ЛЕКЦІЯ 7. Кровотворення, Лекції, Гістологія

13.09.2015

Лекції — Гістологія
ЛЕКЦІЯ 7. Кровотворення

1. Віді кровотворення

· Гранулоцітопоеза;

· Тромбоцітопоеза;

· Моноцітопоез.

лімфоїдне кровотворення:

· Т-лімфоцітопоеза;

·-лімфоцітопоеза.

Крім того, гемопоез підрозділяється на два періоди:

· Ембріональний;

· Постембріональний.

^ Ембріональний період гемопоезу призводить до утворення крові як тканини і тому являє собою гістогенез крові. Постембріональний гемопоез являє собою процес фізіологічної регенерації крові як тканини.

Ембріональний період гемопоезу здійснюється поетапно, змінюючи різні органи кровотворення. У відповідності з цім ембріональний гемопоез підрозділяється на три етапи:

· Жовтковий;

· Гепато-тимус-ліенальний;

· Медулла-тимус-лімфоїдний.

^ Жовтковим етап здійснюється в мезенхіми жовткового мішка, починаючи з 2-3-го тижня ембріогенезу, з 4-го тижня він знижується і до кінця 3-го місяця повністю припиняється. Процес кровотворення на цьому етапі здійснюється наступним чином, спочатку в мезенхіми жовткового мішка, в результаті проліферації мезенхімальних клітин, утворюються «кров'яні острівці», що представляють собою осередкові скупчення отростчатих мезенхімальних клітин. Потім відбувається диференціювання цих клітин у двох напрямках (дивергентна диференціювання):

· Периферичні клітини острівця ущільнюються, з'єднуються між собою і утворюють ендотеліальну вистилку кровоносної судини;

· Центральні клітини округлюються і перетворюються на стовбурові клітини.

З цих клітин в судинах, тобто інтраваскулярний починається процес утворення первинних еритроцитів (еритробластів, мегалобластів). Однак частина стовбурових клітин виявляється поза судин (екстраваскулярні) і з них починають розвиватися зернисті лейкоцити, які потім мігрують у судини.

^ Найважливішими моментами жовткового етапу є:

· Утворення стовбурових клітин крові;

· Утворення первинних кровоносних судин.

Дещо пізніше (на 3-їй тижня) починають формуватися судини в мезенхіми тіла зародка, проте вони є порожніми щілиноподібні утвореннями. Досить скоро судини жовткового мішка з'єднуються з судинами тіла зародка, за цим судинам стовбурові клітини мігрують в тіло зародка і заселяють закладки майбутніх кровотворних органів (в першу чергу печінка), в яких потім і здійснюється кровотворення.

Гепато-тимус — ліенальний етап гемопоезу здійснюється на початку в печінці, дещо пізніше в тимусі (вилочкової залозі), а потім і в селезінці. У печінці відбувається (тільки екстраваскулярні) в основному мієлоїдною кровотворення, починаючи з 5-го тижня і до кінця 5-го місяця, а потім поступово знижується і до кінця ембріогенезу повністю припиняється. Тимус закладається на 7-8-му тижню, а дещо пізніше в ньому починається Т-лімфоцітопоеза, який триває до кінця ембріогенезу, а потім в постнатальному періоді до його інволюції (25-30 років). Процес утворення Т-лімфоцитів в цей момент носити назву антиген незалежна диференціювання. Селезінка закладається на 4-му тижню, з 7-8 тижня вона заселяється стовбуровими клітинами і в ній починається універсальне кровотворення, тобто і міелоілімфопоез. Особливо активно кровотворення в селезінці протікає з 5-го по 7-сьомий місяць внутрішньоутробного розвитку плоду, а потім мієлоїдного кровотворення поступово пригнічується і до кінця ембріогенезу (у людини) воно повністю припиняється. Лімфоїдне ж кровотворення зберігається в селезінці до кінця ембріогенезу, а потім і в постембріональному періоді.

Отже, кровотворення на іншому етапі в названих органах здійснюється майже одночасно, тільки екстраваскулярні, але його інтенсивність і якісний склад у різних органах різні.

