniają rodzaj dojrzewającego granulocytów (eozynofile, neutrofile lub bazofile).

Metamielocyty (pro-neutrofile, pro-eozynofile i pro-bazofile)

Na tym etapie jądro jest ekscentryczne i charakteryzuje się głębszą szczeliną. Obserwuje się bardziej skondensowaną chromatynę w porównaniu z poprzednim etapem.

Specyficzne granulki w zależności od rodzaju wytwarzanych granulocytów są obfite na tym stopniu dojrzewania, podczas gdy pierwotne granulki nadal obecne nie są już widoczne.

Na tym etapie komórka traci właściwość podziału. W pewnych warunkach (ciężkie infekcje bakteryjne) można je było zaobserwować we krwi w małych ilościach, co nie stanowiło poważnej choroby szpikowej.

Jeśli jednak występuje w dużych ilościach, wskazuje to na patologiczny proces zwany białaczką szpikową.

Cayado (komórka z jądrem prążkowanym)

Ten etap obserwuje się tylko w przypadku dojrzewania segmentowanych neutrofili. Jest również znany jako młodzieńczy neutrofil.

Można go zaobserwować krążąc we krwi w określonych warunkach, takich jak bakteryjne procesy infekcyjne, w których następuje znaczny wzrost liczby krążących leukocytów kosztem segmentowanych neutrofili (wyraźna neutrofilia).

Ta komórka charakteryzuje się przedstawieniem jądra w kształcie pasma, które imituje literę „C” lub podkowy. Z drugiej strony w cytoplazmie znajdują się obfite granulki neutrofili i kilka azurofilów.

Dojrzały granulocyt

Obejmują one 3 typy granulocytów występujących we krwi obwodowej. Są to: segmentowane neutrofile, segmentowane eozynofile i segmentowane bazofile. Jego charakterystyka została już opisana w rozdziale hematologicznym.

Niedojrzałe komórki granulocytowe. Źródło: Instytut Patologii Sił Zbrojnych (AFIP) / Plik: Szpik kostny WBC.JPG-Wikipedia.com Edytowane obrazy.

Czynniki związane z granulopoezą

Granulopoeza jest regulowana przez pewne substancje syntetyzowane przez komórki układu odpornościowego, takie jak limfocyty, makrofagi i same komórki granulocytów.

Niektóre mają funkcje stymulujące i inne hamujące. Dlatego substancje te utrzymują równowagę klonów komórkowych i prawidłowe funkcjonowanie odpowiedzi immunologicznej.

Substancje stymulujące ziarnistość

Chociaż nadal nie wiadomo, jakie bodźce otrzymują pluripotencjalne komórki macierzyste do dzielenia się i różnicowania w komórki prekursorowe linii limfoidalnej i szpikowej, uważa się, że interleukina 3 (IL3-) wytwarzana przez limfocyty CD4 może w tym działać. sens, oprócz innych sygnałów, które otrzymują z mikrośrodowiska rdzenia.

Podobnie, istnieje czynnik stymulujący tworzenie kolonii granulo-monocytarnych (GM-CSF), który stymuluje komórki prekursorowe serii szpiku do powstania granulocytarno-monocytarnych komórek progenitorowych.

Stwierdzono również czynnik stymulujący tworzenie kolonii granulocytów (G-CSF), który stymuluje dojrzewanie prekursorów podzielonych granulocytów obojętnochłonnych, eozynofili i bazofili.

Interleukina (IL 5) interweniuje w różnicowaniu segmentowanych eozynofili, podczas gdy eotaksyna 1 działa w migracji i rekrutacji eozynofili.

Substancje hamujące ziarnistość

Substancja uwalniana przez granulki segmentowanych neutrofili zwana laktoferyną bierze udział w regulacji ekspresji genów zaangażowanych w różne funkcje aktywacji komórek i produkcji cytokin.

W tym sensie laktoferyna działa poprzez aktywację makrofagów, które mogą uwalniać prostaglandynę-E (PGE). Substancja ta wraz z chalonami i kwaśnymi izoferytynami hamuje proliferację i dojrzewanie segmentowanych neutrofili.

Z drugiej strony laktoferyna stymuluje aktywację limfocytów CD4 i uwalnianie przeciwzapalnej interleukiny (IL-10).

Bibliografia

1. Hollard D, Berthier R, Douady F. Granulopoiesis i jego regulacja. Sem Hop. 1975; 51 (10): 643–51. ncbi.nlm.nih.gov
2. „Hematopoiesis”. Wikipedia, wolna encyklopedia. 3 października 2018, 21:08 UTC. 22 maja 2019, 17:14. wikipedia.org
3. Piaggio R, Paseyro P. Hemopathies. Rozdział III. Graficzne elementy krwi normalnej i patologicznej. pp31-46. Dostępne pod adresem: smu.org.uy/publicaciones/
4. Drago-Serrano M, Flores-Romo L, Oliver-Aguillón G, Jarillo-Luna R, Reina-Garfias H, Barbosa-Cabrera E, Campos-Rodríguez R. Lactoferrin jako modulator odpowiedzi immunologicznej. Biochemistry 2008, 33. (2): 71–82. Dostępne pod adresem: .redalyc.org
5. Lazarowski A. Przedmioty hematologii. Wprowadzenie do biochemicznych aspektów chorób hematologicznych.
6. Moraleda Jiménez J. licencjat z hematologii. Uniwersytecki Szpital Kliniczny Virgen de la Arrixaca. Wydanie 4. Murcia. Dostępne pod adresem: hematoncologia.com