Free Press

A képződő elemek élettartama nagyon rövid. Bár a leukociták egyik típusa, az úgynevezett memóriasejtek akár évekig is életben maradhatnak, a legtöbb eritrocita, leukocita és vérlemezke általában csak néhány órától néhány hétig él. Így a szervezetnek gyorsan és folyamatosan új vérsejteket és vérlemezkéket kell képeznie. Amikor Ön egy egységnyi vért adományoz egy véradás során (körülbelül 475 ml, azaz körülbelül 1 pint), a szervezet általában 24 órán belül pótolja a leadott plazmát, de a vérsejtek pótlása 4-6 hétig tart. Ez korlátozza a véradók véradásának gyakoriságát. A folyamatot, amelynek során ez a csere megtörténik, hemopoiesisnek vagy hematopoiesisnek (a görög haima- = “vér”; -poiesis = “termelés” gyökből) nevezik.

A hemopoiesis helyszínei

A születés előtt a hemopoiesis számos szövetben zajlik, kezdve a fejlődő embrió sárgatestével, majd a magzati májban, lépben, nyirokszövetben és végül a vörös csontvelőben folytatódik. A születést követően a legtöbb vérképzés a vörös csontvelőben történik, amely a szivacsos (spongyás) csontszövet terében található kötőszövet. Gyermekeknél a hemopoiesis a hosszú csontok medulláris üregében történhet; felnőtteknél a folyamat nagyrészt a koponya- és medencecsontokra, a csigolyákra, a szegycsontra, valamint a combcsont és a felkarcsont proximális epifízisére korlátozódik.

A máj és a lép egész felnőttkorban megőrzi a képződött elemek létrehozásának képességét. Ezt a folyamatot extramedulláris hemopoézisnek (azaz a felnőtt csontok medulláris üregén kívüli vérképzésnek) nevezik. Ha egy betegség, például a csontrák elpusztítja a csontvelőt, és emiatt a vérképzés leáll, extramedulláris vérképzés indulhat be.

A képződött elemek őssejtekből történő differenciálódása

Minden képződött elem a vörös csontvelő őssejtjeiből ered. Emlékezzünk vissza, hogy az őssejtek mitózis plusz citokinézis (sejtosztódás) során új leánysejtek keletkeznek: Ezek közül az egyik őssejt marad, a másik pedig számos különböző sejttípus valamelyikévé differenciálódik. Az őssejteket úgy tekinthetjük, hogy egy hierarchikus rendszerben helyezkednek el, amelynek minden egyes lépcsőfokán némileg csökken a diverzifikációs képességük. A totipotens őssejt a zigóta, vagyis a megtermékenyített petesejt. A totipotens (toti- = “minden”) őssejtből származik az emberi test összes sejtje. A következő szint a pluripotens őssejt, amely a test többféle sejttípusát és a magzati hártyák némelyikét hozza létre. E szint alatt a mesenchymális sejt olyan őssejt, amelyből csak a kötőszövet típusai fejlődnek ki, beleértve a rostos kötőszövetet, a csontot, a porcot és a vért, de a hámot, az izmot és az idegszövetet nem. Az őssejtek hierarchiájában egy lépéssel lejjebb található a hemopoetikus őssejt vagy hemocitoblaszt. A vér minden alkotóeleme ebből a speciális sejttípusból származik.

A hemopoézis akkor kezdődik, amikor a hemopoetikus őssejt megfelelő kémiai ingereknek – együttesen hemopoetikus növekedési faktoroknak – van kitéve, amelyek osztódásra és differenciálódásra késztetik. Az egyik leánysejt hemopoetikus őssejt marad, így a vérképzés folytatódhat. A másik leánysejt a kétféle specializáltabb őssejt valamelyikévé válik (1. ábra):

• A limfoid őssejtekből a leukociták egy osztálya, a limfociták keletkezik, amelyek közé tartoznak a különböző T-sejtek, B-sejtek és természetes ölősejtek (NK), amelyek mindegyike az immunitásban működik. A limfociták hemopoézise azonban némileg másképp zajlik, mint a többi kialakult elem esetében. Röviden, a limfoid őssejtek gyorsan vándorolnak a csontvelőből a nyirokszövetekbe, beleértve a nyirokcsomókat, a lépet és a tímuszt, ahol termelésük és differenciálódásuk folytatódik. A B-sejtek azért kapták ezt a nevet, mert a csontvelőben, míg a T-sejtek a tímuszban érnek.
• A myeloid őssejtekből keletkezik az összes többi kialakult elem, beleértve az eritrocitákat; a megakariocitákat, amelyek vérlemezkéket termelnek; és egy myeloblaszt vonal, amelyből monociták és a szemcsés leukociták három formája: neutrofilek, eozinofilek és bazofilek keletkeznek.

A limfoid és myeloid őssejtek nem osztódnak azonnal és nem differenciálódnak érett kialakult elemekké. Amint az 1. ábrán látható, az elősejteknek (szó szerint előfutársejteknek) számos köztes stádiuma van, amelyek közül sokan felismerhetők a -blast utótaggal ellátott nevükről. Például a megakarioblasztok a megakariociták előfutárai, a proerythroblastokból pedig retikulociták lesznek, amelyek magjukat és a legtöbb más organellumot kilökik, mielőtt eritrocitákká érnének.