Медулла-тимус-лімфоїдний етап кровотворення. Закладка червоного кісткового мозку починається з 2-го місяця, кровотворення в ньому починається з 4-го місяця, а з 6-го місяця він є основним органом мієлоїдного і частково лімфоїдного кровотворення, тобто є універсальним кровотворних органом. У тієї ж годину в тимусі, селезінці та лімфатичних вузлах здійснюється лімфоїдне кровотворення. Якщо червоний кістковий мозок не в змозі задовольнити збільшену потребу у формених елементів крові (при кровотечі), то гемопоетичних активність печінки, селезінки може активізуватися — екстрамедулярне кровотворення.

Постембріональний період кровотворення — здійснюється в червоному кістковому мозку та лімфоїдних органах (тимусі, селезінці, лімфатичних вузлах, мигдаликах, лімфоїдних фолікулах).

Сутність процесу кровотворення полягає в проліферації та поетапної диференціювання стовбурових клітин у зрілі формені елементи крові.

^ 2. Теорії кровотворення:

· Унітарна теорія (А. А. Максимов, 1909 р.) — всі формені елементи крові розвиваються з єдиного предшественнікастволовой клітини;

· Дуалістична теорія передбачає два джерела кровотворення, для мієлоїдного і лімфоїдного;

· Полифилетического теорія передбачає для шкіряного форменого елемента своє джерело розвитку.

В даний час загальноприйнятою є унітарна теорія кровотворення, на підставі якої розроблена схема кровотворення (І. Л. Чортків і А. І. Воробйов, 1973 р.).

У процесі поетапної диференціювання стовбурових клітин у зрілі формені елементи крові у кожному ряду кровотворення утворюються проміжні типи клітин, які в схемі кровотворення становлять класі клітин. Всього в схемі кровотворення розрізняють 6 класів клітин:

· 1 клас — стовбурові клітини;

· 2 клас — напівстовбурові клітини;

· 3 клас — уніпотентние клітини;

· 4 клас — бластні клітини;

· 5 клас — дозрівають клітини;

· 6 клас — зрілі формені елементи.

Морфологічна та функціональна характеристика клітин різних класів схеми кровотворення.

^ 1 клас — стовбурова поліпотентної клітини, здатна до підтримки своєї популяції. За морфологією відповідає малому лімфоцити, є поліпотентної, тобто здатною диференціюватися в будь формений елемент крові. Напрямок диференціювання стовбурової клітини визначається рівнем вмісту в крові даного форменого елемента, а також впливом мікрооточення стовбурових клітин — індуктивним впливом стромальних клітин кісткового мозку або іншого кровотворного органу. Підтримання чисельності популяції стовбурових клітин забезпечується тім, що після мітозу стовбурової клітини одна з дочірніх клітин стає на шлях диференціювання, а інша приймає морфологію малого лімфоцита і є стовбурової. Діляться стовбурові клітини рідко (1 раз на півроку), 80% стовбурових клітин знаходяться в стані спокою і тільки 20% в мітозі і подальшої диференціювання. У процесі проліферації кожна стовбурова клітина утворює групу або клон клітин і тому стовбурові клітини в літературі нерідко називають колоні-утворюючі одиниці — КУО.

2 клас — напівстовбурові, обмежено поліпотентні (або частково коммітірованние) клітини-попередниці мієлопоез і лімфопоезу. Мають морфологію малого лімфоцита. Кожна з них дає клон клітин, альо тільки мієлоїдних або лімфоїдних. Діляться вони частіше (через 3-4 тижню) і також підтримують чисельність своєї популяції.

3 клас — уніпотентние поетіного-чутливі клітини-попередниці свого ряду кровотворення. Морфологія їх також відповідає малому лімфоцити. Здатні диференціюватися тільки в один тип форменого елемента. Діляться часто, але нащадки цих клітин одні вступають на шлях диференціювання, а інші зберігають чисельність популяції даного класу. Частота поділу цих клітин і здатність диференціюватися далі залежить від вмісту в крові особливих біологічно активних речовин — поетіного, специфічних для кожного ряду кровотворення (еритропоетин, тромбопоетіни та інші).

Перші три класи клітин об'єднуються в клас морфологічно неідентифіковані клітин, так як всі вони мають морфологію малого лімфоцита, альо потенції їх до розвитку різні.

