HEMATOPOIETISCH SYSTEEM: FUNCTIES, WEEFSELS, HISTOLOGIE, ORGANEN - BIOLOGIE - 2025

Het hematopoietische systeem is de verzameling organen en weefsels waarin de gevormde elementen van het bloed worden gevormd, gedifferentieerd, gerecycled en vernietigd. Dat wil zeggen, het omvat de sites waar ze vandaan komen, volwassen worden en hun functionele actie uitoefenen.

Het mononucleaire fagocytische systeem wordt ook beschouwd als onderdeel van het hematopoëtische systeem, dat verantwoordelijk is voor het elimineren van bloedcellen die niet langer functioneel zijn, waardoor het evenwicht wordt gehandhaafd. In die zin kan worden gezegd dat het hematopoëtische systeem bestaat uit bloed, hematopoëtische organen en weefsels, en het reticulum endotheliale systeem.

Bloedcirculatie. Bron: Pixabay.com

Aan de andere kant worden hematopoëtische organen (vorming en rijping van bloedcellen) ingedeeld in primaire en secundaire organen. De primaire organen zijn het beenmerg en de thymus, terwijl de secundaire organen de lymfeklieren en de milt zijn.

De vorming van hematopoietische cellen voldoet aan een complex hiërarchisch systeem waarin elk celtype aanleiding geeft tot een iets meer gedifferentieerd nageslacht, totdat het de rijpe cellen bereikt die in de bloedbaan terechtkomen.

Het falen van het hematopoëtische systeem veroorzaakt ernstige ziekten die het leven van de patiënt in gevaar brengen.

Functies van het hematopoietische systeem

Hematopoëtisch weefsel is de plaats waar de vorming en rijping van de gevormde elementen van het bloed plaatsvindt. Dit omvat zowel rode bloedcellen en bloedplaatjes als cellen van het immuunsysteem. Dat wil zeggen, het is verantwoordelijk voor het uitvoeren van erytropoëse, granulopoëse, lymfopoëse, monocytopoëse en megakarypoëse.

Bloed is een van de meest dynamische weefsels in het lichaam. Dit weefsel is constant in beweging en de cellen moeten constant worden vernieuwd. De homeostase van dit bloedsysteem is verantwoordelijk voor het hematopoëtische weefsel.

Opgemerkt moet worden dat elke cellijn verschillende functies vervult die van groot belang zijn voor het leven.

Erytrocyten of rode bloedcellen

Menselijk bloed, erytrocyten of rode bloedcellen en twee witte bloedcellen. Genomen en bewerkt uit: Viascos.

Erytrocyten zijn de cellen die verantwoordelijk zijn voor het transport van zuurstof naar de verschillende compartimenten van het menselijk lichaam. Erytrocyten hebben een diameter van 8 µ, maar door hun grote flexibiliteit kunnen ze de kleinste haarvaatjes passeren.

Witte bloedcellen of leukocyten

witte bloedcellen

Witte bloedcellen of leukocyten vormen het afweersysteem van het lichaam; Deze staan ​​onder permanent toezicht in de bloedcirculatie en worden verhoogd in infectieuze processen om het aanstootgevende agens te neutraliseren en te elimineren.

Deze cellen scheiden chemotactische stoffen af ​​om bepaalde celtypen naar behoefte naar een bepaalde plaats te lokken. Deze niet-specifieke cellulaire respons wordt geleid door gesegmenteerde neutrofielen en monocyten.

Ze scheiden ook cytokines af die in staat zijn om niet-specifieke humorale verdedigingselementen te activeren, zoals onder andere het complementsysteem. Vervolgens worden de elementen van de specifieke respons geactiveerd, zoals T- en B-lymfocyten.

Bloedplaatjes

Bloedplaatjes voldoen op hun beurt aan het onderhoud van het endotheel door het coagulatieproces, waaraan ze actief deelnemen. Als er een verwonding is, worden bloedplaatjes aangetrokken en in grote aantallen geaggregeerd om een ​​plug te vormen en het proces van herstel van het beschadigde weefsel op gang te brengen.

Aan het einde van de nuttige levensduur van elke cel worden ze geëlimineerd door het mononucleaire fagocytische systeem, dat door het lichaam wordt verspreid met gespecialiseerde cellen voor deze functie.

