GRANULOPOIESE: KENMERKEN, HEMATOLOGIE, FASEN EN FACTOREN - BIOLOGIE - 2026

De granulopoyese is het vernieuwingsproces van granulocytcellen die in het bloed circuleren en deel uitmaken van het afweersysteem van het lichaam. Granulopoëse komt voor in het beenmerg. Dit proces omvat de vorming en rijping van granulocytische cellen zoals de gesegmenteerde neutrofielen, eosinofielen en basofielen.

Bloedcellen komen voort uit een pluripotentiële stamcel die zich in verschillende cellijnen onderscheidt; en deze differentiëren op hun beurt tot iets meer gedifferentieerde cellijnen, totdat ze volwassen circulerende cellen bereiken.

Regeling van granulopoiese. Bron: File: Hematopoiesis (human) diagram en.svg, wikipedia.org. Bewerkte afbeelding.

Tijdens het granulopoëseproces ondergaan cellen een reeks veranderingen terwijl ze differentiëren tot meer volwassen cellen.

De meest opvallende veranderingen zijn:

- Afname van de grootte van cellen.

- Afname van de kern-cytoplasma-verhouding (kleinere kern en groter cytoplasma).

- Condensatie en fragmentatie van de kern.

- Onzichtbaarheid van de nucleoli.

- Verschijning van primaire en latere secundaire korrels in het cytoplasma.

De primaire korrels zijn azurofiel en worden vervolgens acidofiel, neutrofiel of basofiel, afhankelijk van de cellijn waartoe het behoort. Granulocytische cellen doorlopen verschillende stadia van differentiatie: myeloblasten, promyelblasten, myelocyten, metamyelocyten, boog (gestreepte kern) en rijpe granulocyten.

Dit proces wordt gereguleerd door het stimuleren en remmen van stoffen die door de cellen van het immuunsysteem worden geproduceerd.

kenmerken

Het proces waarbij alle bloedcellen worden gevormd, wordt hematopoëse genoemd. Daarom maakt granulopoëse deel uit van hematopoëse.

Granulopoiese vertegenwoordigt de vorming en rijping van een specifieke groep cellen die 60% van de bloedcellen uitmaken.

De volledige kinetiek van granulocyten omvat de vorming, rijping, circulatie en herverdeling in organen en weefsels.

Dit betekent dat granulopoëse geen statisch proces is, aangezien tijdens het proces van vorming en volwassenheid de cellen migreren naar verschillende compartimenten binnen en buiten het beenmerg.

Functionele anatomische compartimenten waar granulopoëse plaatsvindt

Er zijn 4 compartimenten beschreven en worden hieronder genoemd:

- Vorming en rijping.

- Reserveren.

- Circuleert.

- Van marginalisatie

Deze compartimenten zijn uitgebreid bestudeerd, op basis van de kinetiek van de gesegmenteerde neutrofiel, aangezien dit de meest voorkomende granulocyt in het bloed is.

Kinetiek van granulopoëse

De eerste twee compartimenten ontwikkelen zich in het beenmerg. Het granulocytenvormings- en rijpingsproces duurt ongeveer 11 dagen, waarvan de granulocyten 7 dagen in het vormings- en rijpingscompartiment doorbrengen en vervolgens naar het reservecompartiment gaan, waar ze 4 dagen blijven.

Wanneer de gesegmenteerde neutrofielen het reservecompartiment verlaten en in de bloedsomloop komen, zal een percentage ervan vrij door het bloed reizen. Anderen zullen zich echter hechten aan de wanden van de haarvaten en postcapillaire venulen of zullen worden vastgehouden in haarvaten dichtbij de grote aderen. Dit is wat bekend staat als een compartiment van marginalisatie.

Granulocyten hebben een halfwaardetijd van 6 tot 8 uur. Om de homeostase van het aantal granulocyten in het bloed te behouden, moet het beenmerg daarom miljarden granulocyten per dag produceren.

In die zin worden de granulocyten die worden vernietigd in organen en weefsels snel vervangen dankzij het marginalisatie- en reservecompartiment.

Er zijn fysiologische oorzaken die het aantal gesegmenteerde neutrofielen kunnen verhogen, zonder dat de productie toeneemt. Dit gebeurt bijvoorbeeld tijdens lichamelijke inspanning. Bovendien neemt bij bacteriële infecties de productie van granulocyten toe, terwijl het verblijf van deze cellen in het reservecompartiment afneemt.

Bij pathologische processen zoals leukemie is er een gebrek aan controle over de vorming, rijping en distributie van cellen, waardoor een exorbitant aantal onrijpe cellen in circulatie zal worden waargenomen.

Hematologie

De telling en differentiatie van leukocyten is een zeer belangrijke parameter in de volledige hematologie. Het aantal leukocyten biedt richtlijnen voor de immunologische status van de patiënt, naast het verstrekken van gegevens die helpen om infectieprocessen of kwaadaardige ziekten aan het licht te brengen.

