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Resumo - Hematopoese e Eritropoese - Hematologia Alberto Galdino - Biomedicina 1 HEMATOPOESE O sangue é um tecido fluído formado por uma massa heterogênea de células diferenciadas suspensa em uma fase líquida denominada plasma. CARACTERÍSTICAS: •pH = 7,4 •Viscosidade = 4,5 •Densidade = 1048 – 1066 Tecido Sanguíneo •PORÇÃO CELULAR (45%): glóbulos vermelhos (hemácias ou eritrócitos), glóbulos brancos (leucócitos) e plaquetas (trombócitos). •PLASMA (55%): água, lipídeos, glicídios, sais minerais e proteínas. •SORO: fase líquida do sangue coletado sem anticoagulante (fibrinogênio plasmático transforma-se em fibrina originando o coágulo). Não possui os constituintes da cascata de coagulação. “sem fibrinogênio”. Funções •Transporte de gases •Defesa •Coagulação •Nutrição •Regulação térmica e hídrica para tecidos e órgãos •Manutenção do equilíbrio aquoso, ácido-básico e iônico A HEMATOPOESE é um processo de formação, desenvolvimento e maturação dos elementos do sangue. Os processos envolvidos na gênese dos diversos tipos de células do sangue a partir das células-tronco, incluem: - A auto regeneração das células tronco; - A restrição da progênie da célula tronco (células precursoras) a uma única linhagem celular; - A proliferação e diferenciação das células precursoras em células maduras e funcionais. Ontogenia e Celularidade Mesoderma embrionário que reveste externamente o saco vitelino: primeiros vasos. A partir 3ª semana, formam-se as “ilhotas de Wolff”, pequenos acúmulos de células mesenquimais. ILHOTAS DE WOLFF: •Porção periférica: endotélio; •Região central: Megaloblastos (células sanguíneas nucleadas, indiferenciadas, que produzem cadeias globínicas tipo αε). Resumo - Hematopoese e Eritropoese - Hematologia Alberto Galdino - Biomedicina 2 Períodos da Hematopoese PERÍODO INTRA-UTERINO 1) Fase Mesenquimal (1º mês): Ilhotas de Wolff 2) Fase Visceral (2º mês) Pré-Hepática: Megaloblastos - Fígado (2º mês - hematopoese) – Formação inicial de eritrócitos e alguns megacariócitos. Fase Hepato-Esplênica: Baço (fim do 3º mês) participa da hematopoese. A partir do 5º mês, há formação dos leucócitos. (4º mês: desenvolvimento linfoide). 3) Fase Medular: (4º mês) Clavícula e ossos longos Medula óssea assume a hematopoese (Fixação das células pluripotentes no estroma medular). APÓS NASCIMENTO: Fígado e Baço = SFM “Sistema Fagocítico Mononuclear” PERÍODO EXTRA-UTERINO 1) Fase Criança: (do nascimento aos 4 anos) - Medula óssea produtiva em todo esqueleto. - Intensa atividade do timo e linfonodo (sobreposição linfóide sobre mielóide). - A partir dos 4 anos, surge a medula amarela. - Ossos longos e chatos do crânio (até puberdade) 2) Fase Adulta: (da puberdade aos 50 anos) - ESTERNO, COSTELAS, PÉLVIS, VÉRTEBRAS, CRÂNIO, EPÍFISES PROXIMAIS DOS FÊMURES e ÚMEROS (Esqueleto Axial). 3) Fase Senil: Após os 50 anos, produção celular equilibrada nos ossos do tronco. Os ossos longos apresentam uma medula cinzenta (fibroblastos). Período Intra-Uterino - Fase mesenquimal - Fase visceral - Fase medular Período Pós-Natal - Fase da criança - Fase do adulto - Fase senil Resumo - Hematopoese e Eritropoese - Hematologia Alberto Galdino - Biomedicina 3 Hematopoese Pós-Natal (Medula Óssea) Após o nascimento, sob condições fisiológicas, a MO é o único sítio hematopoético. –Tecido localizado dentro das cavidades dos ossos Dois tipos de MO MO vermelha: Hematopoeticamente ativa MO