LOCAIS DE HEMATOPOIESE Feto: 0-2 meses saco vitelíneo 2-7 meses fígado, baço 5-9 meses medula óssea criança: medula óssea (praticamente em todos os ossos) adulto: vértebras, costelas, esterno, crânio, sacro e pélvis, fémur (proximal) 50% da medula é invadida por tecido adiposo Em caso de necessidade: O tecido adiposo pode reverter-se a tecido hematopoiético Expandir-se ao longo dos ossos longos Fígado e baço pode ter actividade hematopoiética (hematopoiese extramedular) adulto: vértebras, costelas, esterno, crânio, sacro e pélvis, fémur (proximal) 50% da medula é invadida por tecido adiposo Em caso de necessidade: O tecido adiposo pode reverter-se a tecido hematopoiético Expandir se ao longo dos ossos longos Expandir-se ao longo dos ossos longos Fígado e baço pode ter actividade hematopoiética (hematopoiese extramedular)
CÉLULA PLURIPOTENCIAL E CÉLULAS PROGENITORAS célula pluripotencial tem a capacidade de se auto-renovar (mantém constante a concentração celular) após estimulação (factores de crescimento hematopoiético) aumentar a produção de determinada série celular. Uma célula é normalmente capaz de produzir 10 6 células sanguíneas maduras após 20 divisões. FACTORES DE CRESCIMENTO HEMATOPOIÉTICO São hormonas glicoproteínas que regulam (por ligação a receptores): a proliferação e diferenciação das células hematopoiéticas progenitoras e a função das células sanguíneas maduras Actuam: localmente onde são produzidos ou entram na circulação Células produtoras: Linfócitos T, monócitos (e macrófagos), células endoteliais e fibroblastos (excepto a eritropoitina: 90% da qual é produzida nos rins) Factores: Actuam nas células do estroma: IL-1, TNF (estimulam a prod. GM-CSF, G-CSF, M- CSF, IL-6) Actuam na célula pluripotencial: SCF (factor da stem cell) Actua na célula multipotencial precoce: Il-3, IL-6, GM-CSF Actua em célula que originarão 1 ou 2 linhagens: G-CSF, M-CSF, IL-5, EPO, TP
FACTORES DE CRESCIMENTO HEMATOPOIÉTICO IL-3 GM-CSF BFU E CFU E EPO TP BFU EMeg CFU Meg SCF PSC CFU GEMM CFU GMEo M-CSF G-CSF CFU GM CFU M CFU G IL-3 GM-CSF CFU Eo IL-5 EPO eritropoitina TP trombopoitina PSC célula plurip. SCF factor da stem cell CSF factor estimulador de colónias CFU unidade formadora de colónias BFU unidade formadora de rebentos Eritrócitos Plaquetas Monócitos Neutrófilos Eosinófilos
Granulócitos MIELOBLASTO forma redonda, com um diâmetro de 15 a 18 µm. citoplasma basófilo (não muito intensa), sem granulações. núcleo com uma delicada membrana e com 2, 3 ou mais nucleolos com uma membrana pouco nítida. Cromatina regular e delicada (imp. na identificação) PROMIELÓCITO célula grande (normalmente maior que o mieloblasto) citoplasma basófilo, com granulações azurófilas de vários tamanhos e quantidade (cor roxo-púrpura). núcleo grande e redondo. A cromatina continua delicada, semelhante ao do mieloblasto. Conserva um ou dois nucleolos. Granulócitos MIELÓCITO IMATURO tamanho inferior ao anterior (promielócito). núcleo redondo, às vezes com uma ligeira curvatura. Sem nucleolos e com cromatina mais grossa. citoplasma, atenuação da basófilia, com granulações azurófilas mas também com granulações específicas (serve para distinguir um neutrófilo imaturo de um eosinófilo). É difícil observar um basófilo imatura (excepto na leucemia de granulócitos basófilos) MIELÓCITO ADULTO núcleo redondo, ovalado ou ligeiramente reniforme. Cromatina grossa, separado por espaços claros. citoplasma acidófilo. As granulações azurófilas desapareceram. Grande quantidade de granulações específicas que consoante a afinidade para o corante caracterizam os 3 tipos de mielócito: - neutrófilo, eosinófilo e basófilo.
