Hematopoéza

 

Otázka: Hematopoéza

Předmět: Lékařství

Přidal(a): Verouš

 

Základní informace: 

• Leukocyty podobně jako ostatní buňky krvetvorby pochází z mezenchymové tkáně a účastní se obranných reakcí organismu
• Leukocyty jsou bezbarvé kulovité buňky, obsahující jádro
• U leukocytů rozlišujeme několik druhů, které se liší morfologicky a funkčně

Z morfologického hlediska rozlišujeme leukocyty na: 

• granulocyty (polymorfonukleáry) – obsahují lysozómy a sekreční granula, podle jejich barvitelnosti se rozlišují na neutrofily, eozinofily, bazofily
• agranulocyty (mononukleáry) – lymfocyty, monocyty, plazmocyty
• Celkové množství leukocytů tvoří u dospělého člověka přibližně 1500 g
• Přežívání zralých neutrofilů v krevním oběhu je jen několik hodin, poté přechází do tkání, kde pravděpodobně zanikají
• Zralé eozinofily přežívají v krevním oběhu 12–24 hodin a následně přecházejí do oblastí mimo krevní oběh
• Přežití bazofilů se v krevním oběhu pohybuje kolem 4–7 dnů
• Zralé monocyty v krevním oběhu přežívají několik dní. Některé z nich se vrací zpět do krevního oběhu, jiné se naopak usazují v tkáních a za určitých okolností se zde udržují. V těchto tkáních se diferencují na specifické tkáňové makrofágy
• Běžná populace lymfocytů přežívá v krevním oběhu několik dní až týdnů, paměťové buňky přežívají několik let až desetiletí
• Leukocyty obsahují velké množství enzymů, některé z nich mají velký význam při cytochemickém průkazu
• Z neutrofilní řady se při cytochemickém průkazu uplatňují hlavně myeloperoxidáza, esteráza a lipidy
• Eozinofilní granula obsahují především myeloperoxidázu a lipidy, neobsahují lysozym, navíc je v eozinofilech přítomen histanim a plazminogen
• V bazofilních granulích je přítomen hlavně histamin a heparin
• Monocyty obsahují esterázy, mladší monocyty myeloperoxidázu a lysozym
• Lymfocyty obsahují lipidy, ale zhruba jen poloviční množství než granulocyty, dále obsahují kyselé hydrolázy

 

Funkce leukocytů

NEUTROFILNÍ SEGMENT

• Neutrofily představují obrannou linii organismu proti infekci
• Primární funkcí neutrofilních granulocytů je lokalizace a destrukce mikroorganismu nebo omezení rychlosti jejich rozmnožování
• Tuto funkci jim umožňuje několik specifických vlastností: 
• chemotaxe
• pohyblivost
• adheze
• fagocytóza a degranulace
• zabití mikroorganismu
• Neutrofily jsou schopny fagocytovat bakterie, viry, protozoa, některé viry, buňky infikované viry, nádorové buňky
• Při cytotoxickém působení využívají reaktivní mediátory kyslíku ve spolupráci s myeloperoxidázou a volnými anionty Cl¯
• Rozhodující význam pro funkční aktivitu neutrofilů mají granula
•  Granula neutrofilů se podle funkce a obsahu přítomných látek rozdělují na 3 hlavní skupiny: 
•  azurofilní
•  specifická
•  malá zásobní
• Jejich funkcí je poskytnout enzymatickou výbavu pro rozklad různých makromolekul, případně usmrcovat pohlcené bakterie
• Neutrofilní granula obsahují antimikrobiální nebo cytotoxické látky, neutrální protézy, kyselé hydrolázy, cytoplazmatické membránové receptory
• Klíčový enzym azurofilních granul je myeloperoxidáza
• Její funkce je podobná funkcí komplementu, která spočívá v poškození cytoplazmatické membrány cílových buněk

 

BAZOFILNÍ SEGMENT

• Bazofily jsou nefagocytující buňky, které po aktivaci ze svých granulí uvolňují různé látky
• Bazofilní granula obsahující histamin, serotonin, leuktrieny a heparin, které jsou odpovědné za alergickou odpověď
• Svými vlastnostmi se bazofily podobají žírným buňkám

 

EOZINOFILNÍ SEGMENT

• Hlavní funkcí eozinofilů je cytotoxická reakce namířená proti parazitárním infekcím
• Eozinofily obsahují speciální eozinofilovou peroxidázu. 
• Granula eozinofilů dále obsahují zásaditý protein, kationový protein, arylsulfatázu B, fosfolipázu D, histamin a neurotoxin
• Po uvolnění do okolí tyto proteiny škodí a zabíjí parazita ne jenom v larválním stádiu
• Bohužel, ale mohou tyto látky poškodit i zdravou tkáň hostitele
• Eozinofily mohou fagocytovat bakterie, kvasinky a prvoky
• U hypersenzitivních reakcí se podílí na chronických alergických reakcích

