UKŁAD HEMATOPOETYCZNY: FUNKCJE, TKANKI, HISTOLOGIA, NARZĄDY - BIOLOGIA - 2026

Układ krwiotwórczy to zespół narządów i tkanek, w których powstają, różnicują się, poddawane recyklingowi i niszczone są uformowane elementy krwi. Oznacza to, że obejmuje miejsca, w których powstają, dojrzewają i wywierają swoje działanie funkcjonalne.

Jednojądrowy układ fagocytarny jest również uważany za część układu krwiotwórczego, który jest odpowiedzialny za eliminację komórek krwi, które nie są już funkcjonalne, a tym samym utrzymanie równowagi. W tym sensie można powiedzieć, że układ krwiotwórczy składa się z krwi, narządów i tkanek krwiotwórczych oraz układu śródbłonka siateczki.

Krążenie krwi. Źródło: Pixabay.com

Z drugiej strony narządy krwiotwórcze (tworzenie i dojrzewanie krwinek) dzieli się na narządy pierwotne i wtórne. Narządami pierwotnymi są szpik kostny i grasica, natomiast narządami wtórnymi są węzły chłonne i śledziona.

Tworzenie komórek hematopoetycznych przebiega zgodnie ze złożonym systemem hierarchicznym, w którym każdy typ komórki daje początek nieco bardziej zróżnicowanemu potomstwu, aż do dojrzałych komórek, które dostaną się do krwiobiegu.

Awaria układu krwiotwórczego powoduje poważne choroby, które zagrażają życiu pacjenta.

Funkcje układu krwiotwórczego

Tkanka hematopoetyczna to miejsce, w którym następuje tworzenie i dojrzewanie utworzonych elementów krwi. Obejmuje to czerwone krwinki i płytki krwi, a także komórki układu odpornościowego. Oznacza to, że odpowiada za przeprowadzanie erytropoezy, granulopoezy, limfopoezy, monocytopoezy i megakaripoezy.

Krew jest jedną z najbardziej dynamicznych tkanek organizmu. Tkanka ta jest w ciągłym ruchu, a jej komórki wymagają ciągłej odnowy. Za homeostazę tego układu krwionośnego odpowiada tkanka krwiotwórcza.

Należy zaznaczyć, że każda linia komórkowa spełnia różne funkcje o dużym znaczeniu dla życia.

Erytrocyty lub czerwone krwinki

Ludzka krew, erytrocyty lub czerwone krwinki i dwa białe krwinki. Zrobione i zredagowane przez: Viascos.

Erytrocyty to komórki odpowiedzialne za przenoszenie tlenu do różnych przedziałów ludzkiego ciała. Erytrocyty mają średnicę 8 µ, ale dzięki swojej dużej elastyczności mogą przechodzić przez najmniejsze naczynia włosowate.

Białe krwinki lub leukocyty

białe krwinki

Białe krwinki lub leukocyty to system obronny organizmu; Są one pod stałym nadzorem w krążeniu krwi i są zwiększane w procesach zakaźnych, aby zneutralizować i wyeliminować czynnik sprawczy.

Komórki te wydzielają substancje chemotaktyczne, aby przyciągnąć określone typy komórek do określonego miejsca, w zależności od potrzeb. Ta niespecyficzna odpowiedź komórkowa jest prowadzona przez segmentowane neutrofile i monocyty.

Wydzielają także cytokiny zdolne do aktywowania nieswoistych elementów humoralnej obrony, takich jak między innymi układ dopełniacza. Następnie aktywowane są elementy specyficznej odpowiedzi, takie jak limfocyty T i B.

Płytki krwi

Płytki krwi ze swojej strony odpowiadają za utrzymanie śródbłonka poprzez proces krzepnięcia, w którym aktywnie uczestniczą. Kiedy dochodzi do urazu, płytki krwi są przyciągane i gromadzą się w dużych ilościach, tworząc czop i inicjując proces naprawy uszkodzonej tkanki.

Pod koniec okresu użytkowania każdej komórki są one eliminowane przez jednojądrowy układ fagocytarny, który jest rozprowadzany po całym organizmie za pomocą wyspecjalizowanych komórek spełniających tę funkcję.

Tkanki układu krwiotwórczego

Tkanka hematopoetyczna ma złożoną strukturę zorganizowaną na poziomach hierarchicznych, symulując piramidę, w której uczestniczą dojrzałe komórki linii limfoidalnej i mieloidalnej, a także niektóre komórki niedojrzałe.

Tkanki hematopoetyczne dzielą się na tkankę szpikową i tkankę limfoidalną (tworzenie, różnicowanie i dojrzewanie komórek) oraz jednojądrowy układ fagocytarny (niszczenie lub eliminacja komórek).