4 клас — бластні (молоді) клітини або області (еритробластів, лімфобластів і так далі). Відрізняються за морфологією як від трьох попередніх, так і наступних класів клітин. Ці клітини великі, мають велике пухке (еухроматин) ядро з 4 лютого ядерцями, цитоплазма базофільні за рахунок великого числа вільних рибосом. Часто діляться, альо дочірні клітини всі вступають на шлях подальшої диференціювання. За цитохімічним властивостям можна ідентифікувати області різних рядів кровотворення.

5 клас — клас дозріваючих клітин, характерних для свого ряду кровотворення. У цьому класі може бути декілька різновидів перехідних клітин — від однієї (пролімфоціт, промоноціт), до п'яті в еритроцитарної ряду. Деякі дозрівають клітини в невеликій кількості можуть потрапляти в периферичну кров (наприклад, ретикулоцити, юні і паличкоядерні гранулоцити).

6 клас — зрілі формені елементи крові. Однак слід зазначити, що тільки еритроцити, тромбоцити і сегментоядерние гранулоцити є зрілими кінцевими диференційованими клітинами або їх фрагментами. Моноцітине остаточно диференційовані клітини. Залишаючи кровоносне русло, вони диференціюються в кінцеві клітини — макрофаги. Лімфоцити при зустрічі з антигенами, перетворюються в області і знову поділяються.

Сукупність клітин, що складають лінію диференціювання стовбурової клітини в певний формений елемент, утворюють його діфферон або гістологічний ряд. Наприклад, еритроцитарний діфферон складає: стовбурова клітина, полустволовая клеткапредшественніца мієлопоез, уніпотентная эритропоэтинчувствительная клітка, еритробластів, що дозрівають клеткіпронормоціт, базофільний нормоціт, поліхроматофільний нормоціт, оксифильной нормоціт, ретікулоціт, еритроцит. У процесі дозрівання еритроцитів у 5 класі відбувається: синтез і накопичення гемоглобіну, редукція органел, редукція ядра. У нормі поповнення еритроцитів здійснюється в основному за рахунок ділення клітин і диференціювання дозріваючих клетокпронормоцітов, базофільних і поліхроматофільних нормоцітов. Такий тип кровотворення носити назву гомопластіческого кровотворення. При вираженій поповнення крововтрати еритроцитів забезпечується не тільки посиленим поділом дозріваючих клітин, але і клітин 4, 3, 2 і навіть 1 классовгетеропластіческій тип кровотворення, що передує собою вже репаративну регенерацію крові.

^ 3. На відміну від мієлопоез, лімфоцітопоеза в ембріональному і постембріональному періодах здійснюється поетапно, змінюючи різні лімфоїдні органи. Т-і в-лімфоцітопоеза виділяють три етапи:

· Костномозговой етап;

· Етап антиген-незалежної диференціювання, здійснюваний у центральних імунних органах;

· Етап антиген-залежної диференціювання, здійснюваний у периферичних лімфоїдних органах.

На першому етапі диференціювання зі стовбурових клітин утворюються клітини-попередниці відповідно Т-і В-лімфоцітопоеза. На іншому етапі утворюються лімфоцити, здатні тільки розпізнавати антигени. На третьому етапі з кліток іншого етапу формуються ефекторні клітини, здатні знищити і нейтралізувати антиген.

Процес розвитку Т-і В-лімфоцитів має як загальні закономірності, так і суттєві особливості і тому підлягає окремому розгляду.

^ Перший етап Т-лімфоцітопоеза здійснюється в лімфоїдної тканини червоного кісткового мозку, де утворюються такі класи клітин:

· 1 клас — стовбурові клітини;

· 2 клас — напівстовбурові клітини-попередниці лімфоцітопоеза;

· 3 клас — уніпотентние Т-поетінчувствітельние клітини-попередниці Т-лімфоцітопоеза, ці клітини мігрують в кровоносне русло і з кров'ю досягають тимуса.

^ Другий етап — етап антігеннезавісімой диференціювання здійснюється в кірковій речовині тимуса. Тут триває подальший процес Т-лімфоцітопоеза. Під впливом біологічно активної речовини тимозин, виділюваного Стромальні клітини, уніпотентние клітини перетворюються в Т-лімфобластів — 4 клас, потім у Т-пролімфоціти — 5 клас, а останні в Т-лімфоцити — 6 клас. У тимусі з уніпотентних клітин розвиваються самостійно три субпопуляції Т-лімфоцитів: кілери, хелпери і супресори. У кірковій речовині тимуса всі перераховані субпопуляції Т-лімфоцитів набувають різні рецептори до різноманітних антигенних речовин (механізм утворення Т-рецепторів залишається поки нез'ясованим), проте самі антигени в тимус не потрапляють. Захист Т-лімфоцітопоеза від чужорідних антигенних речовин досягається двома механізмами:

· Наявністю в тимусі особливого гемато-Тимусна бар'єру;

· Відсутністю лімфатичних судин в тимусі.

