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FORMAÇÃO DE HEMÁCIAS, PLAQUETAS E LEUCÓCITOS HEMATOPOESE também conhecida por hemopoese e hemopoiese; formação e diferenciação de elementos do sangue → hemácias, leucócitos, plaquetas; todas as células sanguíneas são derivadas de uma célula tronco (stem cell) com capacidade de auto-renovação → essa capacidade se mantém por toda a vida; a CÉLULA TRONCO (stem-cell/ pluripotente) pode dar origem a 2 tipos de células comum: 1. ou se multiplica gerando mais sc; 2. ou recebe estímulos e da origem a 2 células precursoras linfóide ou mielóide; a LINFÓIDE da origem aos linfócitos → 3 subpopulações: linfócitos T, B e células NK; a linhagem MIELÓIDE da origem aos neutrófilos, eosinófilos, basófilos, monócitos, hemácias e megacirócitos; → células progenitoras = CFU- GEMM = unidade formadora de colônias para granulopoiese + eritropoiese + monocitopoiese + trombocitopoiese; o precursor linfóide gera linfoblastos → pró-linfócito → linfócitos B, T (depende do estímulo) + NK; células maduras tem maior especialização e menos mitose! - no sangue periférico espera encontrar células maduras → se ver muitas células jovens é indicativo de problemas de saúde como anemias, leucemias e doenças crônicas; o precursor mielóide gera hemácias, plaquetas e maioria dos linfócitos! - deficiência no precursor mielóide é incompatível com a vida; células sanguíneas adultas: seu TAMANHO influencia na migração, local onde deve estar… - ex: plaquetas ajudam na coagulação/cicatrização → fragmento pequeno que consegue se locomover facilmente na circulação e chegar onde precisa “vedar”; - Eritrócitos são pequenos, pois transportam gases pelo corpo → falta oxigênio = acumula CO2; - Leucócitos que fazem fagocitose como neutrófilos e monócitos são maiores; - Eosinófilos e basófilos são uma bolsa de grânulos que quando necessitados soltam substâncias; ONDE OCORRE A HEMATOPOESE? depende da idade! durante o período embrionário → saco vitelínico = 3 semana ao segundo mês de gestação; com o passar do desenvolvimento fetal no 4 ou 5 mês tem o período hepato-esplênico → hematopoese realizada pelo fígado e depois com ajuda do baço; no sexto mês de gestação tem medula óssea! - em casos de leucemia/ comprometimento da medula pode ter função maior do baço e fígado para poder ajudar; Medula = miolo; tem 2 partes importantes; - Amarela: rica em adipócitos; “tutano"; - Vermelha: hematogênica; com o envelhecimento tem aumento da parte amarela e diminuição da parte vermelha; = idoso mais suscetível a infecções; qualquer osso tem medula óssea? - na fase adulta → principais óssos com fase vermelha = crista ilíaca, porção superior do sacro, vértebras, clavículas, epífise úmero e fêmur; a hematopoese passa a ser requisitada em diferentes lugares dependendo da faixa etária → muda ao longo da vida; medula óssea vermelha (parte ATIVA) tem atividade hematopoíetica, o resto dos ossos tem medula óssea amarela (preenchida com tecido gorduroso - INATIVA); em condições patológicas como anemia grave ou comprometimento medular severo, o baço e o fígado podem voltar a sua atividade produtora de células → processo chamado de METAPLASIA MIELÓIDE (hematopoiese extramedular); - ex: leucemia mielóide crônica; as células atravessam as paredes delgadas dos sinusóides medulares e são lançadas para a corrente sanguínea; na região vermelha tem células jovens em fase de diferenciação e mitose; o ENDOTÉLIO funciona como zona de transição pro sangue periférico para controlar a liberação de células pro corpo apenas de células maduras; + cria barreira para que células tóxicas não cheguem até a medula; - não é bom ter células imaturas no sangue periférico; passagem de eritrócitos e leucócitos através da parede de um capilar sinusoidal da medula óssea; os megacariócitos emitem finos prolongamentos; SINALIZAÇÃO 2 situações importantes: 1. INTERAÇÃO COM ESTROMA DA MEDULA: - estroma: células importantes para que a função primária do órgão ocorra; o estroma precisa ser um meio adequado para proliferação/ diferenciação dos precursores hematopoiéticos: hematopoese só acontece se tiver todo um arcabouço de diferenciação → adipócitos, fibroblastos, moléculas,… → ajuda a criar rede e ambiente necessário para o desenvolvimento das