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HEMATOPOESE Prof. Dr. Célio Ribeiro Hematopoese Processo que envolve a formação, proliferação, diferenciação e maturação funcional de todas células do sangue Eritropoese Leucopoese Trombocitopoese Linfócitos B Linfócitos T Monócitos Granulócitos Plaquetas Hemácias Células tronco hematopoéticas Linhagem Mielóide Linhagem Linfocítica Passam pelo processo de diferenciação e transformam-se em 6 tipos de células sanguíneas Passam pelo processo de diferenciação e transformam-se em 3 tipos de células sanguíneas Eritrócitos Neutrófilos Eosinofilos Monócitos Basófilos Plaquetas Linfócitos T Linfócitos B Células NK Desenvolvimento de Células Sanguíneas Mesoblástico: saco vitelino do embrião Hepatoesplênico: fígado e baço Medular: médula óssea Locais da Hematopoese Feto 0 – 2 meses (saco vitelino) 2 – 7 meses (fígado, baço) 5 – 9 meses (médula óssea) De 0 a 2 anos Medula Óssea (praticamente todos os ossos) Adultos Ossos esponjosos: vértebras, costelas, crânio, esterno, sacro e pelve, extremidades proximais dos fêmures Períodos da Hematopoese Ocorre inicialmente do 15º dia da formação do embrião até a 4ª semana de gestação Ilhotas sanguíneas do saco vitelino - endoderme: responsável pelo crescimento das ilhotas sanguíneas - células tronco: diferenciam-se em eritroblastos - endotélio: reveste as ilhotas durante o seu desenvolvimento Linhagem hematopoética primitiva - eritroblastos de morfologia única que não expulsam o seu núcleo (precursores grandes) e não dependentes de EPO Hemoglobinas Gower I (ζ2ε2), Portland (ζ2γ2) e Gower II (α2ε2) Período Mesoblástico Entre a 5ª e a 6ª semana até o 5º ou 6º mês de gestação é estabelecida a hematopoese hepática O baço também participa da hematopoese entre a 12ª e a 28ª semana de gestação Hematopoese: eritrócitos, leucócitos e plaquetas Hemácias anucleadas e precursores menores Hemoglobina fetal (α2γ2) Períodos Hepatoesplênico A partir do 5º mês de gestação começa a formação das cavidades ósseas Início a partir do 6º mês gestação Hemoglobina A1 (α2 β 2) e A2 (α 2 δ 2) Até 5 anos de idade a medula óssea de todos os ossos realizam hematopoese Após 20 anos somente os ossos esponjosos (ilíaco, esterno, crânio, costelas e vertebras) são capazes de gerar células sanguíneas Período Medular Hematopoese Primários: - Medula óssea - Timo Secundários: - Baço - Linfonodos - Tecidos linfóides não encapsulados (MALT, GALT, BALT ) - Amigdalas e Placas de Peyer Órgãos Hematopoéticos Estroma - componente celular: fibroblastos, adipócitos, macrófagos, linfócitos, células adventícias e células endoteliais - componente acelular: matriz extracelular - MEC (glicoproteínas, fibronectina, colágeno, laminina, hemonectina, sultato de heparina e sulfato de condroitina) Células Hematopoéticas - células tronco - células precursoras - células diferenciadas Medula Óssea Células tronco (“STEM-CELL”) - derivada da 3ª camada germinativa: mesoderme - são capazes de proliferar, gerando cópias fiéis de si mesmas (totipotentes) para manutenção de um número adequado, ou de se diferenciar, gerando descendentes maduros e especializados (pluripotentes) - morfologicamente caracterizam-se como células arredondadas, pequenas e agranulares , com alta relação N/C e por apresentarem como marcador de superfície o CD34+ e CD38- Células Hematopoéticas Células precursoras (CFU’s) - ao se dividirem as células tronco dão origem as células precursoras, as quais se caracterizam pela perda do potencial de auto-regeneração e pelo comprometimento com uma da via de diferenciação - podem ser pluripotentes ou monopotentes - são geralmente designadas como “unidades formadoras de colônias” (CFU – colony-forming units) - possuem grande atividade mitótica - representam o início da diferenciação morfológica da células - localizam-se entre as trabéculas ósseas Células Hematopoéticas Células precursoras (CFU’s) - CFU-GEMM: unidade ou célula capaz de formar vários tipos de precursores das linhagens granulocíticas, eritrocitárias, monocitárias e megacariocíticas - CFU-E: unidade ou célula formadora de colônias constituídas de eritroblastos - CFU-GM: unidade ou célula formadora de colônias constituídas apenas por neutrófilos e monócitos - CFU-Eos: unidade ou célula formadora de colônias constituídas de eosinófilos - CFU-Bas: unidade ou célula formadora de colônias constituídas de basófilos - CFU-M: unidade ou célula formadora de colônias constituídas de monócitos - CFU-Meg: unidade ou célula formadora de colônias constituídas de megacariócitos