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Hematopoese Sangue: único tecido líquido presente no organismo. -Localização: o sangue é transportado pelo sistema circulatório e chega a todos os outros tecidos onde é necessário. Gerado pela célula tronco hematopoiética e sofre renovação constante e auto-regulação. -Função: transporte de gases (hemácias), defesa (leucócitos), hemostasia e homeostasia. ➔ Hemostasia: em casos de danos a vasos sanguíneos as plaquetas vão promover o primeiro fechamento da ferida e também liberar sinais para ativação de algumas proteínas, além da ativação da cascata de coagulação. ➔ Homeostasia: Manutenção do pH e manutenção da temperatura. -Componentes: Fração líquida: 55% volume, 90% água, 10% proteínas, hormônios e nutrientes. Fração celular: hemácias, leucócitos, plaquetas (elementos figurados). Elementos figurados: -Hemácias: ➔ Células anucleadas. ➔ Disco bicôncavo (gera um alo branco no meio por conta da concentração das hemoglobinas - coloração vermelha) nas extremidades. ➔ 100-120 dias de meia-vida. Após o tempo de meia vida, essas células ficam envelhecidas e são retiradas pelo baço. ➔ 7-9 um. ➔ Transporte de gases respiratórios. Leucócitos: existem 5 tipos. Com exceção do linfócito, todos os leucócitos após seu tempo de meia vida na circulação, eles saem em direção aos tecidos para realizarem suas funções celulares e não retornam à circulação. -Neutrófilos: ➔ Polimorfonucleares. ➔ Multilobulados/segmentados. (núcleo único com vários lóbulos) ➔ Granulação primária e secundária. ➔ 12 horas de meia-vida. ➔ 12-15 um. ➔ Resposta inflamatória (fagocitose). -Eosinófilos ➔ Polimorfonucleares. ➔ Multilobulados/segmentados. ➔ Granulação secundária (grânulos maiores e mais intensos) ➔ 18 horas de meia-vida. ➔ 12-17 um. ➔ Infecções por parasitas e alergias. (reações de hipersensibilidade) -Basófilos ➔ Polimorfonucleares (mas não dá para ver por conta dos grânulos) ➔ Multilobulados/segmentados. ➔ Granulação secundária. ➔ 18 horas de meia-vida. ➔ 15-17 um. ➔ Infecção por parasitas, bactérias (principalmente gram-negativas) e vírus, além de alergias. Monócitos ➔ Mononucleares (sofre invaginação). ➔ O citoplasma é rico em lisossomos. ➔ 1 dia de meia-vida. ➔ 12-15 um. ➔ Resposta imune inata e adquirida (apresentação de antígeno). -Linfócitos ➔ Mononucleares. ➔ Heterogeneidade morfológica. ➔ Meses e anos de meia-vida. (Após saírem em direção aos tecidos, os linfócitos podem ser absorvidos pelo sistema linfático e voltar para a circulação) ➔ 6-15 um. ➔ Resposta imune celular e humoral. -Plaquetas ➔ Fragmentos de célula, do megacarócito. ➔ Mitocôndrias, grânulos de glicogênio, ⲁ e elétron-densos. ➔ 7 dias na circulação. (retiradas no baço quando envelhecidas assim como os hemáceas) ➔ 1,5 - 3,5 um. ➔ Hemostasia primária. -O organismo produz cerca de 5x1011 células/dia. (1x1011 hemácias e plaquetas, 2-2,5x1011) Essa alta taxa de renovação serve para manter um número constante de células, levando em conta a meia-vida das células. -Em caso de necessidade metabólica do aumento dessa produção o aumento pode chegar a 5-10x o valor normal. -Esse processo de produção das células sanguíneas é chamado de Hematopoese. O sistema é complexo e organizado e vai ser regulado por moduladores de produção que podem ser estimuladores ou inibidores. -A quantidade de células na circulação vai se basear na balança entre produção e destruição (retirada). Célula tronco hematopoiética -De forma geral as células tronco têm alto potencial de diferenciação e reprodução. -Uma CÉLULA TRONCO TOTIPOTENTE é capaz de originar todas as células produzidas no organismo (o zigoto é a única existente). - Uma célula tronco pluripotente é capaz de originar células de vários tecidos dentro do tecido germinativo, mas não de todos eles. - Uma célula tronco multipotente é capaz de produzir somente células do próprio tecido. - Célula totipotente pode originar todos os tecidos orgânicos. - Célula tronco pluripotente