המטופואזה. סוגים של hematopoiesis. תיאוריות של hematopoiesis. T-לימפוציטופוזיס. B-lymphocytopoiesis. תוכנית מודרנית של hematopoiesis ויסות hematopoiesis hemocytology מעבדה

סינתזה של תאי דם אדומים- אחד התהליכים החזקים ביותר של היווצרות תאים בגוף. כ-2 מיליון תאי דם אדומים מיוצרים בדרך כלל בכל שנייה, 173 מיליארד ליום, 63 טריליון בשנה. אם נמיר את הערכים הללו למסה, אז נוצרים כ-140 גרם של תאי דם אדומים מדי יום, 51 ק"ג מדי שנה, ומסת תאי הדם האדומים הנוצרים בגוף במשך 70 שנה היא כ-3.5 טון.

אצל מבוגר אריתרופואיזיסמתרחש במח העצם עצמות שטוחות, ואילו בעובר, איים המטופואטיים ממוקמים בכבד ובטחול (המטופואזה אקסטרא-מדולרית). עבור חלק מצבים פתולוגיים(תלסמיה, לוקמיה וכו') ניתן לזהות מוקדים של hematopoiesis extramedullary גם אצל מבוגר.

אחד מ אלמנטים חשובים חלוקת תאיםהוא ויטמין B₁₂, הכרחי לסינתזת DNA, בהיותו, למעשה, זרז לתגובה זו. בתהליך סינתזת ה-DNA, ויטמין B₁₂ אינו נצרך, אלא מגיב באופן מחזורי כמו חומר פעיל; כתוצאה ממחזור זה, thymidine monophosphate נוצר מ- uridine monophosphate. כאשר רמת ויטמין B₁₂ יורדת, האורידין נטמע בצורה גרועה במולקולת ה-DNA, מה שמוביל להפרעות רבות, במיוחד פגיעה בהבשלה של תאי הדם.

גורם נוסף המשפיע על תאים מתחלקים הוא חומצה פולית . כקו-אנזים, הוא, במיוחד, מעורב בסינתזה של נוקלאוטידים פורין ופירימידין.

תכנית כללית של hematopoiesis post-embryonic

המטופואזה(hematopoiesis) היא מערכת דינמית מאוד, מאוזנת בבירור, מתעדכנת כל הזמן. האב הקדמון היחיד של hematopoiesis הוא תא גזע. עַל יְדֵי רעיונות מודרניים, זהו מחלקה שלמה של תאים שנוצרים באונטוגנזה, המאפיין העיקרי שלהם הוא היכולת לייצר את כל החיידקים של ההמטופואזה - אריתרוציטים, מגהקריוציטים, גרנולוציטים (אאוזינופילים, בזופילים, נויטרופילים), מונוציטים-מקרופאג, T-לימפוציטים , לימפוציט B.

כתוצאה ממספר חלוקות, תאים מאבדים את יכולתם להיות אבות אוניברסליים והופכים לתאים פלוריפוטנטיים. זה, למשל, הוא תא המבשר של מיאלופוזיס (אריתרוציטים, מגהקריוציטים, גרנולוציטים). לאחר כמה חלוקות נוספות, לאחר האוניברסליות, גם הפלוריפוטנטיות נעלמת, התאים הופכים לבלתי-פוטנטיים (ˮuniˮ - יחיד), כלומר מסוגלים להתמיין רק בכיוון אחד.

התאים המתחלקים ביותר במח העצם הם התאים המבשרים של מיאלופוזיס (ראה איור ⭡), ככל שההתמיינות מתקדמת, מספר החלוקים הנותרים פוחת, ותאי דם אדומים מופרדים מופרדים מפסיקים בהדרגה להתחלק.

התמיינות של תאים אריתרואידים

סדרת התאים האריתרואידים בפועל (אריתרון) מתחילה בתאים יוצרי פרץ חד-יכולים, שהם צאצאים של תאי מבשר מיאלופוזיס. תאים יוצרים פרץ בתרבית רקמה גדלים במושבות קטנות הדומות לפיצוץ (פרץ). לצורך הבשלתם נדרש מתווך מיוחד - פעילות מעודדת פרץ. זהו גורם בהשפעת המיקרו-סביבה על תאים מתבגרים, גורם באינטראקציה בין-תאית.

ישנן שתי אוכלוסיות של תאים יוצרי פרץ: הראשונה מווסתת באופן בלעדי על ידי פעילות מקדם פרץ, השנייה הופכת רגישה להשפעות של אריתרופויאטין. באוכלוסיה השנייה זה מתחיל סינתזה של המוגלובין, ממשיך בתאים הרגישים לאריתרופויאטין ובתאים מתבגרים לאחר מכן.

בשלב של תאים יוצרים פרץ מתרחש שינוי מהותי בפעילות התא - מחלוקה לסינתזה של המוגלובין. בתאים הבאים נפסקת החלוקה (התא האחרון בסדרה זו המסוגל להתחלק הוא אריתרובלסט פוליכרומטופילי), הגרעין יורד בגודלו המוחלט וביחס לנפח הציטופלזמה בה מתרחשת סינתזה של חומרים. עַל שלב אחרוןהגרעין מוסר מהתא, ואז ה-RNA הנותר נעלם; עדיין ניתן לזהות אותם עם צביעה מיוחדת באריתרוציטים צעירים - רטיקולוציטים, אך לא ניתן למצוא אותם באריתרוציטים בוגרים.