Hemopoetikus növekedési faktorok

Az őssejtektől az előfutársejteken át az érett sejtekig tartó fejlődést ismét a hemopoetikus növekedési faktorok indítják el. Ezek közé tartoznak a következők:

• Az eritropoetin (EPO) egy glikoprotein hormon, amelyet a vesék intersticiális fibroblaszt sejtjei választanak ki az alacsony oxigénszintre. Az eritrociták termelődését serkenti. Egyes sportolók szintetikus EPO-t használnak teljesítményfokozó szerként (úgynevezett vérdopping), hogy növeljék a vörösvértestek számát, és ezáltal fokozzák az oxigénszállítást a szövetekbe az egész testben. Az EPO a legtöbb szervezett sportágban tiltott anyag, de orvosilag is használják bizonyos vérszegénységek, különösen a rák bizonyos típusai által kiváltott vérszegénységek és más rendellenességek kezelésére, amelyekben a megnövekedett eritrocitaszám és oxigénszint kívánatos.
• A trombopoietint, egy másik glikoprotein hormont a máj és a vese termeli. Ez indítja el a megakariociták vérlemezkékké alakulását.
• A citokinek olyan glikoproteinek, amelyeket a legkülönbözőbb sejtek választanak ki, beleértve a vörös csontvelőt, a leukocitákat, a makrofágokat, a fibroblasztokat és az endotélsejteket. Helyileg autokrin vagy parakrin faktorokként hatnak, serkentik a progenitor sejtek proliferációját, és hozzájárulnak a betegséggel szembeni nem specifikus és specifikus ellenállás serkentéséhez. A citokinek két fő altípusa a kolóniastimuláló faktorok és az interleukinok.
  • A kolóniastimuláló faktorok (CSF) olyan glikoproteinek, amelyek lokálisan, autokrin vagy parakrin faktorokként hatnak. Egyesek a myeloblastok differenciálódását váltják ki granuláris leukocitákká, nevezetesen neutrofilekké, eozinofilekké és bazofilekké. Ezeket granulocita CSF-eknek nevezzük. Egy másik CSF a monociták termelődését indukálja, ezeket monocita CSF-eknek nevezzük. A granulocitákat és a monocitákat egyaránt stimulálja a GM-CSF; a granulocitákat, monocitákat, vérlemezkéket és eritrocitákat a multi-CSF. E hormonok szintetikus formáit gyakran adják különböző rákbetegségekben szenvedő, kemoterápiában részesülő betegeknek, hogy felélesszék WBC-számaikat.
  • Az interleukinok a citokin jelzőmolekulák másik osztályát alkotják, amelyek fontosak a vérképzésben. Kezdetben úgy gondolták, hogy kizárólag a leukociták választják ki őket, és csak más leukocitákkal kommunikálnak, és ennek megfelelően nevezték el őket, de ma már tudjuk, hogy számos sejt termeli őket, beleértve a csontvelőt és az endothelt is. A kutatók most azt gyanítják, hogy az interleukinok más szerepet is játszhatnak a szervezet működésében, beleértve a sejtek differenciálódását és érését, az immunitás és a gyulladás kialakulását. Eddig több mint egy tucat interleukint azonosítottak, és valószínűleg továbbiak is követik őket. Számozásuk általában IL-1, IL-2, IL-3 stb.

A vérdopping káros hatásai

A vérben lévő vörösvértestek számának egyszerű növelése hiperviszkozitás szindrómával járhat, amelyet a vér viszkozitásának növekedése, valamint a szív teljesítményének és a véráramlás sebességének csökkenése jellemez, ami a perifériás oxigénszállítás csökkenését eredményezi. Ez növeli a szívroham, a stroke, a vénagyulladás és a tüdőembólia esélyét, amit olyan esetekben tapasztaltak, amikor túl sok vér került vissza a véráramba. Mivel a vérdopping növeli a vörösvértestek térfogatát, gyakorlatilag egy policitémia nevű állapotot vezet be, egy olyan vérzékenységet, amelynek ismert káros következményei vannak, mint például a szívroham vagy a stroke. A vér szennyeződése az előkészítés vagy tárolás során egy másik probléma. 2002-ben minden 500 000 vörösvérsejt-transzfúzióból 1 esetben fordult elő szennyeződés. A vérszennyezés szepszishez vagy az egész szervezetet érintő fertőzéshez vezethet.

-Wikipedia

Csontvelő mintavétel és transzplantáció

Néha az egészségügyi szolgáltató csontvelőbiopsziát, a vörös csontvelőből vett minta diagnosztikai vizsgálatát, vagy csontvelő-átültetést rendel el, egy olyan kezelést, amelynek során egy donor egészséges csontvelője – és annak őssejtjei – helyettesítik a beteg hibás csontvelőjét. Ezeket a vizsgálatokat és eljárásokat gyakran használják a vérszegénység különböző súlyos formáinak, például a thalassemia major és a sarlósejtes vérszegénység, valamint a rák egyes típusainak, különösen a leukémia diagnózisának és kezelésének segítésére.

