Hematopoyesis PDF

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Resumen general de hematopoyesis...

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FORMACIÓN DE CELULAS SANGUÍNEAS Hematopoyesis: Es el proceso de la formación de las células de la sangre. La hematopoyesis es un proceso complejo influido por factores propios del individuo de tipo genético o hereditario, factores ambientales (nutrición, vitaminas, etc.) y enfermedades diversas que afectan a la producción de sangre de forma directa o indirecta. Interviene en la formación, desarrollo y maduración de los elementos formes de la sangre (eritrocitos, leucocitos y plaquetas) a partir de un precursor celular común e indiferenciado conocido como célula madre (hematopoyética pluripotencial). Hematopoyesis prenatal Esta se encuentra dividida en cuatro fases: -

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Fase mesoblastica. La formación de células sanguíneas se inicia dos semanas después de la concepción en el mesodermo del saco vitelino, donde se agregan células mesenquimatosas en racimos conocidos como islotes sanguíneos. Las células periféricas de estos islotes forma la pared del vaso y los restantes se transforman en eritroblastos que se diferencian en eritrocitos nucleados. Fase hepática. Inicia alrededor de la sexta semana de gestación. Los eritrocitos aun tienen núcleo y aparecen los leucocitos en la octava semana de embarazo. Fase esplénica. Inicia durante el segundo trimestre y continúa hasta el final de la gestación. Fase mieloide. Comienza en la médula ósea roja al final del segundo trimestre. A medida que continúa el desarrollo del sistema esquelético.

La actividad hematopoyética es uno de los procesos biológicos más precoces, ya que se inicia durante la vida intrauterina desde las primeras semanas. En este período se desarrolla en tejidos particulares y a través de tres fases: una prehepática, una hepática y, por último, una medular.

Durante la fase prehepática, que se inicia alrededor de la tercera semana de vida intrauterina, la hematopoyesis tiene lugar en las paredes del saco vitelino, por lo tanto tiene una localización extraembrionaria; prosigue hasta la octava semana y se orienta en sentido eritropoyético y durante gran parte de esta fase, más específicamente en sentido megalopoyético (hasta la sexta semana o séptima semana). En realidad es hacia la sexta semana cuando aparecen los grupos de células más pequeñas que los megaloblastos y que muestran características estructurales análogas a las fases de los eritroblastos.

Durante la siguiente fase hepática es el hígado el lugar más importante de la actividad hematopoyética, la cual se inicia hacia el final del segundo mes y alcanza su máximo de actuación alrededor del quinto mes fetal disminuyendo luego gradualmente hasta cesar algunos días después del nacimiento. Esta actividad se orienta en sentido eritropoyético, con la producción de eritroblastos, y en sentido granulocitopoyético. Durante este periodo aparece la hemopoyesis o hematopoyesis esplénica, que inicialmente se dirige en sentido granulocitopoyético y plaquetopoyético, luego alrededor del quinto mes en sentido exclusivamente linfopoyético.

Durante la fase medular es la médula el lugar más importante de la actividad hematopoyética. La hemopoyesis medular se inicia hacia el final del tercer mes y luego sustituye de una manera gradual la que tenía lugar en el hígado, hasta que al octavo mes es el órgano hemopoyético más importante.

