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hematologia clinica II

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hematologia clinica II

  1. 1. Temas de Hematología Prof. Dr. Lazarowski Alberto Hematopoyesis 1
  2. 2. Temas de Hematología Prof. Dr. Lazarowski Alberto Hematopoyesis 2 HEMATOPOYESIS. REGULACIÓN Y MICROMEDIO AMBIENTE. 1. Introducción General: El tejido hematopoyético es probablemente el ejemplo de tejido de estructura jerárquica más estudiado y mejor comprendido. La producción de células maduras especializadas se mantiene durante toda la vida, con el fin de reemplazar las células senescentes que se están eliminando continuamente. La producción celular en este tipo de tejido es del orden de 4 x 1011 células por día en un adulto normal. Esta cantidad aumenta en caso de requerimientos patológicos, por ejemplo en la destrucción celular aumentada (anemias hemolíticas), o por necesidad funcional de células blancas en las infecciones o aumento de la producción de hematíes en caso de hipoxia, o bien la producción plaquetaria ante el riesgo de sangrado. El aumento de la producción celular se realiza de forma rápida y adecuada a la cantidad y tipo de células producidas, y puede mantenerse
  3. 3. Temas de Hematología Prof. Dr. Lazarowski Alberto Hematopoyesis 3 durantes períodos prolongados de tiempo e incluso como en el caso de ciertas anemias hemolíticas, durante toda la vida. El estudio de los mecanismos que regulan la producción y diferenciación celular a lo largo de líneas celulares específicas, así como la inducción de la función de células maduras, es de obvio interés científico y clínico, especialmente desde que han empezado a usarse factores estimulantes de la hematopoyesis en la terapéutica clínica. Desde este punto de vista, es importante investigar si el aumento en la proliferación celular puede causar una eventual disminución en la reserva funcional del sistema que puede desembocar en una posible aplasia medular. La importancia de este concepto se acentúa en oncología, donde los tratamientos citotóxicos intensos o el transplante de Médula Osea exigen la regeneración del tejido hemopoyético a partir de un número de células considerablemente disminuído. Las células responsables de la regeneración del tejido y del mantenimien- to de la producción de las células sanguíneas durante el resto de la vida del individuo, son las células más primitivas del sistema, las células "fuente" o Stem Cell.
  4. 4. Temas de Hematología Prof. Dr. Lazarowski Alberto Hematopoyesis 4 ORGANIZACION FUNCIONAL DE TEJIDO HEMATOPOYETICO Las células fuente (Stem Cell): Esta población celular está definida por dos propiedades fundamentales: autorrenovación y pluripotencialidad. La primera asegura que el número de células fuente se mantenga constante en el tejido hematopoyético a lo largo de la vida normal del individuo, y permite que regeneren nuevas células para remplazar a las que se han perdido normalmente por diferenciación o por mecanismos patológicos, por ejemplo a consecuencia de los tratamientos citotóxicos. El mecanismo por el cual esto se realiza puede ser doble. a) Cuando una célula se divide, un célula hija se diferencia y la otra permanece como célula fuente. b) La célula que se diferencia envía una señal a otra célula fuente que se divide en dos células idénticas de modo de mantener un número constante de células en forma permanente. c) Se acepta que los stem cells pueden regenerar diferentes tipos celulares de distintos órganos inclusive no hematopoyéticos.
  5. 5. Temas de Hematología Prof. Dr. Lazarowski Alberto Hematopoyesis 5 Sistemas experimentales: La pluripotencialidad implica que las células fuente pueden originar todo tipo de líneas linfohematopoyéticas. Esto se ha demostrado experimentalmente usando marcadores cromosómicos con inserción de retrovirus, cuyo destino puede seguirse por el organismo. Si las células con estas características son inyectadas a ratones irradiados puede comprobarse que clones que comprenden todas las líneas linfohematopoyéticas se detectan una vez que todo es sistema ha sido regenerado. Estas observaciones indican que una célula fuente puede recolonizar todo el sistema del ratón, y ponen también de manifiesto la extensa capacidad de proliferación de la célula fuente. En respuesta a estímulos aún desconocidos, las células fuente se diferencian y originan células progenitoras que al dividirse y diferenciarse gradualmente pierden su multipotencialidad y su capacidad de proliferación. ¿Qué determina que las células fuente se comprometan hacia una línea? Se han propuesto varios modelos para intentar explicar la razón por la cual una célula fuente elige una u otra línea celular: ? La teoría del microme- dioambiente inductor hematopoyético defiende que nichos anatómicos específicos inducen dife- renciación.
  6. 6. Temas de Hematología Prof. Dr. Lazarowski Alberto Hematopoyesis 6 ? El modelo competitivo propone que el control de la diferenciación de la célula fuente esté ejercido por factores humorales, que pueden competir en su acción sobre ésta. ? La teoría estocástica propone que la determinación de una célula para dirigirse hacia una u otra línea en el momento de la división celular es un proceso que se realiza al azar. Posiblemente. lo que suceda en la realidad sea una combinación de varias de estas teorías. Sin embargo, la polémica entre estos modelos continúa. Lo que es indudable, es que cuando una célula tutipotente se compromete hacia una línea celular, comienza a disminuir en forma progresiva su capacidad de autorrenovación según va aumentando su diferenciación.
  7. 7. Temas de Hematología Prof. Dr. Lazarowski Alberto Hematopoyesis 7 Modelo 1 Modelo 2 Además de las células fuente, el sistema hematopoyético, está compuesto por tres tipos de poblaciones celulares que pueden observarse en el conocido esquema de la hematopoyesis, células progenitoras multipotentes, células progenitoras bi o monopotentes comprometidas hacia una o dos líneas hematopoyéticas mieloides y células en vías de maduración. Estas poblaciones pueden considerarse como células en tránsito dentro de la MO ya que tras una serie de divisiones que se asocian con un aumento de la diferenciación celular, generan células que acaban saliendo a la sangre periférica para ejercer su función y morir. Por tanto el mantenimiento de la homeostasis en la hematopoyesis se cifra en un perfecto equilibrio entre proliferación y diferenciación celular. Los primeros componentes celulares (Células Fuente y Células Progenitoras), no pueden reconocerse por métodos convencionales. Su existencia se ha demostrado gracias a técnicas de cultivo in vitro, las cuales han permitido comprobar que ciertas células al ser sembradas sobre una matriz semisólida y en presencia de unos estimulantes determinados son capaces de proliferar y dar lugar a la formación de una colonia. A esas células se las ha
  8. 8. Temas de Hematología Prof. Dr. Lazarowski Alberto Hematopoyesis 8 denominado CFU (Colony Forming Unity), Unidad Formadora de Colonias o Célula Formadora de Colonias (CFC = Colony Forming Cell), ya que está demostrado que las colonias son clonales, es decir, cada colonia deriva de una única célula. estas células se identifican por la progenie a la que dan lugar y se denominan por un subfijo que hace referencia a su progenie (ej: CFC-GM: Célula formadora de colonias granulomonocíticas). La primera evidencia de la existencia de células multipotentes derivó de los experimentos realizados por Till y McCulloch en 1961. Estos autores mostraron que cuando se inyectaban células de MO en ratones letalmente irradiados, algunas de estas células emigraban hacia el bazo y eran capaces de formar nódulos macroscópicos compuestos por todas las líneas hematopoyéticas. Posteriores experimentos demostraron que estas colonias eran clonales, es decir derivaban realmente de una sola célula a la que denominaron CFU-S, Unidad Formadora de Colonias del Bazo (Spleen) Lógicamente las características de la CFU-S se han conocido gracias a los estudios realizados en ratón. Estudios realizados mediante técnicas con timidina tritiada o hidroxiurea han determinado que la mayoría de las CFU-S están en fase Go ó G1 prolongada del ciclo celular. Actualmente está perfectamente establecido que algunas CFU-S son multipotenciales, es decir, son capaces de producir células progenitoras de las diferentes líneas linfohematopoyéticas, y también poseen capacidad de autorrenovación. Aunque inicialmente se pensó que las CFU-S eran las células fuente, experimentos posteriores comprobaron que las CFU-S son parte de una población heterogénea, algunas células tienen propiedades de células fuente y otras, propiedades de células progenitoras. Mediante la combinación de diversos métodos físicos e inmunológicos, se pueden separar diferentes
  9. 9. Temas de Hematología Prof. Dr. Lazarowski Alberto Hematopoyesis 9 poblaciones celulares, con su tamaño, densidad celular, propiedades de refractar la luz o fenotipo. Estos estudios establecieron que las verdaderas células fuente, definidas como las responsables de la reconstitución del sistema linfohematopoyético tras su inyección a ratones irradiados, son una población celular que muestra características que permiten su separación casi completa de las CFU-S. Sin embargo, hay células que pertenecen a ambas poblaciones, dado que el sistema hematopoyético muestra una continuidad donde, en conjunto, las poblaciones adquieren unas características nuevas y pierden otras. De estos experimentos también puede deducirse que la población de células fuente es en sí heterogénea y que su definición conceptual debe tener en cuenta las limitaciones de los sistemas experimentales usados para su estudio , además de los distintos estadíos fun- cionales (¿G0-G1?) que pueden alterar la respuesta de las células a las distintas influencias (¿favoreciendo autorrenovación y/o diferenciación?) a las que están sometidas las células. La células mutipotenciales humanas. La estructura de la hematopoyesis humana se infiere de los hallazgos en la hematopoyesis murina. En 1987, Leary y Ogawa identificaron una célula que en ciertas condiciones era capaz de formar una colonia de células blásticas identificadas y la denominaron CFC-blast. Al igual que la CFU-s, la CFC- blast está en fase G0 ó G1, tiene (limitada) capacidad de auto-renovación y es capaz de dar lugar a colonias secundarias formadas por una o varias líneas celulares. Es posible que la CFC-blast. esté relacionada con una población celular caracterizada por fenotipo CD34+, CD33- con débil positividad HLA-DR, células que en sí no originan colonias in vitro, que contengan células
  10. 10. Temas de Hematología Prof. Dr. Lazarowski Alberto Hematopoyesis 10 diferenciadas, pero que cuya progenie contiene CFC con diverso potencial de diferenciación cuando se cultivan en condiciones adecuadas. Sin embargo, aún no se ha determinado si esta población celular primitiva , por definición más inmadura que la CFC (dado que las origina), tiene capacidad de dar origen a células linfoides, o está ya limitada en su potencialidad hacia las series mieloides. En este último caso, la CFC-blast pertenecería a las células progenitoras y no a las células fuente. Células progenitoras El estudio de los progenitores hematopoyéticos es posible en la actualidad gracias a la existencia de las técnicas de cultivo celular en medio semisólido. En términos generales, estas técnicas consisten en obtener una suspensión de células mononucleares a partir de sangre periférica (SP), médula ósea (MO), etc. Estas células, suspendidas en un medio de cultivo, se colocan en una matriz semisólida que puede ser agar, metilcelulosa o coágulo plasmático. La matriz aporta la necesaria cohesión para que las células puedan proliferar, pero sin separarse, para que originen el conjunto de células que forman una colonia. Al mismo tiempo se añade un estimulante (factor de crecimiento), y dependiendo de cual utilicemos, dará lugar a la formación de uno u otro tipo de colonia. Células progenitoras multipotentes: (CPM) Las CPM se conocen por la progenie que producen. Se han denominado CFC-GEMM (Gránulo-Eritroide-monocítica-megacariocítica) o (CFC-Mix (mixta). En algunas ocasiones, al resembrar en un nuevo cultivo las células de
  11. 11. Temas de Hematología Prof. Dr. Lazarowski Alberto Hematopoyesis 11 las colonias mixtas se obtienen nuevamente células del mismo tipo, lo que evidencia cierta capacidad de autorenovación. Esquema general de cultivos de Stem Cells Las células progenitoras bi o monopotentes. Son aquellas que, al ser sembradas in vitro, originan colonias que contienen solamente una o dos línea celulares. Estas células clonogénicas poseen gran capacidad de prolife-ración que, lógicamente van perdiendo a medida que maduran y aumenta el grado de diferenciación. Gran parte de estas CFC están en ciclo activo celular, con una alta pro-porción en fase de síntesis de DNA, según se ha determinado usando la técnica con timidina tritiada.
