SISTEMA HEMATOLÓGICO.

COMPONENTES Y FUNCIONES

CBCC6-2013

Depto. Básico de Medicina

Cátedra de Hematología

SISTEMA HEMATOLÓGICO

SANGRE

MEDULA ÓSEA

TIMO

ORGANOS LINFATICOS SECUNDARIOS

Ganglios

Bazo

Hígado

Tejido Linfoide Asociado a Mucosas (MALT)

Transporte Gases respiratorios: O2 y CO2

Nutrientes, metabolitos, hormonas, enzimas,…

Regulación Hormonal Temperatura

Protección Hemostasia (agregación plaquetaria y coagulación) Inmunidad (leucocitos, anticuerpos)

Homeostasis mantenimiento del medio interno

Funciones de la sangre

TRANSPORTE DE OXIGENO

Celulas: Glóbulos Rojos o Eritrocitos

(Hemoglobina/Fe)

Otros Componentes: plasma

HEMOSTASIS

Células: Plaquetas

Célula Endotelial

Otras

Otros componentes: Factores de la Coagulación

DEFENSA-INMUNIDAD

Células: Glóbulos Blancos o Leucocitos

Monocitos/Macrófagos (SFMN)

Granulocitos: Neutrofilos, Basófilos, Eosinófilos

Linfocitos T/B – Células Dendríticas

Otros componentes:

Inmunoglobulinas

Citoquinas

Otros

Volemia

Volumen total de sangre en el cuerpo

5.600 ml en un adulto de 70 kg

8 % del peso corporal

Composición de la sangre

55 % Plasma

45 % Células sanguíneas

Eritrocitos > 99 %

Leucocitos

Plaquetas

< 1 %

Hematocrito

Hematocrito normal 45 %

Anemia < 40 %

Policitemia > 50 %

FORMACIÓN DE CÉLULAS

SANGUÍNEAS

• formación continua de los distintos

elementos formes de la sangre • mantenimiento dentro de límites

normales en sangre periférica

Mecanismo fisiológico responsable de:

HEMATOPOYESIS

• 175 billones GR/día

• 70 billones granulocitos/día (N,Eo,Ba)

• 175 billones plaquetas/día

Hematopoyesis

Producción diaria: GR, GB, plaquetas

de producción: 5-10 veces

¿DONDE SE PRODUCE?

Hematopoyesis

ANGIOGÉNESIS - ISLOTES SANGUÍNEOS

MESODERMO

Saco Vitelino

Sitios i/embr (AGM)

HEMANGIOBLAST0S

ANGIOBLASTOS

Endotelio

(VS)

CELULAS

HEMATOPOYETICAS

Células sanguíneas en

desarrollo

Ontogenia

ETAPA ADULTA

cpos. vertebrales

esternón

costillas

pelvis

cráneo

epífisis h. largos

Hematopoyesis postnatal: MO

Hematopoyesis

Infancia (Expansión final: MO) Expansión

del tejido

hematopoyético:

necesidades:

M Roja <-> M Grasa

E/M: Hígado y Bazo

(migración HSC por SP)

Adulto

MÉDULA ÓSEA

MÉDULA ÓSEA ROJA

Color debido a la abundancia de eritrocitos y de hemoglobina.

Predomina en la infancia

MÉDULA ÓSEA AMARILLA

Color debido a la abundancia de adipocitos con un alto contenido de carotenos.

Predomina en los adultos

HISTOLOGIA MÉDULA ÓSEA

PARÉNQUIMA: Células sanguíneas en desarrollo. ESTROMA: Sinusoides medulares (células endoteliales) Fibras reticulares Células reticulares Células adiposas Macrófagos Arterias

Componentes:

Hueso trabecular

Grasa

Islotes hematopoyéticos -> Celularidad: 30-70%

ESTROMA es el micraambiente necesario para

la sobrevida y la diferenciación de las células

• citoquinas hematopoyéticas

(factores de crecimiento,

hormonas)

• matriz extracelular

(fibronectina, colágeno,

laminina, proteoglicanos,

hialurónico

• interacción célula-célula

(osteoclastos, fibroblastos,

células endoteliales,

reticulares y dendríticas,

macrófagos)

Estroma de la médula ósea

Irrigación arterial

Ocurre a través de dos vías:

1. Provenientes del periostio

2. La arteria nutricia envía las ramas:

arterias longitudinales centrales

(la cual envía ramas a través del endostio).