Granulócitos METAMIELÓCITO tamanho igual. núcleo com uma grande curvatura. Citoplasma conserva as características, com aumento das granulações específicas. GRANULÓCITO NEUTRÓFILO EM BANDA núcleo com a forma de U. Cromatina com cor violeta citoplasma igual ao metamielócito. Granulócito neutrófilo, eosinófilo e basófilo (já falado) Monócitos MONOBLASTO muito parecido com o mieloblasto. descrição é possível em casos patológicos (intensa monocitose ou leucemia monocítica). PROMONÓCITO núcleo oval com cor violeta claro e com estrutura típica do monócito. Um ou mais nucleolos. Cromatina com filamentos ondulantes e entrecruzados. citoplasma fracamente basófilo e com finas granulações azurófilas.
Linfócitos LINFOBLASTO tamanho célula grande (15 a 18 µm) núcleo com membrana bem definida, cromatina com filamentos grossos. Com 2 ou 3 nucleolos. citoplasma basófilo, sem granulações azurófilas. PROLINFÓCITO tamanho célula mais pequena núcleo mais pequeno e cora menos intensamente que o linfócito adulto (importante para distinguir do linfócito adulto) citoplasma fracamente basófilo e pouco abundante, normalmente sem granulações azurófilas. Plaquetas MEGACARIOBLASTO tamanho célula maior que o mieloblasto, com forma irregular núcleo grande, com forma irregular e algumas falhas (indício de uma futura lobulação) e vários nucleolos. citoplasma basófilo, sem granulações azurófilas. PROMEGACARIOCITO (megacariócito imaturo) tamanho célula maior que o megacarioblasto, com forma irregular (redonda) núcleo grande, com forma irregular e várias falhas (lobulado). citoplasma basófilo (menos acentuado), com discretas granulações azurófilas. MEGACARIOCITO tamanho célula maior da medula óssea (80 a 100 µm), com contorno irregular núcleo geralmente excêntrico e com vários lóbulos (alguns sobrepostos). Maior condensação da cromatina. citoplasma fracamente acidófilo (restos de basofilia), com muitas e pequenas granulações azurófilas.
Eritrócito PROERITROBLASTO tamanho 20 a 30 µm. citoplasma intensa basofilia núcleo redondo ou ligeiramente ovalado, que ocupa grande parte do citoplasma. Cromatina com filamentos finos. Um ou dois nucleolos bem visíveis. ERITROBLASTO BASÓFILO tamanho menor que a anterior (15 a 20 µm). citoplasma basofilia menos acentuada núcleo cromatina condensada em grumos mais grossos, sem nucleolos. ERITROBLASTO POLICROMATÓFILO tamanho menor que a anterior. citoplasma cora simultaneamente pela eosina e azul de metileno, adquirindo uma cor cinzenta-roxo (policromatófilo) núcleo cromatina condensada em grumos bastante grossos, separados por espaços claros. Eritrócito ERITROBLASTO ORTOCROMÁTICO tamanho semelhante ao do eritrócitos (8 a 10 µm). citoplasma intensamente acidófilo núcleo cromatina muito condensada Por expulsão do núcleo transforma-se em: RETICULÓCITO e ERITRÓCITO eritroblasto reticulócito eritrocito maduro DNA nuclear sim não não RNA citoplasmático sim sim não Na medula sim sim sim No sangue não sim sim
Eritropoiese Eritrócito Ao longo da eitropoiese formam-se células com maior quantidade de hemoglobina (cora de rosa) no citoplasma. O citoplasma cora cada vez menos de azul dado que perde RNA e o aparelho de síntese de proteínas. A cromatina do núcleo torna-se progressivamente mais condensada. O núcleo é expulso (medula óssea) e o reticulócito resultante contém restos de RNA e ainda tem a capacidade de sintetizar hemoglobina. Eritrócito maduro disco bicôncavo não nucleado, completamente corado de rosa. 1 proeritroblasto 16 eritrócitos maduros Eritroblastos não estão presentes no sangue periférico de um indivíduo normal. Os eritroblastos aparecem no sangue periférico: se a eritropoiese ocorre fora da medula (eritropoiese extramedular) algumas patologias da medula Eritropoiese Regulação da produção de eritrócitos A actividade eritropoiética é regulada pela eritropoitina. ERITROPOITINA Local de produção 90% rim e 10% no fígado e outros locais Não existe pré-formada. O estímulo para a sua produção é a tensão de O 2 nos tecidos do rim: Stem cells precoce BFU-E tardio BFU-E CFU-E (pro)eritroblasto Medula óssea reticulócito Eritropoitina Rim Células intersticiais Peritubulares do cortex exterior sensor de O 2 Circulação de eritrócitos O 2 atmosférico Curva de dissociação O 2 Função cardiopulmonar Concentração hemoglobina Circulação renal