Algunos días después del nacimiento la médula ósea es el único lugar de producción de eritrocitos, de granulocitos, de plaquetas y es completamente funcional en sentido hemopoyético. Después de algunos meses se inicia un proceso de sustitución adiposa que comienza en los huesos largos más distales, y se extiende gradualmente a otros territorios, hasta que en la edad de la pubertad no existe tejido hemopoyético en estos segmentos esqueléticos, sino sólo en las epífisis proximales del húmero y del fémur. Quedan así como lugares de notable actividad hemopoyética las vértebras, costillas, esternón, huesos ilíacos y cráneo. HEMATOPOYESIS POSNATAL Ocurre casi de manera exclusiva en la médula ósea. Aunque el hígado y el bazo no son activos en la hematopoyesis después del nacimiento, pueden formar nuevas células si así se requiere. Debido a que todas las células sanguíneas poseen un periodo de vida finito, diariamente estas tienen que ser remplazadas, este proceso comienza a partir de células madres hematopoyéticas dentro de la medula ósea, diariamente se producen más de 1011 células sanguíneas en la medula ósea para remplazar las que salen del torrente sanguíneo. Durante el proceso las células madres sufren múltiples divisiones y se diferencian a través de varias etapas intermedias, y finalmente dan lugar a las células sanguíneas maduras (eritrocitos, granulocitos, monocitos, estirpe celular de los linfocitos (estos se desarrollan en órganos linfoides), y plaquetas. Celulas madre, progenitoras y precursoras Todas las células sanguíneas provienen de las células madre hematopoyéticas pluripotenciales (PHSC), que constituyen alrededor de 0.1% de la población celular nucleada de la médula ósea, por lo general son amitóticas, pero pueden experimentar episodios de división celular, lo que da origen a más PHSC y dos tipos de células madre hematopoyéticas multipotenciales (MHSC): 1. Células formadoras de colonias de unidades de linfocitos (CFU-Ly): anteceden a las líneas celulares linfoides (células T y B). 2. Células formadoras de colonias de unidades de granulocitos, eritrocitos, monocitos y megacariocitos (CFU-GEMM): son las predecesoras de las líneas celulares mieloides (eritrocitos, granulocitos, monocitos y plaquetas). Células progenitoras: son unipotenciales (forman solo una línea celular). Su actividad mitótica y diferenciación dependen de factores hematopoyéticos específicos. Tienen una capacidad de autorrenovación limitada. Células precursoras: proceden de células progenitoras y no son capaces de renovarse por sí mismas. Sufren división y diferenciación celulares y al final dan origen a una clona de células maduras. Eritropoyesis: Surgen dos tipos de células progenitoras unipotenciales de la CFU-GEMM: 1. Unidades formadoras eritrocíticas explosivas (BFU-E) 2. Unidades formadoras de colonias eritrocíticas (CFU-E) Cuando la cantidad circulante de glóbulos rojos es baja, el riñón produce una elevada concentración de eritropoyetina que activa a las CFU-GEMM para que se diferencien en BFU-E, las cuales experimentan actividad mitótica y forman un gran número de CFU-E, el cual forma el primer precursor de eritrocitos identificable: proeritoblasto.

Proeritroblasto: núcleo redondo, red de cromatina: fina, mitosis. Citoplasma gris azul agrupado en la periferia. Eritroblasto basófilo: núcleo igual que el anterior pero la red de cromatina es más gruesa; mitosis. Citoplasma similar al anterior pero con fondo ligeramente rosado. Eritroblasto policromatófilo: núcleo redondo, tinción densa, red de cromatina muy densa; mitosis. Citoplasma rosa amarillento en un fondo azulado. Eritroblasto ortocromatófilo: núcleo pequeño, redondo, denso, excéntrico o elongado, sin mitosis. Se le puede observar expulsando el núcleo. Citoplasma rosa en un fondo azulado claro. Reticulocito: sin núcleo. Igual que el eritrocito maduro. Eritrocito: sin núcleo. Citoplasma rosa GRANULOCITOPOYESIS Los tres tipos de granulocitos derivan de sus propias células madre. Cada una de estas células madre es un descendiente de la célula madre pluripotencial CFU-GEMM. Por consiguiente la CFU-Eo, del linaje de los eosinófilos, y la CFU-Ba , del linaje de los basófilos, sufren división celular y dan lugar a la célula precursora o mieloblasto. Los neutrófilos se originan en la célula madre bipotencial, CFU-GM, cuya mitosis produce dos células madre unipotenciales, CFU-G(de la línea de los neutrófilos) y CFU-M (del linaje de los monocitos). Los mieloblastos son precursores de los tres tipos de granulocitos. Los mieloblastos se dividen por mitosis y crean promielocitos que a su vez, se dividen para formar mielocitos. Es en la etapa de mielocito cuando se encuentran gránulos específicos y pueden reconocerse las tres líneas de granulocitos. MONOCITOPOYESIS Los monocitos comparten sus células bipotenciales con los neutrófilos. La CFU-GM sufre mitosis y da lugar a CFU-G y CFU-M (monoblastos). La progenie de CFU-M son los promonocitos, que tienen un núcleo en forma de riñón localizado en forma acéntrica. En el transcurso de un día o dos , los monocitos recién formados penetran en espacios del tejido conjuntivo del cuerpo y se diferencian en macrófagos. FORMACIPON DE PLAQUETAS El progenitor unipotencial de plaquetas, CFU-Meg, da lugar a una célula muy grande, el megacarioblasto, cuyo núcleo único tiene varios lóbulos. El megacarioblasto se someten a endomitosis, en la cual no se divide la célula, sino se torna más grande y el núcleo se vuelve poliploide, hasta 64N. Los megacarioblastos se diferencian en megacariocitos, que son células grandes, cada una con un núcleo lóbulo único. Cada megacariocito puede formar varios miles de plaquetas (trombocitos).