הדיאגרמה של השלבים העיקריים של התמיינות של תאי אריתרואידים היא כדלקמן:
תא גזע פלוריפוטנטי ⭢ יחידה יוצרת פרץ אריתרואידים (BFU-E) ⭢ יחידה יוצרת מושבה אדומה (CFU-E) ⭢ אריתרובלסט ⭢ פרונורמוציט ⭢ נורמוציט בזופילי ⭢ נורמוציט פוליכרומטי ⭢ תא נורמוציט ⭢ אורטוציט בדם.

ויסות של אריתרופואזיס

תהליכי ויסות ההמטופואזה עדיין אינם נחקרים מספיק. הצורך לשמור ברציפות על hematopoiesis, לספק כראוי את צורכי הגוף עבור תאים מיוחדים שונים, להבטיח קביעות ואיזון סביבה פנימית(הומאוסטזיס) - כל זה מניח את קיומו של קומפלקס מנגנוני רגולציהפועל על עיקרון המשוב.

הגורם ההומורלי הידוע ביותר בוויסות האריתרופואיזיס הוא ההורמון אריתרופויאטין. זהו גורם סטרס המסונתז בתוכו תאים שוניםובאיברים שונים. יוֹתֵרהוא נוצר בכליות, אך גם בהיעדרן, אריתרופויאטין מיוצר על ידי האנדותל והכבד של כלי הדם. רמת האריתרופויאטין יציבה ומשתנה כלפי מעלה עם פתאומי ו איבוד דם כבד, המוליזה חריפה, כאשר מטפסים על הרים, עם איסכמיה כלייתית חריפה. זה פרדוקסלי שמתי אנמיה כרוניתרמות אריתרופויאטין בדרך כלל תקינות, למעט באנמיה אפלסטית, שבה הרמה גבוהה באופן עקבי.

בדם נמצאים בדם גם מעכבי אריתרופואיזיס. מדובר במספר רב של חומרים מגוונים שחלקם ניתנים לסווג כרעלים מולקולריים בינוניים המצטברים עקב תהליכים פתולוגייםהקשורים להיווצרות מוגברת שלהם או לפגיעה בסילוקם.

בשלבים המוקדמים של ההתמיינות, הוויסות באריתרון מתבצע בעיקר בשל גורמים של המיקרו-סביבה התאית, ובהמשך - עם איזון בפעילותם של אריתרופויאטין ומעכבי אריתרופואיזיס. במצבים אקוטיים, כאשר יש צורך ליצור במהירות מספר רב של כדוריות דם אדומות חדשות, מופעל מנגנון הסטרס אריתרופויאטין - דומיננטיות חדה של פעילות האריתרופויאטין על פני פעילות מעכבי אריתרופואיזיס. במצבים פתולוגיים, להיפך, פעילות מעכבת עלולה לגבור על פעילות אריתרופויאטין, מה שמוביל לעיכוב של אריתרופואיזיס.

סינתזה של המוגלובין

המוגלובין מכיל ברזל. כמות לא מספקתיסוד זה בגוף יכול להוביל להתפתחות אנמיה (ראה אנמיה מחוסר ברזל). קיים קשר בין היכולת לסנתז כמות מסוימת של המוגלובין (שנובעת ממאגרי ברזל) לבין אריתרופואיזיס - ככל הנראה, ישנו ערך סף של ריכוז המוגלובין, שבלעדיו נפסקת האריתרופואיזה.

סינתזה של המוגלובין מתחילה במבשרי אריתרואידים בשלב היווצרות של תאים רגישים לאריתרופואטין. בעובר, ואחר כך מוקדם תקופה שלאחר לידההילד מייצר המוגלובין F, ולאחר מכן, בעיקר, המוגלובין A. כאשר אריתרופואיזיס בלחץ (המוליזה, דימום), עשויה להופיע כמות מסוימת של המוגלובין F בדם של מבוגר.

המוגלובין מורכב משתי גרסאות של שרשראות גלובין, a ו-p, המקיפות את ההם, המכיל ברזל. בהתאם לשינוי ברצף של שאריות חומצות האמינו בשרשרות הגלובין, התכונות הכימיות והפיזיקליות של המוגלובין משתנות בתנאים מסוימים הוא יכול להתגבש ולהיות בלתי מסיס (לדוגמה, המוגלובין S באנמיה חרמשית).

תכונות של תאי דם אדומים

לתאי דם אדומים יש מספר תכונות. הידוע ביותר הוא הובלת חמצן (O₂) ופחמן דו חמצני (CO₂). זה מתבצע על ידי המוגלובין, הנקשר לסירוגין עם גז אחד ואחר, בהתאם למתח הגז המתאים ב סְבִיבָה: בריאות - חמצן, ברקמות - פחמן דו חמצני. הכימיה של התגובה מורכבת מעקירה והחלפה של גז אחד באחר מהקשר עם המוגלובין. בנוסף, תאי דם אדומים הם נשאים של תחמוצת החנקן (NO), אשר אחראית על טונוס כלי הדם ומעורבת גם באיתות התא ובתהליכים פיזיולוגיים רבים אחרים.

