hematopoez - Haematopoiesis
Haematopoiesis ( / h ɪ ˌ m æ t oʊ s ɔɪ Ben bir s ɪ s , s Ben bir m ə t oʊ -, ˌ saat ɛ m ə - / gelen Yunan αἷμα , kanı 've ποιεῖν 'yapmak için', aynı zamanda Amerikan İngilizcesinde hematopoiesis ; bazen de h(a)emopoiesis ) kan hücresel bileşenlerinin oluşumudur . Tüm hücresel kan bileşenleri, hematopoietik kök hücrelerden elde edilir . Sağlıklı bir yetişkin insanda, periferik dolaşımdaki sabit durum seviyelerini korumak için günde yaklaşık 10 11 – 10 12 yeni kan hücresi üretilir.
İşlem
Hematopoietik kök hücreler (HSC'ler)
Hematopoietik kök hücreler (HSC'ler) kemiğin medullasında ( kemik iliği ) bulunur ve tüm farklı olgun kan hücresi tiplerini ve dokularını meydana getirme konusunda benzersiz bir yeteneğe sahiptir. HSC'ler kendi kendini yenileyen hücrelerdir: farklılaştıklarında, yavru hücrelerinin en azından bir kısmı HSC olarak kalır, bu nedenle kök hücre havuzu tükenmez. Bu fenomene asimetrik bölünme denir. HSC'lerin diğer kızları ( miyeloid ve lenfoid progenitör hücreler), bir veya daha fazla spesifik kan hücresi tipinin üretimine yol açan diğer farklılaşma yollarından herhangi birini izleyebilir, ancak kendilerini yenileyemezler. Atalar havuzu heterojendir ve iki gruba ayrılabilir; uzun vadeli kendi kendini yenileyen HSC ve kısa vadeli olarak da adlandırılan yalnızca geçici olarak kendini yenileyen HSC. Bu, vücuttaki ana hayati süreçlerden biridir.
Hücre türleri
Tüm kan hücreleri üç soydan oluşur.
- Eritrositler olarak da adlandırılan kırmızı kan hücreleri , oksijen taşıyan hücrelerdir . Eritrositler işlevseldir ve kana salınır. Olgunlaşmamış kırmızı kan hücreleri olan retikülositlerin sayısı, eritropoez hızının bir tahminini verir .
- Lenfositler , adaptif bağışıklık sisteminin temel taşıdır. Ortak lenfoid progenitörlerden türetilirler. Lenfoid soy, T hücreleri , B hücreleri ve doğal öldürücü hücrelerden oluşur . Bu lenfopoezdir .
- Granülositleri , megakaryositleri ve makrofajları içeren miyeloid soyunun hücreleri, ortak miyeloid progenitörlerinden türetilir ve doğuştan gelen bağışıklık ve kan pıhtılaşması gibi çeşitli rollerde yer alır . Bu miyelopoezdir .
Granülopoez (veya granülositopoez), granülosit olan ancak ekstramedüller olgunlaşmaya sahip mast hücreleri hariç, granülositlerin hematopoezidir .
Megakaryositopoez , megakaryositlerin hematopoezidir.