é capaz de originar diversos tecidos dentro do tecido germinativo, mas não todos! - Célula tronco multipotente só produz células do próprio tecido! - Da gástrula se origina a ectoderme, mesoderme, endoderme -Derivada da mesoderme, a célula tronco hemangioblasto é pluripotente e origina a célula tronco hematopoiética que por sua vez é multipotente. -A célula tronco hematopoiética adulta tem as seguintes características: ➔ Células indiferenciadas morfologicamente. ➔ Auto-renovação. ➔ Alta-capacidade mitótica. ➔ Capacidade de diferenciação. ➔ Renovação do tecido lesado. ➔ Regulação de todas essas funções. ➔ A caracterização é feita pela imunofenotipagem por citometria de fluxo. -CTH - Imunofenotipagem: procura por antígenos de membrana que agem como um RG. ➔ Funções conhecidas ou não. ➔ Estruturas diferentes ➔ Expressão variada. -Conforme essas células vão se diferenciando, elas perdem os marcadores (antígenos) da célula tronco até se tornar uma célula madura e expressar os marcadores da célula diferenciada. PRINCIPAL PAPEL DA FENOTIPAGEM SANGUÍNEA É DIAGNOSTICAR LEUCEMIAS, POIS OS ANTÍGENOS DE SUPERFÍCIE PERMITEM DISTINGUIR ENTRE AS CÉLULAS E SEUS GRAUS DE DIFERENCIAÇÃO! Ontogenia do sistema hematopoiético -Durante a fase embrionária as células tronco hematopoiéticas se localizam na região para-aórtica no saco vitelino. Conforme ocorre o desenvolvimento fetal essas células migram para o fígado, e algumas no baço onde permanecem por boa parte da gestação. No final dessa gestação a célula tronco migra para o interior dos ossos (medula óssea) onde permanece até o fim da vida. O timo também passa a sediar a diferenciação final dos linfócitos. -Hematopoese fetal primitiva: período onde as células tronco estão localizadas no saco vitelino e no eixo para-aórtico. No saco vitelino ocorre a formação de células eritróides. Leucócitos não são necessários no começo -Hematopoese fetal definitiva: Quando ocorre a migração para o eixo AGM (aorta-gônado-mesonéfron), que se dá a partir do 18° dia da gestação, a célula tronco começa a se diferenciar e gerar precursores e progenitores que vão originar as células sanguíneas. A maior parte se passa no fígado e baço (hepática e esplênica) e a partir do ⅘ mês até o nascimento vai ocorrer na medula óssea, e persistir até a fase adulta. Após o nascimento somente a hematopoese medular ocorre, e é capaz de gerar todas as linhagens celulares. Hematopoese: sítios de produção -Crianças: todo o esqueleto é hematopoeticamente ativo. -Adolescência: medula vermelha (ativa) inicia restrição aos poucos, concentrando-se no esqueleto axial. -Adultos: restringe-se ao esqueleto axial; parte da medula vermelha (50%) é substituída por medula amarela (composta por adipócitos). -Velhice: medula amarela. Órgãos linfo-hematopoiéticos -Órgãos primários: medula óssea e timo (só considerado pois é onde acontece a maturação final dos linfócitos). -Órgãos secundários: baço, linfonodos e tecidos linfóides dispersos. nesses locais ocorre a proliferação de linfócitos maduros por contato antigênico. -Medula óssea: No meio das trabéculas ósseas se instalam todas as células do sistema hematopoiético. As células hematopoiéticas são: a célula-tronco hematopoiética, todas as etapas maturativas por qual ela passa e as células maduras. Dentro da medula óssea ocorre a formação do microambiente medular que é o conjunto de todas as características celulares e extracelulares que interagem entre si permitindo a produção de células sanguíneas. Cada linhagem de células sanguíneas é produzida dentro do microambiente medular, mas como cada linhagem não é produzida da mesmaforma, existem os nichos medulares que são regiões histo-anatômicas que suportam a hematopoese, que é diferencial para cada linhagem e depende de características fenotípicas e funcionais. Células tronco são produzidas em intimo contato com a parte mais interna do osso, no endóstipo. Leucócitos são produzidos ao longo das trabéculas, pois