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AULA 02: ORIGEM E COMPOSIÇÃO DO SANGUE Hematologia clínica HEMATOLOGIA CLÍNICA Aula 2: Origem e composição do sangue AULA 02: ORIGEM E COMPOSIÇÃO DO SANGUE Hematologia clínica • Descrever o tecido sanguíneo, sua função e sua composição; • Explicar o processo de formação, desenvolvimento e maturação das células do sangue; • Identificar o precursor celular comum e indiferenciado (célula hematopoiética pluripotente ou stem-cell); • Descrever as células-tronco e a sua relação com os fatores estimulantes de crescimento. Objetivos desta aula AULA 02: ORIGEM E COMPOSIÇÃO DO SANGUE Hematologia clínica • O sangue é um tecido fluido vivo, composto de células (glóbulos brancos, glóbulos vermelhos e plaquetas) que estão suspensas no plasma (um meio líquido); • Funções do Tecido Sanguíneo: Transporte de gases, nutrientes, hormônios, excretas etc.; Regulação da temperatura, do equilíbrio ácido básico e do equilíbrio osmótico; Papel importante na defesa do organismo e Importante no processo de coagulação sanguínea. Figura Ilustrativa dos constituintes do Sangue Fonte: VERRASTRO, T.; LORENZI, T.,F.; NETO, S.,V. Hematologia e Hemoterapia. Fundamentos de Morfologia, Fisiologia, Patologia e Clínica. 1. ed. Rio de Janeiro: Atheneu, 2006. Tecido sanguíneo Representação esquemática dos constituintes do Sangue AULA 02: ORIGEM E COMPOSIÇÃO DO SANGUE Hematologia clínica • Representa 55% do Volume Sanguíneo; • O plasma é formado por 92% de água e 8% de sais minerais, vitaminas, proteínas, glicídios e lipídios. As proteínas são os constituintes mais importantes; • Principais proteínas plasmáticas: Albumina, Imunoglobulinas, Fatores de coagulação sanguínea, Fibrinogênio, Componentes do Sistema Complemento, Transferrina, Haptoglobina, Plasminogênio, Ceruloplasmina, Lipoproteínas, α – 1 antitripsina, Transcobalamina e α – 1 glicoproteína. • A maioria das proteínas são sintetizadas pelos Hepatócitos, menos as imunoglobilunias que são sintetizadas a partir de células do sistema imunológico (linfócitos B). Tecido sanguíneo Plasma AULA 02: ORIGEM E COMPOSIÇÃO DO SANGUE Hematologia clínica Tecido sanguíneo Componentes inorgânicos do Plasma Humano Componente Quantidade média/Litro Água 945,0g Total de cátion (artérias) 152,9mEq Total de cátion (Veias) 154,1mEq Bicarbonato 24,9mEq Cloretos 102,7mEq Fósforos totais 112,0mEq Fósforo Inorgânico 33,6mg Potássio 4,2mEq Sódio 141,2mEq Cálcio 5,0mEq Nitrogênio Total 13,1g Nitrogênio Não Protético 249,0mg Fonte: LORENZI, T.,F.; DANIEL, M.,M.; SILVEIRA, P., A.,A.; BUCCHERI, V. Manual de Hematologia Propedêutica e clínica. 3. ed. São Paulo: Editora Medsi, 2003. AULA 02: ORIGEM E COMPOSIÇÃO DO SANGUE Hematologia clínica Tecido sanguíneo Componentes Protéicos e Lipídicos do plasma Fonte: LORENZI, T.,F.; DANIEL, M.,M.; SILVEIRA, P., A.,A.; BUCCHERI, V. Manual de Hematologia Propedêutica e clínica. 