  12. 12. Temas de Hematología Prof. Dr. Lazarowski Alberto Hematopoyesis 12 Las células progenitoras granulomonocíticas (CFC-GM) Son células que, bajo ciertas condiciones específicas, van a dar lugar a la formación de colonias capaces de diferenciarse hasta polinucleares y macrófagos. Estas CFC en las condiciones habituales de incubación, darán lugar a agrupamientos celulares que cuando están compuestos por 50 o más células son denominadas colonias y cuando presentan menos se denominan "clusters". Estos últimos se originan de células más diferenciadas (con < capacidad proliferativa) que las CFC-GM. Un hecho que enseguida llama la atención al estudiar las CFC-GM es la gran heterogeneidad en el tamaño y la forma de las colonias a las cuales dan lugar. Existen colonias ya desarrolladas el 7° día de cultivo y otras que deben analizarse el 14° día cuando se cultivan células humanas. Este día 14° de cultivo es en el que se alcanza el número máximo de colonias, aunque estas tienen tamaños muy diferentes que pueden variar entre 50 y 3000 células. A su vez , las colonias pueden ser granulocíticas puras (derivadas de CFC-G), monocíticas (de CFC-M) o granulomonocíticas (de CFC-GM). La heterogeneidad de crecimiento in vitro indica que las CFC-GM deben constituir un grupo heterogéneo de células, con subpoblaciones diferentes. Así se ha visto, purificando y separando poblaciones mediante técnicas de velocidad de sedimentación diferencial, que las CFC que dan lugar a la formación de colonias a los 7 días sedimentan en 8 y 9 mm/h, mientras que las que dan lugar a las colonias a los 14 días sedimentan entre los 6 y 7 mm/h. La incidencia de CFC-GM en el adulto normal es de aproximadamente 100 por cada 105 células de la MO y es similar en las diversas especies de mamíferos estudiados. En la SP existen normalmente células capaces de dar lugar a la formación de colonias granulomacrofágicas. La incidencia de es muy inferior
  13. 13. Temas de Hematología Prof. Dr. Lazarowski Alberto Hematopoyesis 13 a la existente normalmente en la MO (de 1 a 10 x 105 células). También se detectan en cultivos de MO colonias de eosinófilos (CFC-Eo) y de basófilos (CFC-Bas). Células progenitoras eritroides Desde los primeros ensayos de cultivo in vitro se constató que hay células progenitoras con distintos niveles de diferenciación. Unas UFU-E que dan lugar a pequeñas colonias y otras, BFU-E que dan lugar a colonias más grandes, formadas a veces por varias subcolonias.. Las CFU-E necesitan 7 días de cultivo y las BFU-E 14 días para su desarrollo a partir de MO humana, y períodos de 2 y 8 días respectivamente en el ratón. Las CFU-E y BFU-E tienen diferente velocidad de sedimentación, se encuentran en la MO, (con una incidencia aproximada de 400 y 100 x 105 células, respectivamente) y éstas últimas también en la SP, aunque en menor concentración. Progenitores megacariocíticos (CFC-Meg o CFC-Mk) Son células más inmaduras ya determinadas hacia la línea megacariocítica. El aspecto de sus colonias varía dependiendo de la técnica utilizada. Las colonias varían en su composición entre 2 y 100 células, y la incidencia en la MO es de unas 30 CFC x 105 células. Algunos autores consideran que existen otras células más inmaduras, las BFU-Mk, de forma semejante a lo que sucede en la serie roja.
  14. 14. Temas de Hematología Prof. Dr. Lazarowski Alberto Hematopoyesis 14 REGULACION DE LA HEMATOPOYESIS A los productos capaces de estimular la producción de células de la sangre se los ha denominado Factores de Crecimiento. Estos, junto con F actores Inhibidores regulan el sistema hematopoyético. Factores de Crecimiento. Uno de los mayores logros de las técnicas de cultivo fue el reconocimiento de que las células precursoras hematopoyéticas eran incapaces de proliferar e incluso sobrevivir in vitro a menos que fuesen específicamente estimuladas. Este fue el punto de partida que condujo al descubrimiento de un grupo de glicoproteínas reguladoras que estimulan la proliferación celular y la actividad funcional de las subpoblaciones hematopoyéticas. Algunos de estos factores se definieron por su acción in vitro y se les denominó de acuerdo con las colonias a las que estimulaban en forma preferente. Se llaman por tanto Factores Estimulantes de Colonias (Colony Stimulating Factor-CSF), con un prefijo que hace referencia a la colonia estimulada (Ej. GM-CSF: Factor Estimulante de Colonias Granulo- monocíticas) Otro grupo de estos factores se ha denominado con el nombre genérico de interleuquinas, ya que se pensó originariamente que ejercían su acción sobre los leucocitos. Recientemente muchas de estas moléculas han sido obtenidas de forma recombinante, lo que está permitiendo que se estudie la acción de la molécula purificada sobre células hematopoyéticas e incluso se están usando en numerosos ensayos clínicos para el tratameinto de patologías muy diversas.
  15. 15. Temas de Hematología Prof. Dr. Lazarowski Alberto Hematopoyesis 15 Interleiquina 3 (IL-3) Las células productoras de la IL-3 (también denominadas multi-CSF) son fundamentalmente linfocitos T activados por antígenos o mitógenos. Otras fuentes de producción pueden ser células epidérmicas y mastocitos. En cultivos semisólidos, la IL-3 es capaz de estimular el crecimiento de colonias mixtas (CFC-GEMM), gránulo-monocíticas (CFC-GM), granulocíticas (CFC-G), de eosinófilos (CFC-Eo) y de basófilos (CFC-b) y el crecimiento precoz de progenitores eritroides (BFU-E) y megacariocíticos (CFC-Mk), aunque estas dos últimas necesitan de otros factores para su desarrollo completo. Se ha comprobado también su acción sobre los mastocitos. La IL-3 puede actuar además en combinación con otros factores de crecimiento que, aislados, actúan sobre células ya más diferenciadas. La forma de acción de la IL-3 es aún discutida, ya que no se ha detectado en los fluídos corporales. Dos son las posibles explicaciones: ? La IL-3 actúa únicamente en momentos en los que se estimula la respuesta inmune y no de forma continuada durante la producción hematopoyética normal. ? La IL-3 está presente en el lugar donde se producen de forma fisiológica las células sanguíneas, la MO, y podría actuar mediante el contacto de célula a célula, o por estar unida a la matriz extracelular del estroma medular. Además de su acción promotora de creci-miento, la IL-3 activa diversas funciones en eosinófilos, basófilos y monocitos maduros.