לתאי דם אדומים יש את התכונה לשנות את צורתם כשהם עוברים דרך נימים בעלי קוטר קטן. התאים מתפשטים ומתפתלים לספירלה. הפלסטיות של אריתרוציטים תלויה גורמים שונים, לרבות מבנה קרום האריתרוציטים, סוג ההמוגלובין שהוא מכיל ושלד הציטו. בנוסף, קרום האריתרוציטים מוקף במעין "ענן" של חלבונים שונים שיכולים לשנות את יכולת העיוות. אלה כוללים קומפלקסים של מערכת החיסון, פיברינוגן. חומרים אלו משנים את המטען של קרום האריתרוציטים, נצמדים לקולטנים ומאיצים את שקיעתם של אריתרוציטים בנימי הזכוכית.

במקרה של היווצרות פקקת, תאי דם אדומים הם מרכז להיווצרות גדילי פיברין, זה לא רק יכול לשנות את העיוות, לגרום להצטברות שלהם, להיצמד לעמודי מטבעות, אלא גם לקרוע תאי דם אדומים לשברים, לקרוע חתיכות של ממברנות. מהם.

תגובת שקיעת אריתרוציטים (ESR) משקפת נוכחות של מטען על פני השטח שלהם הדוחה תאי דם אדומים זה מזה. הופעה ב תגובות דלקתיות, כאשר הקרישה מופעלת וכו'. סביב האריתרוציט, ענן דיאלקטרי מוביל לירידה בכוחות הדחייה, וכתוצאה מכך מתחילים האריתרוציטים להתיישב מהר יותר בנימי המונח אנכית. אם הנימים מוטים ב-45°, אזי כוחות הדחייה פועלים רק כל עוד תאי הדם האדומים עוברים בקוטר לומן הנימים. כשהתאים מגיעים לקיר, הם מתגלגלים מטה מבלי להיתקל בהתנגדות. כתוצאה מכך, קצב שקיעת אריתרוציטים בנימי משופע עולה פי עשרה.

מקורות:
1. תסמונת אנמית ב פרקטיקה קלינית/ P.A. Vorobyov, - M., 2001;
2. המטולוגיה: המדריך האחרון/ אד. ק.מ. עבדולקדירובה. - מ', 2004.

Hematopoiesis (hematopoiesis) - תהליך היווצרות, התפתחות והתבגרות אלמנטים מעוצביםדם: תאי דם אדומים (אריתרופואיזיס), לויקוציטים (לויקופואזה), טסיות דם (טרומבופואזה). בעובר, ההמטופואזה מתחילה ב שק חלמון; מהחודש השני תפקוד זה משתלט על ידי הכבד, ומהחודש הרביעי hematopoiesis של מח עצם, שעד הלידה עוקר לחלוטין את הכבד. היווצרות תאי דם אדומים, גרנולוציטים וטסיות דם מתרחשת הן בכבד והן במח העצם. לימפוציטים מופיעים רק בחודש הרביעי, כאשר נוצרות בלוטות לימפה; הטחול מתחיל לייצר אותם רק לאחר הלידה. תאי הדם האדומים של העובר במהלך 3 החודשים הראשונים הם מגלובסטים (תאים גרעיניים גדולים שהופכים עם הבשלתם לכדוריות דם אדומות גדולות - מגלוציטים) מוחלפים בהדרגה בנורמובלסטים, אשר יוצרים תאי דם אדומים תקינים. בחיים מחוץ לרחם, הסוג המגלובלסטי (עובר) של המטופואזה מתרחש עם אנמיה מזיקה ומחלות דומות. עד שהעובר נולד, הטבע הסופי של ההמטופואזה נקבע. אצל ילד, זה, באופן עקרוני, לא שונה מהמטופואזה של מבוגר. עד גיל 4, לימפופואזה פעילה יותר מגרנולופואזה, ואז מתרחש היחס הנורמלי למבוגרים.

האב הקדמון של כולם יסודות דםהוא ראשוני תאי דם- hemocytoblast. ממנו מתפתחים פרו-אריתרובלסטים במח העצם, הגורמים להיווצרות אריתרוציטים, מיאלובלסטים, מהם נוצרים כל הגרנולוציטים (נויטרופילים, אאוזינופילים, בזופילים), מונובלסטים - מייסדי המונוציטים, ומגה-קריובלסטים, שהם המקור לטסיות הדם. מַעֲרָך. באיברים לימפואידים, ההמוציטובלסט הופך ללימפובלסט, האב הקדמון של הלימפוציטים. קיימת גם תיאוריה נוספת המציעה את קיומו של מה שנקרא תא גזע שמתפקד כתא האב של ההמטופואזה. הרעיון הזה הוא פונקציונלי. תא גזע יכול להיות אלמנט בעל עוצמה להמטופואזה: תא רטיקולרי, תא לימפואיד-רשתי, לימפוציט; hemocytoblast נחשב כאחד השלבים התפתחות תאיתמגזע לתאי דם בוגרים. מתאי הסטרומה הרשתית מח עצםנוצרים פלסמוציטים - תאים שיחד עם לימפוציטים מייצרים גמא גלובולין וממלאים תפקיד חשוב בהגנה על הגוף מפני זיהומים. הבשלת תאים מתרחשת באתר של hematopoiesis, בדרך כלל, רק תאים בוגרים נכנסים לדם ההיקפי. ההרכב התאי של הדם והאיברים ההמטופואטיים הוא מערכת הממוקמת ב גוף בריאבשיווי משקל דינמי: ההרס המתמשך של אלמנטים נוצרים מאוזן על ידי ההמטופואזה המקבילה. איזון זה נשמר על ידי מכלול מנגנונים רגולטוריים. ההמטופואזה מושפעת ממרכז ואוטונומי מערכת העצבים, מספר הורמונים, ויטמינים וגורמים המטופואטיים מיוחדים (Castle factor, Cyanocobalamin). במצבים פתולוגיים, גורמים מסוימים (איבוד דם, המוליזה, מחסור בחמצן בדם, רעלים של חיידקים מסוימים) מעוררים המטופואזה, אחרים (חוסר ברזל, גורמי טירה, יתר טחול, פציעות קרינה, רעלים של מספר וירוסים) מעכבים אותו.

