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SISTEMA LINFO-HEMATOPOIÉTICO Ontogenia do Sistema Imune Conceitos básicos A ontogenia diz respeito ao desenvolvimento das células sanguíneas, ou seja, o início da produção de eritrócitos, plaquetas, linfócitos T e B, neutrófilos, entre outros. O sistema imune é complexo tanto em seu funcionamento, como em sua formação. Ele é constituído na cavidade dos ossos, principalmente os longos. O processo se inicia a partir de células tronco hematopoiéticas (LT-HSC), que tem capacidade de autorrenovar, a partir de divisões simétricas e assimétricas, originando células filha e células idênticas a ela. Essa característica permite a manutenção do “pool” hematopoiético imatura e indiferenciado. As células filhas, então, geram um progenitor multipotente que sofrem diferenciação celular para um progenitor comum de linfócitos (B, T e células NK). Esse modelo mostra que o sistema é hierarquizado/organizado, com cascatas de diferenciação celular das células. Hematopoese extraembrionária Durante o desenvolvimento embrionário, há uma parte extraembrionária (responsável pela formação do sistema primitivo) e uma parte intraembrionária. Enquanto não ocorre o desenvolvomento embrionário, ou seja não está na fase de gastrulação/dobramento), quem suprime o embrião com as células sanguíneas é o saco vitelínico. Posteriormente, terá uma geração interna que dará origem à hematopoese definitiva. A formação da cavidade do saco vitelínico ocorre durante a presença do disco bilaminar. Essa cavidade é constituída de mesoderma em sua borda e internamente é coberto por células do endoderma. Essa região de mesoderma e endoderma é o sitio de geração das primeiras células hematopoiéticas Como está prestes a se desenvolver, saindo do disco bilaminar para o trilaminar e começar o processo de formação do embrião, esses elementos vão precisar de irrigação sanguínea – por isso ocorre essa formação de ilhotas sanguíneas. As células do mesoderma, induzidas pelo endoderma, começam a se diferenciar e organizar-se em células que estruturam essa ilhotas. Denomina-se as células do mesoderma como bipotentes, pois são capazes de diferenciar duas linhagens (endotelial e sanguíneo). No dia 8.5 há a formação das células sanguíneas, organizadas em ilhotas: eritrócitos, plaquetas e células da linhagem macrofágica. No dia 9.5 ocorre a formação de vasos que conectam saco vitelínico ao embrião via circulação. Logo, o sítio extraembrionário, ou seja, o saco vitelínico só propicia a possibilidade de 3 linhagens celulares, e não todas as células hematopoiéticas. OBS: Transporte de oxigênio pro embrião: eritrócito Tamponamento de sangramento: plaquetas Eliminação de debris celulares: macrófagos. SISTEMA LINFO-HEMATOPOIÉTICO Ontogenia do Sistema Imune Essa hematopoese do saco vitelínico é chamado de hematopoese primitiva, pois não atende todas as linhagens que precisa-se na vida adulta. Ao comparar os eritrócitos, percebeu-se que, nessa fase, apresentam núcleos, assim como em animais. Fatores como IHH e BMP são importantes para que ocorra o processo de formação das células sanguíneas primitivas – marcadores que indicam presença de hematopoese. Entretanto, o saco vitelínico vai ser formador de macrófagos mais primitivos, que possui marcadores e funções diferentes. No momento de conexão do saco vitelínico e do embrião (que já tem a circulação), os macrófagos dos sacos vitelínicos começam a formar/fazer parte da microglia. Os macrófagos da microglia (SNC) originam do saco vitelínico e vão primordialmente povoar essa região do cérebro. Para isso, os macrófagos saem dos vasos e migram – nesse momento, o sistema nervoso está funcionando pois já ocorreu o fechamento. Alguns macrófagos permanecem na pele para formar as células de Langerhans, além de irem para outros tecidos. Poucos são os macrófagos residentes e estes possuem marcadores diferentes daqueles macrófagos produzidos intraembrionariamente. Saco vitelínico: ilhotas sanguíneas, eritrócitos primitivos, macrófagos da microglia e plaquetas. Hematopoese intraembrionária Quando o embrião se fecha, há dois folhetos: esplancnopleura e somatopleura. A esplancopleura paraórtica é onde irá surgir as primeiras células tronco hematopoiéticas, que vão gerar todo o sistema hematopoiético. Depois, há migração desse sistema para o fígado fetal. O mesoderma forma duas aortas, que irão se fusionar, conectando-se com o saco vitelínico e os anexos embrionários em sua porção ventral. Quando a aorta está se formando, o esplancnopleura ainda é bem inicial. Após a formação das aortas, na região de