KREW I HEMOPOEZA. Skład osocza krwi. Hct = Elementy morfotyczne krwi. Wskaźnik hematokrytu

Transkrypt

1 KREW I HEMOPOEZA Funkcje krwi: Krew jest tkanką płynną, ponieważ płynna jest istota międzykomórkowa (osocze) transport tlenu i substancji odżywczych do komórek transport CO2 i metabolitów wydalanych przez komórki transport komórek i czynników uczestniczących w procesach obronnych transport substancji regulacyjnych (np. hormonów) do komórek udział w utrzymywaniu homeostazy ustrojowej (równowaga wodno-jonowa, buforowanie płynów ustrojowych, termoregulacja) krzepnięcie Wskaźnik hematokrytu Skład osocza krwi Woda 91 92% osocze Białka: albuminy, globuliny α, β, γ (immunoglobuliny), fibrynogen 7 8% Inne substancje: 1 2% elementy morfotyczne leukocyty i płytki erytrocyty Hct = objętość elementów morfotycznych objętość krwi pełnej mężczyźni kobiety Na wartość wskaźnika hematokrytu największy wpływ ma ilość krwinek czerwonych jony (Na +, K +, Ca ++, Mg ++, Cl -, HCO 3-, PO -3 4, SO -2 4 ) produkty przemiany materii (mocznik, kwas moczowy, kreatynina, sole amonowe) substancje odżywcze (glukoza, aminokwasy, lipidy) gazy (tlen, dwutlenek węgla, azot) substancje regulacyjne (hormony, enzymy, witaminy) Surowica: osocze pozbawione fibrynogenu i czynników krzepnięcia Rozmaz krwi Elementy morfotyczne krwi Erytrocyty (krwinki czerwone) /mm 3 Leukocyty (krwinki białe) /mm 3 Trombocyty (płytki krwi) /mm 3 granulocyty Neutrofile 55-65% (obojętnochłonne) Eozynofile 2-4% (kwasochłonne) Bazofile 0.5-1% (zasadochłonne) agranulocyty Limfocyty 25-35% Monocyty 4-8% 1

2 Erytrocyty (krwinki czerwone) średnica 7,5 µm brak jądra brak organelli hemoglobina gruby glikokaliks Spośród wszystkich elementów morfotycznych, tylko erytrocyty i płytki krwi pełnią swoje funkcje w obrębie łożyska naczyniowego - leukocyty przewędrowują przez ściany naczyń do tkanek, które są terenem ich działania retikulocyt (1-2%) glikoforyna Erytrocyty utrzymują kształt dzięki obecności wewnętrznego szkieletu błonowego ankyryna aktyna białko III szczytu białko 4.2 Cukrowce glikokaliksu erytrocytów są antygenami układu AB0 fukoza galaktoza glukoza białko 4.1 N-acetyloglukozamina ANTYGEN 0 galaktoza spektryna glukoza N-acetylogalaktozamina galaktoza glukoza aktyna adducyna Białka transportowe błony: białko III szczytu transporter anionowy pompa sodowo-potasowa N-acetyloglukozamina fukoza ANTYGEN B fukoza ANTYGEN A N-acetyloglukozamina GRANULOCYTY (neutrofile, eozynofile, bazofile) zawierają dużą ilość ziarn azurochłonnych* i swoistych jądro segmentowane, nie dzielą się krótki czas życia (dni) *szczególna forma pęcherzyków hydrolazowych LEUKOCYTY AGRANULOCYTY (limfocyty, monocyty) zawierają niewielką ilość ziarn azurochłonnych jądro niesegmentowane mogą się dzielić i różnicować, długi czas życia (tygodnie lata) średnica ok. 12 µm segmentowane jądro ubogie organelle ziarnistości Zdolne do: ruchu pełzakowatego fagocytozy zabijania bakterii produkcji mediatorów regulujących reakcje immunologiczne Neutrofile fagocytują i zabijają bakterie ziarnistości Neutrofile są głównymi komórkami ostrego stanu zapalnego segmenty jądra pseudopodia 2