Hematopoiesis (hematopoiesis) הוא תהליך שגשוג רב-שלבי של התמיינות תא רצוף, המוביל להיווצרות אלמנטים מורפולוגיים של דם. זה מתרחש בעיקר ב איברים המטופואטיים- מח עצם אדום, תימוס, טחול, בורסה של המפעל (בציפורים), בלוטות לימפהושונות תצורות לימפואידיות(שקדים, טלאים של פייר וכו').
על פי התיאוריה המאוחדת של המטופואזה, שהוצעה על ידי המדען הרוסי א.א. מקסימוב בשנת 1911, כל תאי הדם מגיעים מתא אב אחד, שהוא, לדברי המחבר, לימפוציט קטן. לאחר מכן, המבשר הקדמוני לכל החיידקים של ההמטופואזה (לימפואיד, מיאלואיד וכו') הוכר כלימפואידוציט (המוציטובלסט), בעל מבנה רופף יותר של כרומטין גרעיני מאשר הלימפוציט, כלומר צורת ה"פיצוץ". יחד עם התיאוריה המאוחדת של ההמטופואזה, צוינו תיאוריות דואליסטיות, טריאליסטיות ופוליפילטיות, שאפשרו את המקור של שניים, שלושה או יותר חיידקים של המטופואזה ללא תלות זה בזה. לפיכך, הדואליסטים (Nageli, Turk, Shride וכו') הכירו בבידוד מוחלט של שתי מערכות המטופואטיות - מיאלואידית (מח עצם) ולימפואידית (בלוטות לימפה), שבמהלך החיים מתוחמות טופוגרפית. לדעתם ישנם שני סוגים של תאי אב: המיאלובלסט, ממנו נוצרים גרנולוציטים ואריתרוציטים, והלימפובלסט, המתמיין ללימפוציט.
ניסויים (Aschoff-Tavarra, Shilin) ​​הניחו את קיומה, בנוסף למערכת המיאלואידית והלימפואידית, של מערכת רטיקולואנדותל שלישית (RES), או, מאוחר יותר, רטיקולוהיסטיוציטית (RGS), שבה נוצרים מונוציטים.
פוליפלטיסטים (Ferrata ואחרים) טענו לנוכחותם של תאים אבותיים עבור כל שושלת של hematopoiesis (אריתרוציטים, גרנולוציטים, מונוציטים, לימפואידים וכו').
IN השנים האחרונותהתקדמות מהירה נצפתה בחקר ההמטופואזה עקב פיתוח שיטות מחקר ציטולוגיות, ביולוגיות, ביולוגיות מולקולריות ואחרות. לפיכך, הפיתוח של שיטות משובטים של ניתוח ציטולוגי איפשר לזהות תאי אבות hematopoietic ממעמדות שונים. באמצעות תווית רדיואקטיבית, הקינטיקה של אוכלוסיות תאים ו מחזור מיטוטי. השימוש בשיטות ציטוכימיות השלים את המאפיינים המורפופונקציונליים של תאים מסוגים שונים של רקמות המטופואטיות, תוך התחשבות במידת ההתמיינות שלהם. על ידי שימוש שיטות אימונולוגיותהתפקיד של לימפוציטים הן בהמטופואזה והן באימונוגנזה נחשף. התברר שתאים לימפואידים מאותו סוג במורפולוגיה מייצגים אוכלוסייה הטרוגנית השונה בתפקוד. טכניקות מתודולוגיות חדשות אלו הובילו לגילוי של תא הקדמוני (גזע) דה-נובו של ההמטופואזה ולגילוי מנגנוני התפשטותו והתמיינותו. בפרט, נקבע שלתא גזע יש שלושה רוב סימנים חשובים: פעילות רבייה גבוהה, יכולת לקיים את האוכלוסייה בעצמה ולהתמיין לכיוונים שונים, כלומר תכונות פלוריפוטנטיות.
גישה מורפופונקציונלית חדשה לחקר תאי דם, המבוססת על עקרון האוניטריות של מוצאם, אפשרה לכמה מחברים להציע תוכניות מפורטות יותר של המטופואזה. במדינה שלנו, התכנית של I. L. Chertkov ו- A. I. Vorobyov קיבלה את ההכרה הגדולה ביותר, ובחוץ לארץ - התכנית של Mate et al. בשתי התוכניות, קיומו של תא גזע המטופואטי פלוריפוטנטי, תאי מבשר של מיאלו- ולימפופואזה, מושבה-. יצירת תאים בתרבית נאמר ותאים רגישים לאריתרופויאטין. על פי I. L. Chertkov ו- A. I. Vorobyov, המורפולוגיה של תאי אבות פלוריפוטנטיים, קבועים חלקית ובלתי-פוטנטיים נקבעת על פי מיקומם במחזור המיטוטי ויכולה להיות דמוי לימפוציטים או "בלסטיים". כל התאים, בהתאם למידת ההתמיינות, משולבים לשש מחלקות (איור 1).

