====== Haematopoesis ====== * 2013. február 4. * Előadó: Prof. Ligeti Erzsébet ==== A vér összetétele ==== Vérsejtek és vérplazma kb. 45-55% arányban. A vérsejtek fiziológiás jellemzői: | | Féléletidő (T1/2) | Termelés | Mennyiség | | Vörösvértest | 120 nap | 1011/nap | 5*106/ul | | Trombocita | 10 nap | 1011/nap | 3*105/ul | | Granulocita | 12 óra | 1011/nap | 5*103/ul | A **konstitutív vérképzés** jelenti a fogyással szembeni, állandó vérképzést. A **stressz vérképzés** a hirtelen nagyobb vérsejtigény (egy típusból) kielégítésére létrejövő vérképzés (pl. hypoxiában vörösvértest, fertőzések esetén granulocyta). A vérképzés helye az intrauterin életben először a //szikzacskó//, ezután a //máj//, végül a **csontvelő**. Születéskor és azután már csak a csontvelő rendelkezik vérképző funkcióval. ===== A csontvelő sejtjei ===== * Vérsejtek * Strómasejtek - Endothelsejtek - Letapadt macrophagok - Fibro-és osteoblastok A strómasejtek felszínt biztosítanak a vérképzéshez, ehhez kapcsolódóan szabályozó funkciójuk is van. Vannak közöttük: * őssejtek: Önmegújulásra képesek (Önreprodukcó), Mindenfajta vérsejt képzésére alkalmasak (Multipotencia), A csontvelőben haemopoetikus őssejteket (Haemopoetic stem cell, HSC) találunk * progenitor sejtek: Oligopotens, Monopotens sejtek * elkötelezett, osztódó sejtek * elkötelezett, de már nem osztódó sejtek * érett, tárolt sejtek ==== Őssejtek (HSC) ==== Kutatásukban nagy szerepet játszott az //ionizáló sugárzások// viztgálata. Állatkísérletekben megfelelő mértékű (a csontvelő működését leállító mértékű) sugárterhelés után csontvelőátültetést kapott állatok túlélnek, míg enélkül elpusztulnak. A HSC-k multipotenciájára bizonyíték, hogy egyetlen (!) őssejt beültetése is elég kísérleti egerek 20%-ának túléléséhez. Genetikai markerekkel bizonyították, hogy az állat teljes vérképzése a bevitt sejt jóvoltából épült újra. Az őssejteknek morfológiai jellegzetességük nincs. **Markerek** szerint lehet azonosítani (detektálható, csak az //adott sejttípushoz kötődő jelzőmolekulák//). Egy sejt markertulajdonságaihoz hozzátartozik, hogy melyik markerek fejeződnek ki (pozitív marker), de éppúgy az is, hogy melyek nem (negatív marker). A humán őssejtek lényeges pozitív markere a **CD34**. A csontvelőben és a vérben is megtalálhatóak HSC-k. Nagy számban találhatók meg a köldökzsinórvérben. Az őssejtek között vannak hosszú (long term, **LT-HSC**, egérben több, mint 6 hónap, emberben 80-100-? év), rövid életű (short term, **ST-HSC**) őssejtek és multipotens progenitor sejtek (MPP, mindenféle sejtet képes létrehozni, de nagyon rövid ideig, egérben 1-2 hétig). ==== A progenitor sejtek ==== Típusaik: * CLP (//Common lymphoid progenitor//) Mindenfajta lymphocyta képzésére alkalmas * CMP (//Common myeloid progenitor//) Az összes többi képzésére alkalmas. - //GMP// → granulocyta, monocyta, - //MDP// (monocyta dendritikus sejt) → monocyta, ??? → granulocyta - //MEP// → Erytrocyták, thrombocyták ==== Elkötelezett, osztódó sejtek ==== Már csak //egyféle sejt// képzésére alkalmasak, és osztódási képességük is csak **4-8 ciklusra** limitált. Az egy elkötelezett, osztódó sejt által létrehozott sejteket sejtvonalnak (//lineage//) nevezzük. Az osztódással együtt járó differenciáció morfológiai különbözőségeket okoz. ==== Elkötelezett, nem osztódó sejtek ==== Nem osztódnak, de differenciálódnak. Morfológiailag jól jellemezhetők. Stresszhaemopoesis során nagy számban jutnak ki a perifériára, így lényeges diagnosztikus értékük van. ==== Érett, tárolt sejtek ==== A csontvelő tartalmaz tárolt granulocytákat, de //thrombocyták nem tárolódnak// a csontvelőben. === A sejtek számolása === A sejtek számolása legtöbbször **flow cytometriával** történik. A sejtek felszínére fluoreszcens festékkel jelölt, adott markerekre termeltetett ellenanyagot adnak. Ezután egy vékony kapillárison keresztülfolyatva a sejtszuszpenziót megszámolják a