terminoloji
1948 ve 1950 yılları arasında, Kan ve Kan Oluşturan Organların Hücre ve Hastalıklarının Adlandırılmasına İlişkin Açıklama Komitesi, kan hücrelerinin isimlendirilmesi hakkında raporlar yayınladı. Terminolojiye genel bir bakış, geliştirmenin en erken aşamasından son aşamasına kadar aşağıda gösterilmiştir:
- [kök]patlama
- pro[kök]sit
- [kök]sit
- meta[kök]sit
- olgun hücre adı
Eritrosit koloni oluşturan birimler (CFU-E) için kök "rubri", granülosit-monosit koloni oluşturan birimler (CFU-GM) için "granülo" veya "myelo" ve "mono", lenfosit koloni oluşturan birimler için (CFU-L) "lenfo"dur ve megakaryosit koloni oluşturan birimler (CFU-Meg) için "megakaryo"dur. Bu terminolojiye göre, kırmızı kan hücresi oluşumunun aşamaları şöyle olacaktır: rubriblast, prorubrisit, rubrisit, metarubrisit ve eritrosit. Bununla birlikte, şu anda en yaygın olanı aşağıdaki terminoloji gibi görünmektedir:
Kurul | "lenfo" | "rubri" | "granül" veya "myelo" | "mono" | "megakaryo" |
---|---|---|---|---|---|
soy | lenfoid | miyeloid | miyeloid | miyeloid | miyeloid |
CFU | CFU-L | CFU-GEMM → CFU-E | CFU-GEMM→ CFU-GM → CFU-G | CFU-GEMM→ CFU-GM → CFU-M | CFU-GEMM→ CFU-Meg |
İşlem | lenfositopoez | eritropoez | granülositopoez | monositopoez | trombositopoez |
[kök]patlama | Lenfoblast | proeritroblast | miyeloblast | monoblast | megakaryoblast |
pro[kök]sit | prolenfosit | polikromatofilik eritrosit | promiyelosit | Promonosit | promegakaryosit |
[kök]sit | - | normoblast | Eosino / neutro / bazofilik myelocyte | megakaryosit | |
meta[kök]sit | Büyük lenfosit | retikülosit | Eozinofilik/nötrofilik/bazofilik metamiyelosit , Eozinofilik/nötrofilik/bazofilik bant hücre | Erken monosit | - |
olgun hücre adı | Küçük lenfosit | eritrosit | granülositler ( Eosino / neutro / bazofil ) | monosit | trombositler ( Trombositler ) |
Osteoklastlar ayrıca monosit/nötrofil soyunun hemopoietik hücrelerinden, özellikle CFU-GM'den ortaya çıkar.
Konum
Gelişmekte olan embriyolarda, kan adacıkları adı verilen yolk kesesindeki kan hücrelerinin kümelerinde kan oluşumu meydana gelir . Gelişim ilerledikçe dalak , karaciğer ve lenf düğümlerinde kan oluşumu meydana gelir . Ne zaman kemik iliği geliştirir, sonunda tüm organizma için kan hücrelerinin çoğu kurma görevini yerine getirmek varsayar. Bununla birlikte, dalak, timus ve lenf düğümlerinde lenfoid hücrelerin olgunlaşması, aktivasyonu ve bir miktar proliferasyonu meydana gelir . Çocuklarda, femur ve tibia gibi uzun kemiklerin iliğinde hematopoez oluşur. Erişkinlerde esas olarak pelvis, kafatası, omurlar ve sternumda görülür.
ekstramedüller
Bazı durumlarda karaciğer, timus ve dalak gerekirse hematopoietik fonksiyonlarını sürdürebilir. Buna ekstramedüller hematopoez denir . Bu organların boyutlarının önemli ölçüde artmasına neden olabilir. Fetal gelişim sırasında, kemikler ve dolayısıyla kemik iliği daha sonra geliştiğinden, karaciğer ana hematopoetik organ olarak işlev görür. Bu nedenle karaciğer gelişim sırasında genişler. Ekstramedüller hematopoez ve myelopoez arz edebilir lökositleri içinde kardiyovasküler hastalık yetişkinlik döneminde ve iltihap. Dalak makrofajları ve adezyon molekülleri , kardiyovasküler hastalıkta ekstramedüller miyeloid hücre oluşumunun düzenlenmesinde rol oynayabilir .
olgunlaşma
Bir kök hücre olgunlaştıkça , dönüşebileceği hücre tiplerini sınırlayan ve onu belirli bir hücre tipine yaklaştıran ( hücresel farklılaşma ) gen ifadesinde değişikliklere uğrar . Bu değişiklikler genellikle hücre yüzeyindeki proteinlerin varlığının izlenmesiyle izlenebilir. Her ardışık değişiklik, hücreyi nihai hücre tipine yaklaştırır ve farklı bir hücre tipi olma potansiyelini daha da sınırlar.