3. ed. São Paulo: Editora Medsi, 2003. Componente Quantidade média/Litro Proteínas Totais 75 Albumina 46,2 Fibrinogênio 3,0 Globulinas 26.6 α - Globulinas 6,8 Β - Globulinas 8,2 γ – Globulinas 11,6 Lipídeos Totais 5,1 Ácidos Graxos Totais 2,0 Ácidos Graxos Livres 0,08 AULA 02: ORIGEM E COMPOSIÇÃO DO SANGUE Hematologia clínica Tecido sanguíneo Constituintes Celulares: • Representa 45% do volume de sanguíneo; • A parte celular é constituída por: Glóbulos brancos (leucócitos que correspondem aos neutrófilos, eosinófilos, linfócitos, basófilos e monócitos); Glóbulos vermelhos (eritrócitos); Plaquetas. • A parte celular corresponde ao Hematócrito. O volume celular ocupado pelos leucócitos e plaquetas é desprezível quando comparado com o volume celular dos eritrócitos. Na prática, o Hematócrito representa o volume ocupado pelos eritrócitos em relação ao sangue total. AULA 02: ORIGEM E COMPOSIÇÃO DO SANGUE Hematologia clínica Tecido sanguíneo Constituintes Celulares: Células Função Características morfológica Eritrócitos Transporte de O2 e CO2 Células anucleadas, bicôncavas e flexível Neutrófilos ou polimorfonucleares Defesa contra microrganismos, realiza fagocitose preferencialmente de bactérias Células com núcleos formados por 3 ou 5 lóbulos, ligados entre si por pontes de cromatina Eosinófilos Responsáveis pela fagocitose e eliminação de complexos antígenos e anticorpos e defesa contra parasitas. E pela liberação do conteúdo de seus grânulos Células com núcleos bilobulados e apresentam granulações citoplasmáticas específicas (lisossomos) Basófilos Contém em seus grânulos Histamina e fatores quimiotáticos para atração de eosinófilos e neutrófilos. Membrana Plasmática tem Receptores para IgE. Células com núcleo volumoso, com aspecto de letra S e o citoplasma carregado de grânulos maiores (elétron densos) AULA 02: ORIGEM E COMPOSIÇÃO DO SANGUE Hematologia clínica Tecido sanguíneo Constituintes Celulares - Continuação: Células Função Características morfológica Linfócitos Linfócitos B – Produção de anticorpos Linfócito T –Reconhecem antígenos nas células apresentadoras de antígenos e estimulam as Células T Helper, T citotóxicas e/ou Células T de memória Células esféricas, pequenas com núcleos com cromatinas de grumos grosseiros e o citoplasma quase ausente Monócitos São uma fase de maturação da célula mononuclear fagocitária originária na medula óssea, ficando alguns dias na circulação sanguínea e passando para alguns órgãos se transformando em Macrófagos. É um constituinte do Sistema mononuclear fagocitário Células com núcleo ovoide, em forma de ferradura. A cromatina aparece com arranjo mais frouxo e o citoplasma é basófilo com alguns grânulos (lisossomos) Plaquetas As plaquetas promovem a coagulação sanguínea, auxiliando na reparação da parede do vaso sanguínea evitando a hemorragia Corpúsculos anucleados, com forma de disco AULA 02: ORIGEM E COMPOSIÇÃO DO SANGUE Hematologia clínica Constituintes celulares Neutrófilo (1) e Linfócito (2) de um Paciente Normal Lamina de Sangue Periférico pela Coloração de Giemsa Linfócito Neutrófilo 1 2 Eosinófilo de um Paciente Normal Lâmina de sanguíneo Periférico pela Coloração de Giemsa Eosinófilo AULA 02: ORIGEM E COMPOSIÇÃO DO SANGUE Hematologia clínica Constituintes celulares Basófilo de um Paciente Normal Lâmina de sanguíneo Periférico pela Coloração de Giemsa Basófilo Monócito de um Paciente Normal Lamina de sanguíneo Periférico pela Coloração de Giemsa Monócito Hemácias visualizadas em Microscópio de Varredura AULA 02: ORIGEM E COMPOSIÇÃO DO SANGUE Hematologia clínica Segundo Lorenzi et al. (2003), “A Hemopoese ou Hematopoese significa a formação das células do sangue. Abrange o estudo de todos os fenômenos relacionados com a origem, a maturação e a multiplicação das células primordiais ou precursoras das células sanguíneas no nível da medula óssea.” • A formação de células sanguíneas é um processo permanente e contínuo. Tecido sanguíneo Definição: AULA 02: ORIGEM E COMPOSIÇÃO DO SANGUE Hematologia clínica Tecido sanguíneo Fases da Hematopoese – Pré e Pós Nascimento: Fonte: LORENZI, T.,F.; DANIEL, M.,M.; SILVEIRA, P., A.,A.; BUCCHERI, V. Manual de Hematologia Propedêutica e clínica. 