המחלקה הראשונה כוללת תאי גזע פלוריפוטנטיים אבותיים, המחלקה השנייה כוללת תאים פלוריפוטנטיים שנקבעו חלקית עם יכולת מוגבלתלתחזוקה עצמית (תאים הם מבשרי מיאלו ולימפופוזיס). המחלקה השלישית כללה תאים רגישים לפואטין בלתי חזקים - מבשרי גרנולוציטים, אריתרוציטים, טסיות דם ולימפוציטים. קשה לזהות את שלושת התאים הראשונים מבחינה מורפולוגית. המחלקה הרביעית כוללת תאים המוכרים מבחינה מורפולוגית המסוגלים להתרבות (חלוקה) והתמיינות רק בכיוון אחד. המחלקה החמישית מורכבת מתאי התחממות שאיבדו את יכולת ההתחלקות ועדיין לא הגיעו לשלב הבשלות המורפופונקציונלית. כיתה ו' משלבת תאי דם בוגרים.
הגילוי של שני סוגים של לימפוציטים (תאי T ו-B) היה תוספת משמעותית לרעיונות קודמים על לימפופואזה. הוכח כי B-lymphoites, כאשר הם נחשפים לאנטיגנים שונים, הופכים מתא בוגר לצורת "פיצוץ" ולאחר מכן מתמיינים לתאי פלזמה המייצרים נוגדנים ספציפיים. לימפוציטים מסוג T, לאחר גירוי אנטיגני, הופכים גם הם לצורות "פיצוץ" ולוקחים חלק פעיל ב חסינות תאית. לפיכך, סדרת הלימפה, שנראתה בעבר מאוחדת, מיוצגת על ידי שלושה סוגי תאים: לימפוציטים B ו-G ותאי פלזמה. הרעיון של מערכת המקרופאגים, שבה הדמות המרכזית היא המונוציט, הוא כיום חדש באופן משמעותי. עוזבים את מיטת כלי הדם וחודרים לתוכה איברים שוניםורקמה, בהתאם לסביבה הפנימית, היא הופכת למקרופאגים ספציפיים (היסטיוציטים של העור, תאי קופפר של הכבד, מקרופאגים מכתשי וצפק וכו').

(לויקופואזה) וטסיות דם (תרומבוציטופואזיס).

בבעלי חיים בוגרים, הוא מתרחש במח העצם האדום, שם נוצרים אריתרוציטים, כל הלויקוציטים הגרנוריים, המונוציטים, טסיות הדם, לימפוציטים B ומבשרי לימפוציטים מסוג T. בתימוס מתרחשת התמיינות של לימפוציטים T, בטחול ובבלוטות הלימפה - התמיינות של לימפוציטים B ושגשוג של לימפוציטים T.

התא הקדמון המשותף לכל תאי הדם הוא תא גזע דם פלוריפוטנטי, המסוגל להתמיין ויכול להוליד צמיחה של כל תאי דם והוא מסוגל לתחזוקה עצמית לטווח ארוך. כל תא גזע המטופואטי, בעת חלוקה, הופך לשני תאי בת, שאחד מהם נכלל בתהליך ההתפשטות, והשני ממשיך את מחלקת התאים הפלוריפוטנטיים. התמיינות של תאי גזע hematopoietic מתרחשת בהשפעה גורמים הומוראליים. כתוצאה מהתפתחות ובידול תאים שוניםלרכוש מאפיינים מורפולוגיים ותפקודיים.

אריתרופואיזיסעובר דרך הרקמה המיאלואידית של מח העצם. משך זמן ממוצעתוחלת החיים של אריתרוציטים היא 100-120 ימים. נוצרים עד 2 * 10 11 תאים ביום.

אוֹרֶז. ויסות של אריתרופואזיס

ויסות של אריתרופואזיסמבוצע על ידי אריתרופואיטינים המיוצרים בכליות. אריתרופואיזיס מעוררת על ידי הורמוני מין זכריים, תירוקסין וקטכולאמינים. ליצירת תאי דם אדומים יש צורך בוויטמין B 12 וחומצה פולית וכן בגורם המטופואטי פנימי, הנוצר ברירית הקיבה, ברזל, נחושת, קובלט וויטמינים. IN תנאים רגיליםנוצרת כמות קטנה של אריטרופואטין, המגיע לתאי המוח האדומים ומקיים אינטראקציה עם קולטני אריתרופויאטין, וכתוצאה מכך משתנה ריכוז ה-cAMP בתא, מה שמגביר את הסינתזה של המוגלובין. גירוי אריתרופואזיס מתבצע גם בהשפעת גורמים לא ספציפיים כגון ACTH, גלוקוקורטיקואידים, קטכולאמינים, אנדרוגנים, כמו גם הפעלה של מערכת העצבים הסימפתטית.

תאי דם אדומים נהרסים על ידי המוליזה תוך תאית על ידי תאים חד-גרעיניים בטחול ובתוך הכלים.

לוקופואזהמתרחשת במח העצם האדום ו רקמה לימפואידית. תהליך זה מומרץ על ידי גורמי גדילה ספציפיים, או לויקופיאטינים, הפועלים על מבשרים מסוימים. תפקיד חשובאינטרלוקינים ממלאים תפקיד בלויקופיוזיס, אשר משפרים את הצמיחה של בזופילים ואאוזינופילים. Leukopoiesis מגורה גם על ידי תוצרי פירוק של לויקוציטים ורקמות, מיקרואורגניזמים ורעלים.