fluoreszcens sejteket. ===== A CD34+ marker ===== Már az őssejteken is szerepel. Az őssejtekből lassan (3-4 hét alatt) lesz először érett sejt. Ez a marker viszont nem csak az őssejteken, hanem a vérképzés későbbi stádiumában levő sejteken is szerepel, így CD34+ sejteket adva a páciensnek hamarabb helyreáll a vérképzése, mint ha csak őssejtet adtunk volna be. ===== A haemopoesis szabályozása ===== A szabályozásban szerepet játszanak: * Helyi humorális tényezők: Vérsejtekből, Stromasejtekből * Helyi felszíni tényezők: Stromasejtek * Keringő humorális tényezők: Hormonok, Citokinek (Parakrin módon érkező, peptidtermészetű szabályozó anyag) Általában a fejlődés korai stádiumában sokféle receptorral rendelkeznek a sejtek. Későbbi stádiumban kevesebbféle, de abból nagyobb számú receptort találunk, itt a szabályozó molekulák hatása erős, és itt találkozunk a receptorhiány által okozott sejtvonalhiánnyal. === Példák === * Korai hatásúak: - **IL-3** (Multi-kolónia-stimuláló faktor) mindegyik sejtféleség fejlődésére hat. - **Stem cell factor, SCF** → humorális és sejtfelszíni faktorként is megjelenik. Receptora a **c-kit** molekula, ami markerként is használható. A sejtfelszíni faktor által kihorgonyzódik az őssejt a stromához, leválása után osztódni kezd vagy elpusztul. - IL-6 - **GM CSF** (Granulocyta-monocyta kolónia stimuláló faktor) Nevével ellentétben minden sejt fejlődését serkenti * Késői hatásúak - **Erythropoetin** – serkenti a vörösvérsejtképzést, hiánya legtöbbször már intrauterin korban letális. - //Thormbopoetin// → thrombocyták - //G-CSF// → granulocyták - //M-CSF// → osteoclastok - //IL-7// → lymphocyta ==== Erythropoesis ==== MEP → → → beta-globin gén és Epo-receptorok génjei kifejeződnek. A mag alakja és a cytoplasma mennyisége változik. Egyre több hemoglobin termelődik. Az erythropoetikus sejtek macrophagokhoz kihorgonyzódva fejlődnek. A fejlődés végén a mag a macrophag felőli oldalon lokalizálódik, és a sejt többi része lefűződik. Ekkor egyes sejtfelszíni molekulák is ottmaradnak a macrophaghoz kihorgonyzott sejtmaradékon (MHC). A posztmitotikus készlet: reticulocyta. Magjuk már nincs, de retikuláris hálózat található bennük és fehérjeszintézis folyik. A periférián fiziológiásan 0,1% arányban fordulnak elő, ennek emelkedése fontos diagnosztikai érték. === A vörösvérsejtképzés szabályozása === **Erythropoetin** kiemelt szerepű szabályozó anyag. Szintézisének fő helye a **vese**. A májban is termelődik, de kevés, a fiziológiás állapot fenntartására nem elég. A vesében a tubulussejtek között szétszórt sejtek termelik. Glikoprotein, szintézisét a vesében a **PO2 szabályozza**. A vese helyi hypoxiája szabályozza az erythropoetin termelését. Ez jó, mert a vese perfúziójához képes elenyésző az oxigénfelhasználás, így az nem befolyásolja lényegesen az oxigénszintet, így itt az oxigéntenzió jó jelzője az egész szervezet oxigénellátásának. A vörösvértest-termelés minden szakaszát serkenti. (elköteleződés, osztódás, apoptózis gátlása, differenciáció) Hatására nő a vörösvértestszám, nő az oxigénszállítás, csökken vagy megszűnik a hypoxia. A növekedett vörösvérsejtszám veszélye, hogy a vér viszkozitása megnő, így a szív munkája is jelentősen nő. A vörösvérsejtképzéshez elengedhetetlen a vas (hemoglobin), a B12 és a folsav. Ezek hiányakor kialakuló kórkép magas erythropoetin-szint és alacsony vörösvérsejtszám jellemző. ==== Thrombopoesis ==== MkP (Megakaryocyta progenitor sejt) → megakaryoblast A **megakaryoblast** osztódó sejt, de nem válik szét az osztódás során, így akár 32-szeres kromoszómaállománnyal is rendelkezhet. A **megakaryocyta** a csontvelő állományában helyezkedik el, de nyúlványokat enged a //sinusiod endothelen// keresztül az érpályába. A nyúlványokról leszakadó darabok a thrombocyták. A kész thrombocytákat a //csontvelő nem tárolja//, így a csontvelő károsodásakor legelőször a thrombocytaképzés szűnik meg.