células; - expressam moléculas de adesão; + rede microvascular: - chega oxigênio e nutrientes importantes para a medula, tanto o estroma quanto da manutenção das moléculas produzidas pela célula do estroma; dependendo do tipo de receptor da célula tronco, a célula do estroma tem um ligante → essa interação modifica a célula tronco → começa a decidir se vai pro precursor linfóide ou mielóide; 2. FATORES DE CRESCIMENTO: - citocinas e hormônios; promovem proliferação + diferenciação + maturação; 2.1: fatores estimulatórios sobre as células: Ex: quando coloca IL-13 = estimula precursor mielóide; + quando coloca CSF = estimula colônia de granulócitos e macrófago; ERITROPOESE são as células mais abundantes do corpo → células pequenas, circulares com forma aproximada de discos bicôncavos, 7.0um de diâmetro e sem núcleo; - normalmente circulam pelo sangue por 120 dias e depois são destruídas no baço (além de armazenar linfócitos pode produzir células sanguíneas + sítio de destruição de hemácia velha); - maior flexibilidade + não ter núcleo sobra mais espaço para ter mais hemoglobina → liga oxigênio para chegar nos tecidos e CO2 para tirar dos tecidos e ser eliminado pelos pulmões; importante destruir hemácia velha para reutilizar o ferro e no metabolismo da bilirrubina; vantagens da perda do núcleo para a hemácia: - maior espaço para carregar hemoglobina; - menor consumo de O2; - maior maleabilidade e deformabilidade; - menor chance de ruptura; principal estímulo (produção) → hipóxia → aumento eritropoetina; - a hipóxia estimula a produção de eritropoetina → importante para diferenciar os eritrócitos; - + casos de estímulo para produzir eritrócitos: hemorragia, mentruação, hemólise; na medula, a célula tronco é diferenciada em precursor mielóide → se diferencia em proeritroblasto → eritroblasto → vai ser diferenciado em eritrócito policromático (reticulócito) no sangue periférico; - algumas doenças = reticulócitos vão ajudar no diagnóstico; o reticulócito precisa passar pelo baço para se transformar em eritrócito; pacientes com doenças renais podem ter dificuldade na produção de eritropoetina → prejudica na maturação dos eritrócitos → aumenta reticulócitos no sangue → prejudica síntese de hemoglobina (prejudica O2 e CO2); a ERITROPOETINA ajuda na proliferação de células indiferenciadas + maturação + síntese hemoglobina + aumenta reticulócitos no sangue; - o fígado pode produzir eritropoetina para tentar suprir demanda renal, mas precisa fazer reposição no paciente; 4 fatores importantes básicos para formação do eritrócito: - ácido fólico e vitamina B12 são importantes na proliferação celulas (síntese de DNA) = deficiência gera prejuizo na formação do DNA = dificuldade de formação da hemácia; (até antes do reticulócito tem núcleo para coordenar diferenciação); - ferro e vitamina B6 são importantes para a maturação celular (síntese de hemoglobina); o ferro é um metal importante para a construção da hemoglobina → onde o O2 e CO2 se ligam para ser transportados; vitamina B6 ajuda indiretamente na maturação; Eritrócito + precursores medulares = eritron; TROMBOCITOPOIESE Plaquetas não são células e sim restos celulares originados dos megacariócitos; valores de referência: 150.000 a 400.000mm3; função: hemostasia sanguínea; - manutenção da integridade (estado de vedação) dos vasos sanguíneos; - Formam rolhas homeostáticas para interrupção de sangue por vasos lesionados e no processo promovem a coagulação dos fatores plasmáticos; sobrevivem por 8 a 11 dias na circulação; o progenitormielóide quando estimulado com trombopoetina e IL-11 da origem ao megacariócito que vai dar origem as plaquetas; TPO: - síntese: hormônio produzido pelo fígado, rins e músculo esquelético; - função: estimula a proliferação e a diferenciação de progenitores de megacariócitos; a SC se diferencia até o megacarioblasto → tem capacidade de proliferação e vai aumentando de volume até gerar o promegacariócito → tem potencial de divisão apenas no núcleo; - o núcleo fica lobulado e cada lobo contém DNA; a lobulação do núcleo indica maturação → no megacariócito a endomitose cessa; - o citoplasma cresce e libera milhares de plaquetas; - o núcleo poliplóide é posteriormente fagocitado; - RESUMO HEMATOPOIESE a hematopoiese é o processo de formação