amarela: Inativa, composta primariamente por adipócitos. Órgãos Hematopoéticos •Timo •Linfonodos •Baço •Fígado Microambiente da Hematopoese Para fins didáticos, os órgãos hematopoéticos são divididos em ESTROMA e CÉLULAS HEMATOPOÉTICAS. ESTROMA: constitui o micro-ambiente que possibilita o crescimento e a diferenciação das células hematopoéticas: componente celular: fibroblastos - Citocinas adipócitos - Secretam esteróides que influenciam eritropoese macrófagos - Fagocitose e secreção de citocinas linfócitos células endoteliais - Regulam as trocas de partículas no espaço hematopoético- osteoblastos - Células formadoras do osso osteoclastos - Reabsorção dos ossos componente acelular: matriz extracelular CÉLULAS HEMATOPOÉTICAS: células tronco (stem cell) células precursoras células diferenciadas Regulação da hematopoese pelo estroma: secreção de fatores de crescimento pelas células estromais Fatores de crescimento - glicoproteínas; atuam na sobrevivência, proliferação e diferenciação das células hematopoéticas Classificação: de acordo com tipo de receptor de membrana celular família das citocinas: GM-CSF ( fator estimulante de colônias granulocíticas e macrocítica) G-CSF (fator estimulante de colônias granulocíticas) EPO (eritropoetina) TPO (trombopoetina) IL-2, IL-3, IL-4, IL-5, IL-6 interferon α,β,γ) família do receptores tirosino-quinase: Fosforilam diretamente os mensageiros citoplasmáticos - ligante do kit (SCF - stem cell factor) e TGF-α (fator de crescimento tumoral) Resumo - Hematopoese e Eritropoese - Hematologia Alberto Galdino - Biomedicina 4 Matriz Extracelular Secretam moléculas extracelulares –Colágeno –Glicoproteínas (fibronectina e trombospondina) –Glicosaminoglicanos (ácido hialurônico e derivados condroitínicos) –Fatores de crescimento Medula Óssea: CÉLULAS-TRONCO • Células-tronco: possuem uma característica fundamental, a divisão assimétrica, ou seja ao se dividirem dão origem a uma nova célula tronco e a uma célula precursora comprometida com uma linhagem celular específica. • Células precursoras: se caracterizam pela perda do potencial de auto-regeneração e pelo comprometimento com uma dada via de diferenciação. As células precursoras são geralmente designadas como Unidade Formadora de Colônias (CFU). • Células diferenciadas: são as células que morfologicamente podem ser identificadas à microscopia óptica. Constituem a maior parte das células da MO. Células-Tronco são células que realizam a divisão assimétrica: ao se dividirem, originam um nova célula tronco (auto-regeneração) e uma célula precursora comprometida com uma linhagem específica (células progenitoras). PLASTICIDADE Totipotentes: geração de todos os tecidos do organismo e a placenta (que nutre o embrião). Pluripotentes: geração de todos os tecidos do organismo, exceto a placenta. Multipotentes: geração de várias células (número limitado) de um tecido especializado. Unipotentes (Precursoras): originam uma linhagem celular. ORIGEM Embrionárias: Totipotentes ou Pluripotentes Adultas: Multipotentes ou especializadas em um tecido: - Célula tronco hematopoética (mielóide e linfóide) - CT epitelial (fígado, etc) - CT nervosa (tecido nervoso) - CT mesenquimal (músculo, tendão, cartilagem, etc) Resumo - Hematopoese e Eritropoese - Hematologia Alberto Galdino - Biomedicina 5 UNIPOTENTE OU COMISSIONADA (CÉLULAS PRECURSORAS): Ao se dividirem perdem o potencial de auto-renovação. São células determinante de linhagem (cada linhagem