  16. 16. Temas de Hematología Prof. Dr. Lazarowski Alberto Hematopoyesis 16 Factor estimulante de Colonias Granulomonocíticas (GM-CSF) Gran cantidad de células dentro del organismo son capaces de producir GM-CSF: linfocitos T, macrófagos, células endoteliales y fibroblastos. Este factor se denominó así por su capacidad de estimular a las células progenitoras, dando lugar a la formación de colonias granulocitomacrofágicas. Posteriormente se comprobó su capacidad para estimular también a otras células progenitoras. Se ha demostrado que induce a las células progenitoras a entrar en el ciclo celular y que la cantidad de mitosis que se va a producir en su pogenie depende de la concentración del factor. Además la presencia de GM-CSF provoca la diferenciación completa de macrófagos, neutrófilos y eosinófilos e induce funciones en células maduras. El GM-CSF es capaz de estimular también la proliferación de otros progenitores hematopoyéticos: magacariocíticos, eritroides, y algunas células progenitoras multipotenciales. Sin embargo, para conseguir la total diferenciación de los progenitores megacariocíticos, el GM-CSF tiene que estar en muy alta concentración y puede necesitar la presencia de otros factores. Como en el caso de la IL-3, los progenitores eritroides que responden a la acción del GM-CSF precisan de Epo para originar células maduras. El GM-CSF muestra también actividad sinérgica o aditiva con otros factores. Así, se ha demostrado un efecto aditivo con la IL-3 para estimular al máximo el número de colonias eosinófilas, eritroides y megacariocíticas, y sinergismo con el factor estimulante de colonias M-CSF. Además de su efecto sobre proliferación celular, el GM-CSF estimula el funcionamiento de algunas células recubiertas de anticuerpos y aumenta la fagocitosis de bacterias, parásitos y levaduras, y la muerte intracecular de éstos. Este factor también inhibe la migración de los neutrófilos, aumenta la
  17. 17. Temas de Hematología Prof. Dr. Lazarowski Alberto Hematopoyesis 17 adhesividad celular, y es quimiotáctico para los neutrófilos y monocitos incrementa la secreción de IL-1 por parte de los neutrófilos y activa otras células accesorias del sistema inmune. Y aún más, estimula a los monocitos y macrófagos para producir Prostaglandina E, interferones, TNF, e incrementa el funcionalismo de los eosinófilos aumentando su síntesis proteica y la producción de anión superóxido. Estos efectos sobre la actividad fagocítica de los macrófagos y granulocitos, así como la liberación de citoquinas inflamatorias hace que se desarrolle bajo su efecto una importante respuesta inmune local y generalizada contra las infecciones bacterianas y parasitarias. De esta manera. la producción local de GM-CSF reclutaría a los macrófagos, neutrófilos, y eosinófilos (en infecciones parasitarias), aumentando directamente la actividad de estas células e incrementando la respuesta inflamatoria, fagocitando a los agentes patógenos y matándolos intra o extracelularmente. Al mismo tiempo provocaría la liberación de IL-1 y TNF generalizando la reacción. FactorEstimulante de Colonias Granulocíticas (G-CSF) Casi todos los tejidos del organismo son capaces de producir G-CSF y aumentar su producción en respuesta a una endotoxina: Los tipos celulares que lo producen son variados, e incluyen macrófagos, fibroblastos y células endoteliales. La primera acción descripta de este factor de crecimiento fue su capacidad de estimular la formación de pequeñas colonias constituídas únicamente por granulocitos neutrófilos. Cuando la concentración aumenta in vitro, aparecen también en las colonias monocitos y macrófagos. Este factor, aumenta también la supervivencia de los neutrófilos y aumenta su
  18. 18. Temas de Hematología Prof. Dr. Lazarowski Alberto Hematopoyesis 18 funcionalismo induciendo la producción de aniones superóxido. El efecto fundamental de este factor, por lo tanto, es el estímulo de la granulopoyesis neutrófila aunque en dosis altas estimula la producción de monocitos y macrófagos. Factor Estimulante de Colonias Monocíticas (M-CSF) También ha sido denominado CSF-1. Este factor promueve el crecimiento y la diferenciación de las células progenitoras hacia la serie monocítica-macrofágica y su acción estimulante es más eficaz en presencia de GM-CSF. Estimula también la actividad fagocítica y la lisis tumoral mediada por macrófagos. Eritropoyetina (Epo) Es el primer factor de crecimiento hematopoyético descripto. Desde principios de siglo se sabía que existía una sustancia humoral capaz de regular la producción de hematíes. Actualmente se sabe que es capaz de inducir la proliferación y dife-renciación de los progenitores eritropoyéticos. Aunque el riñón es el sitio más importante para su producción, hay también síntesis extrarrenal, sobretodo en el hígado. Las células que responden a la Epo fundamentalmente son las BFU-E y las CFU-E, así como las células eritroides más diferenciadas. Interacciona con otros factores como la IL-3 y el GM-CSF para una acción óptima sobre los progenitores eritroides. También se ha descripto que los megacariocitos tienen receptores para la Epo, pero el papel de la Epo en la producción plaquetaria es aún incierto. Una revisión completa del tema es analizado en un capítulo específico.
  19. 19. Temas de Hematología Prof. Dr. Lazarowski Alberto Hematopoyesis 19 Otros Factores en la Regulación Hematopoyética Existen otros factores que, aún cuando no son específicos de la hematopoyesis, intervienen en la regulación de la producción y diferenciación de las células sanguíneas, aunque pueden tener efectos importantes sobre otras células. ? La IL-1 regula la expresión de los genes para la producción de otros factores de crecimiento hematopoyéticas y puede, tal vez por medios indirectos, potenciar la acción de los factores de crecimiento. ? La IL-2 co-estimula la diferenciación de los monocitos y estimula a los linfocitos T a producir otros factores. ? La IL-4 interacciona con G-CSF para aumentar la proliferación de las CFC-GM. Aumenta la proliferación de mastocitos en presencia de IL-3. ? La Il-5 o factor de diferenciación eosinofílica estimula la formación de colonias de eosinófilos y la diferenciación eosinófila, e induce función de las células maduras. ? La Il-6 sinergiza con la IL-3 para estimular los progenitores muy primitivos. ? La IL-8 o factor estimulante de neutrófilos es producida por los monocitos tras la estimulación con lipopolisacáridos. Aumenta el funcionalismo celular al estimular la quimiotaxis y la exocitosis de los gránulos.
  20. 20. Temas de Hematología Prof. Dr. Lazarowski Alberto Hematopoyesis 20 Comentarios generales sobre la acción de los factores de crecimiento Los Factores de Crecimiento hematopoyéticos, además de estimular la proliferación celular a partir de las células progenitoras, son también necesarios para mantener la integridad de membrana y por lo tanto, la supervivencia celular, e inducir funciones en las células maduras. Estos factores realizan su función al unirse a receptores de membrana específicos para cada factor. El número de estos receptores sobre la superficie celular es muy bajo, en general entre 102 y 103 por célula (más para M-CSF en los macrófagos a medida que se diferencian). La proporción de receptores ocupados por el factor específico requerida para que los factores realicen su función es también baja. De lo expuesto podemos decir que existen una serie de factores que actúan preferentemente sobre células muy inmaduras, multipotentes y otros que actúan sobre células más diferenciadas. Así la IL-3, IL-4 y GM-CSF son factores que actúan en estadíos precoces de diferenciación con escasa especificidad de línea. En muchas ocasiones la acción de los diferentes factores se superpone sobre una célula y la unión de un factor a su receptor hace que se module la expresión de receptores para otros factores. Estudios experimentales que han utilizado poblaciones purificadas de CFC establecen que éstas pueden responder a varios factores actuando de forma sinérgica o aditiva, lo que implica que estas células poseen receptores para muchos, si no todos , los factores de crecimiento hematopoyéticos. Estas observaciones sugieren que la acción de diversas combinaciones de factores actuando sobre las células progenitoras pueden regular, no sólo el grado de proliferación, sino también la línea de diferenciación que las células pueden adoptar. Por ejemplo , las mismas CFC estimuladas con IL-3 pueden
  21. 21. Temas de Hematología Prof. Dr. Lazarowski Alberto Hematopoyesis 21 producir todas las líneas mieloides, pero expuestas a la acción combinada del G-CSF y M-CSF producen solamente neutrófilos y macrófagos. Queda por considerar un factor recientemente descripto que actúa sobre las células fuente (SCF, stem cell factor). Debido a la importancia de su acción local en la MO será considerado más adelante. Factores inhibidores El conocimiento actual sobre los inhibidores de la hematopoyesis es menos satisfactorio que el de los factores de crecimiento. ? Lactoferrina: Cuando está saturada por el hierro inhibe indirectamente la granulopoyesis al bloquear la liberación de citoquinas. Es una proteína liberada a partir de los gránulos secundarios de los granulocitos. ? Péptido hemorregulador: Anteriormente denominado "chalona granulocítica", inhibe la proliferación de las CFC-GM, pero es altamente inestable. Su producto de oxidación es un dímero con actividad opuesta, que estimula las colonias granulomonocíticas. Parece lógico pensar que los granulocitos, a través de su fuerte capacidad oxidoreductora, serían capaces de mantener en equilibrio entre el monómero y el dímero, lo que causaría yna rápida modulación de la granulopoyesis. ? Prostaglandina E: Inhibe también la proliferación de las CFC-GM. Entre otras, es producido por los monociros, lo cual sugiere un mecanismo de autorregulación. ? Factor de crecimiento y transformación Beta (TGFb). Se localiza en los gránulos a de las plaquetas y parece también ejercer una papel de
  22. 22. Temas de Hematología Prof. Dr. Lazarowski Alberto Hematopoyesis 22 autocontrol al inhibir las CFC-Mk u las BFU-E, las CFC-GM y las GEMM-CFC. Recientemente se ha demostrado que el Factor Plaquetario 4 inhibe la proliferación y diferenciación de los megacariocitos. Este factor, localizado en los gránulos alfa, podría también ejercer un papel de autorregulación de la megacariocitopoyesis. ? Interferones: Tienen efecto inhibitorio directo sobre la mielopoyesis e inhiben las CFC-Mix, las CFC-GM y las BFU-E. ? Factor de Necrosis Tumoral alfa (TNFa): Inhibe fundamentalmente a las CFC-GM, pero también actúa sobre progenitores mixtos y eritroides. Sin embargo, en ocasiones realiza el efecto opuesto al aumentar la respuesta proliferativa de las CFC-M en respuesta al CCSF-1. Además, parece aumentar la proliferación en estadíos muy tempranos de diferenciación. La mayoría de los factores inhibidores a los que nos hemos hecho referencia no son reguladores específicos del sistema hematopoyético. En general, tienen efectos pleiotrópicos en diversos sistemas del organismo, y es concebible que algunas de sus acciones más importantes puedan ejercerse de manera indirecta a través de complejos circuitos reguladores. Así sucede, por ejemplo, con el TNF. Regulación de la hematopoyesis por el microambiente La producción de células maduras depende del correcto funcionamiento de las células fuente y de las células progenitoras. La posición y accesibilidad
  23. 23. Temas de Hematología Prof. Dr. Lazarowski Alberto Hematopoyesis 23 de éstas en la MO puede ser, en consecuencia, de importancia crítica para la función del tejido. hace ya años que se propuso el concepto de microambiente hematopoyético que implica un papel inductor de éste en la regulación de la proliferación de las células primitivas (HIM = hemopoietic inductive microenviroment). Aunque durante muchos años se pensó que la MO activa o roja mostraba una distribución homogénea de células hematopoyéticas, sólo recientemente se ha podido estudiar la distribución de las células primitivas. Debido a que estas células suponen el 1-2% de la totalidad celular y carecen de morfología característica, no pueden identificarse directamente en preparaciones histológicas. Con el advenimiento de los ensayos clonales, sin embargo, ha podido investigarse si incidencia en las diversas zonas de la MO. Microestructura de la MO. Mediante la utilización de métodos para extraer células de regiones localizadas del fémur de ratón, se ha establecido que diversas poblaciones de células primitivas no están distribuidas al azar en la cavidad medular. Así se ve que la concentración de las células progenitoras más inmaduras, las CFU-S, aumentan en las regiones cercanas al hueso. No sólo las células primitivas hematopoyéticas muestran distribuciones específicas, sino también poblaciones celulares que tienen funciones reguladoras: por ejemplo, macrófagos que producen factores estimulantes e inhibidores de las CFU-S se localizan preferentemente en ciertas regiones. Aunque se conoce menos acerca de las células del estroma, ésta tampoco parece ser homogénea: por ejemplo, una población de fibroblastos que origina colonias in vitro (CFU-F = colony forming unit fibroblastic) aumenta en la zona próxima al hueso.