В результаті іншого етапу утворюються рецепторні (аферентні або Т0-) Т-лімфоцити — кілери, хелпери, супресори. При цьому лімфоцити в кожній з субпопуляцій відрізняються між собою різними рецепторами, однак є і клони клітин, що мають однакові рецептори. У тимусі утворюються Т-лімфоцити, що мають рецептори і до власних антигенів, однак такі клітини тут же руйнуються макрофагами. Утворені в кірковій речовині Т-рецепторні (кілери, хелпери і супресори), не заходячи в мозкову речовину, проникають у судинне русло і током крові заносяться в периферичні лімфоїдні органи.

^ Третій етап — етап антігенезавісімой диференціювання здійснюється в Т-зонах периферичних лімфоїдних органів — лімфовузлів, селезінки та інших, де створюються умови для зустрічі антигену з Т-лімфоцитів (кілером, хелпери або супресорів), мають рецептор до даного антигену. Однак у більшості випадків антиген діє на лімфоцит не безпосередньо, а опосередковано — через макрофаги, тобто спочатку макрофаги фагоцитуючих антиген, частково розщеплює його внутрішньоклітинно, а потім активні хімічні угрупування антигену — антигенні детермінанти віносяться на поверхню цітолемми, сприяючи їх концентрації та активації. Тільки потім ці детермінанти макрофагами передаються на відповідні рецептори різних субпопуляцій лімфоцитів. Під впливом відповідного антигену Т-лімфоцит активізується, змінює свою морфологію і перетворюється в Т-лімфобластів, вірніше Т-імунобластів, так як це вже не клітка 4 класу (що утворюється в тимусі), а клітка виникла з лімфоцита під впливом антигену.

Процес перетворення Т-лімфоцита в Т-імунобластів носити назву реакції бласттрансформації. Після цього Т-імунобластів, що вінік з Т-рецепторного кілера, хелпери або супресора, проліферують і утворює клон клітин. Т-кілерних імунобласти дає клон клітин, серед яких є:

· Т-пам'пам’яті (кілери);

· Т-кілери або цитотоксичні лімфоцити, які є ефекторними клітинами, що забезпечують клітинний імунітет, тобто захист організму від чужорідних та генетично змінених власних клітин.

Після першої зустрічі чужорідної клітини з рецепторним Т-лімфоцитів розвивається первинну імунну відповідь — бласттрансформації, проліферація, освіту Т-кілерів і знищення ними чужорідної клітини. Т-клітини пам'пам’яті при повторній зустрічі з тим же антигеном забезпечують за тим же механізмом вторинну імунну відповідь, який протікає швидше і сильніше первинного.

Т-хелперної імунобласти дає клон клітин, серед яких розрізняють Т-пам'пам’яті, Т-хелпери, що секретують медіатор — лімфокін, стимулюючий гуморальний імунітет — індуктор іммунопоеза. Аналогічний механізм утворення Т-супресорів, лімфокін яких пригнічує гуморальний відповідь.

Таким чином, в результаті третього етапу Т-лімфоцітопоеза утворюються ефекторні клітини клітинного імунітету (Т-кілери), регуляторні клітини гуморального імунітету (Т-хелпери і Т-супресори), а також Т-пам'пам’яті всіх популяцій Т-лімфоцитів, які при повторній зустрічі з цим же антигеном знову забезпечать імунний захист організму у вигляді вторинної імунної відповіді. У забезпеченні клітинного імунітету розглядають два механізми знищення кілерами антигенних клітин:

· Контактна взаємодія — «поцілунок смерті», з руйнуванням ділянки цітолемми клітини-мішені;

· Дистантне взаємодія — за допомогою виділення цитотоксичних факторів, що діють на клітину-мішень поступово і тривало.

