Органы кроветворения

Органы кроветворения

СХЕМА КРОВЕТВОРЕНИЯ

Современная схема кроветворения подразделяет все клетки крови на 6 классов.

1) В первом классе определяются только стволовые клетки (СКК) — класс полипотентных клеток-предшественников. Эти клетки лимфоцитоподобные. Обычными способами микроскопирования не выделяются. Редко делятся, обладают свойством самоподдержания.

Одна СКК обеспечивает суточный объём крови: 200 млрд, эритроцитов и 300 млрд. лейкоцитов.

За прародительницу всех клеток крови принимается единственная СКК. Это привело к разработке Унитарной теории (А.А. Максимов).

2) Класс частично детерминированных клеток-предшественников. Клетки еще полипотентны, но среди них уже выделяют 2 типа клеток:

— клетка-предшественница лимфопоэза;

— клетка-предшественница миелопоэза.

Отсюда различают два вида ткани: лимфоидная, которая составляет лимфоидные органы (тимус, селезёнка, лимфоузлы, скоплениялимфатических узелков); миелоидная, составляющая миелоидные органы (ККМ).

В лимфоидных органах — это ретикулярная и соединительная ткани, и последняя блокирует миелопоэз. В миелоидных органах — это ретикулярная ткань. Т.о., если меняется микроокружение, соединительная ткань теряет блокирующее свойство, и миелоидная ткань встречается в лимфоидных органах.

3) Класс унипотентных клеток-предшественников. Каждая клетка дает свой ''росток"

Клетки 2-го и 3-го классов также морфологически не распознаваемы. Но эти клетки могут образовывать колонии в селезёнке у смертельно облученных животных или при культивировании на питательных средах — это т.н. колонии-образующие единицы (КОЭ).

На клетки 2-го класса оказывает влияние микроокружение, а на клетки 3-го класса влияют гормоны — поэтины. Поэтому клетки 3-го класса называются поэтин-чувствительными клетками. Поэтины вырабатываются в различных органах: эритропоэтины вырабатываются в почках, желудке, яичке; В-активин и Т-активин — в тимусе. Поэтины могут быть возбуждающего и блокирующего характера.

При установлении патологий на уровне 3-го класса требуется гормональное лечение. Около 50% патологий для данного класса практически излечимо.

4) Класс пролиферирующих клеток. Это морфологически распознаваемые клетки.

Название каждой клетки данного класса заканчивается на «-бласт». Возможна регуляция пролиферации за счет цитостатинов, цитомитогенетиков.

5) Класс созревающих клеток. Происходит в основном их дифференцировка, при этом:

— они постепенно уменьшаются в размерах;

— изменяется форма ядра (от круглой до сегментоядерного или вообще выбрасывается). Ядро становится менее базофильным;

— меняется цвет цитоплазмы:

— появляется специфическая зернистость.

Часть клеток продолжает делиться:

— клетки эритроидного ряда;

— гранулоциты.

6) Класс зрелых клеток.

Они функционируют или в крови (эритроциты, тромбоциты), или за пределами сосудистого русла (лейкоциты).

кроветворение мозг тимус

ОРГАНЫ КРОВЕТВОРЕНИЯ

Кроветворение начинается в конце 2-й, начале 3-й неделе эмбриогенеза. Клетки крови образуются из стволовой кроветворной клетки (СКК). СКК образуется из мезенхимных клеток, а первые островки мезенхимы, которые включают в себя и стволовые клетки, впервые определяются в стенке желточного мешка. Из этой мезенхимы наружные клетки дифференцируются в эндотелиальные клетки, т. е. образуются стенки первых кровеносных сосудов. Внутренние мезенхимные клетки дифференцируются в стволовые и первые клетки крови — первичные эритробласты. Эти клетки крупные, содержат ядра и мало НЬ, поэтому они называются мегалобластами. И тип кроветворения называется мегалобластическии. Т.к. первые клетки крови образуются внутри сосудов, то кроветворение — интраваскулярное.

За пределами сосудов в стенке желточного мешка образуются гранулоциты (в основном нейтрофилы и эозинофилы).