3. ed. São Paulo: Editora Medsi, 2003. AULA 02: ORIGEM E COMPOSIÇÃO DO SANGUE Hematologia clínica • As primeiras células sanguíneas são formadas durante 1º mês de gestação, durante a terceira semana; • Sãocélulas pluripotenciais, totipotentes ou Stem Cell; • São originadas a partir de agrupamentos de células redondas (Ilhotas Sanguíneas), localizados no mesênquima do saco vitelino, até o 4º mês de gestação; • As células são em sua maioria Eritroblastos grandes e megaloblásticos que preservam seu núcleo. Hematopoese embrionária AULA 02: ORIGEM E COMPOSIÇÃO DO SANGUE Hematologia clínica • A partir da 6ª semana, células embrionárias ou stem cell migram para o fígado, iniciando a Hematopoese Fetal. O fígado passa a ser o principal órgão produtor das células sanguíneas do 4º ao 6º mês de gestação; • Na porção extracelular do fígado, são sintetizadas as primeiras células da linhagem vermelha (eritroblastos definitivos, que originam hemácias não nucleadas). A produção de granulócitos e megacariócitos está presente em menor quantidade; • Na fase intermediária da vida fetal (próximo ao 4º mês), tem início a hematopoese no baço e nos nódulos linfáticos, em menor expressão quando comparado ao fígado; • A medula óssea inicia sua função hematopoiética a partir da 10ª ou 11ª semana embrionária e, a partir da 24ª semana, será o principal órgão produtor das células sanguíneas. Hematopoese fetal AULA 02: ORIGEM E COMPOSIÇÃO DO SANGUE Hematologia clínica • Após o nascimento, a hematopoese no fígado é interrompida e a medula óssea passa a ser o principal órgão de produção das células sanguíneas; • As células troncos hematopóeticas e as células progenitoras comprometidas são mantidas na medula óssea; • Inicialmente, a Hematopoese é realizada no espaço medular de todos os ossos. Mas, a partir do 3º ano de vida, o espaço medular de ossos longos deixa de apresentar medula óssea ativa e apenas os ossos chatos (crânio, vértebras, gradil torácico, ombro e pelve) e as partes proximais dos ossos esponjosos (fêmur e úmeros) serão os locais de formação de sangue; • A celularidade da medula óssea diminui com a idade. Em torno dos 65 anos, cai 30% e daí em diante até 50%, devido ao aumento de adipócitos relacionados com a osteoporose. Hematopoese pós-natal AULA 02: ORIGEM E COMPOSIÇÃO DO SANGUE Hematologia clínica • A medula óssea ativa é altamente vascularizada, conferindo a esta uma cor avermelhada (medula vermelha). Nos ossos em que a medula óssea deixa de ser ativa, será ocupada de células de gordura (adipócitos) que confere a ela uma coloração amarelada (medula amarela); • A anatomia da medula óssea possibilita a proliferação e diferenciação das células pluripotentes que originam as células sanguíneas; • A medula apresenta um parênquima de sustentação rico em sangue denominado microambiente medular. O microambiente medular é formado: Vasos sinusiodais numerosos; Vasos sanguíneos de diversos calibres, Fibras nervosas e reticulares; células estromais (endoteliais e as células