 

MONOCYT

• Monocyty v případě zánětu migrují k zánětlivému ložisku, kde projevují fagocytární aktivitu
• Produkují IL-1 a INF α a některé další látky, které modulují funkčnost ostatních buněk
• Monocyty patří k hlavnímu obrannému fagocytujícímu systému a mění svůj tvar podle pohlcené částice

Obranných mechanismů se monocyty zúčastňují: 

• fagocytováním cizorodých látek 
• rozložením fagocytovaného materiálu na antigenní peptidy

 

LYMFOCYTY

• Lymfocyty plní rozličné funkce při imunitních reakcích: 
• B lymfocyty – zodpovídají za specifickou protilátkovou imunitu 
• T lymfocyty – zodpovídají za specifickou buněčnou imunitu

 

NK BB

• NK buňky (natural killer) jsou zodpovědné za přirozenou cytotoxicitu a zajišťují na antigenech nezávislou protinádorovou imunitu

 

TVORBA A VÝVOJ LEUKOCYTŮ

Vývoj krevních buněk probíhá v kostní dřeni od kmenových buněk přes buňky progenitorové, až po velmi diferencované buňky, které se účastní transportu kyslíku (erytrocyty), procesu srážení krve (trombocyty) a obranyschopnosti organizmu (lymfocyty, monocyty, granulocyty). Za normálních okolností probíhá v dospělosti krvetvorba v kostní dřeni. Část lymfocytů se i po narození tvoří nadále v lymfatické tkáni, monocyty a makrofágy i v jiných tkáních organizmu. Při zvýšených nárocích na kostní dřeň, se může krvetvorba obnovit i v jiných orgánech než v kostní dřeni (játra, slezina).

 

GRANULOCYTÁRNÍ VÝVOJOVÁ ŘADA

• Granulopoéza a monocytopoéza vycházejí ze společné progenitorové buňky CFU-GM, která se pak dále diferencuje na kmenové buňky pro granulopoézu (CFU-G) a monodendrický prekurzor a další diferenciaci v monocyto-makrofágovou linii (CFU-M) a dendritický prekurzor.
• Během vývoje granulocytů rozeznáváme stádia myeloblastů, promyelocytů, myelocytů, metamyelocytů, neutrofilních tyček a segmentů. V průběhu vyzrávání se buňky granulocytární řady zmenšují, výjimku tvoří přechod myeloblastu v promyelocyt, kdy promyelocyt je větší než myeloblast. Mizí jadérka, zahušťuje se a zhutňuje chromatin.
• V cytoplasmě se nejprve objevují primární granula – azurofilní a sekundární – specifická. Azurofilní granulace je jasně až tmavě červená, první granula lez pozorovat už v myeloblastech, jejich množství se pak zvyšuje u promyelocytů a od stádia myelocytů jich ubývá. V metamyelocytech najdeme jen vzácně jen vzácně azurofilní granula. Specifická granulace je trojího typu – neutrofilní, basofilní a eozinofilní. Tento typ granulace se objevuje už v myelocytech v cytoplasmě v oblasti buněčného jádra.

 

Charakteristika buněk granulocytární řady

• Myeloblast – je kulatá nebo oválná buňka o průměru 14-20 µm s úzkým lemem bazofilní cytoplasmy. Jádro myeloblastu je velké kulaté nebo oválné obsahující 2-5 jadérka, zabírá větší část buňky. Chromatin jádra je jemný, plsťovitý, pravidelně propletený a síťovitého charakteru. Cytoplasma je bazofilní bez granul, někdy houbovitá až pěnovitá.
• Promyelocyt – je velká kulatá buňka o průměru 18-25 µm. Jádro je velké, jemně síťované, obsahující 2-4 jadérka. Modrá cytoplasma obsahuje hrubá azurofilní granula, která se barví tmavočerveně, červenohnědě až černě. Jejich počet stoupá v průběhu vyzrávání promyelocytu.
• Myelocyt – může mít charakter méně vyzrále nebo zralejší buňky. Velikost myelocytu se pohybuje v rozmezí 16-20 µm. Jádro je menší než jádro promyelocytu, oválného nebo kulatého tvaru, někdy bývá mírně vtlačené. Chromatin jádra je hutný s trámčitým uspořádaním a je hrubšího zhledu než u promyelocytu. Jadérka jsou při panoptickém barvení málo zřetelná. Cytoplasma je v méně zralých formách slabě bazofilní, ve vyzrálejších formách je oxyfilní. Granulace je specifická. Podle granulce rozeznáváme myelocyty neutrofilní, bazofilní a eozinofilní.
• Metamyelocyt – je buňka o velikosti 10-18 µm. Jádro metamyelocytu je menší, tvaru ledviny nebo fazole, uložené v obvodové části buňky. Chromatin jádra je hutnější než u myelocytu, tvoří pletivo, se širokými oky, která jsou zbarvena jasněji. Jádro má zřetelný charakter políček. Cytoplasma je růžová a podle typu granulí rozeznáváme metamyelocyty neutrofilní, bazofilní a eozurofilní.
• Nesegmentovaný granulocyt (tyč) – je velikosti 10-16 µm. Jádro není členěné, uložené blíže ke středu buňky, tvaru paličky nebo tyčky, většinou lehce zahnuté. Tvary jádra mohou být i esovité, tvaru podkovy nebo kličky. Chromatin jádra je hrubě trámcovitý. Střídají se v něm místa kondenzovaného chromatinu s místy se světlými interchromatinovými prostory. Cytoplazma je růžová se specifickými granuly, podle kterých rozeznáváme neutrofilní, bazofilní a eozinofilní tyč.