טרומבוציטופואזיסמווסת על ידי thrombocytopoietins הנוצרים במח העצם, הטחול, הכבד, כמו גם אינטרלוקינים. הודות לתרומבוציטופוייטינים מוסדר האיזון האופטימלי בין תהליכי ההרס והיווצרות טסיות הדם.

המוציטופואזיס וויסותו

hemocytopoiesis (hematopoiesis, hematopoiesis) -קבוצה של תהליכי טרנספורמציה של תאי גזע המטופואטיים לתוך סוגים שוניםתאי דם בוגרים (אריתרוציטים - אריתרופואיזיס, לויקוציטים - לויקופוזיס וטסיות דם - טרומבוציטופואזיס), מה שמבטיח את הירידה הטבעית שלהם בגוף.

רעיונות מודרניים על hematopoiesis, כולל דרכי ההתמיינות של תאי גזע המטופואטיים פלוריפוטנטיים, הציטוקינים וההורמונים החשובים ביותר המווסתים את תהליכי ההתחדשות העצמית, ההתפשטות וההתמיינות של תאי גזע פלוריפוטנטיים לתאי דם בוגרים מוצגים באיור. 1.

תאי גזע המטופואטיים פלוריפוטנטייםממוקמים במח העצם האדום ומסוגלים לחדש את עצמם. הם יכולים גם להסתובב בדם מחוץ לאיברים ההמטופואטיים. PSGCs של מח עצם, במהלך התמיינות תקינה, מייצרים את כל סוגי תאי הדם הבוגרים - אריתרוציטים, טסיות דם, בזופילים, אאוזינופילים, נויטרופילים, מונוציטים, לימפוציטים מסוג B ו-T. כדי לשמור על ההרכב התאי של הדם ברמה המתאימה, נוצרים בממוצע 2.00 בגוף האדם מדי יום. 10 11 תאי דם אדומים, 0.45. 10 11 נויטרופילים, 0.01. 10 11 מונוציטים, 1.75. 10 11 טסיות דם. U אנשים בריאיםאינדיקטורים אלה יציבים למדי, אם כי בתנאים צורך מוגבר(התאמה לרמות הגבוהות, איבוד דם חריף, זיהום), תהליכי ההתבגרות של מבשרי מח עצם מואצים. פעילות השגשוג הגבוהה של תאי גזע המטופואטיים מתקזזת על ידי מוות פיזיולוגי (אפופטוזיס) של צאצאיהם העודפים (במח העצם, בטחול או באיברים אחרים), ובמידת הצורך, של עצמם.

אוֹרֶז. 1. מודל היררכי של hemocytopoiesis, כולל מסלולי התמיינות (PSGC) והציטוקינים וההורמונים החשובים ביותר המווסתים את תהליכי ההתחדשות העצמית, התפשטות והתמיינות של PSGC לתאי דם בוגרים: A - תאי גזע מיאלואידיים (CFU-HEMM), שהוא המבשר של מונוציטים, גרנולוציטים, טסיות דם ואריתרוציטים; B - תאי גזע לימפואידים-מבשר של לימפוציטים

ההערכה היא כי (2-5) הולכים לאיבוד בגוף האדם מדי יום. 10 11 תאי דם, שיעורבבו עם מספר שווה של תאי דם חדשים. כדי לספק את הצורך הקבוע העצום הזה של הגוף בתאים חדשים, ההמוציטופואזיס אינו מופרע לאורך כל החיים. בממוצע, מעל 70 שנות חיים (עם משקל גוף של 70 ק"ג), אדם מייצר: אריתרוציטים - 460 ק"ג, גרנולוציטים ומונוציטים - 5400 ק"ג, טסיות דם - 40 ק"ג, לימפוציטים - 275 ק"ג. לכן, רקמות המטופואטיות נחשבות בין הפעילות המיטוטית ביותר.

רעיונות מודרניים על hemocytopoiesis מבוססים על תיאוריית תאי הגזע, שהיסודות שלה הונחו על ידי ההמטולוג הרוסי A.A. מקסימוב בתחילת המאה ה-20. על פי תיאוריה זו, כל תאי הדם מגיעים מתא גזע המטופואטי פלוריפוטנטי בודד (ראשוני) (HSC). תאים אלו מסוגלים להתחדשות עצמית לטווח ארוך וכתוצאה מהתמיינות, יכולים להוליד כל נבט של תאי דם (ראה איור 1.) ובמקביל לשמור על כדאיותם ותכונותיהם.

תאי גזע (SC) הם תאים ייחודיים המסוגלים להתחדש ולהתמיין לא רק לתאי דם, אלא גם לתאים של רקמות אחרות. בהתבסס על מקור ומקור היווצרות ובידוד, SCs מחולקים לשלוש קבוצות: עובריים (SCs מרקמות העובר והעובר); אזורי, או סומטי (SC של אורגניזם בוגר); מושרה (SCs המתקבלים כתוצאה מתכנות מחדש של תאים סומטיים בוגרים). בהתבסס על יכולתם להבדיל, מובחנים SCs טוטי-, pluri-, multi-ו-unipotent. SC טוטיפוטנטי (זיגוטה) משכפל את כל איברי העובר והמבנים הדרושים להתפתחותו (שליה וחבל הטבור). Pluripotent SC יכול להיות מקור לתאים שמקורם בכל אחת משלוש שכבות הנבט. Multi (פולי) פוטנטי SC מסוגל ליצור תאים מיוחדים ממספר סוגים (לדוגמה, תאי דם, תאי כבד). Unipotent SC ב תנאים רגיליםמתמיין לתאים מיוחדים מסוג מסוים. SCs עובריים הם פלוריפוטנטים, בעוד SCs אזוריים הם פלוריפוטנטים או חד-יכולים. השכיחות של PSGC היא בממוצע 1:10,000 תאים במח עצם אדום ו-1:100,000 תאים ב דם היקפי. ניתן להשיג SCs פלוריפוטנטיים כתוצאה מתכנות מחדש של תאים סומטיים מסוגים שונים: פיברובלסטים, קרטינוציטים, מלנוציטים, לויקוציטים, תאי β של הלבלב ואחרים, בהשתתפות גורמי שעתוק גנים או מיקרו-RNA.