tem seu blasto específico): MIELOBLASTO, MONOBLASTO, MEGACARIOBLASTO, PROERITROBLASTO, LINFOBLASTO. As células precursoras são chamadas UNIDADES FORMADORAS DE COLÔNIAS (CFU). CÉLULAS DIFERENCIADAS São as células que morfologicamente podem ser identificadas à microscopia óptica. Constituem a maior parte das células da Medula óssea. j Resumo - Hematopoese eEritropoese - Hematologia Alberto Galdino - Biomedicina 6 Resumo - Hematopoese e Eritropoese - Hematologia Alberto Galdino - Biomedicina 7 CÉLULAS SANGUÍNEAS NORMAIS DO SANGUE PERIFÉRICO Eritrócitos (Hemácias) RBC Apresentam um aro central pela biconcavidade. Transportar oxigênio dos pulmões ao tecidos Transportar CO2 dos tecidos aos pulmões Principal componente: Hemoglobina Constituem a maior população de células no sangue. Leucócitos (WBC) Defesa do organismo – estrutura o sistema imunológico Leucócitos mononucleares – Linfócitos, plasmócitos e monócitos Leucócitos polimorfonucleares (granulócitos) – Neutrófilos, eosinófilos e basófilos NEUTRÓFILO - Neutrófilos adultos são os que possuem o lóbulo torcido e com muitos segmentos. - Neutrófilos jovens são chamados bastonetes, pois não possuem nenhum tipo de segmento, nem o lóbulo torcido. Função: Resposta Imune Inata (fagocitose) EOSINÓFILO Geralmente bilobulados e possuem grânulos básicos Função: processos inflamatórios associados à alergia; defesa contra parasitas helmínticos; em certos distúrbios cutâneos alérgicos e neoplásicos. Resumo - Hematopoese e Eritropoese - Hematologia Alberto Galdino - Biomedicina 8 BASÓFILO Possui grânulos que se tingem com corantes básicos nas colorações usuais em cor purpúrea-escura. Os grânulos basófilos grosseiros frequentemente cobrem o núcleo. Função: resposta imune; participam de processos alérgicos (histamina). MONÓCITO • Circulação: monócitos • Tecidos: macrófagos tissulares São geralmente os maiores leucócitos. O núcleo é em geral pregueado ou retorcido com um padrão de cromatina moderadamente frouxa, citoplasma abundante, de coloração cinza ou azul-claro acinzentada. É comum encontrar vacúolo citoplasmáticos nestas células. Função: Fagocitose, Apresentação de Ag, Reposta inata e adaptativa LINFÓCITO •Linfócitos T •Linfócitos B •Linfócitos NK Célula de tamanho pequeno, regulares e arredondadas, relação N/C elevada com núcleo ocupando cerca de 90% da área da célula, citoplasma escasso e basófilo, núcleo regular e esférico. Função: Resposta imune humoral e celular Resumo - Hematopoese e Eritropoese - Hematologia Alberto Galdino - Biomedicina 9 PLASMÓCITO Originados dos linfócitos B maduros. São facilmente distinguíveis dos linfócitos. São células esféricas ou ovóides, o citoplasma é abundante, basófilo, normalmente azul- escuro, de caráter granular. Existe uma região citoplasmática perinuclear clara onde se encontra o complexo de golgi. Função: produção de anticorpos PLAQUETAS São fragmentos granulares de células gigantes da medula óssea, os Megacariócitos. Função: participa no processo de hemostasia e coagulação sanguínea. ERITROPOESE É o processo pelo qual as células vermelhas originam-se na MO pela proliferação e maturação dos eritroblastos. Produção de hemácias manutenção da massa eritrocitária do organismo – 200 bilhões de eritrócitos são produzidas por dia substituindo aquelas que foram destruídas (0,83% do total) – Tempo de vida médio: 90-120 dias – Formato: disco bicôncavo, flexível, capaz de atravessar a pequena circulação. Regulada pela