Estroma de la médula ósea

Es muy desarrollado Son la vía utilizada por las células

sanguíneas una vez formadas, para llegar a la sangre desde la médula ósea

Son SINUSOIDES de pared delgada Se anastomosan (se unen unos a

otros)

Sistema de senos venosos

Estroma de la médula ósea

Sinusoides

Vena longitudinal central

Compartimiento hemopoyético

Senos colectores

Arteria longitudinal central

Estroma de la médula ósea

El paso de las células sanguíneas, UNA VEZ FORMADAS EN LA MÉDULA ÓSEA, es TRANSCELULAR, a través de un poro transitorio de migración.

SINUSOIDE

Sinusoide

Célula

estromal

Adipocito

Megacariocito

Plaquetas

MÉDULA ÓSEA ROJA

Fibras

reticulares

Célula

endotelial

MF

GR GB

Célula

estromal

Estroma de la médula ósea

Células reticulares

Son fibroblastos especializados

Rodean a los senos venosos, formando una capa discontinua

Expanden sus ramificaciones citoplasmáticas por el tejido mieloide

FUNCIÓN :

Participan en interacciones inductivas o reguladoras con

las células madre hemopoyéticas: síntesis de FC y

expresión de moléculas de adhesión

Soporte mecánico/físico para CPH

Sintetizar fibras reticulares

HISTOLOGÍA DE MÉDULA ÓSEA

HISTOLOGÍA DE MÉDULA ÓSEA

Células de la MO

Endoteliales (senos venosos)

Células reticulares

Adipocitos

Osteocitos/blastos (hueso medular)

Hematopoyéticas: HSC -> maduras

Otras SC no hematopoyeticas: (Pluri)/Multipotentes: MAPC/MSC

Célula Madre Hematopoyética

Progenitor Mieloide Progenitor Linfoide

Plaquetas G. Bas. G. Neu. G. Eos. Mon. Lin. B Lin. T N K Eritrocito

• Modificado de: Häggström M (2007). Hematopoiesis.

Mielopoyesis: Eritropoyesis, megacariopoyesis, granulo-

monopoyesis. Los progenitores de las plaquetas,

hematíes, granulocitos y monocitos realizan todo su

proceso de proliferación y diferenciación en la médula

ósea.

Linfopoyesis: Proceso de producción de linfocitos. A

diferencia de lo que ocurre con los demás tipos celulares

de la sangre, los linfocitos también proliferan y maduran

fuera de la médula ósea (linfocitos T)

HEMATOPOYESIS

HEMATOPOYESIS

Multipotent Stem Cell

Determinación Diferenciación

HSC

multipotente

Precursores y células maduras

Progenitores determinados

Precursores y células maduras

Progenitores determinados

Influencias: - estroma medular ? - FC ?

HSC

Eritrocitos

BFU-E

L. T P.Eo P.B Mono

CFU-ba Pre-B Pre-T CFU-Eo

Plaquetas

MK

CFU-MK

P.N.

CFU-GM

Macrofago

CFU-E

L. B

PRECURSORES

CELULAS

MADURAS

Identificación

citológica

Autorrenovación

Proliferación

PROGENITORES

CONCEPTO DE « STEM CELL »

SC

AUTORRENOVACION

MULTI/PLURIPOTENCIA -> PLASTICIDAD

AUTORRENOVACIÓN

PLURI/MULTIPOTENCIA

• Toti • Pluri • Multi • Oligo • Uni

Figure 3-7 Differentiation of embryonic cells and generation of tissue cells by bone marrow precursors. During embryonic development the three germ layers-endoderm, mesoderm, and

ectoderm-are formed, generating all tissues of the body. Adult stem cells localized in organs derived from these layers produce cells that are specific for the organs at which they reside.

However, some adult bone marrow stem cells, in addition to producing the blood lineages (mesodermal derived), can also generate cells for tissues that originated from the endoderm and

ectoderm (indicated by the red lines). (Modified from Korbling M, Estrov Z: Adult stem cells for tissue repair-a new theropeutic concept? N Engl J Med 349:570-582, 2003.)

Downloaded from: Robbins & Cotran Pathologic Basis of Disease (on 10 June 2008 10:54 PM)

© 2007 Elsevier

CONCEPTO DE PLASTICIDAD

Capacidad de diferenciación cruzando las

barreras tejido específicas (linaje, tejido y capa germinal)

CM EMBRIONARIAS vs CM ADULTAS

• Embrionarias • Fetales • Adultas

iPS

TIPOS Y FUENTES DE CELULAS MADRE

CONCEPTO DE PLASTICIDAD

Una SC de un tejido es capaz de diferenciarse hacia tipos celulares de otros tejidos incluso de origen

germinal diferente.