Стволовые клетки первой генерации из стенки желточного мешка мигрируют в зародыш (эмбрион) по сосудам. В печени из последних образуется вторая генерация стволовых клеток, которые дают новые очаги кроветворения. Здесь мегалобластический тип меняется на нормобластический. Поэтому клетки крови приобретают обычные размеры, эритроциты выбрасывают ядро. Кроветворение в печени — экстраваскулярное (вне сосудов).

Кроветворение в печени достигает пика к 5 месяцам внутриутробного развития. Затем оно постепенно затухает, и к рождению очагов кроветворения нет. Это связано с тем, что в процессе дифференцировки органа (печени) изменяется микроокружение для кроветворных клеток, что и является причиной затухания кроветворения. Кроме вторичных эритроцитов нормобластического типа, образуются зернистые лейкоциты, мегекариоциты.

На втором месяце стволовые клетки мигрируют в образовавшиеся зачатки лимфоидных органов: тимус, селезенку. Это третья генерация СКК. В селезенке образуются все клетки крови — это универсальный орган кроветворения. Примерно также образуются кроветворные клетки в лимфоидных узлах. Но к моменту рождения в селезенке и лимфоидных узлах меняется микроокружение: формируется соединительнотканная капсула, соединительнотканные трабекулы, куда врастают кровеносные сосуды, что приводит к затуханию кроветворения. Остаются только очаги лимфоидной ткани. Кроветворение в данных органах после рождения происходит только в ответ на раздражение антигеном — антигензависимые органы.

В тимусе кроветворение протекает по-особому. Здесь микроокружением является эпителий. В данном органе образуются и дифференцируются только Т-лимфоциты. В конце 2-го месяца эмбриогенеза закладывается ККМ (в ключице, плоских костях). Кроветворение начинает развиваться в этом органе. После рождения ККМ — универсальный орган кроветворения — со своим особым микроокружением, которое представлено ретикулярными клетками, макрофагами, адвентициальными клетками, эндотелиалиоцитами, липоцитами, клетками синусоидных капилляров.

Т.о., этапы кроветворения полностью регулируются микроокружением. Среди органов кроветворения выделяют:

1. Центральные. К ним относятся те органы, где кроветворение происходит по типу физиологической регенерации — антигеннезависимое. Это тимус, ККМ.

2. Периферические. В этих органах кроветворение идет в ответ на раздражение антигеном — антиген-зависимое. Здесь образуются только лимфоидные клетки. Это селезенка, лимфатические узлы, лимфатические узелки слизистых оболочек дыхательных путей, пищеварительного тракта.

Центральные органы кроветворения. Красный костный мозг (ККМ) В эмбриогенезе закладывается в начале 2-го месяца. Первые недели выполняет остеогенную функцию, а затем — кроветворную.

Стромой микроокружения является ретикулярная ткань. В отростках ретикулярных клеток локализованы очаги кроветворной ткани. К микроокружению также относятся жировые клетки, увеличение числа которых может привести к изменению микроокружения, т. е. к затуханию кроветворения. К строме относятся так же синусоидные капиляры (сеть кровеносных сосудов). Здесь могут встречаться артерии (с выраженной мышечной оболочкой), крупные венозные синусы, где депонируется кровь. Очаги кроветворной ткани выделяются в зависимости от тех клеток, которые в них образуются. Ближе к кровеносным сосудам располагаются очаги формирования эритроцитов. Эритроциты в процессе созревания скапливаются вокруг макрофагов, которые содержат железо. По мере созревания, эритроциты меняют окраску своей цитоплазмы: из базофильных становятся полихроматофильными, а затем оксифильными, ядро утрачивается. Через щели в синусодных капиллярах в сосудистое русло проникают только зрелые эритроциты.

Рядом с синусоидными капиллярами располагаются крупные клетки — мегакариобласты и мегакариоциты. Цитоплазма этих клеток резко базофильна. В мегакариобластах ядро имеет округлую дольчатую форму, а в мегакариоцитах — лопастную. По мере созревания этих клеток, их отростки проникают через стенку синусоидных капилляров, куда выходят уже «части» мегакариоцитов — тромбоциты.

По периферии, ближе к эндосту располагаются зернистые лейкоциты. В таких островках также идет процесс постепенной дифференцировки, а в сосудистое русло проникают только зрелые клетки.

Предшественники лимфоцитов (клетки 2-го класса) после их образования мигрируют: одни — в тимус, где «превращаются» в Т-лимфоциты; другие в В-зависимые зоны лимфоидных органов, где происходит их дальнейшая дифференцировка и пролиферация, связанная с антигенным раздражением.