MEDULA OSEA La médula ósea es un tejido que se encuentra en el interior de los huesos y que desempeña un papel fundamental en la producción de los componentes de la sangre y de células esenciales para el buen funcionamiento del sistema inmunitario. Concretamente, en la médula ósea es dónde se encuentran las células madre, denominadas progenitores hematopoyéticos, a partir de las cuales se diferencian todas las células de la sangre. En la médula ósea se originan las siguientes células:

Glóbulos blancos: también se les conoce como leucocitos, aunque existen diferentes tipos de células, cuya función en términos generales es identificar y combatir a los diferentes microorganismos que producen las infecciones. Células mieloides, entre las que se encuentran los neutrófilos, basófilos, monolitos y eosinófilos. Células linfoides, entre las que se encuentran los linfocitos T y B. Glóbulos rojos: son los que proporcionan el color rojo a la sangre, de ahí su otra denominación: hematíes. Se encargan de transportar el oxígeno a todos los tejidos del organismo y recoger el dióxido de carbono y llevarlo hasta los pulmones para ser exhalado. Plaquetas: también se conocen con el nombre de trombocitos y participan en el proceso de coagulación de la sangre. -

Tejido conectivo especializado La primera médula ósea intrauterina aparece en el feto en el segundo mes de vida intrauterina Toma gradualmente la función formadora de la sangre que tenía el hígado Es el principal tejido hemopoyético de la última mitad de la vida fetal y del resto de la vida

Se compone de vasos sanguíneos, estructuras especializadas denominadas sinusoides y una red de células hemopoyéticas Está dividida en: - Compartimento vascular: compuesto principalmente por un sistema de sinusoides - Compartimento hemopoyético: forma columnas irregulares entre los vasos  En su porción central se observa gran cantidad de grasa (la hemopoyesis es más activa en la periferia) Compartimento vascular. Forma un esqueleto estructural. En huesos largos, está irrigada por un único vaso: la arteria nutricia. Al llegar a la médula, esta se divide en dos arterias longitudinales centrales. De ellas salen ramas que van hacia la periferia de la médula ósea, formando capilares. Estos capilares se vacían en sinusoides: vasos grandes de paredes delgadas que se anastomosan entre sí en la periferia y envían prolongaciones hacia el centro de la médula ósea. Aquí se vacían en una vena longitudinal central, que sale de la médula junto con el sistema arterial entrante. Estructura de los sinusoides. El sinusoide ocupa el lugar que ocuparía un capilar: interpuesto entre arterias y venas. Responsable del intercambio de componentes entre la médula ósea y la circulación sanguínea. Paredes: compuestas por 3 capas - Endotelio: Delgado. Forma un epitelio plano simple sin zónulas occludens - Sustancia basal: Separa el endotelio de las células reticulares adventicias - Células reticulares adventicias: Cubre casi la mitad de la superficie externa de la pared del sinusoide. Se cree que son contráctiles. Se pueden transformar en células adiposas típicas. Tiene prolongaciones citoplasmáticas delgadas que se pueden extender hacia la profundidad del compartimento hemopoyético, proporcionando cierto grado de sostén a las células sanguíneas en desarrollo. Producen fibras reticulares y actúan en la estimulación de la diferenciación de células pluripotenciales a células sanguíneas.