 

Segmentovaný granulocyt 

• neutrofilní segment – jádro je velmi bohaté na chromatin a rozděleno na 2-5 segmentů, které jsou spojeny tenkými nebo silnějšími můstky. Jednotlivé jaderné úseky nejsou pravidelné a kulaté, ale většinou zprohýbané nebo rozmanitě nepravidelné. Chromatin je hutný, seskupený v hrudkách hlavně po obvodu jádra. Velikost buňky se pohybuje v rozmezí 10-14 µm. Cytoplasma je oxyfilní s jemnou granulací,
• eozinofilní segment – velikost buňky je v rozmezí 10-16 µm. Jádro je většinou rozděleno na dva segmenty, které jsou spojeny nitkovitým můstkem. Chromatin je stejně hutný jako u neutrofilního segmentu. Cytoplasma je velmi světlá až bezbarvá, obsahující eozinofilní zrna,
• bazofilní segment – je menší velikosti než neutrofilní a eozinofilní segment, průměru 10-12 µm. Jádro je nepravidelné až laločnaté s malým množstvím chromatinu (tvarem připomíná jetelový list). Jádro bývá překryto purpurovými nebo modročernými bazofilními zrnky velikosti 0,3-0,8 µm. Ty jsou ovšem ve vodě rozpustná a při barvení se mohou z buňky vyplavit. Cytoplasma je růžová s hnědým odstínem.

 

MONOCYTÁRNÍ VÝVOJOVÁ ŘADA

Monocyty vznikají ze stejné prekurzorové buňky jako neutrofily (CFU-GM). Prekurzorem monocytu je monoblast, který je morfologicky od myeloblastu prakticky nerozeznatelný. Z monoblastu se dále vyvíjí promonocyt a ten přechází v monocyt. Z cirkulující krve se monocyt dostává do tkání, kde delší dobu přežívá a diferencuje se na specifické typy makrofágů v závislosti na místě vyzrávání.

 

Charakteristika buněk monocytární řady

• Monoblast – je buňka velikosti 16-22 µm. Jádro je kulaté, někdy ledvinovité se 2-6 jadérky. Chromatin jádra je jemně uspořádán v dlouhých stuhách. Barva cytoplasmy je nejasně modrá nebo šedá, bez granulí.
• Promonocyt – velikosti 18-22 µm. Jádro je většinou ledvinovitého tvaru, zřídka kulaté. Jadérka nejsou již v panoptickém barvení patrná. Chromatin jádra jemný a vláknitý. Cytoplasma šedomodrá s drobnou azurofilní granulací a nepravidelnými obrysy.
• Monocyt – V obvodové krvi je monocyt největší buňkou, jeho velikost se pohybuje v rozmezí 18-22 µm. Jádro je podkovovité, fazolovité nebo laločnaté, někdy oválné, uložené lehce excentricky. Chromatin jádra je řídký, vláknitý, uspořádán do stuh. Cytoplasma je šedomodrá nebo kouřově zbarvená, může obsahovat vakuoly. Někdy může obsahovat azurofilní granula, nestejnoměrně rozložená. Na rozdíl od lymfocytů jsou tato zrnka lehce nafialovělá. Okraj cytoplasmy bývá nepravidelný.