Регенерация ККМ достаточно высокая.

Тимус (вилочковая железа) Это центральный орган кроветворения и иммунитета.

В эмбриогенезе образуется из эпителия глоточной кишки (3-я, 4-я пара жаберных карманов). Эпителий разрастается и постепенно разделяется на дольки, между которыми из мезенхимы образуются соединительно-тканные перегородки. Т.о., стромой каждой дольки является эпителий, который, потеряв строение пласта, постепенно разрыхляется и принимает ретикулоподобный вид, поэтому клетки называются ретикулоэпителиоцитами. В дольке могут располагаться макрофаги, сюда врастают сосуды со своим эндотелием и адвентициальными клетками, что составляет микроокружение для созревания популяций-лимфоцитов, На уровне полустволовых клетки заселяют дольки тимуса. Здесь происходит их дифференцировка и образование на Т-лимфоцитах специальных рецепторов. Кроме этого, на цитолемме «скапливаются» антигены. При дальнейшей дифференцировке Т-лимфоциты вынуждены мигрировать в Т-зависимые зоны лимфатических узлов и селезенки, где происходит пролиферация и образование специализированных клеток (киллеров, хелперов и др.). При этом данные процессы протекают в периферических органах при антигенном раздражении, т. е. это антигензависимый процесс. В то время как в тимусе это не зависит от действия антигена.

Лимфоциты, имеющие на поверхности антигены в норме за пределы тимуса не выходят. В противном случае они могут быть причиной аутоиммунной агрессии против собственного тимуса.

Строение тимуса Тимус окружен снаружи соединительнотканной капсулой. Анатомически подразделяется на левую и правую доли и перешеек. Прослойки соединительной ткани разделяют его на дольки. Каждая долька подразделяется на две зоны:

1. Корковое вещество: эпителиальные клетки располагаются более рыхло и соединяются между собой с помощью длинных отростков.

2. Мозговое вещество: эпителиальные клетки лежат более компактно.

Лимфоциты в первую очередь заселяют мозговое вещество. Но затем в эмбриогенезе они сосредоточены на 95% в корковом веществе (имеет более темный цвет).

В корковом веществе по периферии располагаются властные клетки (лимфобласты) — это т.н. субкапсулярная зона. Здесь сосредоточено 5% Т-лимфоцитов, которые устойчивы (резистентны) к физическим факторам, облучениям и глюкокортикоидам коры надпочечников. При облучении или при стрессе лимфоциты данной зоны меньше всего страдают, в то время как остальные лимфоциты могут разрушаться (при стрессе). При этом Т-лимфоциты покидают дольки тимуса. Последний сморщивается. Это явление называется акцидентальной инволюцией тимуса. У детей тимус может восстанавливаться за счет резистивных Т-лимфоцитов субкапсулярной зоны.

У взрослых, когда тимус подвергается возрастной инволюции, он не восстанавливается.

Мозговое вещество содержит Т-лимфоциты в меньшем количестве. Здесь легче просматриваются эпителиоциты. Здесь же могут образовываться эпителиатьные тельца Гассаля — это т.н. «эпителиальные жемчужины». В центре этих телец происходит распад эпителиальных клеток — происходит «созревание жемчужин» .

Впервые они появляются в эмбриогенезе. Больше всего их в 3−4 года. Они являются признаками старения органа.

К 25 годам тимус достигает пика в своем развитии, а затем происходит его инволюция. Но данный орган сохраняет свое значение до глубокой старости.

Кровоснабжение тимуса Корковое и мозговое вещества кровоснабжаются отдельно. При этом Тлимфоциты из коркового вещества не проходят в мозговое, они могут мигрировать в Т-зоны периферических органов кроветворения.

Кровоснабжение мозгового вещества более замкнуто, поэтому из него не могут выйти Т-лимфоциты. Этому препятствует специальный барьер, который представлен эндотелиальными клетками и базальной мембраной капилляров, эпителиальными клетками стромы и макрофагами, имеющимися здесь.

Регенерация. Возможна только в детском возрасте.

Микроокружением тимуса вырабатываются факторы способствующие кроветворению — тимозины: Т-активин и В-активин.