In het speciale geval van granulocyten leveren deze uiterst belangrijke gegevens op, aangezien bacteriële infecties worden gekenmerkt door leukocytose en neutrofilie. Dat wil zeggen, respectievelijk een toename van het totale aantal leukocyten en een toename van het aantal gesegmenteerde neutrofielen.

Bij virale infecties presenteren ze zich met leukopenie (afname van het totale aantal leukocyten) en met neutropenie (afname van het aantal gesegmenteerde neutrofielen).

Evenzo hebben de gesegmenteerde eosinofielen de neiging toe te nemen bij allergische en parasitaire processen.

In het bloeduitstrijkje kunnen rijpe granulocyten, dat wil zeggen gesegmenteerde neutrofielen, eosinofielen en basofielen, worden waargenomen en gekwantificeerd.

De kenmerken van deze cellen zijn als volgt.

Gesegmenteerde neutrofielen

Het meet tussen 9 en 12 µm. Het is de meest voorkomende granulocytcel in het bloed en bereikt normaal gesproken een percentage van 60 tot 70% in de bloedsomloop (normale waarde). Het cytoplasma is acidofiel en bevat overvloedige neutrofiele korrels.

De kern neemt gewoonlijk verschillende vormen aan en zoals de naam al aangeeft, is deze onderverdeeld in 2 tot 5 lobben. Hoe meer lobben het heeft, hoe ouder de cel.

Daarom rapporteren sommige bioanalisten en hematologen, gebaseerd op het schema van Arneth, "formule wijkt naar links af" wanneer neutrofielen met weinig lobulaties overheersen, en "formule wijkt naar rechts af" wanneer ze een groter aantal lobulaties vertonen.

Gesegmenteerde eosinofielen

Deze cel is gemakkelijk te herkennen aan zijn eigenaardige kenmerken. Het wordt gekenmerkt door een kern met twee duidelijk zichtbare lobulaties en door overvloedige en dikke acidofiele granulaties in het cytoplasma te presenteren, zonder de kern te bedekken.

Gesegmenteerde eosinofielen worden in lage concentraties aangetroffen in perifeer bloed, hun normale waarde ligt tussen 1 en 3%. Dit neemt toe bij allergische processen en bij sommige parasitose.

Gesegmenteerde basofielen

Deze cellen hebben de minste cijfers: de normale waarde in het bloed varieert van 0 tot 1%. Ze worden gekenmerkt door een polymorfe kern en een cytoplasma vol met dikke basofiele granulaties die over de kern worden gelegd, waardoor de visualisatie ervan wordt voorkomen.

Fasen

Het proces van vorming en rijping van granulocyten doorloopt verschillende stadia of fasen.

Uit de multipotentiële hematopoietische stamcel (hemocytoblast) wordt de myeloïde precursorcel gegenereerd, en dit geeft op zijn beurt aanleiding tot de granulocytische / monocytische voorlopercellen, die later aanleiding geeft tot de myeloblast.

Myeloblast

Deze cel meet 14 tot 20 µm en wordt gekenmerkt door een ovale kern die bijna de hele cel beslaat. Daarom is het cytoplasma schaars. Zijn chromatine is laks en kan 1 tot 3 nucleoli waarderen.

De myeloblast heeft een basofiel cytoplasma en er worden geen granulaties waargenomen. Deze cel deelt zich om twee promyelocyten te doen ontstaan.

Promyelocyte

De promyelocyt is de cel die doorgaat na het myeloblaststadium. De kern heeft een iets dichter chromatine, maar het is nog steeds mogelijk om de nucleoli te observeren.

Ondanks dat bij het rijpingsproces de regel is dat de celgrootte afneemt, is in dit geval de promyelocyt de grootste cel. Het meet tussen 16-25 µm.

De kern is kleiner en vertoont meer cytoplasma. Dit is nog steeds basofiel en presenteert azurofiele korrels (primaire granulaties).

Myelocyten (pro-neutrofielen, pro-eosinofielen, pro-basofielen)

Deze cel meet 12 tot 18 µm en heeft een verder gevorderde mate van rijping dan de promyelocyt. De kern kan ovaal lijken of met een uitgesproken spleet, en de vorm kan zelfs niervormig worden.

Het chromatine wordt dichter en de nucleoli zijn niet meer te zien. Het cytoplasma wordt enigszins acidofiel en er verschijnen secundaire korrels die het type granulocyt onthullen dat aan het rijpen is (eosinofielen, neutrofielen of basofielen).

Metamyelocyten (pro-neutrofielen, pro-eosinofielen en pro-basofielen)

In dit stadium is de kern excentrisch en wordt gekenmerkt door een diepere kloof. Een meer gecondenseerde chromatine wordt waargenomen in vergelijking met de vorige fase.

Specifieke korrels volgens het type granulocyt dat wordt ontwikkeld, zijn overvloedig aanwezig bij deze mate van rijping, terwijl de nog aanwezige primaire korrels niet meer zichtbaar zijn.

