Noções básicas sobre HEMATOPOESE Fabio Christiane de Oliveira Felix Cachem Hematologia Clínica – CMB Hospital Universitário Gaffrée e Guinle Escola de Medicina e Cirurgia (EMC) Hematopoese Conceito: ► A medula óssea contém células-tronco (stem cells) pluripotentes que possuem duas propriedades funcionais: a capacidade de gerar novas células-tronco (isto é, autorenovação) e de se diferenciar em células sanguíneas. ► Estima-se que para manutenção do pool de células hematopoiéticas de um adulto que pese 70 kg a medula óssea (MO) deva produzir aproximadamente um trilhão de células por dia. Rapaport SI, Introdução à Hematologia, 1990. Zago MA et al, Hematologia: fundamentos e prática, 2001. Hematopoese Gestação: ► Durante a vida intra-uterina, a hematopoiese se inicia nas ilhotas sangüíneas do saco vitelino e nas primeiras semanas de gestação é praticamente restrita à eritropoiese. ► Após a 6-8semana de gestação o fígado fetal passa a ser o principal sítio de hematopoiese até aproximadamente a metade da gestação. Zago MA et al, Hematologia: fundamentos e prática, 2001. Hematopoese Produção medular: ► A medula óssea é o principal órgão hematopoiético a partir do 5mês de gestação e compreende a diferenciação de todas as linhagens hematopoiéticas. ► Após o nascimento, sob condições fisiológicas, a medula óssea passa a ser o único sítio hematopoiético. Zago MA et al, Hematologia: fundamentos e prática, 2001. Hematopoese MEDULA ÓSSEA – Estrutura (I) : Localizada no interior dos ossos (tecido ósseo compacto/denso córtex óssea) 85% da cavidade óssea = medula óssea (hematopoética e adiposo) 15% da cavidade óssea = tecido ósseo esponjoso trabéculas ósseas Structure and function of the bone marrow and hematopoiesis. Hematol Oncol Clin North Am 1988;2(4):495-511. Hematopoese MEDULA ÓSSEA – Estrutura (II) : Compartimentos : Extravascular Local de atividade hematopoética. Intravascular Sinusoides medulares (monocamada interna de células endoteliais, com células reticulares no lado externo). As células hematopoéticas dispõem-se entre os vasos sangüíneos medulares (MO é desprovida de vasos linfáticos). Structure and function of the bone marrow and hematopoiesis. Hematol Oncol Clin North Am 1988;2(4):495-511. Hematopoese MEDULA ÓSSEA - Estrutura (III) : As fibras nervosas acompanham os vasos sangüíneos medulares formando uma rica rede que responde às variações de pressão intramedular causadas pela proliferação celular. Dor Óssea ou Dor à Compressão (ex.:esternalgia) Structure and function of the bone marrow and hematopoiesis. Hematol Oncol Clin North Am 1988;2(4):495-511. Hematopoese MEDULA ÓSSEA - Microambiente Medular : 1. Estroma : Vasos sinusoides Células : Células Reticulares, Células Endoteliais, Adipócitos, Fibroblastos, Mastócitos, Osteoblastos/Osteócitos. Matriz extracelular : Proteínas, Glicoproteínas e Proteoglicanas produzidas pelas células estromais. 2. Influência sobre a proliferação e diferenciação dos precursores hematopoéticos. Structure and function of the bone marrow and hematopoiesis. Hematol Oncol Clin North Am 1988;2(4):495-511. Hematopoese Células do estroma: Fibroblastos – Formam fibras colagênicas que sustentam as artérias e arteríolas que levam o sangue para a medula e as vênulas e veias que drenam para fora. As fibras associadas a esses vasos constituem o suporte básico da medula. Células reticulares- O nome reticular esta associado a formação de redes. Podem fazê-lo simplesmente pela emissão de prolongamentos citoplasmáticos que se conectam ao de células adjacentes.Também são capazes de produzir fibras que formam uma rede tridimensional. Macrófagos- São derivados de monócitos e exercem função fagocitária. Células adiposas- Comportam gordura no seu interior, funciona como reserva lipídica necessária durante o metabolismo durante a proliferação celular. Cormack & Ham, Histologia, 8 ed., 1983. Nardi & Alfonso, The Hematopoietic Stroma, Braz J Med Biol Res 32(5) 1999. Hematopoese Células do estroma: Células endoteliais- Constituem a parede dos sinusóides. Não estão tão ligadas entre si como ocorre nos capilares. Permite provavelmente extravasamento de plasma. Secretam:G-CSF, GM-CSF, M-CSF, IL-2.... Células estiogênicas- Frmação do osso e provável indução para formar células hematopoéticas (série mielóide). Mastócitos- mediadores imunológicos por meio de IgE e antígenos. Linfócitos- produção de citocinas e defesa. Cormack & Ham, Histologia, 8 ed., 1983. Nardi & Alfonso, The Hematopoietic Stroma, Braz J Med Biol Res 32(5) 1999. Hematopoese Corte transversal de osso longo demonstrando hematopoese ativa. Ross & Romrrel, Histologia texto e atlas, ed. Panamericana, 1993. Hematopoese MEDULA ÓSSEA – Funções (I) : 1. Hematopoética (MO = Órgão Hematopoético Central ou Primário) : - 2,5 bilhões de glóbulos vermelhos ou eritrócitos / dia ; - 1,0 bilhão de glóbulos brancos ou leucócitos / dia ; - 2,5 bilhões de plaquetas ou trombócitos / dia. Structure and function of the bone marrow and hematopoiesis. Hematol Oncol Clin North Am 