Tkanka szpikowa

Składa się ze szpiku kostnego. Jest to rozmieszczone wewnątrz kości, zwłaszcza w nasadzie kości długich oraz w kościach krótkich i płaskich. W szczególności znajduje się w kościach kończyn górnych i dolnych, kościach czaszki, mostku, żebrach i kręgach.

Tkanka mieloidalna to miejsce, w którym tworzą się różne typy komórek tworzących krew. To znaczy erytrocyty, monocyty, płytki krwi i komórki granulocytów (neutrofile, eozynofile i bazofile).

Tkanka limfatyczna

Dzieli się na pierwotną i wtórną tkankę limfatyczną

Pierwotna tkanka limfatyczna zbudowana jest ze szpiku kostnego i grasicy: limfopoeza i dojrzewanie limfocytów B zachodzi w szpiku kostnym, podczas gdy limfocyty T dojrzewają w grasicy.

Wtórna tkanka limfatyczna składa się z węzłów chłonnych szpiku kostnego, węzłów chłonnych, śledziony i tkanki limfatycznej związanej z błoną śluzową (wyrostek robaczkowy, łaty Peyera, migdałki, migdałki).

W tych miejscach limfocyty wchodzą w kontakt z antygenami, pobudzając je do pełnienia określonych funkcji w układzie odpornościowym jednostki.

Jednojądrowy układ fagocytarny

Jednojądrzasty układ fagocytarny, zwany także retikulum śródbłonkowym, pomaga w homeostazie układu krwiotwórczego, ponieważ jest odpowiedzialny za eliminację komórek, które nie są już kompetentne lub które osiągnęły swój okres użytkowania.

Składa się z komórek z linii monocytów, do której należą makrofagi tkanek, które zmieniają swoją nazwę w zależności od tkanki, w której się znajdują.

Na przykład: histiocyty (makrofagi tkanki łącznej), komórki Kupffera (makrofagi wątroby), komórki Langerhansa (makrofagi skóry), osteoklasty (makrofagi tkanki kostnej), komórki mikrogleju (makrofagi ośrodkowego układu nerwowego), makrofagi pęcherzykowe (płuca), między innymi.

Histologia układu krwiotwórczego

Komórki tkanki hematopoetycznej kierują się następującą zasadą: im bardziej niedojrzała komórka, tym większa zdolność do odnawiania się, ale mniejsza zdolność do różnicowania. Z drugiej strony, im bardziej dojrzała komórka, tym bardziej straci zdolność do samoodnawiania, ale wzrośnie jej zdolność do różnicowania.

Hematopoiektyczne komórki macierzyste (HCM)

Są to komórki multipotencjalne, które mają zdolność samoodnawiania się w czasie, gwarantując w ten sposób ich repopulację, pozostając w ten sposób przez całe życie dla utrzymania homeostazy krwi. Występują w bardzo małej liczbie (0,01%).

Jest to najbardziej niedojrzała lub niezróżnicowana komórka szpiku kostnego. Jest podzielony asymetrycznie.

Niewielka populacja dzieli się, tworząc 10 ¹¹ do 10 ¹² niedojrzałych komórek (multipotencjalnych hematopoetycznych komórek progenitorowych) w celu odnowienia krążących komórek, a także w celu utrzymania populacji w szpiku kostnym. Inny procent pozostaje niepodzielny.

Wielopotencjalne prekursory hemtopoetyczne

Te komórki mają większą zdolność do różnicowania się, ale mają małą moc do samoodnawiania. Oznacza to, że utraciły pewne właściwości swojego prekursora (komórki macierzystej).

Z tej komórki powstają prekursory mieloidalne lub limfoidalne, ale nie oba. Oznacza to, że po utworzeniu będzie reagować na czynniki wzrostu, dając początek przodkowi linii mieloidalnej lub przodkowi linii limfoidalnej.

Komórki progenitorowe linii mieloidalnej to Megakariocytic Erythroid Progenitor (PME) i Granulocytic lub Macrophage Colony Forming Unit (CFU-GM). Podczas gdy komórka progenitorowa linii limfoidalnej nazywana jest wspólnym progenitorem limfoidalnym (PCL).

Ale te multipotencjalne komórki hematopoetyczne, które dadzą początek różnym rodowodom, są morfologicznie nierozróżnialnymi komórkami.

Komórki te, w zależności od różnicowania, będą miały za zadanie tworzenie określonej linii komórek, ale nie utrzymają własnej populacji.

Przodkowie szpiku

Te komórki mają dużą zdolność do różnicowania.