Hücre kaderi belirleme
Hematopoez için iki model önerilmiştir: determinizm ve stokastik teori. Kemik iliğindeki kök hücreler ve diğer farklılaşmamış kan hücreleri için, belirleme genellikle determinizm hematopoez teorisi ile açıklanır ve koloni uyarıcı faktörlerin ve hematopoietik mikro ortamın diğer faktörlerinin hücreleri belirli bir hücre farklılaşması yolunu takip etmesini belirlediği söylenir. Bu, hematopoezi tanımlamanın klasik yoludur. Gelen stokastik teori, farklılaşmamış kan hücreleri rastgelelik belirli hücre tiplerine farklılaşır. Bu teori , bir kök hücre faktörü olan Sca-1'in dağılımındaki stokastik değişkenliğin altında yatan bir fare hematopoietik progenitör hücre popülasyonu içinde , popülasyonu değişken hücresel farklılaşma oranları sergileyen gruplara ayırdığını gösteren deneylerle desteklenmiştir . Örneğin, eritropoietinin (bir eritrosit farklılaşma faktörü) etkisi altında, hücrelerin bir alt popülasyonu (Sca-1 seviyeleri ile tanımlandığı gibi), popülasyonun geri kalanından yedi kat daha yüksek bir oranda eritrositlere farklılaştı . Ayrıca, büyümesine izin verilirse, bu alt popülasyonun orijinal hücre alt popülasyonunu yeniden oluşturduğu ve bunun stokastik, tersine çevrilebilir bir süreç olduğu teorisini desteklediği gösterildi. Stokastikliğin önemli olabileceği bir diğer düzey, apoptoz ve kendini yenileme sürecidir. Bu durumda, hematopoietik mikroçevre, hücrelerin bir kısmının hayatta kalmasına, diğer bir kısmının ise apoptoz yapıp ölmesine hakim olur . Kemik iliği, farklı hücre tipleri arasındaki bu dengeyi düzenleyerek, nihai olarak üretilecek olan farklı hücrelerin miktarını değiştirebilir.
Büyüme faktörleri
Sağlıklı insanlarda kırmızı ve beyaz kan hücresi üretimi büyük bir hassasiyetle düzenlenir ve enfeksiyon sırasında lökosit üretimi hızla artar. Bu hücrelerin çoğalması ve kendini yenilemesi büyüme faktörlerine bağlıdır. Kendi kendini yenileme ve hematopoietik hücrelerin gelişiminde kilit oyunculardan biri , HSC üzerindeki c-kit reseptörüne bağlanan kök hücre faktörüdür (SCF). SCF'nin yokluğu öldürücüdür. İnterlökinler IL-2 , IL-3 , IL-6 , IL-7 gibi çoğalmayı ve olgunlaşmayı düzenleyen başka önemli glikoprotein büyüme faktörleri de vardır . Koloni uyarıcı faktörler (BOS'lar) olarak adlandırılan diğer faktörler, özellikle kararlı hücrelerin üretimini uyarır. Üç CSF, granülosit-makrofaj CSF (GM-CSF), granülosit CSF (G-CSF) ve makrofaj CSF'dir (M-CSF). Bunlar granülosit oluşumunu uyarır ve progenitör hücrelerde veya son ürün hücrelerde aktiftir .
Bir miyeloid progenitör hücrenin eritrosit haline gelmesi için eritropoietin gereklidir. Öte yandan, trombopoietin miyeloid progenitör hücrelerin megakaryositlere ( trombosit oluşturan hücreler) farklılaşmasını sağlar. Sağdaki diyagram, sitokinlerin ve bunların meydana getirdikleri farklılaşmış kan hücrelerinin örneklerini sağlar.
Transkripsiyon faktörleri
Büyüme faktörleri , transkripsiyon faktörlerinin aktivasyonuna yol açan sinyal iletim yollarını başlatır . Büyüme faktörleri, faktörlerin kombinasyonuna ve hücrenin farklılaşma aşamasına bağlı olarak farklı sonuçlar ortaya çıkarır. Örneğin, PU.1'in uzun süreli ifadesi miyeloid bağlanma ile sonuçlanır ve PU.1 aktivitesinin kısa süreli indüksiyonu olgunlaşmamış eozinofillerin oluşumuna yol açar. Son zamanlarda, NF-κB gibi transkripsiyon faktörlerinin hematopoezde mikroRNA'lar (örn., miR-125b) tarafından düzenlenebildiği bildirilmiştir .