3 Ziarna neutrofila i ich zawartość Ziarna azurochłonne kwaśne hydrolazy mieloperoksydaza lizozym defenzyny Ziarna swoiste lizozym laktoferryna kolagenaza fosfolipaza Ruch pełzakowaty Pod wpływem czynników chemotaktycznych produkowanych przez bakterie i/lub komórki uczestniczące w procesach obronnych neutrofile (i inne leukocyty) przechodzą przez ścianę naczynia KREW ściana naczynia (śródbłonek) Ziarna gelatynazowe gelatynaza arginaza lizozym Pęcherzyki wydzielnicze cytokiny receptory cząsteczki adhezyjne TKANKA a następnie migrują do źródła czynników chemotaktycznych (np. do skupiska bakterii). W przechodzeniu przez śródbłonek istotną rolę odgrywają cząsteczki adhezyjne błony komórkowej leukocyta i komórki śródbłonkowej. Etapy migracji leukocytów przez ścianę naczynia marginacja toczenie adhezja diapedeza Selektyny Integryny / Immunoglobuliny KREW chemoatraktanty ściana naczynia (śródbłonek) TKANKA Neutrofil receptor dla dopełniacza dopełniacz Dlaczego neutrofilom tak smakują bakterie? Bakteria rejon Fc przeciwciała receptor dla Fc Fagocytoza: głównie bakterii szczególnie intensywna po opłaszczeniu bakterii przeciwciałami i/lub składnikami dopełniacza (mechanizm receptorowy) Neutrofile (i inne komórki uczestniczące w nieswoistych procesach obronnych) mają tzw. receptory rozpoznające wzorzec (patogenu). Receptory te rozpoznają: specyficzne substancje obecne w ścianach bakterii i grzybów bakteryjny DNA wirusowe kwasy nukleinowe. A zatem komórki te mogą wstępnie odróżniać patogeny od elementów nieszkodliwych lub własnych struktur organizmu 3

4 Zabijanie i trawienie bakterii Defenzyny dziurawią błonę komórkową bakterii wybuch tlenowy fuzja ziarn z fagosomem zabicie bakterii trawienie bakterii System zabijania bakterii: Czynniki tlenozależne mieloperoksydaza - H 2 O 2 - jony chlorkowe i jodkowe (chlorowanie i jodowanie) rodniki ponadtlenkowe i hydroksylowe (utlenianie, hydroksylacja) jądro Czynniki tlenoniezależne lizozym (trawi ściany kom. bakterii) laktoferryna (wiąże Fe, hamuje metabolizm bakterii) defenzyny ziarnistości bakterie fagosom glikogen Podsumowanie... Aktywacja Neutrofile zabijają bakterie nawet po swojej śmierci wybuch tlenowy rozluźnienie chromatyny Zewnątrzkomórkowa sieć neutrofila (NET neutrophil extracellular trap) DNA W trakcie zabijania i trawienia bakterii neutrofile giną. Jeżeli proces zapalny jest bardzo intensywny, szczątki neutrofili i bakterii tworzą wydzielinę ropną Podwyższona liczba neutrofili w krwi obwodowej najczęściej świadczy o toczącym się procesie zapalnym wywołanym zakażeniem bakteryjnym Z ginących neutrofili wydostaje się rozluźniona chromatyna, tworząc gęstą zewnątrzkomórkową sieć, do której przyczepiają się antybakteryjne białka neutrofila. Bakterie złapane w tę sieć giną. śmierć i tworzenie sieci Eozynofile zabijają larwy pasożytów i współpracują z mastocytami w reakcjach alergicznych Funkcje eozynofili rdzeń limfocyt średnica ok. 15 µm dwusegmentowe jądro ubogie organelle kwasochłonne ziarna swoiste, zawierające: - MBP (główne białko zasadowe) - ECP (białko kationowe eozynofili) - EDN (eozynofilową neurotoksynę) - eozynofilową peroksydazę - enzymy hydrolityczne - cytokiny ziarna swoiste mastocyt zabijanie larw pasożytów (poprzez wydzielanie zawartości ziarn) współpraca z mastocytami i bazofilami (neutralizacja czynników prozapalnych) działanie immunoregulacyjne (wydzielanie cytokin działających na limfocyty) słaba zdolność do fagocytozy słabe własności bakteriobójcze i guzobójcze 4

5 Bazofile są podobne morfologicznie i czynnościowo do mastocytów, ale stanowią odrębną populację komórek Podwyższona liczba eozynofili w krwi obwodowej jest wskaźnikiem chorób pasożytniczych i alergicznych średnica ok. 10 µm jądro segmentowe lub nie zasadochłonne ziarna swoiste zawierające: - histaminę - siarczan chondroityny - czynnik chemotaktyczny dla eozynofili receptory dla IgE Limfocyty odpowiadają za reakcje immunologiczne średnica 8 i µm ( małe i duże ) duże kuliste jądro ubogie organelle Monocyty migrują do tkanek, gdzie przekształcają się w makrofagi lub komórki prezentujące antygen (dendrytyczne) Limfocyty B humoralna odpowiedź immunologiczna Limfocyty T komórkowa odpowiedź immunologiczna Limfocyty NK zabijanie antygenowo nieprawidłowych komórek Wygląd dużych limfocytów mają również krążące w krwi komórki macierzyste średnica µm nerkowate jądro dobrze rozwinięte organelle ziarna azurochłonne zdolność do fagocytozy Płytki krwi inicjują proces krzepnięcia krwi zamknięty system kanalikowy (gęsty system tubularny) glikogen mikrotubule średnica 2-4 µm brak jądra strefa obwodowa (hialomer) - mikrotubule - filamenty aktynowe mikrotubule - otwarty system kanalikowy (wpuklenia błony kom.) - zamknięty system kanalikowy (magazynuje jony Ca 2+ ) strefa centralna (granulomer) - organelle i ziarna - glikogen gruby glikokaliks hialomer granulomer Płytki krwi są bezjądrzastymi fragmentami większych komórek prekursorowych filamenty aktynowe błona komórkowa mitochondrium glikogen ziarno alfa otwarty system kanalikowy ziarno delta (ciałko gęste) pęcherzyk hydrolazowy 5