 

LYMOFOCYTÁRNÍ VÝVOJOVÁ ŘADA

• Lymfopoéza vychází z progenitorových buněk (CFU-L), které dávají za vznik lymfocytů. Lymfocyty jsou produkovány lymfatickými uzlinami, slezinou, thymem a kostní dřeň.
• Podle nomenklatury uživené v klinické hematologii jsou kmenovými prekurzorovými buňkami lymfoblasty, ze kterých další diferenciací a zráním vznikají prolymfocyty a ty dávají vznik lymfocytům.
• Z lymfoidní linie se dále diferencují NK, lymfocyty B a T. Vývoj B lymfocytů probíhá u lidí v kostní dřeni a ukončuje se po setkání s antigenem v sekundárních lymfoidních orgánech (uzliny, slezina, Peyerovy pláty). Konečným stádiem diferenciace B lymfocytů jsou plazmatické buňky, produkující protilátky. Hlavní části vývoje T lymfocytů probíhá v thymu.

Thymus opouští dvě hlavní genotypicky odlišné subpopulace:

• Prekurzory pomocných T buněk (Th), které mají na povrchu receptor CD 4
• Prekurzory cytotoxických T buněk (Tc), které mají na povrchu receptor CD 8
• Další hlavní subpopulací lymfocytů jsou NK buňky, které jsou vývojově bližší T lymfocytům než B lymfocytů. Část B a T lymfocytů se po setkání s antigenem diferencují v tzv. paměťové buňky, které jdou zodpovědné za imunologickou odpověď.

 

Charakteristika buněk lymfocytární řady

• Lymfoblast je od myoblastu nebo myeloblastu obtížně morfologicky odlišitelný. Průměrná velikost lymfoblastu se pohybuje kolem 14–20 µm. Jádro je velké, kulaté nebo oválné, centrálně nebo mírně excentricky uložené, vyplňující velkou část buňky. Chromatin jádra je jemný, vláknitý nebo zrnitý. Jádro obsahuje 1–3 jadérka, která jsou světlejší a jasně viditelná. Cytoplasma lymfoblastu je bazofilní bez granul, většinou tvořící úzký lem kolem jádra.
• Prolymfocyt je buňka průměrné velikosti 14–20 µm. Jádro prolymfocytu je ovalné, velké a excentricky uložené. Chromatin jádra je středně kondenzovaný a trámčitě uspořádaný. Jádro prolymfocytu obsahuje jedno, často velké jadérko, někdy nevýrazné, uložené centrálně. Cytoplasmu má prolymfocyt bohatou, šedomodrou až lehce bazofilní, bez vakuol a granulace.
• Malý lymfocyt je velikosti 8–12 µm, okrouhlého tvaru. Jádro má poměrně velké kulaté, oválné nebo na jedné straně vpáčené, případně zaškrcené. Od cytoplasmy je jasně ohraničeno., nebývá uloženo ve středu buňky, ale lehce excentricky, takže lem cytoplasmy není stejně široký. Chromatin jádra se barví tmavě, je hutný a bohatý, většinou stočený v hustou spleť vláken a uzlů. Někdy jsou patrné hrudky chromatinu, jádro pak působí hrubě políčkovité. Cytoplasma je světle modrá, v některých lymfocytech i bezbarvá. Její množství závisí na velikosti buňky. V cytoplasmě mohou být přítomna jemnější, či hrubší až azurofilní granula, jejich počet však nebývá velký.
• Velký lymfocyt je průměrné velikosti 12–16 µm. Okraje buňky jsou mírně zvlněné, zploštělé nebo vtlačené. Jádro je podobné struktury jako u malého lymfocytu, pouze chromatin je světlejší. Cytoplasma je bohatší, lehce bazofilní.
• Plazmoblast je buňka velikosti 18–25 µm. Jádro plazmoblastu je velké, kulaté nebo ovalné, spíše centrálně uložené. Jaderný chromatin je hrubší struktury než v ostatních blastických buňkách. Jádro obsahuje jedno nebo více jadérek, která bývají hůře patrná. Cytoplasma nebývá příliš objemná, je bazofilní s perinukleárním projasněním.
• Proplazmocyt je velikosti 20–25 µm, jádro má kulaté nebo ovalné, excentricky uložené. Chromatin jádra je středně hrubý, s výraznou strukturou a s často patrnými jadérky. Cytoplasma je bohatší a více bazofilní než u plazmoblastu, s naznačeným lokálním projasněním.
• Plazmocyt je průměrné velikosti 14–22 µm. Jádro plazmocytu je typicky kulaté, vzhledem k celkové velikosti buňky relativně malé, excentricky uložené. Chromatin jádra je hrubší, hutný lehce nehomogenní s centrálními drobnými projasněními. Jadérka nejsou v plazmocytu patrná. Cytoplasma je bohatá, sytě bazofilně zbarvená, s lokálním projasněním nasedajícím přímo na jádro.