לכל ה-SC יש מספר של מאפיינים כלליים. ראשית, הם לא מובחנים ואין להם רכיבים מבנייםלבצע פונקציות מיוחדות. שֵׁנִית, הם מסוגלים להתרבות עם היווצרות מספר גדול(עשרות ומאות אלפים) של תאים. שלישית, הם מסוגלים להבדיל, כלומר. תהליך ההתמחות והיווצרות של תאים בוגרים (לדוגמה, תאי דם אדומים, תאי דם לבנים וטסיות דם). רביעית, הם מסוגלים לחלוקה אסימטרית, כאשר מכל SC נוצרים שני תאי בת, שאחד מהם זהה להורה ונשאר תא גזע (התכונה של חידוש עצמי של SC), והשני מתמיין לתאים מיוחדים. לבסוף, חמישית, SCs יכולים לנדוד לאתרי נזק ולהתמיין לצורות בוגרות של תאים פגומים, ולקדם התחדשות רקמות.

ישנן שתי תקופות של hemocytopoiesis: עוברי - בעובר ובעובר ולאחר לידה - מהלידה ועד סוף החיים. ההמטופואזה העוברית מתחילה בשק החלמון, ואז מחוצה לו במזנכיה הקדם-קורדיאלית מגיל 6 שבועות הוא עובר לכבד, ומגיל 12 עד 18 שבועות לטחול ולמח העצם האדום. מגיל 10 שבועות מתחילה היווצרותם של לימפוציטים מסוג T בתימוס. מרגע הלידה, האיבר העיקרי של hemocytopoiesis הופך בהדרגה מח עצם אדום.מוקדי המטופואזה נמצאים אצל מבוגר ב-206 עצמות השלד (סטרנום, צלעות, חוליות, אפיפיסות עצמות צינוריותוכו.). במח העצם האדום מתרחשת חידוש עצמי של PSGCs ויצירת תא גזע מיאלואידי מהם, הנקרא גם יחידה יוצרת מושבה של גרנולוציטים, אריתרוציטים, מונוציטים, מגהקריוציטים (CFU-GEMM); תא גזע לימפואידי. תא גזע פוליאוליגופוטנטי Mysloid (CFU-GEMM) יכול להתמיין: לתאים מחויבים מונופוטנטיים - מבשרי אריתרוציטים, הנקראים גם יחידה יוצרות פרץ (BFU-E), מגה-קריוציטים (CFU-Mgcc); לתוך תאי גרנולוציטים-מונוציטים מחויבים פוליאוליגופוטנטיים (CFU-GM), מתמיינים למבשרי גרנולוציטים מונופוטנטיים (בזופילים, נויטרופילים, אאוזינופילים) (CFU-G), ומבשרי מונוציטים (CFU-M). תא הגזע הלימפואידי הוא המבשר של לימפוציטים T ו-B.

במח העצם האדום, מהתאים יוצרי המושבה הרשומים, דרך סדרה של שלבי ביניים, ריגיקולוציטים (מבשרי אריתרוציטים), מגהקריוציטים (מהם "שרוכים" הטסיות!, i), גרנולוציטים (נויטרופילים, אאוזינופילים, בזופילים ), נוצרים מונוציטים ולימפוציטים B. בתימוס, בטחול, בבלוטות הלימפה וברקמת הלימפה הקשורה למעיים (שקדים, אדנואידים, כתמי פייר), מתרחשת היווצרות והתמיינות של לימפוציטים מסוג T ותאי פלזמה מלימפוציטים מסוג B. תהליכי לכידה והרס של תאי דם (בעיקר תאי דם אדומים וטסיות דם) ושבריהן מתרחשים גם בטחול.

במח עצם אדום אנושי, hemocytopoiesis יכול להתרחש רק בתנאים של מיקרו-סביבה רגילה המוציטופואיזיס (HIM). אלמנטים תאיים שונים המרכיבים את הסטרומה והפרנכימה של מח העצם לוקחים חלק ביצירת GIM. GIM נוצרים על ידי לימפוציטים T, מקרופאגים, פיברובלסטים, אדיפוציטים, תאי אנדותל של מיקרו-וסקולטורה, מרכיבים של המטריצה ​​החוץ-תאית ו סיבי עצב. אלמנטים של HIM מפעילים שליטה על תהליכים המטופואטיים הן בעזרת הציטוקינים וגורמי הגדילה שהם מייצרים, והן באמצעות מגע ישיר עם תאים המטופואטיים. מבני HIM מקבעים תאי גזע ותאי קודמים אחרים באזורים מסוימים של הרקמה ההמטופואטית, מעבירים אליהם אותות רגולטוריים ומשתתפים בתמיכה המטבולית שלהם.