  24. 24. Temas de Hematología Prof. Dr. Lazarowski Alberto Hematopoyesis 24 Se ha establecido que las CFU-S proliferan (y presumiblemente se diferencian) en la vecindad del hueso, en una región donde los macrófagos producen un factor que induce su proliferación- Las CFU-S que se encuentran hacia el centro de la cavidad medular están en estado no proliferativo (G0- G1), pero tienen gran potencialidad de autorreproducción. Estas recientes observaciones se han ampliado a otros huesos del ratón: la supervivencia de células tras la irradiación pone de manifiesto una distribución no homogénea. Células del Estroma In vivo las células endoteliales que forman las paredes capilares sinusoidales, sus células adventicias, células musculares lisas, adipocitos, células reticulares y fibroblastos componen el estroma de la MO. Muchas de estas células pueden compartir el mismo origen embriológico, lo que explica que puedan presentar fenotipos con marcadores comunes que en otros tejidos pudieran considerarse de uno u otro tipo celular; por ejemplo, célula endotelial vs fibroblasto o célula reticular. En el tejido medular in vivo es difícil estudiar asociaciones celulares específicas en el contact célula-célula. Sin embargo, puede decirse que las células reticulares con sus extensiones de tipo dendrítico forman una red en las cavidades medulares, que está en contacto con las células hematopoyéticas. Otra asociación, frecuentemente observada, es la de los megacariocitos con las paredes capilares que envían protusiones citoplasmáticas a la luz de los vasos. Es importante mencionar que los macrófagos, aunque de origen hematopoyético, son a menudo incluídos como componente funcional del estroma medular, ya que tienen un papel crucial en la producción directa de diversos factores y en el centro de diversas cascadas reguladoras.
  25. 25. Temas de Hematología Prof. Dr. Lazarowski Alberto Hematopoyesis 25 In vitro: Se han desarrollado diversos sistemas experimentales que permiten el estudio funcional de células del estroma. El único sistema que es clonal y cuantitativo es el cultivo de MO en condiciones que llevan al crecimiento de colonias de fibroblastos derivadas de las CFU-F (Clony forming unit, fibroblastic). Otra metodología consiste en aislar líneas celulares y estudiar la producción de factores de crecimiento. Un sistema, por ejemplo, que permite que se establezca in vitro una población compleja de elementos del estroma, capaz de conservar un microambiente donde se mantiene la hematopoyesis durante semanas o meses es el cultivo a largo plazo de MO. En este sistema, células de la MO, en presencia de medios de cultivo sintéticos suplementados con hidrocortisona y sueros adecuados que se renueven semanalmente, establecen primero una capa de células del estoma que se adhiere a la superficie del substrato. Tras 3 o cuatro semanas se establece un estado de equilibrio con producción continua de células hematopoyéticas en la capa del estroma. Estos cultivos permiten la multiplicación de células multipotenciales que pueden repoblar el sistema lifohemopoyético en ratones irradiados. También se han usado cultivos de MO humana en transplantes autólogos de MO en pacientes con leucemias agudas o crónicas. Los cultivos también producen células progenitoras y células maduras de las series granulocíticas, monocíticas y megacariocítica, y sí se agrega la EPO, también hematíes maduros. Por consiguiente, se piensa que las observaciones de asociaciones consistentes y reproducibles entre distintas células del estroma y células hematopoyéticas tienen valor fisiológico. Durante el desarrollo del cultivo, la primera asociación celular consistente se observa entre macrófagos y células del estroma de tipo reticular. Posteriormente, bajo estas células reticulares se establecen focos de hematopoyesis donde se encuentran células mieloides en distintos estadíos de
  26. 26. Temas de Hematología Prof. Dr. Lazarowski Alberto Hematopoyesis 26 maduración. Las células maduras y algunas progenitoras son liberadas eventualmente a la fase líquida del medio de cultivo. Otra asociación celular, regularmente observada, es la que se realiza entre un macrófago, que se dispone en posición central, y las células eritroides en vías de maduración que le rodean y que tiende a producir en forma sincrónica entre 16 y 32 hematíes maduros. Dado que no contamos con medios histológicos que permitan la identificación de las células fuente, el microambiente que éstas necesitan no puede por ahora definirse en términos de las células que lo componen. El tipo de interacciones celulares observadas en estos cultivos consiste en el contacto íntimo de membranas celulares (si se evita dicho contacto la hematopoyesis no se produce). Este contacto permite la presentación de los factores de crecimiento a las células primitivas. Funciones de los factores de la matriz extracelular y de la adhesión celular en la hematopoyesis Podemos decir que el cultivo a largo término permite que tenga lugar una activa producción celular sin que haya que agregar factores exógenos (con la excepción de la Epo si se desean células eritroides). Aunque en general no se detectan factores de crecimiento liberados al medio de cultivo, mediante técnicas inmunológicas y moleculares se ha comprobado que el M, G y el GM-CSF, que son producidos en el estroma como también la IL-1, IL-6, IL-7, TGFb y MIP. Sin embargo, no se ha encontrado la IL-3, aunque es posible que se produzca en niveles no detectables. Esto permite postular que otros factores, además de los ya descriptos, pueden ser esenciales en la regulación de la hematopoyesis por el estroma.
  27. 27. Temas de Hematología Prof. Dr. Lazarowski Alberto Hematopoyesis 27 Los ratones mutantes han sido de gran utilidad para el estudio de este problema. Existen mutaciones en el locus S1, (para heterozigotas S1d y fenotipo S1/S1d ) dan lugar a anemia, esterilidad y falta de pigmentación de la piel. Otra mutación en el locus W, hace que ratones con fenotipo W/Wv con mutación Wv presentan una sintomatología similar. Sin embargo los ratones S1/S1d tienen células fuente normales, es decir, su médula tiene capacidad de reconstruir el sistema hematopoyético en ratones irradiados. Su defecto estriba en el estroma regulador. En los ratones W/Wv se produce el caso inverso: el estroma es normal, y las células fuente son defectuosas. Si se establecen cultivos de estroma medular provenientes de ratones W/Wv y se siembran con MO de ratones S1/S1d , el resultado es una hematopoyesis normal. In vivo el defecto hematopoyético en ratones W/Wv se cura inyectando la MO de S1/S1d . Sin embargo la cura del defecto hematopoyético de los ratones S1/S1d , requiere la implantación de tejido hematopoyético normal o W/Wv , lo que implica que la estructura reguladora del tejido tiene que considerarse. Las células fuente (S1/S1d ) del receptor del transplante colonizan este estroma y establecen la hematopoyesis normal. El trabajo experimental con estos ratones ha permitido caracterizar el defecto Wv , que corresponde al receptor de membrana codificado por el oncogen "c-kit". Un producto genético del locus S1 se ha caracterizado como un factor de crecimiento denominado SCF o "stem cell factor", cuyo receptor celular sería el codificado por el c-kit. En el sistema hematopoyético, el SCF actúa como un factor multipotencial que potencia el GM-CSF y la IL-7 (con lo que aumenta el número y tamaño de las colonias originadas in vitro a partir de células multipotentes) y estimula la formación de células eritroides en presencia de Epo. La administración de SCF in vivo corrige la anemia y también el déficit de mastocitos en ratones S1/S1d . Aunque este factor probablemente sea
  28. 28. Temas de Hematología Prof. Dr. Lazarowski Alberto Hematopoyesis 28 también activo en otros tejidos de organización jerárquica como el gonadal y la epidermis, (que contienen sus propias células fuente) se espera que tenga un papel fisiológico en la regulación de la hematopoyesis, probablemente actuando con respecto a las células fuente, y teniendo como receptor específico el codificado por el proto-oncogen c-kit. El hecho de que la corrección del defecto del S1d requiera la integridad estructural (funcional) del estroma indica que la acción del SCF se ejerce localmente y corrobora el concepto de que el contacto célula-célula, con íntima aposición de membranas celulares, es necesario para la regulación de las células primitivas. Dos mecanismos, que no son mutuamente excluyentes, parecen explicar este sistema de regulación: a) Receptores en la célula reguladora aseguran el contacto íntimo de membrana con la célula hematopoyética a traes de elementos presentes en la membrana celular y que se ligan a este receptor. El mecanismo inverso también es posible, es decir, que los receptores se encuentran en la célula hematopoyética. También se ha propuesto que moléculas como el heparán sulfato puedan mediar la adherencia y puedan presentar también los factores de crecimiento a las células hematopoyéticas. b) Otra posibilidad es que moléculas que no están necesariamente ligadas a células del estroma, pero que constituyen la matriz extracelular puedan ligar factores de crecimiento que a su vez estimulen las células hematopoyéticas. Se ha demostrado que el GM-CSF y la Il-3 pueden ligarse a componentes de la matriz extracelular y que así ligados, pueden estimular a células progenitoras. Tal vez sea ésta la manera fisiológica de cómo ocurre la estimulación de la MO.
