Клетки крови имеют ограниченную продолжительность существования, поэтому они образуются в организме постоянно. Так, суточная потребность организма взрослого человека в новых лимфоцитах составляет 10 в 9 клеток, гранулоцитах - 10 в 11 клеток, а в эритроцитах - 2,3 • 10 в 11 клеток. Клетки крови образуются в разном количестве в зависимости от потребностей организма. Поэтому кроветворения является очень сложным процессом с четкими системами регулирования и контроля.

 

Все клетки крови во взрослом организме образуются в красном костном мозге, гематопоэтических активная часть которого у взрослого человека занимает объем около двух литров. Иммунологи относятся красный костный мозг к первичным лимфоидных органов, поскольку все лимфоциты в организме также происходят из костного мозга. У эмбриона функцию органа кроветворения сначала берет на себя позазародкова мезодерма желточного мешка, затем печень и селезенка, а начиная с 5-го месяца развития плода человека - костный мозг. Переход в эмбриогенезе кроветворной ткани в костный мозг связан с тем, что эта ткань активно пролиферирует, а значит, она очень чувствительна к действию мутагенных факторов, например естественной радиации. В костном мозге гематопоэтических ткань находится под защитой костной ткани. Стволовые кроветворные клетки крови. Клетки крови всех типов берут начало от стволовых кроветворных клеток (СКК). Способность СКК к дифференцировке в различные типы клеток крови называют плюрипотентнистю (от англ. Plurality - множественность, potency - возможность). Процесс образования клеток крови называют гематопоезом или гемопоэза Поэтому стволовых кроветворных клеток еще называют плюрипотентных гематопоэтических, или гемопоэтические, клеткой. По разным подсчетам, количество СКК составляет 0,01 - 0,05% всех клеток костного мозга человека. Стволовая клетка имеет две важные признаки - она способна к восстановлению своей популяции путем разделения и может давать начало любым популяциям клеток крови. Есть разделение СКК может происходить как с дифференцированием, так и без него.

 

Стволовые клетки содержат овальное ядро, хорошо развитую цитоплазму и на вид напоминают яичницу. Важной характеристикой СКК является поверхностный маркер CD34, который почти отсутствует на зрелых клетках крови. СКК производят важный ростовой фактор, который получил название фактора стволовых штык (ФСК), и экспрессируют рецептор c-l?t к этому фактору. Таким образом, СКК способны аутокринно стимулировать свой раздел. Основные свойства и методы анализа стволовых кроветворных клеток подробнее рассмотрен в разд. 12.

 

В костном мозге можно найти различные по морфологическим признакам типа гемопоэтических клеток, которые образуются из плюрипотентных стволовых кроветворных клеток. Различные типы гемопоэтических клеток представляют разные пути дифференцировки стволовой клетки.

 

Клоны клеток, образующихся из этих клеток-предшественников, удалось обнаружить в виде колоний в селезенке смертельно облученных мышей после трансплантации им костного мозга от здоровых животных этого же вида (см. разд. 12). Поэтому исходные клетки-предшественники назвали Колониеутворювальнимы единицами (КОЕ).

 

Сейчас процесс образования КОЕ изучают in vitro при культивировании клеток костного мозга на специальных полутвердых средах. Различают несколько типов КОЕ зависимости от направления и стадии дифференцировки СКК: КОЕ-Э - предшественники эритроцитов, КОЕ-Т - предшественники тромбоцитов (мегакариоциты) КОЕ-МГ - предшественники моноцитов и гранулоцитов и КОЕ-Л - предшественники лимфоцитов.

 

Предшественником всего миелоидного ряд считают КОЕ-геммы (гранулоцитарно-эритроцитарной-моноцитарного о-мегакариоцитарную КОЕ). Далее КОЕ-геммы дает начало трем КОЕ: КОЕ-МГ, КОЕ-Т КОЕ-Э. В свою очередь, с КОЕ-МГ образуются более специализированные КОЕ: предшественники моноцитов и предшественники гранулоцитов. Таким образом, изучая свойства различных КОЕ, можно установить родственные связи между клетками крови и воспроизвести схему гематопоезу. На сегодня общепринятой является такая схема гематопоезу (рис. 2). Стволовая клетка сначала выбирает один из двух направлений дифференцировки: миелоидный или лимфоидный. Миелоидный путь дифференцировки предопределяет образование гранулоцитов (эозинофилов, базофилов, нейтрофилов), а также моноцитов, эритроцитов и мегакариоцитов, а лимфоидный-образования В-лимфоцитов, Т-лимфоцитов и НК-клеток. Мегакариоциты - многоядерные клетки, которые образуются в случае неполного дела клетки, во время которого происходит деление ядра без деления цитоплазмы. В процессе «видшнуровування» от мембраны маленьких безъядерных везикул с мегакариоцитов образуются тромбоциты. Интересно, что из эмбриональной стволовой клетки может образоваться колония клеток эндотелия, т.е. клетки крови и клетки сосудов имеют общее происхождение. Следует отметить, что клетки эндотелия играют важную роль в функционировании иммунной системы.

 

СКК с каждым делением все больше дифференцируются и через несколько десятков делений превращаются в специализированные клетки крови. Считают, что первые этапы дифференцировки могут быть обратимыми, т.е. клетка при определенных условиях может дедиференциюватися и начать другой путь развития. Последние этапы дифференцировки всегда четко детерминированы и являются необратимыми. Факторы гематопоезу. Путь дифференцировки кроветворных клеток находится под контролем различных факторов, среди которых прежде всего можно выделить клеточное микроокружение СКК и влияние гематопоэтических ростовых факторов. Среди гематопоэтических факторов первым был описан эритропоэтин (ЭПО, или англ. ЕРО), который направляет дифференцировки плюрипотентных СКК в направлении эритропоэза. Эритропоэтин синтезируется преимущественно клетками почек, и его синтез зависит от количества эритроцитов в крови. Недостаток эритроцитов после потери крови значительно стимулирует синтез эритропоэтина и поэтому усиливает эритропоэз. При этом интенсивность дифференцировки кроветворных клеток в других направлениях уменьшается. В процессе эритропоэза потомки СКК с каждым делением становятся все более чувствительными к действию эритропоэтина. Это свидетельствует о том, что эритропоэтин в физиологических концентрациях действует преимущественно на последние стадии дифференцировки эритроцитов, тогда как существенный рост количества эритропоэтина привлекает к эритропоэза слабо дифференцированные клетки-предшественники. Очевидно, такой механизм регуляции кроветворения характерен и для других гематопоэтических факторов. Кроме эритропоэтина время известно несколько факторов, которые направляют дифференцировки плюрипотентных СКК в определенные клетки крови, например тромбопоетин, стимулирующего образование мегакариоцитов.

 

Важную роль в процессе кроветворения играют так называемые колониестимулювальни факторы (КСФ). Среди них наиболее изученными являются гранулоцитарно-макрофагальный колониестимулювальний фактор (ГМ-КСФ), что стимулирует дифференцировку СКК в гранулоциты и моноциты, а также макрофагальный КСФ (М-КСФ) и гранулоцитарный КСФ (Г-КСФ), являющиеся факторами роста соответственно для макрофагов и гранулоцитов. Кроме того, в регуляции гематопоезу участвуют интерлейкины 3 и 7 (ИЛ-3, ИЛ-7) и другие цитокины, например фактор некроза опухолей a (ФНО-a). Важным стимулятором гематопоезу является фактор стволовых клеток (ФСК), который синтезируется собственно СКК и действует на их потомков синергично с другими ростовыми факторами.


Загрузка...
Яндекс.Метрика Google+