ההמוציטופואזה נשלטת מנגנונים מורכבים, אשר יכול לשמור אותו קבוע יחסית, להאיץ או לעכב אותו, לעכב שגשוג תאים והתמיינות עד לתחילת אפופטוזיס של תאי אבות מחויבים ואפילו PSGCs בודדים.

ויסות של hematopoiesis- זהו שינוי בעוצמת ההמטופואזה בהתאם לצרכים המשתנים של הגוף, המתבצע באמצעות האצה או עיכוב שלו.

עבור hemocytopoiesis מלא יש צורך:

• קבלת מידע אות (ציטוקינים, הורמונים, נוירוטרנסמיטורים) על מצב ההרכב התאי של הדם ותפקודיו;
• להבטיח תהליך זה כמות מספקתאנרגיה וחומרים פלסטיים, ויטמינים, מינרלים מאקרו ומיקרו-אלמנטים, מים. ויסות ההמטופואזה מבוסס על העובדה שכל סוגי תאי הדם הבוגרים נוצרים מתאי גזע המטופואטיים של מח העצם, שכיוון ההתמיינות שלהם הוא ב סוגים שוניםתאי הדם נקבעים על ידי פעולתן של מולקולות איתות מקומיות ומערכתיות על הקולטנים שלהן.

את התפקיד של מידע איתות חיצוני עבור התפשטות ואפופטוזיס של SGCs ממלאים ציטוקינים, הורמונים, נוירוטרנסמיטורים וגורמים מיקרו-סביבתיים. ביניהם, מובחנים גורמים מוקדמים ומאוחרים, רב ליניאריים ומונולינארים. חלקם מעוררים hematopoiesis, אחרים מעכבים אותו. תפקידם של הרגולטורים הפנימיים של פלוריפוטנטיות או בידול של SCs ממלאים גורמי שעתוק הפועלים בגרעיני התא.

הספציפיות של ההשפעה על תאי גזע hematopoietic מושגת בדרך כלל על ידי פעולה עליהם לא אחד, אלא כמה גורמים בבת אחת. ההשפעות של הגורמים מושגות באמצעות גירוים של קולטנים ספציפיים של תאים המטופואטיים, שקבוצתם משתנה בכל שלב של התמיינות של תאים אלה.

גורמי גדילה מוקדמים המקדמים את ההישרדות, הצמיחה, ההבשלה וההתמרה של תאי אבות גזע ותאי אבות המטופואטיים אחרים של מספר שורות תאי דם הם גורם תאי גזע (SCF), IL-3, IL-6, GM-CSF, IL-1 , IL- 4, IL-11, LIF.

ההתפתחות וההתמיינות של תאי דם, בעיקר של קו אחד, נקבעים על ידי גורמי גדילה מאוחרים - G-CSF, M-CSF, EPO, TPO, IL-5.

גורמים המעכבים שגשוג של תאים המטופואטיים הם גורם גדילה מתמר (TRFβ), חלבון דלקתי מקרופאג (MIP-1β), גורם נמק של גידול (TNFa), אינטרפרונים (IFN(3, IFN), לקטופרין.

ההשפעה של ציטוקינים, גורמי גדילה, הורמונים (אריתרופואטין, הורמון גדילה וכו') על תאי איברים המונואטיים מתממשת לרוב באמצעות גירוי של קולטני 1-TMS ולעתים רחוקות יותר 7-TMS של ממברנות פלזמה, ולעתים רחוקות יותר באמצעות גירוי של קולטנים תוך תאיים (גלוקוקורטיקואידים, T 3 IT 4).

עֲבוּר תפקוד רגילרקמה hematopoietic זקוקה למספר ויטמינים ומיקרו-אלמנטים.

ויטמינים

ויטמין B12 וחומצה פולית נחוצים לסינתזה של נוקלאופרוטאין, התבגרות וחלוקת תאים. להגנה מפני הרס בקיבה וספיגה פנימה מעי דקויטמין B 12 דורש גליקופרוטאין (גורם Castle intrinsic), המיוצר על ידי תאי הקודקוד של הקיבה. אם יש מחסור בויטמינים אלו במזון או בהיעדר גורם פנימיקסטלה (לדוגמה, אחרי הסרה כירורגיתקיבה) אדם מפתח אנמיה מקרוציטית היפרכרומית, היפר-פילוח של נויטרופילים וירידה בייצור שלהם, כמו גם טרומבוציטופניה. ויטמין B 6 נחוץ לסינתזה. ויטמין C מקדם את חילוף החומרים של חומצת רודיום ומעורב בחילוף החומרים של ברזל ויטמינים E ו-PP מגנים על קרום אריתרוציטים ומחמצון ויטמין B2 נחוץ כדי לעורר תהליכי חיזור בתאי מח עצם.

מיקרו-אלמנטים

ברזל, נחושת, קובלט נחוצים לסינתזה של heme והמוגלובין, הבשלה של אריתרובלסטים והתמיינותם, גירוי סינתזת אריתרופויאטין בכליות ובכבד ותפקוד הובלת הגז של אריתרוציטים. במצבי מחסור בהם מתפתחת בגוף אנמיה היפוכרומית ומיקרוציטית. סלניום משפר את ההשפעה נוגדת החמצון של ויטמינים E ו-PP, ואבץ הכרחי לתפקוד תקין של האנזים פחמן אנהידרז.