In dit stadium verliest de cel de eigenschap van delen. Onder bepaalde omstandigheden (ernstige bacteriële infecties) konden ze in kleine hoeveelheden in het bloed circuleren, zonder een ernstige myeloïde aandoening te vertegenwoordigen.

Als het echter in grote hoeveelheden wordt aangetroffen, duidt dit op een pathologisch proces dat myeloïde leukemie wordt genoemd.

Cayado (cel met gestreepte kern)

Dit stadium wordt alleen waargenomen in het geval van de rijping van gesegmenteerde neutrofielen. Het is ook bekend als een juveniele neutrofiel.

Het kan worden gezien in het bloed circuleren onder specifieke omstandigheden, zoals bij bacteriële infectieuze processen waarbij er een aanzienlijke toename is van het aantal circulerende leukocyten ten koste van gesegmenteerde neutrofielen (uitgesproken neutrofilie).

Deze cel wordt gekenmerkt door een bandvormige kern die de letter "C" of een hoefijzer simuleert. Aan de andere kant worden overvloedige neutrofiele korrels en enkele azurofielen in het cytoplasma aangetroffen.

Rijpe granulocyt

Deze omvatten de 3 soorten granulocyten die in het perifere bloed worden aangetroffen. Dit zijn: gesegmenteerde neutrofielen, gesegmenteerde eosinofielen en gesegmenteerde basofielen. De kenmerken ervan zijn al beschreven in de sectie hematologie.

Onrijpe granulocytische cellen. Bron: The Armed Forces Institute of Pathology (AFIP) / Bestand: Beenmerg WBC.JPG-Wikipedia.com Bewerkte afbeeldingen.

Factoren die betrokken zijn bij granulopoiese

Granulopoiese wordt gereguleerd door bepaalde stoffen die worden gesynthetiseerd door cellen van het immuunsysteem, zoals lymfocyten, macrofagen en de granulocytcellen zelf.

Sommige hebben stimulerende en andere remmende functies. Daarom houden deze stoffen het evenwicht van celklonen en de goede werking van de immuunrespons in stand.

Granulopoëse-stimulerende stoffen

Hoewel het nog niet bekend is welke prikkels de pluripotentiële stamcel ontvangt om zich te delen en te differentiëren in voorlopercellen van de lymfoïde en myeloïde lijn, wordt aangenomen dat interleukine 3 (IL3-) geproduceerd door CD4-lymfocyten hierin zou kunnen werken. sense, naast andere signalen die ze ontvangen van de medullaire micro-omgeving.

Evenzo is er de granulo-monocytische koloniestimulerende factor (GM-CSF), die de voorlopercellen van de myeloïde reeks stimuleert om de granulocytische / monocytische voorlopercellen te vormen.

Granulocytische koloniestimulerende factor (G-CSF) wordt ook gevonden, die de rijping van de voorlopers van gesegmenteerde neutrofielen, eosinofielen en basofielen stimuleert.

Interleukine (IL 5) komt tussenbeide voor de differentiatie van de gesegmenteerde eosinofielen, terwijl eotaxine 1 werkt bij de migratie en rekrutering van eosinofielen.

Granulopoëse-remmende stoffen

Een stof die vrijkomt door de korrels van gesegmenteerde neutrofielen, lactoferrine genaamd, neemt deel aan de regulatie van de expressie van genen die betrokken zijn bij verschillende functies van celactivering en productie van cytokines.

In die zin werkt lactoferrine door macrofagen te activeren, die prostaglandine-E (PGE) kunnen afgeven. Deze stof remt samen met chalonen en zure isoferritines de proliferatie en rijping van gesegmenteerde neutrofielen.

Aan de andere kant stimuleert lactoferrine de activering van CD4-lymfocyten en het vrijkomen van ontstekingsremmend interleukine (IL-10).

Referenties

1. Hollard D, Berthier R, Douady F. Granulopoiesis en de regulering ervan. Sem Hop. 1975; 51 (10): 643-51. ncbi.nlm.nih.gov
2. "Hematopoiese." Wikipedia, de gratis encyclopedie. 3 oktober 2018, 21:08 UTC. 22 mei 2019, 17:14. wikipedia.org
3. Piaggio R, Paseyro P. Hemopathieën. Hoofdstuk III. De figuurlijke elementen van normaal en pathologisch bloed. pp31-46. Beschikbaar op: smu.org.uy/publicaciones/
4. Drago-Serrano M, Flores-Romo L, Oliver-Aguillón G, Jarillo-Luna R, Reina-Garfias H, Barbosa-Cabrera E, Campos-Rodríguez R. Lactoferrine als een modulator van de immuunrespons. Biochemistry 2008, 33. (2): 71-82. Beschikbaar op: .redalyc.org
5. Lazarowski A. Onderwerpen van hematologie. Inleiding tot de biochemische aspecten van hematologische ziekten.
6. Moraleda Jiménez J. Undergraduate Hematologie. Virgen de la Arrixaca Universitair Klinisch Ziekenhuis. 4e editie. Murcia. Beschikbaar op: hematoncologia.com