os leucócitos realizam diapedese, assim migram através da matriz da medula chegando aos vasos e indo para a circulação. Hemácias e plaquetas são produzidas na região perivascular, de vasos e capilares, isso pois não tem capacidade de migração, assim é mais fácil que cheguem a circulação. -As células estromais regulam a hematopoese pelo contato direto entre as células. ➔ Célula hematopoética - célula hematopoética. ➔ Célula hematopoética - célula estromal. ➔ Célula estromal - célula estromal. -A Matriz extracelular ajuda a regular a hematopoese pela interação célula- matriz: ➔ Parênquima de sustentação. ➔ migração celular. ➔ Localização de fatores de crescimento. -Os fatores solúveis auxiliam na produção das células sanguíneas e permitem a essas células-tronco a se diferenciar, proliferar até gradativamente gerar as outras células sanguíneas. Algumas citocinas são responsáveis pela produção de uma linhagem específica. -Coleta de medula óssea: ➔ A medula óssea pode ser coletada por uma punção da crista ilíaca, na qual é feito um aspirado da medula óssea, que nos permite avaliar o próprio aspirado da medula e o aspecto morfológico das células precursoras hematopoéticas, assim como uma biópsia que permite a avaliação histológica da medula óssea. -Timo: ➔ recém nascido chega a cerca de 30g, aumenta até a puberdade, e começa então a regredir até chegar a 10g no idoso. ➔ maturação dos linfócitos T até o estágio de pró- linfócitos, que migram para outros tecidos linfóides, onde se tornam ativos para a resposta imune. ➔ da origem a linfócitos T maduros, que vão fazer o reconhecimento do organismo para saber identificar o que é próprio do organismo (self) ou material estranho (non self). ➔ produção de fatores de desenvolvimento e proliferação de linfócitos T (timosina alfa-1, timopoetina, timulina e o fator tímico humoral). -Baço: ➔ cerca de 150g. ➔ “filtro” do sangue (recolhe hemáceas e plaquetas envelhecidas). ➔ polpa branca (constitui um quarto do órgão): tecido linfóide. ➔ polpa vermelha: tecido vascular, eritrócitos e leucócitos. ➔ Importância no sistema imune: contato de linfócitos com ags estranhos - linfócitos B. -Linfonodos: ➔ “filtram” a linfa, removendo bactérias, vírus, restos celulares. ➔ drenam o líquido intersticial. ➔ revestidos de cápsula de tecido conjuntivo, que emite ramos internos, dividindo os linfonodos em lóbulos incompletos. ➔ dividido em zona cortical, paracortical e medular. ➔ córtex e paracórtex: folículos ricos em linfócitos B em processo de maturação; alguns possuem um centro germinativo. ➔ paracórtex: região de linfócitos T. ➔ região medular: linfócitos B e T, plasmócitos e macrófagos. CTH - Célula-tronco hematopoética -Sabendo que a célula é morfologicamente indiferenciada, é possível fazer sua identificação pela sua fenotipagem (antígenos) e pela sua função. -A função é Célula capaz de restaurar a linfo-mielopoesede (hematopoese como um todo) um animal letalmente irradiado. Embasamento do transplante de medula. A CTH tem algumas características intrínsecas como: auto renovação, comprometimento, diferenciação e maturação. -Auto renovação: Proliferação da CT originando outra célula igual a ela. ➔ Divisão simétrica: CTH sofrendo mitose originando células filhas iguais a ela. ➔ Divisão assimétrica: CTH prolifera entrando em mitose gerando duas células filhas das quais uma é igual a ela e a outra não. Potencialidade: capacidade da célula de gerar qualquer uma das linhagens sanguíneas. Mediante a sinais internos, a célula vai saber se precisa se diferenciar ou proliferar. Porém isso só acontece mediante aos sinais externos. De forma geral, a CTH tem capacidade de fazer tudo mas precisa receber a ordem. É possível uma célula tronco proliferar e não diferenciar, mas toda vez que a célula diferencia ela prolifera! ➔ a CTH tem alta capacidade de proliferação e diferenciação mas na maior parte do tempo a célula se encontra em G0 (quiescente). ➔ Por conta dessa alta capacidade