Eritropoiese Regulação da produção de eritrócitos A proporção de células eritróides na medula óssea aumenta e, em situações crónicas, há uma expansão anatómica da eritropoiese: medula amarela locais extramedulares OaumentodeO 2 nos tecidos (devido ao aumento da massa de eritrócitos ou porque a hemoglobina é capaz de libertar o seu O 2 mais facilmente que o normal) leva à redução da eritropoitina. INDICAÇÕES PARA A TERAPIA COM ERITROPOITINA doença renal em fase terminal (com ou sem diálise) recuperação hematopoiética pós-quimioterapia ou transplante de medula óssea anemia de doenças crónicas (ex.: artrite reumatóide ou câncro) anemia aplástica mielodisplasia sida Eritropoiese Regulação da produção de eritrócitos OUTRAS SUBSTÂNCIAS NECESSÁRIAS PARA A ERITROPOIESE metais: ferro, manganês, cobalto vitaminas: vitamina B 12, folato, vitamina C, vitamina E, vitamina B 6 (piridoxina), tiamina, riboflavina e ácido pantoténico aminoácidos hormonas: SCF (factor stem cell), IL-3, GM-CSF, eritropoitina, androgénios e tiroxina ERITRÓCITO De forma a por a hemoglobina em contacto íntimo com os tecidos epermitiras trocas gasosas, ogv, de 8 µm de diâmetro tem de ser capaz de: passar repetidamente através da microcirculação (diâmetro mínimo de 3,5 µm) manter a hemoglobina no estado ferroso (reduzido) manter o equilíbrio osmótico apesar da elevada concentração de proteínas (hemoglobina) na célula Para conseguir estes objectivos temos uma célula flexível e bicôncava, capaz de produzir ATP e NADH e NADPH.
Eritrócito Metabolismo do eritrócito Via Embden-Meyerhof metabolização da glicose a lactato ATP Por cada molécula de glicose usada 2 moléculas de ATP (energia para a manutenção do volume, forma e flexibilidade) Pressão osmótica do GV é 5x a do plasma bomba de sódio ATPase (nec. ATP) NADH MetaHb (hemogl. oxidada: Fe 3+ ) Hb funcional (hemogl. reduzida: Fe 2+ ) metahemoglobina redutase (nec. NADH) 2,3-DPG Forma complexos com a hemoglobina (1:1), sendo importante na regulação da afinidade do oxigénio para a hemoglobina. Glicose... 1,3-DPG 3-PG... lactato 2,3-DPG Eritrócito Metabolismo do eritrócito Via Hexose Monofosfato (fosfato pentose) 5% da glicolise ocorre por esta via oxidativa Via glicolítica de Embeden-Meyerhof Glicose Glicose-6-P Fructose-6-P... lactato NADH GSH NADPH Glicose-6-P desidrogenase GSSH (Hb e membrana) Glutationa redutase 6-PG Ribulose-5-P Deficiência em G-6-P desidrogenase torna o GV extremamente susceptível ao stress oxidativo
Eritrócito Membrana do eritrócito Bicamada fosfolipídica com proteínas estruturais e contrácteis e numerosas enzimas e antigénios de superfície Membrana: 50% - proteínas (externa e no centro da membrana): espectrina, actina, proteína 4.1 e anquirina (dentro da membrana. Responsáveis pela forma bicôncava) 40% - lipidos (60% fosfolipidos, 30% de lipidos neutros e 10% glicolipidos) fosfo e glicolipidos grupos polares (externa) e não polares (centro) 10% - hidratos de carbono (só no exterior da membrana) Defeitos nas proteínas forma anormal da membrana dos GV, ex.: esferocitose hereditária e eliptose Alterações na composição dos lipidos outras anomalias na membrana ex.: células alvo (aumento de colesterol e fosfolipidos); acantócitos (aumento de colesterol) colheita de células para transplantação de medula Existem dois processos de colheita de células para transplantação de medula: Colheita a partir da Medula Óssea: Células progenitoras colhidas do interior dos ossos pélvicos. Requer geralmente anestesia geral e uma breve hospitalização. Células de células Progenitoras Periféricas: Colheita feita no sangue periférico, através de um processo chamado aférese, em que o dador tem de tomar previamente um medicamento que é um factor de crescimento que vai fazer aumentar a produção de células progenitoras no sangue. Além destes dois métodos, existe, ainda, outra fonte de células progenitoras que são as células do cordão umbilical. Neste caso, após consentimento prévio da mãe, quando o bebé nasce são colhidas do cordão umbilical. O cordão umbilical tem uma percentagem muito elevada de células progenitoras mas como a quantidade geralmente é pequena, são utilizadas, sobretudo, na transplantação de crianças.