adjacentes); células hematopoiéticas Matriz extracelular (ECM). • Qualquer alteração no microambiente medular gera alterações na produção das células sanguíneas. Medula óssea AULA 02: ORIGEM E COMPOSIÇÃO DO SANGUE Hematologia clínica • Os vasos sanguíneos do ambiente medular são formados por um endotélio achatado recoberto por células reticulares que sintetiza uma fibra reticular formando uma malha de suporte do estroma medular, onde as células hematopoéticas residem; • As células reticulares comandam a formação das células precursoras; • A ECM é formada por diferentes macromoléculas secretadas pelas células estromais e hematopoéticas, que apresentam diferentes funções: Permite a fixação das stem cells trazidas pela circulação periférica para o espaço medular, através de moléculas de adesão; Proporciona o contato entre essas células os fatores de crescimento hematopoiético secretados pelas células do estroma. Microambiente medular AULA 02: ORIGEM E COMPOSIÇÃO DO SANGUE Hematologia clínica • As células hematopoiéticas e estromais são originárias a partir de elementos indiferenciados pluripotentes, apresentando dois tipos de células precursoras: Uma célula que origina todo tipo de célula hematopoiética a Stem Cel hematopoiéticas; Uma célula que origina as células estromais Stem Cell mesenquimais. • As células pluripotentes hematopoéticas, através de fatores estimulantes múltiplos, iniciam o processo de proliferação e maturação celular; • A proliferação permite a expanão do tecido hematopoético, suprindo, assim, as perdas celulares no sangue que ocorrem continuamente (desde a vida intrauterina). Hematopoese AULA 02: ORIGEM E COMPOSIÇÃO DO SANGUE Hematologia clínica • As células pluripotentes mantêm suas características de pluripotencialidade e a capacidade de originar as células sanguíneas durante a vida do indivíduio. Qualquer agente que atue sobre essas células, pertuba a hematopoese normal; • As células pluripotentes em expansão originam algumas células que são ainda indiferenciadas mas têm a capacidade de multiplicação, mas que já são orientadas para uma única linhagem (mieloide, linfoide) e estas células são chamadas, por alguns autores, de células comprometidas; • As células ditas comprometidas vão atingir um grau de diferenciação ainda maior (chamadas de unipotentes), ou seja, são capazes de diferenciar e originar apenas células de uma linhagem (granulares, plaquetárias, eritrocitárias, linfoides e outras). Célula indiferenciada Proliferação Diferenciação Hematopoese AULA 02: ORIGEM E COMPOSIÇÃO DO SANGUE Hematologia clínica Hematopoese Fonte: LORENZI, T. F.; D'AMICO, E.; DANIEL, M. M.; SILVEIRA P., A., A.; BUCCHERI, V. Manual de Hematlogia Propedêutica e Clínica. 3. ed. São Paulo: Editora MEDSI, 2003. AULA 02: ORIGEM E COMPOSIÇÃO DO SANGUE Hematologia clínica Hematopoese Fonte: LORENZI, T. F.; D'AMICO, E.; DANIEL, M. M.; SILVEIRA P., A., A.; BUCCHERI, V. Manual de Hematlogia Propedêutica e Clínica. 