Конспект

Гемопоэз: стволовые клетки крови и ростки кроветворения

Ключевые тезисы

• Гемопоэз (кроветворение) — активный процесс из-за короткого времени жизни клеток крови.
• Стволовая клетка крови (СКК) — мультипотентный предшественник всех клеток крови, обладает способностью к самовоспроизведению и рециркуляции.
• Основные ростки миелоидного ряда: эритроцитарный, тромбоцитарный, гранулоцитарный и моноцитарный.
• Каждый росток имеет общую начальную последовательность развития: СКК → общий миелоидный предшественник → коммитированный предшественник.
• Знание нормального гемопоэза критически важно для понимания патологий, трансплантации и интерпретации анализов (включая тесты USMLE).

Введение и важные термины

• Актуальность: Красный костный мозг — место активного деления клеток, что связано как с регенерацией, так и с риском опухолей.
• Терминологическая ошибка: Нельзя использовать термин «рак крови». Рак — злокачественная опухоль эпителиальной ткани, а кровь к ней не относится.

Стволовая клетка крови (СКК)

• Свойства:
  • Мультипотентность (способность давать начало всем клеткам крови). Термин «плюрипотентный» некорректен для клеток взрослого организма.
  • Самовоспроизведение: При делении образует одну стволовую и одну дифференцированную клетку, поддерживая постоянный пул.
  • Рециркуляция: Может выходить из костного мозга в кровь и перемещаться между костями.
• Практическое значение (трансплантация):
  • Исторически: Забор костного мозга из подвздошной кости — травматичная процедура.
  • Сейчас: Стимуляция выхода СКК в кровь (колониестимулирующими факторами) позволяет получать их из периферической крови, что упростило трансплантацию.
  • Применение: При заболеваниях костного мозга, после химио-/лучевой терапии (возвращают заранее заготовленные собственные СКК пациента).
  • Пуповинная кровь: Используется реже из-за малого объема (около 100 мл).

Общая схема миелопоэза

Из СКК образуются два предшественника:

1. Лимфоидный (лимфоциты) — тема отдельной лекции.
2. Миелоидный (все остальные клетки крови).

Общий миелоидный предшественник даёт начало:

• Предшественнику мегакариоцитов и эритроцитов.
• Предшественнику гранулоцитов и моноцитов.

Далее идут колониеобразующие единицы (CFU) для конкретных клеток. Коммитирование — генетическое «определение судьбы» клетки на ранней стадии, когда морфологических изменений ещё нет.

Эритропоэз (образование эритроцитов)

Последовательность стадий:

1. СКК
2. Общий миелоидный предшественник
3. Предшественник мегакариоцитов/эритроцитов
4. CFU-Эритроциты (чувствительна к эритропоэтину)
5. Эритробласт (первая делящаяся клетка с «бласт» в названии)
6. Базофильный эритробласт (много рибосом для синтеза гемоглобина)
7. Полихроматофильный эритробласт (появляется гемоглобин + остаются рибосомы)
8. Ортохроматофильный эритробласт (нормобласт) — последняя стадия с ядром, после неё деления нет.
9. Ретикулоцит (без ядра, есть остатки органелл, выходит в кровь)
10. Эритроцит

Ключевые регуляторы:

• Эритропоэтин: Гормон почек и печени, стимулирует образование эритроцитов. Используется в терапии анемий.
• Интерлейкин-3: Действует на более ранние стадии.

Организация: Эритропоэз происходит в эритробластических островках вокруг макрофага, который питает клетки, утилизирует ядра и перерабатывает железо.

Тромбоцитопоэз (образование тромбоцитов)

Последовательность стадий:

1. СКК → Общий миелоидный предшественник → Предшественник мегакариоцитов/эритроцитов → CFU-Мегакариоциты
2. Мегакариобласт (делится)
3. Промегакариоцит (начинается эндомитоз — умножение генома без деления цитоплазмы)
4. Мегакариоцит — гигантская полиплоидная клетка (до 64n) в костном мозге.
5. Тромбоциты — образуются путём отшнуровывания фрагментов цитоплазмы мегакариоцита в кровеносный синус.

Регулятор: Тромбопоэтин — стимулирует образование и дифференцировку мегакариоцитов.

️ Гранулоцитопоэз (нейтрофилы, эозинофилы, базофилы)

Общая последовательность (на примере нейтрофилов):

1. СКК → Общий миелоидный предшественник → Предшественник гранулоцитов/моноцитов → CFU-Гранулоциты (уже коммитированы в конкретный тип)
2. Миелобласт
3. Промиелоцит — появляются азурофильные гранулы (первичные, лизосомы).
4. Миелоцит — появляются специфические гранулы. Последняя стадия, способная к делению.
5. Метамиелоцит (юный)
6. Палочкоядерный нейтрофил
7. Сегментоядерный нейтрофил

Важно: Стадии 5 и 6 (метамиелоцит и палочкоядерный) могут в небольшом количестве встречаться в крови. Появление более ранних клеток (бластов) — признак серьёзной патологии костного мозга. Для эозинофилов и базофилов стадии 5 и 6 неактуальны.

️ Моноцитопоэз

Последовательность стадий:

1. СКК → Общий миелоидный предшественник → Предшественник гранулоцитов/моноцитов → CFU-Моноциты
2. Монобласт
3. Промоноцит
4. Моноцит (крупнейший лейкоцит крови) → в тканях превращается в макрофаг.

Красный костный мозг: строение

• Строма: Ретикулярная ткань, образующая трёхмерную сеть.
• Паренхима: Кроветворные клетки, расположенные в строме островками (гнёздами).
• Синусоидные капилляры: Очень проницаемые, через них зрелые клетки попадают в кровоток путём трансцеллюлярной миграции (через поры в эндотелии).
• Возрастные изменения: С возрастом красный костный мозг замещается жёлтым (жировой тканью). У взрослых активный гемопоэз происходит в костях осевого скелета и проксимальных отделах конечностей.

Эмбриональный гемопоэз

1. Желточный мешок (до 9-й недели): Первичное кроветворение, мегалобластический тип (крупные ядросодержащие клетки).
2. Печень (и селезёнка, тимус, лимфоузлы) (с 5-й недели): Основной орган кроветворения в середине внутриутробного периода.
3. Костный мозг (с 10-й недели): Постепенно становится главным кроветворным органом к моменту рождения.

Выводы

• Гемопоэз — высокоорганизованный иерархический процесс от мультипотентной стволовой клетки до зрелых элементов крови.
• Понимание стадий и логики дифференцировки каждого ростка важнее механического заучивания.
• Эти знания являются основой для клинической практики: диагностики патологий по анализам крови, проведения трансплантаций и применения гемопоэтических факторов роста.