6 Twory pęcherzykowe obecne w granulomerze: Płytki agregują w miejscu uszkodzenia ściany naczyniowej i wydzielają substancje uruchamiające proces krzepnięcia krwi Nazwa ziarna α ziarna δ (ciałka gęste) pęcherzyki hydrolazowe (ziarna λ) peroksysomy Zawartość czynniki krzepnięcia, tromboplastyna, trombospondyna, płytkowy czynnik wzrostu ATP, ADP, Ca 2+, histamina, serotonina, pirofosfataza enzymy hydrolityczne enzymy peroksysomowe kontakt z uszkodzonym miejscem przyleganie uwalnianie zawartości ziarn agregacja utworzenie czopu płytkowego Substancje uwalniane z płytek oraz inne czynniki krzepnięcia (osoczowe, tkankowe) doprowadzają do wytworzenia skrzepu Szpik krwiotwórczy - miejsce hemopoezy Przedziały: naczyniowy hemopoetyczny Przedział naczyniowy Cienkościenne naczynia zatokowe (odmiana naczyń włosowatych): śródbłonek brak blaszki podstawnej komórki przydankowe (odmiana perycytów) rusztowanie z tkanki łącznej siateczkowatej: włókna srebrochłonne i komórki zrębowe (fibroblasty, makrofagi, mezenchymatyczne kom. macierzyste) w jego obrębie grupy dojrzewających komórek krwi i nieliczne adipocyty jednopęcherzykowe Komórki śródbłonkowe budujące ścianę naczynia tworzą doraźnie tzw. pory migracyjne dla komórek szpikowych przechodzących do krwi Przedział hemopoetyczny Komórki przydankowe regulują ten proces poprzez odsłanianie fragmentów ściany naczynia 6

7 Wszystkie komórki krwi wywodzą się z jednej komórki macierzystej Komórki o podobnej morfologii CFU - L CFU-LT CFU-LB Komórki progenitorowe Komórki różniące się morfologicznie Komórki macierzyste szpiku krwiotwórczego (można je uzyskiwać przez punkcję szpiku lub z krwi obwodowej) komórki macierzyste hemopoezy mezenchymatyczne komórki macierzyste (wchodzą w skład zrębu) Komórki macierzyste hemopoezy są od ponad 20 lat wykorzystywane w leczeniu białaczek i chłoniaków komórki progenitorowe śródbłonka przeszczep szpiku : allogeniczny autologiczny Rozmaz krwi Powstawanie erytrocytów (linia erytropoezy) proerytroblast rybosomy erytroblast zasadochłonny retikulocyty Rozmaz szpiku erytroblast polichromatofilny (wielobarwliwy) Mielogram: linia rozwojowa erytrocytów: 20% linia rozwojowa granulocytów: 65% pozostałe linie:15% erytroblast kwasochłonny hemoglobina (erytrocyty zawierające skupiska rybosomów; wcześniejsza utrata jądra i przejście do krążącej krwi) 7

8 mieloblast Powstawanie granulocytów (linia granulopoezy) Różnicujące się komórki linii erytropoezy często grupują się wokół makrofagów promielocyt (wytwarzanie ziarn azurochłonnych) mielocyty (wytwarzanie ziarn swoistych) metamielocyty (wytwarzanie ziarn gelatynazowych w linii neutrofili) młody neutrofil (forma pałeczkowata) a komórki linii granulopoezy wokół adipocytów Powstawanie płytek krwi (linia trombopoezy) megakarioblast (endomitozy) promegakariocyt Megakariocyt do 100 µm do 64 n płatowate jądro obszary: - okołojądrowy (organelle) - pośredni (błony demarkacyjne) - zewnętrzny (mikrofilamenty) (endomitozy) megakariocyt uwalnianie płytek krwi błony demarkacyjne (głębokie wpuklenia błony komórkowej) Niektóre czynniki wpływające na hemopoezę (SCF) Białaczki: nowotworowy rozrost prekursorów komórek krwi (różnych linii) 8