3. ed. São Paulo: Editora MEDSI, 2003. AULA 02: ORIGEM E COMPOSIÇÃO DO SANGUE Hematologia clínica • A proliferação e a diferenciação das células pluripotentes nas células sanguíneas depende de fatores que chamados de fatores de crescimento, fatores de estimulação e diferenciação celular ou fatores hematopoéticos de crescimento; • Fatores de Crescimento (CSFs): São elaborados por células mononucleares do sangue (monócitos, linfócitos), pelos macrófagos da medula óssea, por granulócitos maduros e por células do estroma medular; Atuam em receptores localizados na membrana celular; São estimuladores ou inibidores do crescimento celular; À medida que as células se diferenciam, perdem a capacidade de resposta que causou o estímulo. Fatores de crescimento (CSFs) AULA 02: ORIGEM E COMPOSIÇÃO DO SANGUE Hematologia clínica Fatores de crescimento (CSFs) Fonte: LORENZI, T. F.; D'AMICO, E.; DANIEL, M. M.; SILVEIRA P., A., A.; BUCCHERI, V. Manual de Hematlogia Propedêutica e Clínica. 3. ed. São Paulo: Editora MEDSI, 2003. AULA 02: ORIGEM E COMPOSIÇÃO DO SANGUE Hematologia clínica • Os estímulos para a proliferação e diferenciação das células pluripotentes são específicos para cada linhagem hematopoética; • Durante o proceso de multiplicação e divisão das células pluripotentes estas vão adquirindo e perdendo antígenos na membrana plasmática; • A presença destes antígenos específicos possibilita a caracterização das células nas diferentes fases do amadurecimento, a partir da utilização de marcadores específicos (anticorpos); • Quando a diferenciação celular está completa, as células maduras atravessam as paredes delgadas dos sinusoides medulares e entram na circulação. • proliferação e a diferenciaçãodas células pluripotentes nas células sanguíneas depende de fatores que chamados de fatores de crescimento, fatores de estimulação e diferenciação celular ou fatores hematopoéticos de crescimento; Fatores de crescimento (CSFs) AULA 02: ORIGEM E COMPOSIÇÃO DO SANGUE Hematologia clínica • Existe um sistema regulador da Hematopoese formado por: Stem Cell; Seus receptores específicos da membrana plasmática; Células estromais produtoras de fatores de crescimento; Moléculas formadoras de matriz extracelular. • O sistema regulador possibilita um equilíbrio dos fatores estimuladores ou inibidores da hematopoese; • Os fatores que inibem a hematopoese são chamados de reguladores ou moduladores, pois inibem a produção excessiva de células sanguíneas. Fatores de crescimento (CSFs) AULA 02: ORIGEM E COMPOSIÇÃO DO SANGUE Hematologia clínica Exemplos de alguns fatores que estimulam a Hemopoese Citocinas Fonte (células) Células Alvo Efeitos Biológicos GM – CSF (pluripoetina) Linfócitos, Células do estroma medular Células Granulocíticas Jovens Estimula a formação de granulócitos e macrófagos (GM), porvoca leucocitose e aumenta o poder bacterecida dos neutrófilos G-CSF (pluripoentina A) Linfócitos, Células do estroma medular Células Granulocíticas Jovens Estimula a formação de granulócitos M-CSF (CSF -!) Linfócitos, Células do estroma medular Células Granulocíticas Jovens Estimula a formação de Monócitos Eritropoetina (Ep) Rim, Macrófago Células eitrocitárias Jovens Estimula a diferenciação de eritroblastos e a produção de Hemoglobina Meg- CSF (BFU-Meg) Macrófagos, células endoteliais Stem-cells Estimula a proliferação de células pluripotentes Trombopoetina (TPO) Macrófagos Células megacarióciticas jovens Estimula a diferenciação de megacariócitos e a produção de plaquetas Fonte: LORENZI, T. F.; D'AMICO, E.; DANIEL, M. M.; SILVEIRA P., A., A.; BUCCHERI, V. Manual de Hematlogia Propedêutica e Clínica. 3. ed. São Paulo: Editora MEDSI, 2003. AULA 02: ORIGEM E COMPOSIÇÃO DO SANGUE Hematologia clínica Exemplos de alguns fatores que estimulam a Hemopoese - continuação Fonte: LORENZI, T. F.; D'AMICO, E.; DANIEL, M. M.; SILVEIRA P., A., A.; BUCCHERI, V. Manual de Hematlogia Propedêutica e Clínica. 