1988;2(4):495-511. Hematopoese MEDULA ÓSSEA - Funções (II) : 2. Reticuloendotelial : - Reconhecer e retirar as células anormais e senescentes da circulação, bem como Ag particulados ; - Participar do processamento antigênico ; - Participar das reações imunes celulares ; Structure and function of the bone marrow and hematopoiesis. Hematol Oncol Clin North Am 1988;2(4):495-511. Hematopoese Células-Tronco (“Stem Cells”) : Células indiferenciadas, com capacidade de auto-renovação, grande capacidade de proliferação (por um período indefinido) e de originar outros tipos celulares mais diferenciados (potencialidade). Tipos : 1. Totipotentes : 2. Pluripotentes : 3. Multipotentes : Presentes no embrião recém-formado - Blastômeros (1a semana após a fertilização). Potencialidade máxima. Presentes no embrião e em adultos. Por ex., se retiradas da MO, podem originar células sangüíneas, cartilaginosas, ósseas, musculares, etc. Presentes em adultos. Regeneração dos tecidos. Por, ex. : as células multipotentes da medula óssea formam células sangüíneas. Structure and function of the bone marrow and hematopoiesis. Hematol Oncol Clin North Am 1988;2(4):495-511. Hematopoese Células-Tronco Multipotentes : Células Precursoras : Perda do potencial de auto-renovação e comprometimento com uma via de diferenciação (Unidades Formadoras de Colônia – Colony Forming Units ou CFU); Células Diferenciadas : Células capazes de sofrer apenas algumas divisões celulares ; Células Especializadas : Células que sofreram modificações irreversíveis no núcleo e em organelas citoplasmáticas. Structure and function of the bone marrow and hematopoiesis. Hematol Oncol Clin North Am 1988;2(4):495-511. Hematopoese Representação: Hematopoese- Eritropoiese Pré-Eritroblasto Eritroblasto Basófilo Eritroblasto Policromático Eritroblasto Acidófilo Reticulócitos Eritrócitos www.pathy.med.nagoya-u.ac.jp Hematopoese- Granulopoiese Mieloblasto Pró-Mielócito Mielócito Metamielócito Bastão Neutrófilo www.pathy.med.nagoya-u.ac.jp Hematopoese- Monocitopoiese Pró-Monócitos Monócitos www.pathy.med.nagoya-u.ac.jp Hematopoese- Linfopoiese Linfoblasto Linfócito Linfócito atípico Plasmócito www.pathy.med.nagoya-u.ac.jp Hematopoese- Trombocitopoiese Megacarioblasto Pró-Megacariócito Megacariócito Plaquetas www.pathy.med.nagoya-u.ac.jp Hematopoese Função das células sangüíneas: Eritrócitos- Constituem o maior número de células do sangue, medem aproximadamente 7,8 m de diâmetro.Embora careçam de organelas, os eritrócitos circulantes são células altamente especializadas no transporte de gases respiratórios (02 e CO2). NeutrófilosSão os leucócitos mais numerosos no sangue.Costumam apresentar três ou quatro lóbulos de material nuclear unidos por filamentos nucleares mais finos. É um fagócito ativo. Possuem agente antibacteriano em forma de grânulos.Participam do processo inflamatório. Ross & Romrell, Histologia: texto e atlas, 1989. Hematopoese Função das células sangüíneas: Basófilos- São pouco numerosos. Possuem grandes grânulos que se coram com corantes básicos.Possui núcleo lobulado. Os grânulos contêm enzimas hidrolíticas, heparina, histamina, etc.... Suas substâncias provocam fortes distúrbios vasculares. Eosinófilos- Possuem grânulos grandes e refrateis que se coram com eosina. Possuem núcleo bilobulado.São conhecidos por liberarem arilsufatase e histaminase em locais de reação alérgica, diminuindo assim os efeitos desses agentes vasoativos.Realizam fagocitose dos complexos antígenos-anticorpos. Ross & Romrell, Histologia: texto e atlas, 1989. Hematopoese- Função das células sangüíneas Função das células sangüíneas: Monócitos- São os maiores leucócitos encontrados no esfregaço sangüíneo. No local de inflamação essas células transformam-se em macrófagos e participam da fagocitose de bactérias e outros detritos teciduais. Linfócitos- São as principais células funcionais do sistema imune.Se dividem em célula T: que têm longa vida e participam da imunidade celular e as células B: que têm um tempo de vida variável e participam da produção de anticorpos. Ross & Romrell, Histologia: texto e atlas, 1989. Hematopoese Função das células sangüíneas: Plaquetas- São pequenos fragmentos citoplasmáticos presentes no sangue circulante. As plaquetas atuam na coagulação do sangue. Possuem grânulos denominados corpúsculos densos e grânulos . Ross & Romrell, Histologia: texto e atlas, 1989. Hematopoese Fatores de crescimento hematopoéticos: ► Os fatores de crescimento são produzidos por diversas células extrahematopoiéticas (células endoteliais, fibroblastos) ou hematopoiéticas (células T,monócitos). Atuam estimulando a hematopoiese (Bernard et al, Hematologia,2000). ►Os fatores de crescimento que participam da hematopoese: ►Para a eritropoiese- IL-3; GM-CSF e eritropoetina. ► Para a neutropoiese- GM-CSF e o G-CSF. ► Para monocitopoiese- GM-CSF e M-CSF. ► Para a eosinopoiese- GM-CSF e a IL-5. ► Para formação dos linfócitos B- IL-5, IL-1 e IL-6. ► Para formação dos linfócitos T- IL-4, IL-2 e IL-10. Bernard et al, Hematologia, 2000.