Гемопоэз (гемоцитопоэз)

Процесс образования клеток крови, их дифференцировки и созревания, называется гемопоэзом или гемоцитопоэзом; он происходит непрерывно в основном в красном костном мозге некоторых костей, в меньшей степени — в плечевых костях и лимфатических железах. Процесс непрерывный, поскольку все клеточные элементы живут недолго, поэтому необходимо, чтобы они вырабатывались постоянно. Гемопоэз проходит в костном мозге, где находятся проклетки, которые могут развиться в любой тип кровяных клеток: универсальные материнские клетки способны воспроизводить себя делением, из них развиваются возможные материнские клетки, из которых может развиться только определенный вид кровяных телец.

Каждая кровяная клетка проходит долгий этап созревания и на различных этапах называется по-разному, на последнем этапе развития кровяные клетки превращаются в красные кровяные тельца, белые кровяные тельца или тромбоциты.

Каждый день вырабатывается:

• 100000—250 000 млн. красных кровяных телец;
• 30 000 млн. белых кровяных телец;
• 70 000—150 000 млн. тромбоцитов.

Гемоцитопоэз полностью не изучен, существуют различные версии и теории о происхождении кровяных клеток и о клетке-предшественнице гемопоэза.

Рисунок снизу является схемой гемопоэза и иллюстрирует одну из наиболее распространенных теорий образования клеток крови. В настоящее время существует твердое убеждение, что все образующиеся элементы крови происходят только из одного вида полипотентных гемопоэтических стволовых клеток (ПГСК), которые, в свою очередь, происходят из первичных ретикулярных клеток (РК). Последние по своему происхождению являются производными мезенхимы на ранних стадиях эмбриогенеза. К несчастью, попытки обнаружить стволовые клетки визуально оказались безуспешными.

В настоящее время стволовые клетки обозначают как колониеобразующие единицы селезенки (KOE-С), потому что их существование как полипотентных элементов было впервые ясно продемонстрировано на основании образования гемопоэтических колоний в селезенках летально облученных мышей. С тех пор они считаются клетками-предшественницами в процессах гранулоцитопоэза, эритроцитопоэза, моноцитопоэза и мегакариоцитопоэза.

КОЕ-С делятся на два вида клеток: один вид образует самообновляющийся пул КОЕ-С, другой — дифференцируется во все остальные элементы крови.

1. Эритроцитопоэз — образование и созревание красных кровяных клеток — эритроцитов. Из КОЕ-С дифференцируются первыми клетки, коммутированные на эритроцитопоэз, — взрывообразующие единицы эритроцитопоэза (ВОЕ-Э), а из них происходят колониеобразующие единицы эритроцитопоэза (КОЕ-Э). Есть только косвенные доказательства существования ВОЕ-Э и КОЕ-Э. Первая распознаваемая клетка эритроидной линии — проэритробласт (Пэб), который делится и дает начало двум генерациям базофильных эритробластов (БЭ), за которыми следуют две генерации полихроматофильных эритробластов (ПЭ). Из последних дифференцируются ортохроматические эритробласты (ОЭ). На этой стадии ядра (Я) вытесняются из клеток и затем разрушаются макрофагами. Безъядерная часть клетки — ретикулоцит (Р) поступает в кровеносный синус, где становится зрелым эритроцитом (Э).

2. Тромбоцитопоэз — это формирование кровяных пластинок, или тромбоцитов. Из КОЕ-С образуется мегакариобласт (Мкб), который затем становится промегакариоцитом (Пмк) и в конечной стадии — мегакариоцитом (Мкц). Его цитоплазма фрагментируется в кровоток, давая начало кровяным пластинкам (КП).

3. Моноцитопоэз — это образование и созревание моноцитов. Из КОЕ-С образуется колониеобразующая единица КОЕ-ГМ, которая является общим предшественником в фанулоцитопоэзе и моноцитопоэзе. Промонобласты (Пмб) развиваются из КОЕ-ГМ и затем новообразуются в монобласты (Мбл), а последние в моноциты (Мц). Они покидают костный мозг и попадают в кровоток, мигрируя затем в соединительную ткань. Здесь моноциты превращаются в тканевые макрофаги, или гистиоциты (Гц).

4. Гранулоцитопоэз — это процесс образования и созревания гранулоцитов. Некоторые из КОЕ-ГМ дифференцируются в промиелобласты (не показаны) и миелобласты (Миб) Миелобласты развиваются с образованием азурофильных, или первичных, гранул в промиелоциты (Ими), которые делятся митотически и дают начало другим промиелоцитам. Последние дифференцируются в миелоциты (Миц). На этой стадии появляются специфические, или вторичные, гранулы, которые позволяют различать нейтрофильные (н), базофильные (б) и эозинофильные (э) миелоциты. Последующие митозы приводят к генерации метамиелоцитов (Мет), которые в конечном итоге дифференцируются в соответствующие гранулоциты (Гр), выходящие в кровоток. При нормальных условиях эозинофильные гранулоциты (Гр/э) могут покидать кровеносные капилляры и проникать в соединительную ткань.

5. Лимфоцитопоэз — это процесс образования и созревания лимфоцитов. Из полипотентной гемопоэтической стволовой клетки (ПГСК) происходит общая клетка-предшественница лимфопоэза (КПЛ). Эта клетка делится на два вида лимфоидных стволовых клеток. Те, которые предназначены стать Т-лимфоцитами, мигрируют в кору тимуса, где подвергаются пролиферации (новообразованию) и дифференцировке с образованием Т-лимфоцитов и их подклассов.

Другие, предназначенные стать В-лимфоцитами, остаются в костном мозге для постоянного сохранения линии В-лимфоцитов. Другие стволовые клетки В-лимфоцитопоэза мигрируют в лимфатические узлы, селезенку и в аналог сумки, где они расселяются и заканчивают свое созревание. Эти В-лимфоциты являются предшественниками будущих генераций иммунокомпетентных В-лимфоцитов.

В обеих линиях диференцировки В-лимфоцитов процесс начинается с лимфобластов (Лб), которые делятся несколько раз, давая начало В-лимфоцитам (Б-Л). В-лимфоциты циркулируют в крови и мигрируют в ткани, где они при соответствующей стимуляции антигенами могут дифференцироваться через плазмобласты (Пб) в плазматические клетки (ПК). Контроль за качеством и количеством образующихся форменных элементов осуществляется группой гликопротеидов, называющихся колониестимулирующими факторами, которые включают эритропоэтин, интерлейкин-3 и др.

Предполагают, что элементы стромы, т. е. ретикулярные клетки (Peт), и другие клетки, происходящие от них, такие, как алвентициальные клетки (АК), жировые клетки (ЖК) и, возможно, макрофаги (М), развиваются из специализированных клеток, называемых колониеобразующими фибробластическими единицами (КОЕ-Ф). которые, возможно, также происходят из первичных ретикулярных клеток (РК).