  29. 29. Temas de Hematología Prof. Dr. Lazarowski Alberto Hematopoyesis 29 También se cree que algunos de los factores pueden presentarse ligados a la membrana celular de las células que los producen, y es posible que su existencia en estado libre esté más relacionada con su papel regulador de las funciones de las células maduras en sitios alejados de la MO (Ej. en las infecciones). Sin embrago, como lo demuestran los sistemas de cultivo de colonias in vitro, también pueden estimular la proliferación celular en estado libre. El sistema hematopoyético interesa no sólo a hematólogos y médicos de otras especialidades, sino a una gran cantidad de investigadores, quienes estudian los mecanismos normales de proliferación y diferenciación celular, y sus alteraciones en el desarrollo del cáncer. Las razones de este interés son diversas. La hematopoyesis normal presenta un sistema casi ideal para estudiar células con gran capacidad de proliferación y con la potencialidad de elegir diversas líneas de diferenciación. Muchos de los factores específicos que regulan estos fenómenos han sido obtenidos en forma recombinante. también se conocen sus receptores específicos, varios de los cuales han sido clonados. Se han obtenido anticuerpos monoclonales contra factores de crecimiento y contra sus receptores. Sistemas experimentales permiten la purificación y el estudio de poblaciones de células primitivas con características definidas. Existen también sistemas experimentales con los cuales pueden seguirse, por ejemplo, los pasos en el desarrollo de las leucemias. Mediante la utilización de cultivos se pueden realizar estudios de la patología de pacientes afectados de síndromes mieloproliferativos. En resumen, aunque recientemente se han producido rápido e importantes avances en nuestro conocimiento sobre la regulación de la hematopoyesis en condiciones normales y patológicas, y aunque tenemos los
  30. 30. Temas de Hematología Prof. Dr. Lazarowski Alberto Hematopoyesis 30 métodos biológicos y moleculares para progresar más aún en este tema, muchas preguntas quedan aún sin contestar. El interés se ha focalizado en estos mecanismos de regulación , los procesos que intervienen en la producción de los factores de crecimiento, las razones por las cuales pueden actuar en forma competitiva y/o sinérgica, como así también. en los procesos celulares que se inician cuando estos factores se unen a sus respectivos receptores. ¿Cómo influyen estos mecanismos en el desarrollo de las leucemias?¿Podremos en el futuro inducir o derivar una leucemia hacia un estadío madurativo normal manipuleando estos sistemas reguladores?. Distintos ensayos clínicos muestran que factores de crecimiento administrados a diversos pacientes dan como resultado la modificación de la producción celular. Así la Epo, se usa con éxito para corregir la anemia de enfermos renales, el G-CSF, el GM-CSF y la IL-3 se están evaluando con buenos resultados para acelerar la reconstitución de la MO tras el tratamiento con citostáticos o el transplante de MO, y también en diversos síndromes hematológicos como mielodisplasias, anemia aplásica, o SIDA, para aumentar la producción celular y las funciones de células maduras. Del mismo modo, el uso de ciertos factores específicos (Cis.-Retinoico) permiten la maduración celular en la leucemia promielocítica. Es realmente un privilegio para los investigadores actuales, interesados en estos temas, poder presenciar la aplicación clínica de conocimientos que unos pocos años atrás estaban reservados a sofisticados modelos experimentales.
  31. 31. Temas de Hematología Prof. Dr. Lazarowski Alberto Hematopoyesis 31 ESTRUCTURA Y FUNCION DE LOS ORGANOS HEMATOPOYETICOS En 1868 Neuman y Bizzozero indicaron que la sangre se formaba en la médula ósea, cambiando una idea que había perdurado durante muchos años según la cual la producción se llevaba a cabo solamente en el hígado, los ganglios linfáticos y el bazo. Esta idea había sido sustentada por el famoso fisiólogo Claude Bernard. La primera biopsia medular la realizó Mosler en un paciente con leucemia en 1876, y posteriormente Arinkin, en 1929, implantó la aspiración como método seguro, fácil y útil en el estudio de la MO. En los años siguientes se avanzó en el conocimiento de la cinética celular y se confirmó la existencia de células diferenciadas con función y vida finita, células primordiales capaces de proliferar y diferenciarse, y células pluripotenciales tronculales con capacidad continua de autorrenovación. La proliferación de estos grupos celulares comporta retroalimentación humoral proveniente de tejidos periféricos y con interacciones celulares en el microambiente de la MO. ONTOGENIA DEL SISTEMA HEMATOPOYÉTICO Durante la tercera semana, en embriones de 18 días, se observan las primeras células de la línea hematopoyética en el saco vitelino. Estas células provienen de tejidos mesodérmicos y dan origen inicialmente a los islotes hemangiógenos de Wolff y Pander, que son acúmulos de células pluripotenciales. Las células de la periferia de los islotes se adelgazan y se insinúan en lo que más tarde serán los vasos sanguíneos, y las células centrales
  32. 32. Temas de Hematología Prof. Dr. Lazarowski Alberto Hematopoyesis 32 del islote se convierten en células hematopoyéticas. La eritropoyesis se inicia a los 18 días y es principalmente intravascular y megaloblástica. Estas células embrionarias de la línea eritroide sintetizan primariamente hemoglobina "embrionaria", que consiste en un dímero de cadenas zeta y épsilon que se ha dado a llamar hemoglobina Gower tipo I. Durante este período el eritrocito mantiene su núcleo. Más adelante se inicia la síntesis de hemoglobina alfa, que unida a la cadena épsilon forma la segunda hemoglobina primitiva o Gower tipo II. Progresivamente, la síntesis de las cadenas zeta y épsilon desciende, con la consiguiente elevación de la síntesis de las cadenas alfa y gamma; esta transición coincide con la sustitución del ambiente eritropoyético, la detención en el saco vitelino y la adquisición por el hígado de la función primaria. Esto sucede en la décima semana de gestación. Desde la 10a semana hasta la 24a , la eritropoyesis hepática se convierte en la primera fuente de células rojas. Esta función se realiza en el tejido mesenquimatoso hepático extravascular, pero en íntimo contacto con el tejido endodérmico. Las células maduras entran en el espacio vascular donde pasarán más tarde a todos los tejidos. En ese momento, el tejido hematopoyético puede ocupar casi el 50% del volumen hepático. Las células de la línea granulocítica están presentes inicialmente en el parénquima hepático, y algunas en el mesénquima, hacia la séptima semana embrionaria. Los megacariocitos y la línea linfoide también se observan en el tejido hepático en la décima semana de gestación. La eritropoyesis se observa por primera vez en la médula ósea en la décima o undécima semana de gestación e inicia rápidamente el control, para alcanzar en la 24a semana el predominio en la producción de glóbulos rojos fetales.
  33. 33. Temas de Hematología Prof. Dr. Lazarowski Alberto Hematopoyesis 33 La hemoglobina fetal (alfa2 gamma2 ) está presente en los embriones de pocas semanas y rápidamente se convierte en el mayor componente de la Hb del feto (90%-95%) a las 34-35 semanas de gestación. Junto a la Hb fetal, en la semana 9 se inicia la síntesis de la Hb A (alfa2 - beta2) o del adulto, que permanece durante todo el período de gestación, en niveles discretos hasta el parto, momento en que se incrementa y se convierte en la principal hemoglobina del recién nacido. La garanulopoyesis se inicia en la médula ósea en la semana 10 de gestación y se incrementa y se incrementa rápidamente, observándose leucocitos circulantes en la 11a semana. En el bazo, riñón, timo y ganglios linfáticos también se desarrolla algún tipo de hematopoyesis pero en menor medida. Recientemente se ha demostrado (en fetos normales), que el nivel de células nucleadas y de plaquetas no se modifica desde la semana 18 hasta la 30. Los linfocitos representan el principal tipo de célula durante este período, pero después, y hasta el parto, al igual que los normoblastos, desciende su nivel y se incrementa el de los granulocitos. ¿Qué hace que ciertas células migren de un tejido a otro y desarrollen todas las células del sistema hematopoyético? Esta pregunta no tiene todavía una respuesta clara, pero se cree que el fenómeno se debe a la interacción de las células pluripotenciales con el microambiente tisular. En apoyo de esta hipótesis se ha encontrado recientemente que moléculas de da matriz extracelular como la hemonectina, la trombospodina y la fibronectina desempeñan un papel crucial en el desarrollo de las células hematopoyéticas. En al momento del nacimiento las cavidades óseas son solamente sitios de actividad hematopoyética y están completamente ocupadas por células de este sistema; al cuarto año de vida empiezan a aparecer células adiposas en las
  34. 34. Temas de Hematología Prof. Dr. Lazarowski Alberto Hematopoyesis 34 diáfisis de los huesos largos y se va acortando centrípetamente el espacio hematopoyético hasta llegar a la edad de 18 años, cuando se localiza únicamente en las vértebras, costillas, cráneo, pelvis, y en las epífisis proximales del fémur y del húmero, zonas preferidas quizás por la mayor temperatura central y su gran vascularización. Una simple biopsia de tejido medular de la cresta ilíaca posterior o del esternón refleja la actividad hematopoyética. ESTRUCTURA DE LA MEDULA OSEA. La MO consta de un gran número de células hematopoyéticas sostenidas por una red de vasos y fibroblastos. Para su estudio se divide en sistema vascular, matriz celular y matriz extracelular. Sistema vascular La sangre que irriga el sistema óseo proviene de la arteria nutriente de las arterias del periostio. La arteria nutriente penetra la corteza ósea por el canal nutriente y después de dar origen a la arteria central, se bifurca en las arterias medulares ascendente y descendente; de allí salen ramas radiales que van a la cara interna de la corteza ósea, donde disminuyen el calibre hasta llegar a capilares que se unen con otros capilares provenientes de las arterias del periostio. Después entran de nuevo en la cavidad medular y forman una red sinusoidal que sostiene las células hematopoyéticas. Algunas son arterias especializadas y pueden variar su calibre, permitiendo de esta forma cambios de la presión intramedular.