El pasaje transendotelial de células maduras desde la luz del sinusoide tiene lugar directamente a través de la célula endotelial, donde se forman poros de migración transitorios. Compartimento hemopoyético: Es el espacio entre los sinusoides. Está ocupado por células hemopoyéticas y por el estroma de la médula ósea (TC reticular). Contiene células sanguíneas en desarrollo, megacariocitos, macrófagos, mastocitos, y algunas células adiposas. Los tipos específicos de células sanguíneas evolucionan en nidos o cúmulos. Cada nido eritropoyético contiene un macrófago y se localizan cerca de la pared del sinusoide. Los megacariocitos también se localizan junto a la pared sinusoidal. Los granulocitos se desarrollan en nidos apartados de la pared sinusoidal. Tipos de médula ósea. Los dos tipos pueden transformarse entre sí según las necesidades. En los recién nacidos, toda la médula ósea es roja. Se comienza a transformar a partir de los 5-6 años, en los extremos de los huesos largos.  En la adultez sólo se encuentra médula ósea roja en el esqueleto axial. Médula ósea roja Tiene actividad hemopoyética, el color se debe al contenido de eritrocitos y los estadíos previos ricos en hemoglobina, el compartimiento hemopoyético está ocupado casi en su totalidad por células hemopoyéticas incluídas en el escaso tejido conectivo reticulado (estroma). Médula ósea amarilla Casi no tiene actividad hemopoyética: Médula ósea inactiva. Predominio de adipocitos. Le confieren el color amarillento. El compartimiento hemopoyético está ocupado casi en su totalidad por grasa. Se distinguen algunos megacariocitos. Es un órgano plano y blando situado en la cavidad torácica, por encima del corazón. Está formado por dos lóbulos rodeados por cápsula de tejido conjuntivo. A su vez, los lóbulos están divididos en lobulillos separados entre sí por trabéculas de tejido conjuntivo. Cada lobulillo tímico está relleno de células linfoides denominadas timocitos, dispuestas en una corteza de gran densidad celular y una médula (interior) de menor densidad celular. Desde la corteza hasta la médula existe un gradiente de diferenciación, de modo que en la corteza se encuentran los timocitos más inmaduros, mientras que en la médula se localizan los timocitos en fases madurativas más avanzadas. Tanto la corteza como la médula están rellenas de una red de células no linfoides que constituyen el estroma tímico, y que consta de varios tipos celulares: 1. Tres tipos de células epiteliales, que forman una red que desempeñan un papel muy importante en el proceso de diferenciación de los LT (se cree que eliminan a los LT autorreactivos): a) Nodrizas en la cortical externa: – Participan en la instalación de precursores procedentes de médula ósea. – Participan en el transporte de Ag al interior del estroma tímico, conde son captados por las CPA. – Contienen timocitos en el interior de vesículas intracitoplasmáticas. b) Corticales: – Están en contacto con íntimo con los timocitos corticales. – Expresan MHC y moléculas de adhesión, y participan en la selección POSITIVA.

– Secretan citocinas estimuladoras.