^ 4. Перший етап-лімфоцітопоеза здійснюється в червоному кістковому мозку, де утворюються такі класи клітин:

· 1 клас — стовбурові клітини;

· 2 клас — напівстовбурові клітини-попередниці лімфопоезу;

· 3 клас — уніпотентние В-поетінчувствітельние клітини-попередниці-лімфоцітопоеза.

^ Другий етап антігеннезавісімой диференціювання у птахів здійснюється в спеціальному центральному лімфоїдному органи — фабріціевой сумці. У ссавців і людини такий орган відсутній, а його аналог точно не встановлений. Більшість дослідників вважає, що другий етап також здійснюється в червоному кістковому мозку, де з уніпотентних В-клітин утворюються В-лімфобластів — 4 клас, потім В-пролімфоціти — 5 клас і лімфоцити — 6 клас (рецепторні або В0). В процесі іншого етапу В-лімфоцити набувають різноманітні рецептори до антигенів. При цьому встановлено, що рецептори представлені білками-імуноглобулінами, які синтезуються в самих же дозріваючих В-лімфоцитах, а потім віносяться на поверхню і вбудовуються в плазмолеми. Кінцеві хімічні угрупування у цих рецепторів різні і саме цим пояснюється специфічність сприйняття ними певних антигенних детермінант різних антигенів.

^ Третій етап — антигензависимая диференціювання здійснюється в В-зонах периферичних лімфоїдних органів (лімфатичних вузлів, селезінки та інших) де відбувається зустріч антигену з відповідним В-рецепторним лімфоцитів, його подальша активація і трансформація в імунобласти. Однак це відбувається лише за участю додаткових клітин — макрофагів, Т-хелперів, а можливо і Т-супресора, тобто для активації В-лімфоцита необхідна кооперація наступних клітин: В-рецепторного лімфоцити, макрофаги, Т-хелперів (Т-супресора), а також гуморального антигена (бактерії, вірусу, білка, полісахариду та інших). Процес взаємодії протікає в наступній послідовності:

· Макрофаги фагоцитуючих антиген і виносить детермінанти на поверхню;

· Впливає антигенними детермінантами на рецептори В-лімфоцита;

· Впливає цими ж детермінантами на рецептори Т-хелперів і Т-супресора.

Вплив антигенного стимулу на В-лімфоцит недостатньо для його бласттрансформації. Це відбувається тільки після активації Т-хелперів і виділення їм активуються лімфокінами. Після такого додаткового стимулу настає реакція бласттрансформації, тобто перетворення В-лімфоцита в імунобласти, який носити назву плазмобластів, так як в результаті проліферації імунобласти утворюється клон клітин, серед яких розрізняють:

·-пам'пам’яті;

· Плазмоцити, які є ефекторними клітинами гуморального імунітету.

Ці клітини синтезують і виділяють у кров або лімфу імуноглобуліни (антитіла) різних класів, які взаємодіють з антигенами і утворюються комплекси антиген-антитіло (імунні комплекси) і тім самим нейтралізують антигени. Імунні комплекси потім фагоцитуються нейтрофілами або макрофагами.

Однак активовані антигеном В-лімфоцити здатні самі синтезувати в невеликій кількості неспецифічні імуноглобуліни. Під впливом лімфокінів Т-хелперів настає перше, трансформація В-лімфоцитів у плазмоцити, по-друге, замінюється синтез неспецифічних імуноглобулінів на специфічні, у третіх, стимулюється синтез і виділення імуноглобулінів плазмоцитами. Т-супресори активуються цими ж антигенами і виділяють лімфокін, гнітючий освіту плазмоцитів і синтез ними імуноглобулінів аж до повного припинення. Поєднаною дією на активоване В-лімфоцит лімфокінів Т-хелперів і Т-супресорів і регулюється інтенсивність гуморального імунітету. Повне пригнічення імунітету носити назву толерантності або ареактівності, тобто відсутності імунної реакції на антиген. Воно може обумовлюватися як переважним стимулюванням антигенами Т-супресора, так і пригніченням функції Т-хелперів або загибеллю Т-хелперів (наприклад, при СНІДі).

Короткий опис статті: гістологія Органели, Цитологія. Ядро. Репродукція клітин,. Ембріологія, Загальні принципи організації тканин. Епітеліальні тканини, Кров і лімфа, Кровотворення, Сполучні тканини,

Джерело: ЛЕКЦІЯ 7. Кровотворення — Лекції — Гістологія

Також ви можете прочитати