  35. 35. Temas de Hematología Prof. Dr. Lazarowski Alberto Hematopoyesis 35 Los sinusoides están conectados entre sí y drenan en un gran seno central que llega a la vena emisaria. La hematopoyesis se produce en el espacio extravascular, es decir, en los senos venosos, compuestos por una pared endotelial que los tapiza completamente. La pared posee poros o fenestraciones que permiten el paso de las células hematopoyéticas maduras, también tiene amplias interdigitaciones y áreas de superposición, todo lo cual permite al seno venoso aumentar o disminuir su superficie. La capa de células endoteliales está cubierta por otra incompleta, de células reticulares adventiciales, que tienen múltiples dendritas; entre las dos capas hay una lámina basal interrumpida. El endotelio es activamente endocítico y como tal actúa como barrera hemato-hematopoyética. En la superficie de la pared endotelial hay ácido siálico y otros azúcares que pueden ser importantes en la función endotelial normal. Matriz celular La superficie adventicial está compuesta por células reticulares contiguas a la pared del seno, a las cuales da soporte. Los brazos de las células reticulares envuelven el seno venoso como una adventicia; el seno es discontinuo. Las células reticulares sintetizan fibras reticulares que se entrelazan con los procesos citoplasmáticos y dan soporte al tejido hematopoyético. Estas células, sus procesos citoplasmáticos y las fibras constituyen lo que se ha llamado el retículo de la médula. Las células del retículo son fagocíticas y poseen altos niveles de fosfatasa alcalina en su membrana, lo que refleja su origen fibroblástico.
  36. 36. Temas de Hematología Prof. Dr. Lazarowski Alberto Hematopoyesis 36 Los adipocitos se desarrollan por lipogénesis en células similares a fibroblastos. In vitro, las células reticulares se pueden transformar en adipocitos. Los adipocitos son parasinusales, su proporción de ácido graso es baja y su composición y extensión depende de la cantidad de MO. Ciertas terminaciones nerviosas de tipo mielínico y no mielínico llegan a la MO. Algunas fibras mielinizadas afectan al tono arterial y las no mielinizadas llegan hasta los espacios hematopoyéticos y se ven implicadas en algún control de tipo neurohormonal de la hematopoyesis. Matriz extracelular El estroma celular está reforzado por colágeno y proteínas adhesivas, como laminina y fibronectina y por proteoglicanos. Los fibroblastos producen el colágeno tipo I y tipo III que dan soporte al tejido hematopoyético. Todas estas proteínas, así como los factores de crecimiento, tienen un gran papel en el desarrollo hematopoyético, proporcionando un microambiente favorable al proceso. Células hematopoyéticas. La células hematopoyéticas se encuentran en cadenas (cordones) entre los senos vasculares. Los eritroblastos se ubican cerca de la pared endotelial del seno venoso en racimos llamados islas, cada una de las cuales corresponde a un grupo de eritroblastos alrededor de un macrófago, siendo la región interna de la isla menos madura que la periférica. El macrófago envía seudópodos y cubre todos los eritroblastos, fagocitando los núcleos de las células diferenciadas.
  37. 37. Temas de Hematología Prof. Dr. Lazarowski Alberto Hematopoyesis 37 Los megacariocitos residen también periféricamente, cerca de los senos venosos, mientras que los granulocitos, las células tronculares y las progenitoras se encuentran en su mayoría lejos de los senos venosos. Los linfocitos y macrófagos están ubicados cerca de los vasos sanguíneos arteriolares, en los cordones. Producción de líneas celulares y su liberación La principal función de la médula es suministrar al organismo células sanguíneas normales. En casos de incremento en la demanda se estimula la producción en las células progenitoras, las células se orientan hacia una sola línea celular. Las células progenitoras derivan de las células pluripotenciales semidurmientes. Si se exponen un animal a dosis altas de irradiación, las células hematopoyéticas se destruyen y el animal morirá irremediablemente en pocos días. Sin embargo, puede ser salvado al transfundirle médula ósea de un animal sano e inmunológicamente compatible. Si a las dos semanas se examina el bazo del receptor, se se encuentran nódulos que contienen colonias de células hematopoyéticas; cada nódulo se desarrolla a partir de una célula transplantada. La célula fundadora de cada colonia (CFC) o unidad formadora de colonia (UFC), Las colonias son heterogéneas; algunas tienen un tipo de células pluripotenciales; otras no, son las células terminales. Las células pluripotenciales, pueden originar todas las células de la línea mieloide y linfoide. Aunque estas células se autorrenuevan constantemente, su capacidad de generar células progenitoras es limitada. Según estudios
  38. 38. Temas de Hematología Prof. Dr. Lazarowski Alberto Hematopoyesis 38 recientes, la apariencia y el tamaño de las células identificadas como células pluripotenciales corresponde (por semejanza) a linfocitos de tamaño medio. Posteriormente, estas células se multiplican, se transforman y pierden la capacidad de diferenciación; es decir, están más diferenciadas que las progenitoras unipotenciales o bipotenciales, con menor capacidad de autorregulación, y se transforman finalmente, después de tres a cinco divisiones mitóticas, en células precursoras comprometidas destinadas a madurar en una célula sanguínea funcionalmente específica. La liberación de las células, como todo el proceso de la maduración, depende de factores locales específicos estimulantes hematopoyéticos, y de estímulos externos al micro-ambiente medular. Hay controles múltiples que operan en las etapas intermedias a lo largo de la vida hematopoyética para ayudar a regular el producto final sanguíneo. CELULAS DEL SISTEMA INMUNE La descripción inicial de los linfocitos se remonta a 1774, cuando William Hewson, trabajando en la anatomía de los órganos linfoides, informó de estas células, pero sólo fue hasta 1879, cuando Paul Ehrlich, usando coloraciones especiales que él desarrolló, estableció el linfocito como un tipo de célula independiente. Dentro del grupo de células hemáticas que participan en el defensa inmunológica se encuentran los linfocitos, las células plasmáticas o plasmocitos y los monocitos y macrófagos. Los monocitos son células predominantemente circulantes y sus procursores se encuentran en el adulto en la MO. Los macrófagos son de localización predominantemente tisular y tienen un origen común con los monocitos.
  39. 39. Temas de Hematología Prof. Dr. Lazarowski Alberto Hematopoyesis 39 De la célula madre pluripotencial se originan las células madres medular y hepática. De la célula troncular medular provienen, tanto en el feto como en el adulto, los monocitos y los macrófagos. Los linfocitos se dividen en linfocitos T y B, de éstos últimos se derivan las células plasmática. En la hematopoyesis fetal hepática se encuentran dos células, pre-T y pre-B, que van a dar origen la primera, en el timo, a los linfocitos T o timocitos, y la segunda, en la bursa de Fabricio o su equivalente, a los linfocitos B y plasmocitos. En el ser humano parece ser, aunque no está demostrado, que la MO es equivalente a la Bursa de Fabricio. En el humano adulto los pre-timocitos salen de la MO y van al timo a terminar su proceso de maduración y diferenciación. El sistema inmune está formado por los órganos primarios y los secundarios. En los órganos linfoides primarios se desarrolla la linfopoyesis; dichos órganos son el timo, el hígado fetal y la MO. Por otro lado, en los órganos linfoides secundarios se crea un microambiente para que los linfocitos interactúen con otras células y con antígenos en la respuesta inmune; estos órganos incluyen los ganglios linfáticos, el bazo, y los cúmulos de tejido linfoide en el intestino (Placas de Peyer) y demás mucosas. Los órganos linfoides de hallan ampliamente conectados por medio de una red linfática y el torrente circulatorio. El Timo: El timo es un órgano linfoide, cuya mayor parte se encuentra en el tórax, inmediatamente por debajo del manubrio del esternón. Tiene forma aplanada y triangular con base inferior; su forma probablemente recordó la hoja del tomillo, de donde deriva su nombre. En el hombre se considera, en
  40. 40. Temas de Hematología Prof. Dr. Lazarowski Alberto Hematopoyesis 40 general, como una estructura única bilobulada, ya que sus lóbulos están unidos en la parte media. El timo se desarrolla, en la octava semana de gestación, de la tercera y cuarta bolsas faríngeas como órgano epitelial que tardíamente es poblado por células linfoides llamadas timocitos. El timo aumenta de tamaño desde el período fetal hasta la pubertad, y llega a tener un peso aproximado de 40 gramos, posteriormente, involuciona hasta la época adulta, en la que es frecuentemente atrófico. Durante algún tiempo se consideró el timo como un órgano no esencial para la vida, pero hoy por hoy existen múltiples evidencias de la importancia de este órgano en la expansión y maduración de los linfocitos T, y se propone un modelo de diferenciación de acuerdo con los antígenos expresados. Según los conocimientos actuales, se identifican tres compartimientos en el timo: la corteza subcapsular, la corteza propiamente dicha y la médula. Cada compartimiento posee diferentes líneas celulares y ejemplifica un estado de maduración celular. La corteza subcapsular: Es una delgada capa constituída por células blásticas que proliferan continuamente. Estas células representan aproximadamente el 5% del total de los timocitos y se derivan de células pre-T del hígado fetal o, más adelante, de la MO. Estas células expresan entre otros los antígenos CD11 y CD10
  41. 41. Temas de Hematología Prof. Dr. Lazarowski Alberto Hematopoyesis 41 La Corteza: En esta capa se encuentran timocitos de tamaño medio o pequeño, células epiteliales y macrófagos. Las células epiteliales son estrelladas, con uniones por desmosomas que se adhieren a los timocitos y a los macrófagos. Los timocitos ya no se dividen y se encuentran en una línea de diferenciación específica. También en esta zona adquieren los marcadores CD4 las células cooperadoras o "Helper" y los CD8 las supresoras; en adición al CD6, CD11 y CD10 que ya poseían. En este proceso, la mayoría de los linfocitos mueren sin que se conozca la causa. Médula: Las células de la médula representan los timocitos "maduros", de tamaño medio, que se caracterizan por una fuerte expresión de antígenos del complejo mayor de histocompatibilidad (CMH) clase I y por ciertos antígenos como CD3; y , así mismo, por la ausencia del antígeno CD6, que pierden en el proceso de diferenciación. La médula posee células epiteliales y algunos pequeños corpúsculos concéntricos compuestos de células epiteliales en degeneración que han sido llamados corpúsculos de Hassall y que representan el estado final de la diferenciación del epitelio medular. Las células epiteliales de la corteza se derivan del ectodermo; en cambio, las de la médula, y posiblemente las de la región subcapsular, se deriven del endodermo. Estas últimas producen la timosina y la timopoyetina, y presentan antígenos de CMH clase I y II. Otras células como macrófagos, también expresan los antígenos CMH tipo II.