Weefsels van het hematopoëtische systeem

Hematopoietisch weefsel heeft een complexe structuur die is georganiseerd in hiërarchische niveaus, waarbij een piramide wordt gesimuleerd, waaraan volwassen cellen van zowel de lymfoïde als de myeloïde lijn deelnemen, evenals enkele onrijpe cellen.

Hematopoietische weefsels zijn verdeeld in myeloïde weefsel en lymfoïde weefsel (generatie, differentiatie en rijping van cellen) en het mononucleaire fagocytische systeem (vernietiging of eliminatie van cellen).

Myeloïde weefsel

Het bestaat uit het beenmerg. Dit wordt in de botten verdeeld, vooral bij de epifyse van lange botten en in korte en platte botten. Concreet bevindt het zich in de botten van de bovenste en onderste ledematen, botten van de schedel, het borstbeen, ribben en wervels.

Myeloïde weefsel is de plaats waar de verschillende soorten cellen waaruit het bloed bestaat, worden gevormd. Dat wil zeggen, erytrocyten, monocyten, bloedplaatjes en granulocytische cellen (neutrofielen, eosinofielen en basofielen).

Lymfoïde weefsel

Het is verdeeld in primair en secundair lymfoïde weefsel

Het primaire lymfoïde weefsel bestaat uit het beenmerg en de thymus: lymfopoëse en rijping van B-lymfocyten vindt plaats in het beenmerg, terwijl T-lymfocyten rijpen in de thymus.

Het secundaire lymfoïde weefsel bestaat uit de lymfeklieren van het beenmerg, lymfeklieren, milt en met slijmvlies geassocieerd lymfoïde weefsel (appendix, Peyer's pleisters, amandelen, adenoïden).

Op deze plaatsen komen de lymfocyten in contact met de antigenen en worden ze geactiveerd om specifieke functies in het immuunsysteem van het individu uit te voeren.

Het monocucleaire fagocytische systeem

Het mononucleaire fagocytische systeem, ook wel het reticulum endotheliale systeem genoemd, helpt bij de homeostase van het hematopoëtische systeem, omdat het verantwoordelijk is voor het elimineren van cellen die niet langer competent zijn of die hun nuttige levensduur hebben bereikt.

Het bestaat uit cellen van de monocytische lijn, waaronder de macrofagen van weefsels, die hun naam veranderen afhankelijk van het weefsel waarin ze worden aangetroffen.

Bijvoorbeeld: histiocyten (bindweefselmacrofagen), Kupffer-cellen (levermacrofagen), Langerhans-cellen (huidmacrofagen), osteoclasten (botweefselmacrofagen), microglia-cel (macrofagen van het centrale zenuwstelsel), macrofagen alveolair (long), onder anderen.

Histologie van het hematopoëtische systeem

De cellen van het hematopoëtische weefsel voldoen aan de volgende regel: hoe onvolwassen de cel, hoe groter het vermogen om zichzelf te vernieuwen, maar hoe minder vermogen om te differentiëren. Aan de andere kant, hoe volwassener een cel is, hoe meer hij het vermogen tot zelfvernieuwing zal verliezen, maar zijn vermogen om te differentiëren zal toenemen.

Hematopoëctische stamcellen (HCM)

Het zijn multipotentiële cellen die het vermogen hebben om zichzelf in de loop van de tijd te vernieuwen, waardoor ze hun herbevolking garanderen en dus hun hele leven blijven voor de handhaving van de bloedhomeostase. Ze komen voor in een zeer klein aantal (0,01%).

Het is de meest onrijpe of ongedifferentieerde cel die in het beenmerg wordt aangetroffen. Het is asymmetrisch verdeeld.

Een kleine populatie verdeelt zich om 10 ¹¹ tot 10 ¹² onrijpe cellen te vormen (multipotente hematopoëtische voorlopers) voor de vernieuwing van circulerende cellen en ook voor het in stand houden van de populatie in het beenmerg. Een ander percentage blijft onverdeeld.

Multipotente hemtopoietische voorlopers

Deze cellen hebben een groter vermogen tot differentiatie, maar weinig vermogen om zichzelf te vernieuwen. Dat wil zeggen, ze hebben enkele eigenschappen van hun voorloper (stamcel) verloren.

Uit deze cel zullen myeloïde of lymfoïde voorlopercellen worden gevormd, maar niet beide. Dit betekent dat als het eenmaal is gevormd, het zal reageren op groeifactoren om een ​​voorloper van de myeloïde lijn of een voorloper van de lymfoïde lijn te doen ontstaan.