de proliferação, a mitose e o ciclo celular da CTH são grandes alvos para o diagnóstico de doenças hematológicas como leucemias. A identificação diagnóstica é feita a partir do cariótipo, ou seja, o conjunto de cromossomos da CTH. Para fazer o cariótipo convencional, os cromossomos obrigatoriamente têm que estar em metáfase. Quando os cromossomos estão em qualquer fase do ciclo celular, o cariótipo pode ser avaliado por uma técnica FISH (hibridização fluorescente em situ). Comprometimento: comprometimento gênico - ativação e/ou silenciamento gênico sem necessariamente ocorrer alteração fenotípica. Baseado nos estímulos recebidos pelo microambiente a CTH já sabe pra que linhagem ela vai se diferenciar sem começar a fazer as alterações fenotípicas. -DIFERENCIAÇÃO Após o recebimento dos sinais e o comprometimento. Variações QUALITATIVAS no fenótipo celular que surgem em decorrência da síntese de novos produtos gênicos. Diferenciação terminal: a célula já possui todas as características de uma certa linhagem e desse ponto em diante a célula não se diferencia mais. -MATURAÇÃO: variações QUANTITATIVAS no fenótipo celular ou de proteínas constituintes e que permitem a competência funcional da célula. Quando a célula atinge a diferenciação terminal ela só vai amadurecer, pois não tem capacidade de gerar células de outras linhagens, somente daquela. A maturação é um aumento nas proteínas expressas que permitem a célula a ganhar função. -Todos esses processos de diferenciação são gradativos e dessa forma se perdem marcadores para se ganharem outros das células de linhagens alvo. Porém, alguns marcadores são comuns a mais de uma linhagem, dessa forma, não é possível ter certeza para qual linhagem a célula em diferenciação vai seguir. -A produção de células sanguíneas obedece uma hierarquia. A CTH recebe estímulos do microambiente e se compromete. Essas células comprometidas por sua vez vão se diferenciando em células progenitoras dessa linhagem, que vão resultar na diferenciação terminal. Gerando então as células maduras que realizam as funções. A hierarquia significa que todas essas etapas são seguidas nessa sequência, de uma forma que a etapa seguinte é sempre subordinada à etapa anterior, ou seja, nenhuma etapa pode ser pulada. Somente em leucemias agudas que ocorre a perda dessa hierarquia e do escalonamento maturativo. Cada etapa da pirâmide tem uma maior quantidade de células existentes que a anterior (escalonamento maturativo). É um sistema plástico e responde rapidamente aos estímulos. -A hematopoese pode ser dividida então em 3 compartimentos: ➔ Células-tronco ➔ Células progenitoras (células comprometidas e em diferenciação). ➔ Células em maturação (proliferam e amadurecem) e células maduras (funcionais - maturação implica no ganho de função). -O controle da hematopoese é feito por uma interação de estímulos externos e programas reguladores intracelulares. Esses estímulos externos são entregues pelo microambiente indutor da hematopoese, pelo contato célula- célula, interação com a matriz extracelular e interação com fatores solúveis. Esse controle molecular é bem definido e rigoroso e é feito por citocinas e fatores de crescimento, assim como por fatores de transcrição. -Fatores de transcrição são proteínas que se ligam a elementos responsivosno interior das células que promovem ou inibem a transcrição de genes. Rotina laboratorial: -Hemograma permite analisar as células maduras. -Aspirado de medula óssea: análise de células precursoras (células em diferentes etapas de maturação) -Para uma avaliação mais profunda é feito um ensaio de formação de colônias que vai analisar as células progenitoras. -Para avaliar o funcionamento das CTH é feito um ensaio em modelos animais (irradiação para destruição das células sanguíneas do animal, implantação da CTH e observar se ocorre o repovoamento das células sanguíneas que indica CTH funcional.
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