  42. 42. Temas de Hematología Prof. Dr. Lazarowski Alberto Hematopoyesis 42 La distribución de los antígenos de CMH entre células del timo es de gran importancia y se supone que los antígenos CMH desempeñan una gran labor en las funciones de los linfocitos (restricción por CHM) Los linfocitos se desplazan desde la corteza hasta la médula, donde continúan diferenciándose por influencias inductoras delas células epiteliales y posiblemente de las hormonas tímicas y los macrófagos, es decir, del microambiente. Los vasos de la corteza son realmente y han sido llamados, en conjunto, la barrera tímica; esta barrera está compuesta por células endoteliales unidas por desmosomas y células reticulares que las envuelven. Esta barrera forma un "santuario" que pretende proteger a los linfocitos de los antígenos foráneos o corporales. La maduración de los linfocitos dura entre dos o tres, al cabo de los cuales abandonan la médula a través de las vénulas postcapilares. Desde el torrente sanguíneo los linfocitos se van a alojar en los órganos linfoides periféricos. Los linfocitos T desarrollan extratímicamente dos grandes funciones. La primera es la celular efectora, capaz de destruir células que expresan antígenos foráneos y con capacidad para regular la función de otros linfocitos. La otra función es tardía (memoria) y es mediada por la liberación de las citoquinas. GANGLIO LINFATICO La mayor parte de los linfocitos recolectados de los tejidos por los capilares linfáticos, antes de volver a la sangre, tienen que pasar por unas estructuras encapsuladas, redondas, ovales o reniformes -los ganglios linfáticos- que se localizan a lo largo de los vasos del cuello, tórax y el
  43. 43. Temas de Hematología Prof. Dr. Lazarowski Alberto Hematopoyesis 43 abdomen. El ganglio está rodeado por una cápsula de tejido conectivo que emite trabéculas hacia el interior. Los vasos linfáticos llegan al ganglio por la región convexa (vasos aferentes) y salen del ganglio por el hilio, localizado en la región cóncava (vasos eferentes); tanto los vasos aferentes como los eferentes poseen válvulas similares a los de la red venosa. La linfa llega por los capilares y drena a los senos subcapsulares, construídos por células libres, linfocitos y macrófagos. Estas células atraviesan el seno subcapsular, que posee un endotelio discontinuo, y llegan a la corteza del ganglio. El ganglio linfático está formado por una red de fibras reticulares, entre las cuales se entremezclan las células linfoides. La disposición de las fibras reticulares es piramidal, con una base en la cápsula y un vértice en la médula, siendo más abundante el estroma reticular en la médula o región central del ganglio. Zona cortical En la zona cortical se observan folículos linfoides primarios y secundarios. Estos están constituídos por linfocitos B de tamaño pequeño. Cuando el folículo se activa (folículo secundario) presenta una zona central pálida, que es donde proliferan las células, y por lo cual se le ha llamado centro germinativo. Estos centros germinativos presentan otras células como el macrófago, las células plasmáticas y reticulares, encargadas de presentar el antígeno al linfocito. Zona paracortical Esta zona está entre la cortical y la medular, inicialmente llamada corteza profunda, y está formada principalmente por linfocitos T. Se
  44. 44. Temas de Hematología Prof. Dr. Lazarowski Alberto Hematopoyesis 44 encuentran también las vénulas post-capilares que provienen de las arterias que llegan al ganglio linfático por el hilio y que poseen un epitelio cuboide que permite la entrada y salida de los linfocitos a la zona. Por ser la región a la que llegan los linfocitos se la ha llamado zona timo-dependiente. La médula Presenta cordones de células y senos medulares que contienen una gran proporción de linfocitos B, células plasmáticas y macrófagos. En esta zona es donde tiene lugar la diferenciación final de las células B a células plasmáticas. En resuman, la corteza y la médula del ganglio son ricas en linfocitos B, en tanto que la zona paracortical está poblada por los linfocitos T. Los antígenos entran en el ganglio linfático por los senos subcapsulares y en la paracortical son atrapados por los macrófagos. Estos presentan el antígeno a los linfocitos T cooperadores, los cuales luego estimulan a las células B para que se conviertan en células plasmáticas productoras de anticuerpos. Si la respuesta inmune ya se ha presentado, el antígeno puede entrar al folículo directamente en la corteza. Mediante métodos estrictamente morfológicos no es posible decir, con certeza, si un linfocitos determinado es de tipo T o B; para ello se requieren los macrófagos. Sin embargo, la patología de los linfomas ha aportado ciertos datos que tienen contrapartida en la normalidad. Por ejemplo, las células del centro germinal, linfocitos B, son: 1) pequeñas y redondas; 2) hendidas (clivadas), pequeñas y grandes o 3) convolutas; también hay formas intermedias. Las células hendidas o clivadas aparentemente representan linfocitos B activados; los linfoblastos B son redondos y grandes. Los linfocitos B fuera del área folicular son generalmente hendido.
  45. 45. Temas de Hematología Prof. Dr. Lazarowski Alberto Hematopoyesis 45 Los linfocitos B y las células plasmáticas son productoras de anticuerpos pero, desde un punto de vista arquitectónico estructural, las células más capacitadas son plasmocitos o células plasmáticas, que cuentan con abundante retículo endoplásmico granuloso. Los linfocitos B pueden ser tisulares o circulantes, en tanto que los plasmocitos, que se derivan de los linfocitos, son predominantemente tisulares. EL BAZO El bazo normal tiene la forma de una lente irregular, se localiza en el hipocondrio izquierdo, su superficie convexa entra en contacto con el hemidiafragma izquierdo y su superficie anterior interna y cóncava está rodeada por el estómago, el colon y el riñón. Es un órgano que se mueve libremente, y que está cubierto en su totalidad por el peritoneo. En condiciones normales no se puede palpar y su peso es de 120 a 200 gramos. El bazo es una red de tejido conectivo evolucionada que se interpone en la circulación distribuyendo células, eliminando eritrocitos, reteniendo y modificando reticulocitos y plaquetas. También produce la transformación de las células de la respuesta inmune como monocitos y linfocitos. Evolutivamente el bazo posee tejido inmunológico y hematopoyético; el tejido inmunológico lo representa la pulpa blanca y el tejido hematopoyético, que existía en la vida fetal y que se pierde, está representado por la pulpa roja. Embriológicamente el bazo se desarrolla durante la quinta semana de gestación a partir de varios racimos de células de la cola del páncreas que, posteriormente, se unen en forma lobular.
  46. 46. Temas de Hematología Prof. Dr. Lazarowski Alberto Hematopoyesis 46 Estructura El bazo está formado por una cápsula y por trabéculas de tejido conectivo que envuelven a la pulpa. Esta última se halla dividida en tres zonas: la pulpa blanca, la zona marginal y la pulpa roja. La cápsula está compuesta por tejido fibroso del que se desprende un sistema trabedular que se proyecta en el parénquima y forma compartimentos en el órgano. A lo largo del sistema trabecular viajan arterias, venas, vasos linfáticos y nervios. Se aprecia mejor la anatomía funcional de bazo si conocemos su vascularización. La arteria esplénica se origina en el tronco celíaco y se divide, en el hilio, en cinco o seis ramas, cada una de las cuales da origen a varias divisiones menores que forman las arterias trabeculares. Estas arterias se dividen progresivamente sin presentar interconexiones hasta que penetran en la pulpa (arteria central) donde adquieren una vaina o cubierta linfática con folículos que en conjunto forman la pulpa blanca. La pulpa blanca es el mayor componente inmunológico del bazo, donde participan los linfocitos T y B en las funciones inmunológicas. Los linfocitos T se encuentran principalmente en la cubierta linfática periarterial y, en alguna medida, en folículos. En contraste, los linfocitos B se almacenan en el folículo, donde están en una constante cooperación inmunológica. El folículo posee características similares al folículo ganglionar, es decir, una zona central con macrófagos y células reticulares, indicativa de la actividad en el folículo. Los linfocitos T y B migran de la pulpa blanca a los vasos linfáticos a través de sus vasos eferentes (no existen aferentes) que siguen las arterias trabeculares hasta el hilio del órgano.
