Hematopoyesis

La hematopoyesis o formación de sangre es la formación de las células de la sangre a partir de las células madre formadoras de células sanguíneas . Muchas células sanguíneas tienen una vida útil limitada ( eritrocitos : aproximadamente 30 a 120 días, plaquetas : aproximadamente 3 a 10 días), por lo que es necesaria una renovación constante. En un ser humano adulto, por lo tanto, cada día se forman miles de millones de células sanguíneas maduras.

Ortografía

Hay cuatro versiones diferentes de la palabra que se cree que son correctas y se utilizan en las publicaciones: hematopoyesis , hematopoyesis , hematopoyesis y hematopoyesis . En alemán la forma sin i interna ( -poese ), en inglés la forma con i interna ( -poiesis ) es más común. El inglés también se escribe e o ae en lugar de ä ( inglés americano : h e matopoiesis o inglés británico : h ae matopoiesis ). El hematocrito del tallo genitivo es preferible la hemodiálisis .

descripción

Hematopoyesis embrionaria

Ubicaciones de las células madre hematopoyéticas durante el desarrollo fetal en el ratón. Se puede encontrar una pequeña cantidad de células madre en la sangre, a través de las cuales las células pueden migrar de un nicho de células madre a otro. Se cree que la gran disminución del número de células madre en el hígado se debe a la diferenciación en células sanguíneas maduras. Además de los órganos enumerados aquí, la placenta también juega un papel importante.

Los primeros lugares de formación de sangre que se encuentran en humanos y ratones son las llamadas islas de sangre en el saco vitelino . Como primera diferenciación mesodérmica, aparecen agregados celulares homogéneos, que probablemente consisten en hemangioblastos . Las células externas de estos agregados luego se diferencian en endotelio , surgen eritrocitos en el interior , de modo que se forman vasos sanguíneos llenos. Estos eritrocitos tempranos y "primitivos" todavía contienen núcleos celulares , en contraste con los que ocurren más tarde en el cuerpo. Además, también se desarrollan los primeros megacariocitos y macrófagos . Las islas de sangre ya están activas en las primeras etapas de la organogénesis , poco después de la gastrulación . Un poco más tarde que los primeros precursores de eritrocitos primitivos, también se desarrollan precursores mieloeritroides permanentes en el saco vitelino, que, sin embargo, tienen que migrar al hígado para poder diferenciarse más. Sin embargo, todavía no está claro si las células madre hematopoyéticas reales, a partir de las cuales se pueden desarrollar todos los tipos de células sanguíneas, también se desarrollan en el saco vitelino.

Antes de que se formen los órganos hematopoyéticos posteriores , el timo , el bazo y la médula ósea , el hígado fetal asume temporalmente la función de órgano formador de células sanguíneas, en el que, junto con otros tipos de células sanguíneas, surgen por primera vez eritrocitos 'maduros' nucleados. . En el hígado fetal, las células madre hematopoyéticas se conservan y multiplican, también maduran allí, por lo que es posible la colonización posterior de la médula ósea. Sin embargo, no se produce una nueva formación aquí ni en los órganos hematopoyéticos posteriores. Por lo tanto, todos estos órganos deben ser colonizados por células madre hematopoyéticas que han surgido en otros lugares y encontrar su camino hacia sus órganos diana a través del flujo sanguíneo.

Estas células madre se forman primero en la región AGM del embrión temprano. Las letras representan aorta , gónadas y mesonefros . En esta región, que incluye la aorta dorsal, el mesénquima circundante y la cresta urogenital , no tiene lugar ninguna diferenciación en etapas posteriores de células sanguíneas. Para la región AGM, se pudo demostrar que las células madre no se forman a partir de hemangioblastos, sino a partir de células endoteliales especializadas ( células endoteliales hemogénicas ) que recubren la aorta. Las células madre hematopoyéticas también se forman en el saco vitelino. Dependiendo de dónde se formaron, parecen diferir funcionalmente, ya que solo se ha podido demostrar que también pueden producir células linfoides para las de la región AGM . Por tanto, se comenta que la médula ósea, como órgano permanente de la hematopoyesis, solo podría ser colonizada por células madre de la región AGM. Para la placenta , se demostró en ratones que allí también se desarrollan células madre hematopoyéticas. Otro posible lugar de educación es el alantoides .

En los ratones, entre 11,5 y 12,5 días después de la fertilización, las células madre hematopoyéticas migran desde el saco vitelino, la región AGM y la placenta a través del torrente sanguíneo hasta el hígado. Durante 5 a 6 días, las células madre se multiplican rápidamente y se diferencian en varias células progenitoras . Solo uno o dos días antes del final de la gestación de aproximadamente 20 días, tanto las células madre como las progenitoras migran a la médula ósea. Poco después, las células madre dejan de dividirse en gran medida y se dividen muy raramente. En la vida futura hay una migración de células madre hematopoyéticas a través del sistema de vasos sanguíneos, tejido y de regreso a la médula ósea a un nivel bajo.