Z Megakariocytic-Erythroid Progenitor (PME) powstają komórki prekursorowe płytek krwi i erytrocytów, a jednostka tworząca kolonie granulocytów lub makrofagów (CFU-GM) dadzą początek różnym komórkom prekursorowym serii granulocytów i monocyty.

Komórki pochodzące z Megakariocytic Erythroid Progenitor (PME) otrzymują następujące nazwy: Megakariocytic Colony Forming Unit (CFU-Meg) i Burst Erythroid Forming Unit (BFU-E).

Te, które pochodzą z jednostki tworzącej kolonie granulocytów lub makrofagów (CFU-GM), nazywane są: jednostka tworząca kolonie granulocytów (CFU-G) i jednostka tworząca kolonie makrofagów (CFU-M).

Przodkowie limfoidalni

Common Lymphoid Progenitor (PCL) ma wysoką zdolność różnicowania i wytwarzania prekursorów limfocytów T, limfocytów B i limfocytów NK. Te prekursory nazywane są limfocytami Pro-T (Pro-T), limfocytami Pro-B (Pro-B) i naturalnymi limfocytami cytotoksycznymi Pro (Pro-NK).

Dojrzałe komórki

Składają się z płytek krwi, erytrocytów, szeregu granulocytów (segmentowane neutrofile, segmentowane eozynofile i segmentowane zasadolify), monocyty, limfocyty T, limfocyty B i limfocyty cytotoksyczne.

Są to komórki przedostające się do krwiobiegu, które można łatwo rozpoznać na podstawie ich cech morfologicznych.

Narządy krwiotwórcze

-Narządy pierwotne

Szpik kostny

Składa się z przedziału czerwonego (hematopoetycznego) i żółtego (tkanka tłuszczowa). Przedział czerwony jest większy u noworodków i zmniejsza się wraz z wiekiem, zastępowany tkanką tłuszczową. Zwykle w nasadzie kości długich znajduje się przedział krwiotwórczy, a trzonu - przedział tłuszczowy.

Oszustwo

Grasica to narząd znajdujący się w śródpiersiu przednim górnym. Strukturalnie składa się z dwóch płatów, w których rozróżnia się dwa obszary zwane rdzeniem i korą. Rdzeń znajduje się w kierunku środka płata, a kora w kierunku jego obwodu.

Tutaj limfocyty nabywają szereg receptorów, które dopełniają proces różnicowania i dojrzewania.

-Narządy wtórne

Węzły chłonne

Węzły chłonne odgrywają fundamentalną rolę na poziomie układu odpornościowego, ponieważ są odpowiedzialne za filtrowanie czynników zakaźnych, które dostają się do organizmu.

To tam antygeny obcego czynnika wejdą w kontakt z komórkami układu odpornościowego, a następnie wywołają skuteczną odpowiedź immunologiczną. Węzły chłonne są rozmieszczone strategicznie w całym ciele w pobliżu dużych naczyń włosowatych limfatycznych.

Wyróżnia się cztery dobrze zdefiniowane strefy: torebka, okołokora, kora i centralny obszar rdzenia.

Kapsułka zbudowana jest z tkanki łącznej, posiada kilka wejść do naczyń aferentnych limfatycznych oraz szczelinę zwaną wnęką. W tym miejscu naczynia krwionośne wchodzą i wychodzą, a odprowadzające naczynia limfatyczne wychodzą.

Strefa około-korowa jest bogata w pewne typy komórek, takie jak limfocyty T, komórki dendrytyczne i makrofagi.

Kora zawiera dwa główne obszary zwane pierwotnymi i wtórnymi pęcherzykami limfatycznymi. Pierwotne komórki są bogate w naiwne i pamięciowe komórki B, a komórki wtórne zawierają strefę zarodkową złożoną z aktywowanych limfocytów B (komórek plazmatycznych) otoczoną strefą nieaktywnych limfocytów.

Wreszcie centralny obszar rdzenia zawiera rdzenie szpikowe i zatoki rdzeniowe, przez które krąży płyn limfatyczny. W rdzeniach rdzeniowych znajdują się makrofagi, komórki plazmatyczne i dojrzałe limfocyty, które po przejściu przez limfę mają zostać włączone do krwiobiegu.

Śledziona

Znajduje się w pobliżu przepony w lewej górnej ćwiartce. Posiada kilka przegródek; Wśród nich można wyróżnić torebkę tkanki łącznej, która jest internalizowana przez przegrodę beleczkową, miazgę czerwoną i miazgę białą.

W miazdze czerwonej następuje eliminacja uszkodzonych lub niefunkcjonalnych erytrocytów. Erytrocyty przechodzą przez sinusoidy śledzionowe, a następnie przechodzą do systemu filtrującego zwanego sznurami Billrotha. Funkcjonalne krwinki czerwone mogą przechodzić przez te sznury, ale stare pozostają zachowane.