3. ed. São Paulo: Editora MEDSI, 2003. Citocinas Fonte (células) Células Alvo Efeitos Biológicos Interleucina 3 (IL-3, multi –CSF, BPA) Linfócito T e célula NK Setm -Cells Estimula a hemopoese como um todo Fator Steel (SF) Fibroblastos e células estromais Células precursosas da Medula Estimula a proliferação de células precursoras das linhagens granulociticas, eritroblásticas e megacariócitos Interleucina 2 (IL-2) Linfócito T e célula NK Linfócitos T ativados Estimula a prodiução de fatores de crescimento por linfócitos medulares Interleucina 1 (IL-1) Linfócito T, Linfócito B e Macrófago Linfócito T e B Estimula macrófagos, Linfócitos T, B e NK, estimula a quimiotaxia de neutrófilos e a produção de prostaglandinas e a liberação de fator estimulador de colônias granulocíticas e monocirtárias Interleucina 12 (IL-12) Linfócitos B e macrófagos Células Citotóxicas e Células NK Tem função Hemopoética e imunológica. Ativação de células NK. AULA 02: ORIGEM E COMPOSIÇÃO DO SANGUE Hematologia clínica Fatores que inibem a Hemopoese Fonte: LORENZI, T. F.; D'AMICO, E.; DANIEL, M. M.; SILVEIRA P., A., A.; BUCCHERI, V. Manual de Hematlogia Propedêutica e Clínica. 3. ed. São Paulo: Editora MEDSI, 2003. Fatores Fonte (Células) Efeito Interferon Gama (IFN –Υ) Linfocito T Inibidor da proliferação das células imaturas normais da médula óssea Prostaglandina E Macrófagos In vitro apresenta ação inibidora nas unidades formadoras de colônias constituoidas apenas por neutrófilos e monócitos Lactoferritinas Acídicas Mononuclaares da medula óssea normal Inibição de diferenciação das células normais jovens na médula óssea, diminuindo o ritmo de exopansão Lactoferrina Constituinte normal de granulócitos Inibição da prolifereção de células Jovens AULA 02: ORIGEM E COMPOSIÇÃO DO SANGUE Hematologia clínica • A relação entre a célula hematopoéticas que vai proliferar e as células do estroma, secretoras dos fatores de crescimento, processa-se por um mecanismo amplo no qual participam a membrana citoplasmática, o citoesqueleto, seus componentes glicoprotéicos e carboidratos; • A inter-relação acontece através de moléculas de adesão presentes na membrana das células jovens, precursoras e que vão se diferenciar; • Essas moléculas de adesão atuam em vários pontos da fisiologia das células sanguíneas desde as fases de hemopoese, funcionamento granulocítico, função imunológica dos linfócitos e macrófagos, circulação linfocitária e na hemostasia; • Observação A síntese dos fatores de crescimento da hemopoese e dos receptores localizados na membrana das células pluripotentes é comandada por genes como, por exemplo, os genes 2, 4, 5, 7 e 17 no cromossomo humano. Moléculas de adesão Fonte: LORENZI, T. F.; D'AMICO, E.; DANIEL, M. M.; SILVEIRA P., A., A.; BUCCHERI, V. Manual de Hematlogia Propedêutica e Clínica. 3. ed. São Paulo: Editora MEDSI, 2003. AVANCE PARA FINALIZAR A APRESENTAÇÃO. VAMOS AOS PRÓXIMOS PASSOS? Eritropoiese: gênese e destruição fisiológica dos eritrócitos; Fatores nutricionais: Ferro, Vitamina B12 e Folatos; Hemoglobina: Síntese e degradação da globina; Membrana do eritrócito: componentes; Metabolismo energético: via de Embden- Meyerhof.
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