De voorlopercellen van de myeloïde lijn zijn de Megakaryocytic Erythroid Progenitor (PME) en de Granulocytic of Macrophage Colony Forming Unit (CFU-GM). Terwijl de progenitorcel van de lymfoïde lijn de Common Lymphoid Progenitor (PCL) wordt genoemd.

Maar deze multipotente hematopoëtische cellen die aanleiding zullen geven tot de verschillende geslachten, zijn morfologisch niet te onderscheiden cellen van elkaar.

Deze cellen zullen, volgens differentiatie, de functie hebben om een ​​specifieke lijn van cellen te vormen, maar ze behouden niet hun eigen populatie.

Myeloïde voorlopers

Deze cellen hebben een hoge differentiatiecapaciteit.

De Megakaryocytic-Erythroid Progenitor (PME) zal aanleiding geven tot de voorlopercellen van bloedplaatjes en erytrocyten, en de granulocytaire of macrofaag kolonievormende eenheid (CFU-GM) zal aanleiding geven tot de verschillende voorlopercellen van de granulocytreeks en van de monocyten.

De cellen die afkomstig zijn van de Megakaryocytic Erythroid Progenitor (PME) krijgen de volgende namen: Megakaryocytic Colony Forming Unit (CFU-Meg) en Burst Erythroid Forming Unit (BFU-E).

Degenen die afkomstig zijn van de granulocytische of macrofagische kolonievormende eenheid (CFU-GM) worden genoemd: granulocytische kolonievormende eenheid (CFU-G) en macrofagische kolonievormende eenheid (CFU-M).

Lymfoïde voorlopers

De Common Lymfoïde Progenitor (PCL) heeft een hoog vermogen om te differentiëren en voorlopers van T-lymfocyten, B-lymfocyten en NK-lymfocyten te produceren. Deze voorlopers worden Pro-T-lymfocyt (Pro-T), Pro-B-lymfocyt (Pro-B) en Pro-natuurlijke cytotoxische lymfocyt (Pro-NK) genoemd.

Rijpe cellen

Ze bestaan ​​uit bloedplaatjes, erytrocyten, de granulocytische reeks (gesegmenteerde neutrofielen, gesegmenteerde eosinofielen en gesegmenteerde basolfen), monocyten, T-lymfocyten, B-lymfocyten en cytotoxische lymfocyten.

Dit zijn de cellen die in de bloedbaan terechtkomen, die gemakkelijk te herkennen zijn aan hun morfologische kenmerken.

Hematopoietische organen

-Primaire organen

Beenmerg

Het bestaat uit een rood (hematopoietisch) en een geel (vetweefsel) compartiment. Het rode compartiment is groter bij pasgeborenen en neemt af met de leeftijd en wordt vervangen door vetweefsel. Gewoonlijk is bij de epifyse van lange botten het hematopoëtische compartiment en in de diafyse het vetcompartiment.

Oplichterij

De thymus is een orgaan dat zich in het voorste superieure mediastinum bevindt. Het is structureel opgebouwd uit twee lobben, waarin twee gebieden, de medulla en cortex, worden onderscheiden. De medulla bevindt zich naar het midden van de lob en de cortex naar de periferie.

Hier verwerven de lymfocyten een reeks receptoren die het proces van differentiatie en rijping voltooien.

-Secundaire organen

Lymfeklieren

Lymfeklieren spelen een fundamentele rol op het niveau van het immuunsysteem, omdat ze verantwoordelijk zijn voor het filteren van infectieuze agentia die het lichaam binnendringen.

Het is daar dat de antigenen van het vreemde agens in contact komen met de cellen van het immuunsysteem en vervolgens een effectieve immuunrespons veroorzaken. De lymfeklieren zijn strategisch verspreid over het lichaam nabij de grote lymfatische haarvaten.

Er worden vier duidelijk gedefinieerde zones onderscheiden: capsule, para-cortex, cortex en centraal medullair gebied.

De capsule is gemaakt van bindweefsel, heeft verschillende ingangen van afferente lymfevaten en een kloof die de hilum wordt genoemd. Op deze plaats komen bloedvaten binnen en verlaten en efferente lymfevaten gaan uit.

De para-cortexzone is rijk aan bepaalde celtypen zoals T-lymfocyten, dendritische cellen en macrofagen.