A múltban, amikor csontvelőminta vételére vagy átültetésre volt szükség, az eljárás során egy nagy lyukú tűt kellett behelyezni a medencecsontok csípőgerincének (os coxae) közelében lévő régióba. Ezt a helyet előnyben részesítették, mivel a testfelszínhez közeli elhelyezkedése miatt könnyebben hozzáférhető, és viszonylag elszigetelt a legtöbb létfontosságú szervtől. Sajnos az eljárás meglehetősen fájdalmas.

Most a csontvelőből történő közvetlen mintavétel gyakran elkerülhető. Sok esetben az őssejtek a beteg véréből vett mintából néhány óra alatt izolálhatók. Az izolált őssejteket ezután a megfelelő hemopoetikus növekedési faktorok felhasználásával tenyésztik, majd elemzik, vagy néha lefagyasztják későbbi felhasználás céljából.

A transzplantációra szoruló egyén számára elengedhetetlen a megfelelő donor, hogy az immunrendszer ne pusztítsa el a donorsejteket – ez a jelenség az úgynevezett szövetkilökődés. A csontvelőátültetéses betegek kezeléséhez először a beteg saját beteg csontvelőjét kell elpusztítani sugárkezeléssel és/vagy kemoterápiával. Ezután a donor csontvelő őssejteket intravénásan infundálják. A véráramból a recipiens csontvelőjében telepednek meg.

Kapiteli áttekintés

A hemopoiesis folyamata során a vér képződő elemei folyamatosan termelődnek, felváltva a viszonylag rövid életű eritrocitákat, leukocitákat és vérlemezkéket. A vérképzés a vörös csontvelőben kezdődik, hemopoetikus őssejtekkel, amelyek myeloid és lymphoid vonalba differenciálódnak. A myeloid őssejtek adják a legtöbb képződő elemet. A limfoid őssejtekből csak a B- és T-sejtekként, valamint NK-sejtekként megjelölt különböző limfociták keletkeznek. A hemopoetikus növekedési faktorok, köztük az eritropoetin, a trombopoetin, a kolóniastimuláló faktorok és az interleukinok elősegítik a kialakult elemek proliferációját és differenciálódását.

Self Check

Válaszoljon az alábbi kérdés(ek)re, hogy lássa, mennyire érti az előző részben tárgyalt témákat.

Glosszárium

csontvelőbiopszia: a vörös csontvelőből vett minta diagnosztikai vizsgálata

csontvelőátültetés: kezelés, amelynek során a donor egészséges csontvelője őssejtjeivel helyettesíti a beteg beteg vagy sérült csontvelőjét

kolónia-stimuláló faktorok (CSF-ek): glikoproteinek, amelyek a myeloblastok proliferációját és granuláris leukocitákká (bazofilok, neutrofilek és eozinofilek)

citokinek: fehérjék osztálya, amelyek autokrin vagy parakrin jelzőmolekulaként hatnak; a szív- és érrendszerben serkentik a progenitor sejtek proliferációját, és segítenek a betegséggel szembeni nem specifikus és specifikus ellenállás serkentésében

erythropoetin (EPO): glikoprotein, amely a csontvelőt vörösvértestek termelésére készteti; a vese választja ki az alacsony oxigénszintre

hemocitoblaszt: vérképző őssejt, amelyből a vér kialakult elemei keletkeznek

hemopoiesis: a vér kialakult elemeinek termelése

hemopoetikus növekedési faktorok: kémiai jelek, beleértve az eritropoetint, a trombopoetint, a kolóniastimuláló faktorokat és az interleukinokat, amelyek szabályozzák az egyes vérelődsejtek differenciálódását és proliferációját

hemopoetikus őssejt:

interleukinok: jelzőmolekulák, amelyek a vérképzésben, a gyulladásban és a specifikus immunválaszokban működhetnek

limfoid őssejtek: a vérképző őssejtek típusa, amelyből limfociták, köztük különböző T-sejtek, B-sejtek és NK-sejtek keletkeznek, amelyek mind az immunitásban működnek

myeloid őssejtek:

pluripotens őssejtek: a hemopoetikus őssejtek típusa, amelyből egyes kialakult elemek, többek között az eritrociták, a vérlemezkéket termelő megakariociták és a monocitákat és a szemcsés leukociták három formáját (neutrofilek, eozinofilek és bazofilek) adó myeloblast vonal keletkeznek

pluripotens őssejt: őssejt, amely totipotens őssejtekből származik, és számos, de nem minden sejttípussá képes differenciálódni

totipotens őssejt: embrionális őssejt, amely a szervezet bármely és minden sejtjévé képes differenciálódni; lehetővé teszi a szervezet teljes fejlődését

thrombopoietin: a máj és a vese által szekretált hormon, amely a megakariociták trombocitává (vérlemezkévé) történő fejlődését serkenti