El bazo fetal , como el hígado fetal, es a veces un órgano hematopoyético, en ratones desde el último tercio de la gestación hasta algunas semanas después del nacimiento. Las células madre hematopoyéticas apenas se multiplican aquí, pero sí lo hace su diferenciación en células sanguíneas maduras.

En los seres humanos, la hematopoyesis tiene lugar en el mesénquima de la bolsa de la yema hasta la 3ª embrionaria meses ( periodo mesoblastic ). A partir del segundo mes embrionario , la formación de sangre en el feto tiene lugar en el hígado ( período hepático ), a partir del cuarto mes fetal también en el bazo y el timo ( período hepatolineal ), a partir del sexto mes fetal en el bazo y la médula ósea ( lienomielopoyético período ), del 6 al 7 mes principalmente en la médula ósea ( período mielopoyético ), a excepción de los linfocitos .

Hematopoyesis adulta

Modelo simplificado de hematopoyesis: a partir de células madre hematopoyéticas multipotentes, se forman gradualmente células sanguíneas diferenciadas de manera diferente.

El término 'adulto', es decir, hematopoyesis adulta, es engañoso en la medida en que ocurre desde el nacimiento. Sin embargo, el término se ha introducido para distinguirlo de la embrionaria, es decir, la hematopoyesis prenatal y, por lo tanto, se utiliza aquí en consecuencia. Después del nacimiento, la hematopoyesis ocurre en la médula ósea (sistema mielótico) y en el sistema linfático . Las células sanguíneas se forman a partir de células madre que pasan de la médula ósea a la sangre una vez que han madurado. Algunas de las células madre son pluripotentes , i. En otras palabras, pueden madurar en células tanto mieloides como linfáticas, mientras que las que ya están más diferenciadas están comprometidas y solo pueden diferenciarse en una o dos direcciones específicas.

Las células madre de diferentes etapas se pueden distinguir entre sí por la presencia ( ⁺ ) o ausencia ( ^- ) de diferentes marcadores de superficie (proteínas que se unen externamente a la membrana celular ) mediante inmunofenotipificación . Las células madre menos diferenciadas, células de repoblación a largo plazo (células de repoblación a largo plazo) se distinguen, por ejemplo, en el ratón por la combinación de marcadores KIT ⁺ Sca-1 ⁺ CD34 ^- de. Estas células rara vez se dividen. En la siguiente etapa, pueden diferenciarse en 'células de repoblación a corto plazo' (c-kit ⁺ Sca-1 ⁺ CD34 ⁺ ), que se dividen con mayor frecuencia. Estos a su vez dan lugar a "precursores linfoides comunes" (CLP, precursores linfoides comunes) y "precursores mieloides comunes" (CMP, precursores mieloides comunes).

Si los precursores de células sanguíneas inmaduras pasan a la sangre, esto se denomina cambio nuclear .

Hematopoyesis en ratones

Con la deficiencia de células madre en la médula ósea y trombocitopenia relativa , las células madre migran de los pulmones a la médula ósea. Estos participan en la formación de varias líneas de células sanguíneas y eliminan por completo la trombocitopenia. El 50% de la trombopoyesis ocurre en los pulmones a través de megacariocitos que han migrado desde la médula ósea.

Líneas de células sanguíneas

Un pedigrí de hematopoyesis un poco más detallado y naturalista

Como injerto se refiere a la rama de la hematopoyesis en la que se forman glóbulos rojos, plaquetas, granulocitos, osteoclastos de células madre pluripotentes , macrófagos y mastocitos . Tiene lugar exclusivamente en la médula ósea. La otra rama de la hematopoyesis se llama linfopoyesis . También se encuentra fuera de la médula ósea en los órganos linfáticos .

Se hace una distinción adicional según el tipo de células sanguíneas formadas y su origen celular :

• la eritropoyesis : formación de glóbulos rojos
• la trombopoyesis : formación de plaquetas
  • la Megacariopoyesis : formación de megacariocitos
• la leucopoyesis : formación de leucocitos
  • los Granulopoese : formación de granulocitos
  • los linfoposos : formación de linfocitos
  • el monopoese : formación de monocitos

etimología

La palabra hematopoyesis se deriva del griego antiguo αἷμα Haima "sangre" (cuyo tallo es reconocible en los genitivo αἷματος haimatos ; de ahí la palabra formación hemat- ) y ποίησις poiesis " hacer ", "actividad que produce algo". La hematopoyesis significa literalmente formación de sangre . El primer componente de Myelopoese se remonta a la “médula” de μυελός myelós .

Ver también

• Trasplante de células madre
• Terapia con células madre

Literatura antigua

• Ludwig Heilmeyer , Herbert Begemann: sangre y enfermedades de la sangre. En: Ludwig Heilmeyer (ed.): Libro de texto de medicina interna. Springer-Verlag, Berlín / Göttingen / Heidelberg 1955; 2ª edición ibid. 1961, págs. 376–449, aquí: págs. 388–392 ( formación de sangre y muerte ).

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