  47. 47. Temas de Hematología Prof. Dr. Lazarowski Alberto Hematopoyesis 47 La pulpa roja está compuesta por cordones celulares y los sinusoides esplénicos. Las arterias centrales emiten ramas laterales que penetran la pulpa blanca para llegar a la zona marginal circundante, que es una extensión de la pulpa roja, abundante en macrófagos, donde estas células presentan los antígenos. Los vasos en la zona marginal emiten ramas en ángulo recto, con lo que permiten una concentración de sangre, es decir, separan el plasma de las células. Estas arterias forman conexiones directas en la zona con los senos esplénicos (circulación cerrada) o con los cordones celulares de la pulpa (circulación abierta). En la circulación abierta las células sanguíneas entran en la intrincada red reticular, donde se encuentran macrófagos, células reticulares y otras células inmunológicas. En el retículo se filtran literalmente todas las células. Las células reticulares poseen además unos filamentos de actina que le permiten al sistema contraerse y desalojar rápidamente algunos componentes sanguíneos del bazo. Los senos esplénicos, componentes del sistema circulatorio cerrado, están constituídos por tres capas : el endotelio, de forma cúbica, tapiza completamente el seno y es ligeramente fagocítico. La membrana basal es fenestrada y está cubierta por una capa adventicial formada por las células reticulares. Las células sanguíneas migran de los senos esplénicos a los cordones atravesando los espacios intercelulares de las células endoteliales. La circulación abierta corresponde a los cordones, es de bajo flujo y a ella le corresponde un 90% de la circulación esplénica. La inervación esplénica llega también por travéculas e involucra principalmente a los cordones, teniendo
  48. 48. Temas de Hematología Prof. Dr. Lazarowski Alberto Hematopoyesis 48 amplia influencia en el compartimiento célula. Como otros órganos del sistema inmunológico, el bazo involuciona con la edad. Funciones: La hematopoyesis se produce en el bazo únicamente durante la vida fetal. En el período post-natal sólo ocurre linfopoyesis, sobre todo como respuesta a estímulos inmunológicos. En el bazo adulto se observa hematopoyesis solamente en procesos neoplásicos como la metaplasia mielode. La principal función del tejido esplénico en la vida adulta es la filtración de las células anormales y de sustancias intracelulares y extracelulares de la sangre. Esto se hace evidente después de ser esplenectomizado un paciente, cuando se ven células y plaquetas anormales circulantes. El bazo también elimina pequeñas partículas férricas o restos nucleares de los eritrocitos. Los reticulocitos en el bazo maduran y como parte de ese proceso pierden su ARN residual. El bazo es un órgano inmunorreactivo muy efectivo. después de capturar los antígenos. los procesa y los presenta a los linfocitos. Está considerado como el principal órgano de vigilancia inmune sanguínea. El bazo, a pesar de su gran variación de tamaño, no tiene apreciable función de almacenamiento sanguíneo; sólo almacena plaquetas, reticulocitos y linfocitos. ASPECTOS MORFOLOGICOS DE LA HEMATOPOYESIS El mantenimiento de las cifras de hematíes, leucocitos y plaquetas dentro de unos límites de normalidad en la sangre periférica se produce gracias a un equilibrio balance entre su producción y su destrucción. En al adulto, la médula ósea (MO) es el lugar de formación de los elementos sanguíneos donde, en un lecho con microambiente adecuados para su desarrollo, anidan, se multiplican y se diferencian las células germinales
  49. 49. Temas de Hematología Prof. Dr. Lazarowski Alberto Hematopoyesis 49 pluripotentes. La estructura de la MO está constituída por diversas células (endoteliales, macrófagos, fibroblastos, adipocitos, y mastocitos), por formaciones vasculares, fibrillas y colágeno, y por filetes nerviosos. Todas ellas forman los llamados cordones medulares que, aparte de servir de sostén y armazón al tejido hematopoyético propiamente dicho, ejercen de barrera selectiva en el paso de las formas maduras desde la MO a la sangre (Citodiabasis). Además desempeñan un papel fundamental en la evolución de las células comprometidas en una determinada línea celular. El tejido hematopoyético se sitúa en los espacios extravasculares, donde las distintas estirpes celulares de distribuyen en lugares topográficos relacionados con su capacidad de desplazamiento. Así los eritroblastos y los megacariocitos, que carecen de ella, se sitúan cerca del sinusoide, mientras que los granulocitos lo hacen en la parte central de los espacios intersticiales, desde donde son capaces de alcanzar el endotelio sinusal. Los folículos linfoides se hallan distribuidos de manera irregular. SERIE ERITROBLASTICA. Los eritrocitos y sus progenitores, en sus distintos estadíos de maduración, constituyen una unidad funcional denominada eritrón que ha sido comparada con la piel porque como ésta, a través de oleadas celulares que avanzan en su maduración, dan lugar a un elemento final que aunque carezca de núcleo, es funcionalmente muy importante. Las células de la eritropoyesis, desde sus estadíos más tempranos, sufren una serie de cambios madurativos hasta dar lugar a una célula no nucleada pero altamente especializada para el transporte de oxígeno. Este concepto global del eritrón ayuda a comprender mejor la fisiología y patología de la serie eritroblástica.
  50. 50. Temas de Hematología Prof. Dr. Lazarowski Alberto Hematopoyesis 50 El tiempo que transcurre desde que un proeritroblasto llega al estadío final de reticulocito está cifrado en 3-4 días. Debemos tener en cuanta, que todo proceso de proliferación celular (en este caso eritroide), se encuentra normalmente en equilibrio con las pérdidas celulares (muerte o destrucción). Si por algún motivo, la producción y la destrucción celular, se desequilibran, podremos estar ante la presencia del desarrollo de procesos neoplásicos (mayor producción que destrucción) o bien de una aplasia (mayor destrucción que producción). Estas consideraciones son válidas también para las progenies leucoitarias, donde la sobreproducción (con o sin maduración) llevará a las distintas leucemias, y la destrucción a las leucopenias (incluyendo aplasias). Nota: Los procesos de aumento de producción secundarios a estímulos “transitorios” como hipoxia (para GR), infección (para leucocitos) o sangrados (para plaquetas), son autorregulables en la medida que se solucione la causa de hipoxia, infección, o sangrado. Estos cuadros a su vez pueden ser en muchos casos simultáneos. Las células de la serie roja, se van diferenciando desde los estadíos más indiferenciados (proeritroblasto) hasta glóbulo rojo maduro.
  51. 51. Temas de Hematología Prof. Dr. Lazarowski Alberto Hematopoyesis 51 Proeritroblasto: Entre las células existentes en la MO, las correspondientes a la estirpe roja son reconocibles al microscopio de luz a partir del llamado proeritroblasto. Un precursor unipotencial previo al mismo, no ha podido ser identificado microscópicamente, aunque su existencia esté avalada por otras evidencias. El proeritroblasto es una células de talla grande (20-25 um), con un núcleo redondo central de gran tamaño que ocupa la mayor parte de la célula (relación N/C alta). Su cromatina es roja, clara y homogénea, finamente reticulada, con cierto aspecto granuloso al límite de la visibilidad y una trama apretada, que hace que los nucleolos sean poco visibles. El citoplasma es acaso y en corona, de un azul intenso debido a su gran riqueza en polirribosomas, con un halo perinuclear más claro y pálido que corresponde al centrosoma. En ocasiones presenta protusiones citoplasmáticas a modo de casquetes bastante carcaterísticos de este estadío madurativo. En condiciones normales está desprovisto de inclusiones y vacuolas. Por microscopía electrónica el proeritroblasto aparece con un núcleo grande, constituído exclusivamente por eucromatina y en general, con uno o dos nucleolos que tienden a establecer un estrecho contacto con la membrana nuclear. Esta puede presentar numerosos poros. El citoplasma contiene abundantes rosetas de polirribosomas, un moderado número de mitocondrias y algunos trayectos dispersos de retículo endoplásmico rugoso (RER). El complejo de Golgi está medianamente desarrollado y muestra algunos gránulos electrodensos de naturaleza probablemente lisosómica. En este estadío ya aparece el rasgo morfológico, característico de las células de la eritropoyesis como es la existencia de pequeñas invaginaciones en la superficie celular que contienen partículas de ferritina.
  52. 52. Temas de Hematología Prof. Dr. Lazarowski Alberto Hematopoyesis 52 Mediante estos mecanismos (rofeocitosis) son absorbidas e incorporadas a la célula, apareciendo en su citoplasma una especie de gránulos dispersos o cúmulos, con o sin membrana, llamados siderosomas. Otra vía a través de la cual el hierro puede entrar en el eritroblasto es la incorporación de la ferritina mediante el complejo transferrina-receptor. La presencia de ferritina es un indicador que permite diferenciar a los proeritroblastos de otras células inmaduras de la MO. Eritroblasto policromatófilo: Esta célula, constituye pos su citoplasma, la expresión morfológica de la síntesis de la hemoglobina y abarca desde que ésta empieza a reconocerse hasta que la basofilia desaparece totalmente. En este período el contenido de hemoglobina asciende desde 1 x 10-6/ug hasta 23 x 10-6 /ug. El policromatófilo tiene un tamaño inferior (8-12 um) al del basófilo, su núcleo es central y redondo y la cromatina es de color violáceo, densa y condensada como corresponde a una célula madura. El citoplasma contornea el núcleo y su color va desde el azul pálido al gris oscuro, a veces con cierto matiz lila y en condiciones normales, es completamente homogéneo, La relación nucleocitoplasma alcanza solo el 25%. Es la última célula eritropoyética con capacidad mitótica. La microscopía electrónica permite observar en estos eritroblastos una cromatina más condensada (heterocromatina) dispuesta en la periferia del núcleo y en íntimo contacto con su membrana. En otras zonas aparece sin condensar (eucromatina) formando los llamados poros nucleares, a través de los cuales es probable que la información nuclear alcance el citoplasma. En éste se detecta una disminución del número de mitocondrias y polirribosomas y, como consecuencia del proceso de hemoglobinización, se hace progresivamente electrodenso al aumenter su contenido en Hb.
  53. 53. Temas de Hematología Prof. Dr. Lazarowski Alberto Hematopoyesis 53 El eritroblasto ortocromático, o acidófilo, constituye el estadío final de la maduración de la eritropoyesis. Tiene un tamaño entre 7-10 ?m y un núcleo pequeño, central o ligeramente excéntrico, de cromatina muy densa y homogénea, y es a veces intensamente picnótico. El citoplasma, al alcanzar toda su dotación de hemoglobina (28 x 10-6/ug) adquiere un color que va desde el gris oscuro hasta el rosa, idéntico al del hematíe maduro. Para algunos el color del citoplasma define específicamente este estadío de maduración, independientemente del tamaño y estructura del núcleo.
  54. 54. Temas de Hematología Prof. Dr. Lazarowski Alberto Hematopoyesis 54 Cascada madurativa de los Stem Cells, para dar lugar a los distintos tipos celulares maduros que circulan en sangre periférica
  55. 55. Temas de Hematología Prof. Dr. Lazarowski Alberto Hematopoyesis 55 DERIVACIONES MIELOPROLIFERATIVAS MALIGNAS POR ALTERACIONES DE LOS STEM CELL Y SUS INTERRELACIONES

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