esplancnopleura, a partir da indução do endoderma para o mesoderma se diferenciar, ocorre a geração das células tronco hematopoiéticas – que estão desconectadas da formação das aortas. Posteriormente, a esplancnopleura evolui para a região aortagonada mesonéfrica (AGM). Aorta dorsal e aorta ventral: embaixo dessas aortas fusionadas, na região da esplancnopleura, as gônadas e as primeiras células sanguíneas serão formadas. Através de experimentos, foi possível descobrir que a esplancnopleura gerava todas as linhagens de células hematopoiéticas e suas células eram autorrenovadas, podendo, assim, ser consideradas as células-tronco hematopoiéticas – provando que é um processo intraembrionário. SISTEMA LINFO-HEMATOPOIÉTICO Ontogenia do Sistema Imune Desse modo, o saco vitelínico gera as células hematopoiéticas primitivas e a esplancopleura paraórtica, as definitivas. No dia 8.5 do desenvolvimento, quando ainda não havia circulação estabelecida, já havia células multipotentes precursoras que vinham da esplancnopleura, podendo ser considerado um sítio de geração, porém não de diferenciação celular. Após sua geração, em torno do dia 9.5-10.5, as células vão para a região intra-aorta (clusters) e, posteriormente, para o fígado fetal, que é um broto do endoderma, com presença de hepatoblastos. Nessa região, as células tronco hematopoiéticas se expandem e se diferenciam. Várias células que vieram do saco vitelínico também vão para o fígado. O fígado fetal possui a formação de dois sistemas nesse momento: o metabólico e o hematopoiético. As células formam ilhas de diferenciação e interagem com outros elementos, principalmente com sinusoides hepáticos. O fígado fetal, então, é um sítio de amplificação e diferenciação de células tronco hematopoiéticas – que, futuramente, irão sair de lá, fazendo com que o fígado passe a ter apenas função metabólica, e colonizarão o timo, baço e medula óssea. Um dos elementos importantes para a migração dessas células são a presença de integrinas em sua superfície – que dão direção aos sítios que semeiam essas células. As quimiocinas presentes nos tecidos atraem os linfoblastos (precursores linfoides) do fígado fetal para o timo, que já foi formado e possui origem endodérmica, que o ajudam se organizar. Essas células expressam integrinas em sua superfície e, posteriormente, se diferenciarão em linfócitos T. Já o baço se forma a partir de uma estrutura mesenquimal situada atrás do estômago e depende dos genes Hox. Ao mesmo tempo, ocorre o início da geração do sítio definitivo de formação das células tronco hematopoiéticos, ou seja, a formação dos ossos a partir da ossificação endocondral. Depois de formadas e da presença de uma rede de vascularização, ocorre a migração de células hematopoiéticas maduras vindas do fígado fetal. Tecidos linfoides Ao longo da estrutura de formação dos embriões ocorre a protusão das artériasem determinados locais a partir de uma sinalização para que essas células endoteliais saiam dessa estrutura e formem os sacos linfáticos, que, posteriormente, irão dar origem aos gânglios linfáticos. Mecanismo de formação dos gânglios: As células mesenquimais são estimuladas por outras estruturas (principalmente, sistema nervoso) e começam a produzir quimiocinas atrativas para células indutoras (encontradas na circulação sanguínea). Essas células interagem/organizam as células mesenquimais estromais e estas começam a diferenciação das células indutoras, na qual passam a ter receptores de integrinas que irão interagir com receptores da população de células mesenquimais estromais. Os receptores de linfotoxinas presentes na células estromais atraem as células e formam as porções dos gânglios linfáticos. As placas de Peyer se formam da mesma maneira, porém no intestino. SISTEMA LINFO-HEMATOPOIÉTICO Ontogenia do Sistema Imune Logo, toda essa estrutura organizacional depende de uma célula mesenquimal organizadora e de uma célula inicial indutora, que irá fazer com que a célula estromal produza quimiocinas atrativas para aquelas células se organizarem. Hematopoese definitiva A ossificação endocondral, que forma a medula óssea, inicia-se a partir de uma peça de cartilagem hialina em torno do dia 15.5. Essa formação é importante para o armazenamento de células quiescentes, mantendo a demanda constante de células para a formação do sistema sanguíneo. As células hematopoiéticas chegam em grande quantidade na medula óssea, respondendo a quimiocinas específicas. Entram e se agrupam em sítio específicos de sua linhagem para a posterior diferenciação.
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