de células do sangue e envolve todos os fenômenos relacionados com a origem, multiplicação, maturação das SM; a parte celular do sangue é formada por eritrócitos + leucócitos + plaquetas = todas originadas de uma célula tronco / Stem-Cell / célula pluripotente; NO PERÍODO INTRA-UTERINO - as primeiras células do sangue aparecem no período embrionário pré-hepático (7 ou 8 semana de vida); até o 4 mês, a formação dessas células acontece em agrupamentos no saco vitelínico; do 4 ao 6 mês as células hematopoiéticas saem do saco vitelínico e vão até o figado (+ baço) → onde as células do sangue são formadas; no período hepato-esplênico: além de eritropoiese, surgem outras linhagens como granulócitos e megacariócitos; depois do período hepatoesplênico, a hematopoiese passa a ser feita na porção esponjosa dos ossos (período medular) → sítio mais importante a partir de 6 a 7 meses de vida fetal até a vida adulta; NO PERÍODO EXTRA-UTERINO nos 2 primeiros anos a medula óssea é hematopoiética, mas durante a infância, a medula vermelha dos ossos vai sendo substituída pela medula amarela (gordura) → então, a medula hemopoetica do adulto fica no esqueleto central e nas extremidades do fêmor e úmero; depois dos 50 anos, a medula cinza vai sendo formada no lugar do tecido adiposo pela proliferação de fibroblastos (fase senil); Formação de células de sangue: Na medula, as células tronco encontram condições favoráveis por causa de 2 fatores: 1. meio composto de células do estroma: • adipócitos, fibroblastos, células endoteliais e macrófagos → secretam moléculas como colágeno, glicoproteínas e glicosaminoglicanos para formar matriz extracelular + fatores de crescimento necessários para a sobrevivência das células tronco; • as células do estroma, junto com os osteoblastos, formam nichos e fornecem fatores de crescimento, moléculas de adesão e citocinas que dão suporte as SC hematopoiéticas; ou seja, as células do estroma permitem que as SC trazidas pela circulação periférica se fixem ao estroma da medula → gera um contato entre as células e os fatores de crescimento hemopoiéticos secretados pelas células do estroma! a fixação das SC no estroma da medula é mediada por moléculas de adesão e seus receptores na membrana da SC; - ex: exemplos de receptores = CD44, CD11, CD18 + fibronectina; - essa interação faz com que as SC possam se proliferar, estimular e se autorenovar; 2. rede microvascular; FATORES DA HEMATOPOIESE FATORES QUE ESTIMULAM: Os fatores de crescimento hematopoiéticos são hormônios glicoproteicos que regulam não só a proliferação e diferenciação das SC, mas também a função das células sanguíneas maduras; fora a eritropoetina (que é sintetizada pelo rim) e da trombopoetina (sintetizada no fígado) os fatores de crescimento são oriundos das células estromais; PAPEL DOS FATORES DE CRESCIMENTO: • CFU-GEMM: capaz de formar vários tipos de precursores da linhagem granulocítica, eritrocitária, monocitária e megacariocitária; • CFU-GM: forma colônicas constituídas de neutrófilos e monócitos; • CFU-E: forma colônias de eritroblastos; • CFU-Eo: forma colônias de eosinófilos; • CFU-Meg: formadora de colônias só de megacariócitos; • BFU-E: estimula proliferação de progenitores eritroblásticos; • BFU-EMeg: fator estimulador da proliferação de progenitores eritroblásticos e megacariócitos; FATORES QUE INIBEM: reguladores ou moduladores: produzidos por células presentes no estroma de sustentação da medula óssea: - INF-gama: linfocina produzida pelo linf. T que inibe proliferação de células imaturas normais; - Prostablandina E: produzida por macrófagos → inibe as CFU-GM; - Lactoferrina: quando sai dos grânulos dos neutrófilos inibem a proliferação das células jovens da medula óssea; - TNF-alfa: inibe precursores da mielopoese quando colocado em cultura de medula óssea; - TGF-beta: fator transformador de crescimento: grupo de polipeptídeo de ação reguladora, tanto de mielopoiese como da linfopoiese (TGF B1, B2, B3) → citocinas produzidas por várias células da medula e liberadas durante a desgranulação das plaquetas; inibe a megacariocitopoiese + eritropoiese + granulo-monocitopoiese; DISTRIBUIÇÃO ESPACIAL DAS CÉLULAS NA MEDULA as SC ficam junto ao tecido ósseo na região subendosteal das trabéculas ósseas do esterno