HSC'den multipotent progenitöre (MPP) farklılaşmanın ilk anahtar oyuncusu, transkripsiyon faktörü CCAAT-arttırıcı bağlayıcı protein a'dır ( C/EBP a). C/EBPa'daki mutasyonlar, akut miyeloid lösemi ile ilişkilidir . Bu noktadan itibaren, hücreler ya eritroid-megakaryosit soyu boyunca farklılaşabilir ya da ortak progenitöre sahip olan lenfoid ve miyeloid soyu, lenfoid ile hazırlanmış multipotent progenitör olarak adlandırılır. İki ana transkripsiyon faktörü vardır. Eritroid-megakaryosit soyu için PU.1 ve lenfoid ile hazırlanmış multipotent progenitöre yol açan GATA-1 .
Diğer transkripsiyon faktörleri arasında Ikaros ( B hücresi gelişimi) ve Gfi1 ( Th2 gelişimini destekler ve Th1'i inhibe eder) veya IRF8 ( bazofiller ve mast hücreleri ) bulunur. Belirgin bir şekilde, belirli faktörler hematopoezdeki farklı aşamalarda farklı tepkiler ortaya çıkarır. Örneğin, nötrofil gelişiminde CEBPα veya monositlerde ve dendritik hücre gelişiminde PU.1 . Süreçlerin tek yönlü olmadığına dikkat etmek önemlidir: farklılaşmış hücreler, progenitör hücrelerin özelliklerini yeniden kazanabilir.
Bir örnek, B hücresi gelişiminde önemli olan ve lenfomalarla ilişkili olan PAX5 faktörüdür. Şaşırtıcı bir şekilde, pax5 koşullu nakavt fareler, periferik olgun B hücrelerinin erken kemik iliği progenitörlerine farklılaşmasına izin verdi. Bu bulgular, transkripsiyon faktörlerinin sadece başlatıcı olarak değil, farklılaşma seviyesinin koruyucuları olarak hareket ettiğini göstermektedir.
Transkripsiyon faktörlerindeki mutasyonlar , akut miyeloid lösemi (AML) veya akut lenfoblastik lösemi (ALL) gibi kan kanserleriyle sıkı bir şekilde bağlantılıdır . Örneğin, Ikaros'un sayısız biyolojik olayın düzenleyicisi olduğu bilinmektedir. Ikarosu olmayan farelerde B hücreleri , Doğal öldürücü ve T hücreleri yoktur . Ikaros'un altı çinko parmak alanı vardır, dördü korunmuş DNA bağlama alanı ve ikisi dimerizasyon içindir . Çok önemli bir bulgu, farklı çinko parmakların DNA'da farklı yerlere bağlanmada görev almasıdır ve bu, Ikaros'un pleiotropik etkisinin ve kanserde farklı tutulumlarının nedenidir, ancak esas olarak BCR-Abl hastaları ile ilişkili mutasyonlar ve kötü prognostik belirteçtir. .
Diğer hayvanlar
Bazı omurgalılarda , bağırsak , dalak veya böbrek gibi gevşek bir bağ dokusu stroması ve yavaş kan beslemesi olan her yerde hematopoez oluşabilir .
Ayrıca bakınız
- klonal hematopoez
- Eritropoezi uyarıcı ajanlar
- hematom
- Hematopoetik uyarıcılar:
- lökosit ekstravazasyonu
Referanslar
daha fazla okuma
- Godin, Isabelle; Cumano, Ana, ed. (2006). Hematopoetik kök hücre gelişimi . Springer. ISBN'si 978-0-306-47872-7.
Dış bağlantılar
Scholia , Hematopoiesis için bir konu profiline sahiptir . |