eritropoietina – 90% produzida no tecido renal – Altamente sensível à hipóxia SÍTIOS DE ERITROPOESE Resumo - Hematopoese e Eritropoese - Hematologia Alberto Galdino - Biomedicina 10 ERITROGÊNESE: ESTÁGIOS DE DIFERENCIAÇÃO ERITRÓIDE BFU-E: burst-forming unit-erythroid (unidade formadora de crescimento rápido eritroide) CFU-E: colony-forming unit erythroid (unidade formadora de colônia eritróide) Compartimento de reprodução: PROERITROBLASTO – ERITROBLASTO BASÓFILO – ERITROBLASTO POLICROMÁTICO. Compartimento de maturação: ERITROBLASTO ORTOCROMÁTICO - RETICULÓCITO – ERITRÓCITO Eritron - conjunto dos eritrócitos e seus precursores medulares MORFOLOGIA DOS ERITRÓCITOS Célula-Tronco BFU-E CFU-E 1.Diminuição do tamanho celular 2.Citoplasma vai do azul para salmão 3.Núcleo vai da cor púrpura-vermelho para azul escuro Tamanho Núcleo Cromatina Composição Resumo - Hematopoese e Eritropoese - Hematologia Alberto Galdino - Biomedicina 11 CARACTERÍSTICAS DOS PRECURSORES As características morfológicas dos precursores eritróides refletem duas características fundamentais: Intensa capacidade proliferativa 1 Proeritroblasto = 16 Eritrócitos Intensa Síntese Proteíca 95% é Hemoglobina (genes das globinas muito ativos = grande quantidade de RNAm correspondente) Resumo - Hematopoese e Eritropoese - Hematologia Alberto Galdino - Biomedicina 12 CARACTERÍSTICAS FUNCIONAIS DOS PRECURSORES ERITRÓIDES (DOIS RECEPTORES) Receptor de Eritropoetina - Precursores: BFU-E e CFU-E - Máxima expressão: Proeritroblasto e Eritroblasto Basófilo Receptor de Transferrina (CD71) - Todas as células do organismo. - Alta expressão em precursores eritróides, sobretudo nos Eritroblastos ortocromáticos Presença de Glicoforina A na membrana celular desta linhagem. Reticulócitos •Célula anucleada •Conserva resquícios de algumas organelas: Ribossomos, RE e Mitocôndrias •Baixa síntese proteíca: 10%-20% da Síntese de Hb •Certa capacidade de Respiração Aeróbica Eritrócitos •Cessa a síntese proteíca e o metabolismo aeróbio •Metabolismo via Embden-Meyerhoff e shunt das pentoses •Exocitose de proteínas e lipídios = Perde TfR PRECURSORES ERITRÓIDES PRÓ-ERITROBLASTO •Núcleo: cromatina avermelhada, homogênia, frouxa •Relação N/C 8:1 •Citoplasma: azul por causa da concentração de organelas Resumo - Hematopoese e Eritropoese - Hematologia Alberto Galdino - Biomedicina 13 ERITROBLASTO BASÓFILO •Núcleo: cromatina começa a condensação (Não possui nucléolo) •Relação N/C 6:1 •Citoplasma: mais azulado que estágio anterior, por isso o nome basófilo ERITROBLASTO POLICROMÁTICO •Núcleo: condensação reduz tamanho do núcleo •Relação N/C 4:1 •Citoplasma: evidente vermelho associado com a Hb. ERITROBLASTO ORTOCROMÁTICO •Núcleo: completamente condensado •Relação N/C 1:2 •Citoplasma: reflete a produção quase completamente de Hb •Perde núcleo num processo ativo de extrusão Resumo - Hematopoese e Eritropoese - Hematologia Alberto Galdino - Biomedicina 14 HEMÁCIA POLICROMATÓFILA •Não há núcleo •Citoplasma: característico da presença de Hb •Localização: reside na MO por 1 dia e move-se para a circulação periférica (1 dia) RETICULÓCITO •Restos de material reticular que não apresentam afinidade por corante comum •Com o uso de Corante supra-vital (Azul de Cresil Brilhante) ver resquícios de RNA HEMÁCIA (ERITRÓCITO) •Disco bicôncavo, flexível, capaz de atravessar a pequena circulação •Não há núcleo •Tempo de vida médio: 90-120 dias
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