CM EMBRIONARIAS vs CM ADULTAS

Propiedades de las HSC

- Autorrenovación

- Pluri/Multipotencia y Plasticidad

- Reconstitución hematopoyética a largo plazo

-> TISULAR (SC)

DIFICULTADES PARA SU ESTUDIO

- No reconocibles directamente (por criterios morfológicos o fenotípicos)

- Frecuencia muy baja

- Quiescentes: G0 (G1)

HEMATOPOYESIS

Progenitores hematopoyéticos

• Cultivos celulares: Test de colonias (CFC o CFU)

• funcionales: respuesta a FC

• indirectos y retrospectivos

• Inmunológicas: ICQ, IF, CF

• marcadores específicos

HEMATOPOYESIS

Línea Mieloide

• Modificado de: Häggström M (2007). Hematopoiesis.

Célula Madre Mieloide

Plaquetas Basófilos Neutrófilos Eosinófilos Monocitos Eritrocitos

Megacariocito

CFU-Meg CFU-E CFU-M CFU-G CFU-Eos CFU-Bas

BFU-Meg BFU-E CFU-GM

CFU: Test de colonias CFU-GM D14

CFU-Geo D18

CFU-M D14

CFU-E D10

BFU-Em D16 BFU-Em D14

BFU-Ei D18 BFU-Ei D17

AC-Fluorocromo

AC-Enzima + sustrato -> compuesto coloreado

Expresión de marcadores Métodos inmunológicos: IF, CF, ICQ

HEMATOPOYESIS

Métodos de Estudio de Células maduras (SP) y precursores (MO)

• HEMOGRAMA: Cuantificación y “preclasificación”

• ESTUDIO CITOLÓGICO (May-Grünwald-Giemsa):

- Estudio de lámina periférica o frotis sanguíneo

- Estudio del aspirado medular o mielograma

• Técnicas especiales

-Citoquímica

-Inmunológicas

CUANTIFICACIÓN

IMPEDANCIA

(principio Coulter)

LASER

(principio de la CF)

AUTOMATICA

Contadores automáticos

MANUAL

Cámara de Neubauer

0.1 ul

(1x1x0.1)

HEMOGRAMA

Analizadores hematológicos automáticos

Estudio citológicos morfológicos

Mielograma

Precursores

Médula ósea

Frotis sanguíneo

Células maduras

Sangre periférica

Estudio del frotis sanguíneo o lámina periférica

neutrófilo

monocito linfocito

Estudio del frotis sanguíneo o lámina periférica

Mielograma o aspirado medular

H E M O P O Y E S I S

Proliferación & diferenciación & liberación hacia SP

Regulación del n° en relación a la pérdida y necesidades

ej. infección bacteriana o bajo nivel de O2 en la altura

STEM

CELL

FACTORES DE CRECIMIENTO:

Regulación de la hematopoyesis

• con otras células hematopoyéticas

• con el microambiente medular

• con la MEC

• con FC

I

N

T

E

R

A

C

C

I

Ó

N

FUNCIONES

FACTORES DE CRECIMIENTO HEMATOPOYÉTICOS

activación funcional

maduración

diferenciación (compromiso con

un linaje)

proliferación

sobrevida (apoptosis)

ACCIÓN MULTIPOTENCIAL

HEMATOPOYESIS

• Modificado de: Häggström M (2007). Hematopoiesis.

Progenitor Linfoide

Megacariocito

Plaquetas Basófilo Neutrófilo Eosinófilo Monocito

Progenitor Mieloide

Eritrocito

Tpo

IL-11 Epo GM-CSF

M-CSF

IL-4

IL-9

GM-CSF

IL-5

GM-CSF

G-CSF

IL-8

IL-1

IL-3

C M H IL-3

IL-6

GM-CSF

SCF

IL-3

IL-1

SCF

Il-3

GM-CSF

Linfocito B Linfocito T

IL-2

IL-9

IL-12

IL-4

IL-5

IL-6

IL-7

IL-11

SCF

Il-3

REGULACIÓN DE LA HEMATOPOYESIS

• cuantitativas

• cualitativas

• mixtas

PATOLOGÍA HEMATOLÓGICA

ALTERACIONES: • serie ROJA

• serie BLANCA

• serie MEGACARIOCÍTICA

• COMBINADAS

• hereditarias

• adquiridas

SERIE ROJA ANEMIA POLICITEMIA

SERIE BLANCA LEUCOPENIA LEUCOCITOSIS

SERIE PLAQUETARIA PLAQUETOPENIA HIPERPLAQUETOSIS

PATOLOGÍA HEMATOLÓGICA

ETIOPATOGENIA

CENTRAL:

PERIFÉRICA:

(Medular)

carencia (premedular)

hipoproducción

disfunción

sustitución

(Postmedular)

pérdidas agudas

destrucción periférica

consumo

¡GRACIAS!