c) Medulares: – Están en la médula y unión corticomedular, en estrecha relación con los timocitos. – Expresan MHC y participan en la selección NEGATIVA. 2. Células dendríticas interdigitantes sobre todo en el límite cortico-medular. 3. Macrófagos, con una localización similar a las dendríticas. El timo se desarrolla a partir de la tercera bolsa faríngea. Se sitúa en el torax, sobre el corazón y las arterias mayores. Es un órgano bilobulado; cada lóbulo se organiza en lobulillos o folículos separados por trabéculas de tejido conjuntivo. BAZO Es un órgano linfoide secundario grande (150 g en humanos adultos), de forma ovoide, situado en el cuadrante superior izquierdo del abdomen. Está especializado en capturar antígenos transportados por la sangre (p. ej., en las situaciones de infecciones sistémicas). Posee una cápsula de tejido conectivo, de la que salen hacia el interior numerosas trabéculas que delimitan compartimentos. En cada compartimento se distinguen dos tipos principales de tejidos: – Pulpa roja (función hematológica). La pulpa roja es una red de sinusoides venosos que continen macrófagos residentes especializados (macrófagos de los senos esplénicos), que se encargan de destruir eritrocitos y plaquetas viejos (proceso de hematocatéresis – Pulpa blanca (función inmune). La pulpa blanca se dispone alrededor de las arteriola central, formando el manguito linfático periarterial (PALS). En este manguito hay dos áreas: – Área de células T: alrededor de la arteriola central. Es la primera en desarrollarse en la pulpa blanca del embrión. Las primeras células en instalarse son los LT, macrófagos, CPA, y alguna célula plasmática. – Área de células B: en la periferia del manguito, que contiene, además, CPA, macrófagos y células B que recirculan lentamente. Se forma 1 semana después que la zona T.

La arteria esplénica se ramifica en numerosas arteriolas, que descargan a los sinusoides esplénicos; de allí arrancan las vénulas, que finalmente se unen en una sola vena esplénica que sale del órgano. La arteria central se divide y forma las arterias peniciladas que están rodeadas por las vainas peniciladas (macrófagos que captan Ags). Hay capilares que atraviesan la pulpa blanca y continúan en la pulpa roja o terminan en la zona marginal (zona de captación de Ags) que separa la pulpa blanca de la roja. El Ag llega a través de la arteria esplénica, que entra al órgano por el hilio. La arteria se divide en arteriolas, que a su vez conducen a capilares, que se abren y vacían su contenido en la zona marginal de la pulpa blanca. Las células B pueden formar folículos primarios (no estimulados) o secundarios (estimulados), también llamados centros germinales. a) Folículos PRIMARIOS (se forman en la periferia de las vainas del PALS). Están constituidos por un estroma de fibras reticulares que contiene células reticulares mesenquimatosas, células

dendríticas foliculares (CPA) y LB (centrocitos). Tienen un aspecto homogéneo. Los linfocitos B vírgenes recirculantes son IgM+/IgD+. b) Folículos SECUNDARIOS (se forman a partir de los folículos primarios, después de ser estimulados por Ags). Se distinguen dos zona: – Zona central o germinal (es la zona de proliferación de LB y producción de Ac): contiene LB (90%), linfoblastos, células plasmáticas, macrófagos de cuerpos tingibles (fagocitan a las células muertas), LTh que cooperan con los LB. Los LB activados son IgD- e IgM+/IgA+/IgG+, pero 5-10 veces menos que en LB vírgenes. Durante la proliferación de los LB activados, hay células que evolucionan a LB de memoria (respuesta secundaria) que se caracterizan por ser IgD-, pequeño tamaño e Ig de membrana de mayor afinidad (maduración de la respuesta). – Casquete, corona o manto: contiene linfocitos B pequeños en estado de reposo, y menos CPA que en la zona central. Los LB de esta zona son IgD+/IgM+ (VIRGENES). La actividad proliferativa varía según la edad; en individuos jóvenes hay muchos centroblastos (células del centro folicular), y en adultos hay pocos centroblastos y más centrocitos (células de memoria). En ausencia de estímulo, la zona marginal posee folículos linfoides primarios, parecidos a los de los ganglios, ricos en células B vírgenes. GANGLIOS LINFÁTICOS. -Funciones: Capturar fluido procedente de los tejidos y reingresarlo en la sangre. El plasma se extravasa desde los capilares a los tejidos, generando el líquido intersticial. Parte de éste retorna a la sangre a través de las membranas capilares, pero el resto, llamado linfa, fluye desde los tejidos conectivos a una red de finos capilares linfáticos abiertos, y de allí va pasando a vasos cada vez mayores (vasos linfáticos). Finalmente, la linfa llega al mayor vaso linfático, denominado conducto torácico, que ...