Células Hematopoéticas Células diferenciadas - são as células que morfologicamente podem ser identificadas à microscopia ótica - são células especializadas que sofreram modificações irreversíveis no seu núcleo e organelas citoplasmáticas - localizam-se nas regiões centrais do espaço medular Células Hematopoéticas Red Cell T½ = 120 dias Platelet T½ = 7 a 10 dias T½ = anos T½ = 6 a 8 hs T½ = 6 a 8 hs T½ = 6 a 8 hs T½ = 1 dia Células diferenciadas Células Hematopoéticas Ossos 100 % 90 % 80 % 70% 60% 50% 40% 30 % 20 % 10 % crianças adulto Idoso (após 60 anos) Medula Óssea Celularidade 100 % 80 % 60% 40 % 20% 10 % Recém-nascido Adulto Idoso ~60 anos Idoso ~80 anos Medula Óssea São glicoproteínas secretas pelas células estromais que atuam na sobrevivência, proliferação e diferenciação das células hematopoéticas Os fatores de crescimento ou CSF (colony stimulating factors) constituem, juntamente com as interleucinas (IL’s), um grupo de substâncias denominadas citocinas. Os CSF’s atuam geralmente, sobre as células da linhagem mielóide enquanto as IL’s tem ação mais específica sobre as células da linhagem linfóide. Ação: estimulam ou inibem a proliferação e a diferenciação celular Fatores de Crescimento Eritropoetina (EPO) Trombopoetina (TPO) GM-CSF (pluripoetina) G-CSF (pluripoetina α) IL (intercelucinas 1 a 15) IFN (interferons α, β e γ) Fatores de Crescimento Eritropoetina (EPO) - produzida no rim em resposta a hipóxia, age sobre células eritrocíticas jovens, estimulando a diferenciação e a produção de hemoglobina Trombopoetina (TPO) - produzida por macrófagos, age sobre células megacariocíticas jovens, estimulando a diferenciação e produção de plaquetas GM-CSF (pluripoetina) - produzida por células do estroma medular, age sobre células jovens da linhagem granulocítica, estimulando a formação de colônias de granulócitos e macrofágos Fatores de Crescimento Na regulação da mielopoese a IL-3 e o GM-CSF atuam em um amplo espectro de colônias: CFU-GEMM, CFU-GM, CFU-G, CFU-M, CFU-Eo Na regulação da linfopoese, a IL-7 e a IL-6 exercem uma importante função na proliferação dos precursores de linfócitos B, ao passo que a IL-2 e IL-3 são mais relevantes aos precursores T A megacariocitopoese é regulada por fatores que atuam nos precursores multilinhagens, tais como IL-3, IL-6 e GM-CSF A diferenciação dos megacariócitos e a produção de plaquetas são controladas in vivo pelo número de plaquetas no sangue periférico. O fator responsável por esta modulação é a TPO Fatores de Crescimento Para o bom funcionamento da hematopoese é também necessária a presença de nutrientes essenciais à dieta, como: - ferro: - ácido fólico - vitamina B12 - vitamina B6 - vitamina C Fatores Nutricionais Substâncias conhecidas como moduladores ou reguladores, pois impedem a produçãoexcessiva de células sanguíneas: - Interferon gama (IFN-γ): é uma linfocina produzida por linfócitos T - Prostaglandina E: produzida por macrófagos e tem ação inibidora sobre as CFU-GM - Lactoferritinas ácidas: são produzidas por mononucleares da MO e também são denominadas de atividade inibidora associada às células leucêmicas. Inibidores da Hematopoese - Lactoferrina: é um constituinte normal das granulações citoplasmáticas dos neutrófilos segmentados e tem efeito inibidor sobre a proliferação das células jovens da medula óssea - Fator de necrose tumoral (TNF-α): tem ação inibidora sobre precursores da mielopoese - Fator transformador de crescimento (TGF-β): essas citocinas são produzidas pelos megacariócitos e, após formação das plaquetas, são armazenados nos seus grânulos, tem efeito inbidor acentuadamente marcado sobre a megacariocitopoese. A proliferação dos precursores eritroblásticos também é inibida pelo TGF-β, mas a maturação das células mais evoluídas pode ser estimulada positivamente, isto também ocorre com as séries granulocíticas e monocíticas Inibidores da Hematopoese Agentes tóxicos como o benzeno, o busulfan e a ciclofosfamida, provocam alterações da hematopoese por lesarem não só a célula pluripotente, mas também o microambiente medular Inibidores da Hematopoese SILVA, P.; H.; HASIMOTO, Y.; ALVES, H. B. Hematologia Laboratorial. Rio de Janeiro: Revinter, 2009. 466 p. ZAGO, M. A.; FALCÃO, R. P.; PASQUINI, R. Hematologia: Fundamentos e Prática. 1ªed. Rio de Janeiro: Atheneu, 2013. 1081 p. LORENZI, T. F. et al.Manual de Hematologia: Propedêutica e Clínica. 4ªed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2006. 710 p. Referências Bibliográficas
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