Biała miazga składa się z guzków tkanki limfatycznej. Te guzki są rozmieszczone w śledzionie, otaczając centralną tętniczkę. Wokół tętniczek znajdują się limfocyty T, a na zewnątrz znajduje się obszar bogaty w limfocyty B i komórki plazmatyczne.

Mikrośrodowisko

Mikrośrodowisko składa się z komórek hematopoetycznych i hematopoetycznej komórki macierzystej, z której pochodzą wszystkie serie komórek krwi.

W mikrośrodowisku krwiotwórczym zachodzi szereg interakcji między różnymi komórkami, w tym komórkami zrębowymi, mezenchymalnymi, śródbłonkowymi, adipocytami, osteocytami i makrofagami.

Komórki te oddziałują również z macierzą zewnątrzkomórkową. Różne interakcje międzykomórkowe pomagają w utrzymaniu hematopoezy. Substancje regulujące wzrost i różnicowanie komórek są również wydzielane w mikrośrodowisku.

Choroby

-Rak hematologiczny

Istnieją 2 typy: ostre lub przewlekłe białaczki szpikowe oraz ostre lub przewlekłe białaczki limfatyczne.

-Aplazja szpikowa

Jest to niezdolność szpiku kostnego do wytwarzania różnych linii komórkowych. Może wystąpić z kilku powodów, m.in .: chemioterapii guzów litych, ciągłego narażenia na czynniki toksyczne, na ogół o charakterze zawodowym oraz narażenia na promieniowanie jonizujące.

To zaburzenie powoduje ciężką pancytopenię (znaczny spadek liczby czerwonych krwinek, białych krwinek i płytek krwi).

-Choroby genetyczne układu krwiotwórczego

Należą do nich dziedziczne anemie i niedobory odporności.

Anemie mogą być:

Niedokrwistość Fanconiego

Hematopoetyczne komórki macierzyste są narażone na tę chorobę. Jest to rzadka dziedziczna choroba recesywna i istnieje wariant sprzężony z chromosomem X.

Choroba powoduje wrodzone konsekwencje, takie jak polidaktylia, brązowe plamy na skórze i inne wady rozwojowe. Prezentują anemię objawiającą się od pierwszych lat życia na skutek niewydolności szpiku kostnego.

Ci pacjenci mają duże predyspozycje genetyczne do raka, szczególnie ostrej białaczki szpikowej i raka płaskonabłonkowego.

Ciężkie złożone niedobory odporności

Są to rzadkie, wrodzone choroby, które powodują ciężki pierwotny niedobór odporności. Pacjenci z tą anomalią muszą żyć w sterylnym środowisku, ponieważ nie są w stanie wchodzić w interakcje z najbardziej nieszkodliwymi mikroorganizmami, co jest bardzo trudnym zadaniem; z tego powodu są znane jako „bubble kids”.

Jedna z tych chorób nazywana jest niedoborem DNA-PKcs.

Niedobór kinazy białkowej zależnej od DNA (DNA-PKcs)

Ta choroba jest bardzo rzadka i charakteryzuje się brakiem limfocytów T i B. Występuje tylko w 2 przypadkach.

Bibliografia

1. Eixarch H. Badanie dotyczące indukcji tolerancji immunologicznej przez ekspresję antygenów w mysich komórkach hematopoetycznych. Zastosowanie eksperymentalnego modelu choroby immunologicznej. 2008, Uniwersytet Barceloński.
2. Molina F. Terapia genowa i przeprogramowanie komórek w mysich modelach monogennych chorób krwiotwórczych komórek macierzystych. 2013 Praca doktorska dotycząca ubiegania się o stopień doktora na Uniwersytecie Autonomicznym w Madrycie z wyróżnieniem europejskim. Dostępne pod adresem: repositorio.uam.es
3. Lañes E. Narządy i tkanki układu odpornościowego. Katedra Mikrobiologii. Uniwersytet w Granadzie. Hiszpania. Dostępne pod adresem: ugr.es
4. „Hematopoiesis”. Wikipedia, wolna encyklopedia. 2018, dostępne: es.wikipedia.org/
5. Muñoz J, Rangel A, Cristancho M. (1988). Podstawy immunologii. Wydawca: Mérida Venezuela.
6. Roitt Ivan. (2000). Podstawy immunologii. 9. edycja. Wydawnictwo Medyczne Panamericana. Buenos Aires, Argentyna.
7. Abbas A. Lichtman A. i Pober J. (2007). „Immunologia komórkowa i molekularna”. 6th Ed Sanunders-Elsevier. Filadelfia, USA.