ou do osso ilíaco; na região central da medula (região axial) ficam os precursores mais diferenciados, células comprometidas e células maduras, que passam a circulação pelos vasos sinusóides venosos centrais; ERITROPOIESE a partir da célula-tronco, a eritropoiese passa pelas células progenitoras CFU-GEMM, BFU-E e CFU-E até o primeiro precursor eritroide com estrutura identificável na medula óssea (o proeritroblasto); o proeritroblasto tem capacidade de se dividir → tamanho da célula diminui junto com a expansão da linhagem; os eritroblastos ortocromáticos são incapazes de se dividir, mas conseguem acumular hemoglobina; - o núcleo dessas células é degenerado em um processo chamado CARIORRÉXIS; - O conteúdo do DNA é cercado por uma camada de hemoglobina do citoplasma → expulso da célula; o que sobra da célula sem núcleo é o eritrócito carregado de hemoglobina: RETICULÓCITO! o reticulócito pode circular, mas ainda tem restos de corpúsculos citoplasmáticos e membrana que precisam ser eliminados → então, passam pelos capilares sinusóides do baço para sofrerem ação dos macrófagos esplênicos e se tornarem ERITRÓCITOS MADUROS; o principal fator que regula a emissão de eritrócitos pro sangue é o nível das trocas de gases entre as células e os tecidos, ou seja, a oxigenação dos tecidos regula a produção de glóbulos vermelhos pela medula óssea! em baixa tensão de O2 → estímulo para eritropoiese; - a diminuição da quantidade de oxigênio que o sangue da para os tecidos estimula a secreção de eritropoetina (EPO) → a EPO age na medula aumentando a produção de eritrócitos; a EPO é secretada por células tubulares ou endoteliais peritubulares dos rins → essas células tem receptores capazes de detectar variações na concentração de oxigênio no sangue; - cerca de 10% da EPO é produzida no fígado ou macrófagos da medula óssea; a EPO: - estimula a proliferação de células indiferenciadas medulares → aumentando a mitose; - estimula o amadurecimento das células indiferenciadas → caminham para a eripoiese; - estimula a síntese de hemoglobina; - aumenta a taxa de reticulócitos no sangue; a testosterona e os andrógenos estimulam as unidades/ células formadoras de colônias eritróides na medula → estimulando indiretamente a produção de eritropoetina; GRANULOPOIESE E MONOPOIESE os granulócitos e monócitos do sangue sangue são formados na medula por uma célula precursora comum; - células progenitoras granulopoiéticas, mieloblastos, promielócitos e mielócitos constituem um conjunto mitótico, enquanto metamielócitos, bastonetes e granulócitos segmentados formam um compartimento pós-mitótico de maturação; na medula óssea existe um grande número de bastonetes e neutrófilos segmentados que formam uma reserva granulocítica medular;depois de serem liberados da medula óssea, os granulócitos ficam 6 a 10 horas na circulação antes de migrarem para os tecidos onde desempenham sua função fagocítica; na corrente sanguínea, os neutrófilos se distribuem em 2 pools (compartimentos) de tamanho parecido: 1. Pool circulante: aparece nas contagens expressas no hemograma; 2. Pool marginal: não aparece na contagem do hemograma; fatores de crescimento: IL-1, IL-3, IL-6 e IL-11 + fatores estimulantes de colônias granulocítico-macrofágicas (GM-CSF), granulocíticas (G_CSF) e monocíticas (M-CSF); Ex: nas infecções tem aumento na produção de granulócitos e monócitos induzido por maior produção de fatores de crescimento pelas células do estroma e linfócitos T em resposta a endotoxina, IL-1 ou TNF; TROMBOPOESE plaquetas são produzidas pela fragmentação do citoplasma dos megacariócitos; - amadurece por replicação endomitótica sincrônica (replicação do DNA sem ter divisão nuclear ou citoplasmática) = aumenta o volume do citoplasma a medida que o número de lobos nucleares aumenta em múltiplos de dois; invaginações da membrana plasmática evoluem durante o desenvolvimento do megacariócito → rede ramificada → citoplasma se torna granular → fragmentação das extremidades das extensões do citoplasma do megacariócito → plaqueta; principal regulador da produção de plaquetas: trombopoetina = prod; no fígado e rins; aumenta o número e ritmo da maturação dos megacariócitos para a produção de mais plaquetas;
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