De cortex bevat twee hoofdgebieden, de primaire en secundaire lymfoïde follikels. Primaire cellen zijn rijk aan naïeve B-cellen en geheugen-B-cellen, en secundaire cellen bevatten een kiemzone die is samengesteld uit geactiveerde B-lymfocyten (plasmacellen) omgeven door een zone van inactieve lymfocyten.

Ten slotte bevat het centrale medullaire gebied de medullaire koorden en medullaire sinussen waardoor lymfevloeistof circuleert. Macrofagen, plasmacellen en volwassen lymfocyten worden aangetroffen in de medullaire koorden, die na passage door de lymfe in de bloedsomloop worden opgenomen.

Milt

Het bevindt zich nabij het diafragma in het kwadrant linksboven. Het heeft verschillende compartimenten; Onder hen kunnen we de capsule van bindweefsel onderscheiden die wordt geïnternaliseerd door trabeculaire septa, de rode pulp en de witte pulp.

In de rode pulp vindt de eliminatie van beschadigde of niet-functionele erytrocyten plaats. Erytrocyten passeren de sinusoïden van de milt en gaan vervolgens over in een filtersysteem dat de koorden van Billroth wordt genoemd. Functionele rode bloedcellen kunnen deze koorden passeren, maar oude blijven behouden.

De witte pulpa bestaat uit knobbeltjes lymfoïde weefsel. Deze knobbeltjes zijn verdeeld over de milt en omringen een centrale arteriole. Rond de arteriole bevinden zich T-lymfocyten en meer extern is er een gebied dat rijk is aan B-lymfocyten en plasmacellen.

Micro-omgeving

De micro-omgeving bestaat uit hematopoëtische cellen en de hematopoëtische stamcel waaruit alle celreeksen in het bloed komen.

In de hematopoëtische micro-omgeving vindt een reeks interacties plaats tussen een verscheidenheid aan cellen, waaronder stromale, mesenchymale, endotheelcellen, adipocyten, osteocyten en macrofagen.

Deze cellen interageren ook met de extracellulaire matrix. De verschillende cel-op-cel-interacties helpen bij het in stand houden van hematopoëse. Stoffen die celgroei en differentiatie reguleren, worden ook uitgescheiden in de micro-omgeving.

Ziekten

-Hematologische kanker

Er zijn 2 soorten: acute of chronische myeloïde leukemie en acute of chronische lymfoïde leukemie.

-Medullaire aplasie

Het is het onvermogen van het beenmerg om de verschillende cellijnen te produceren. Het kan verschillende oorzaken hebben, waaronder: chemotherapiebehandelingen voor solide tumoren, constante blootstelling aan giftige stoffen, in het algemeen van het beroepstype, en blootstelling aan ioniserende straling.

Deze aandoening veroorzaakt ernstige pancytopenie (een significante afname van het aantal rode bloedcellen, witte bloedcellen en bloedplaatjes).

-Genetische ziekten van het hematopoëtische systeem

Deze omvatten erfelijke anemieën en immunodeficiënties.

Anemieën kunnen zijn:

Fanconi-bloedarmoede

Bij deze ziekte zijn hematopoëtische stamcellen aangetast. Het is een zeldzame erfelijke recessieve ziekte en er is een variant gekoppeld aan het X-chromosoom.

De ziekte heeft aangeboren gevolgen zoals polydactylie, bruine vlekken op de huid en andere misvormingen. Ze vertonen bloedarmoede die zich manifesteert vanaf de eerste levensjaren als gevolg van beenmergfalen.

Deze patiënten hebben een grote genetische aanleg om aan kanker te lijden, met name acute myeloïde leukemie en plaveiselcelcarcinoom.

Ernstige gecombineerde immunodeficiënties

Het zijn zeldzame, aangeboren ziekten die een ernstige primaire immunodeficiëntie veroorzaken. Patiënten met deze anomalie moeten in een steriele omgeving leven, omdat ze niet in staat zijn om te communiceren met de meest onschadelijke micro-organismen, wat een zeer moeilijke taak is; om deze reden staan ​​ze bekend als "bubble kids".

Een van deze ziekten wordt een tekort aan DNA-PKcs genoemd.

Tekort aan DNA-afhankelijke proteïnekinase (DNA-PKcs)

Deze ziekte is zeer zeldzaam en wordt gekenmerkt door de afwezigheid van T- en B-cellen en wordt slechts in 2 gevallen gerapporteerd.

Referenties

1. Eixarch H. Onderzoek naar de inductie van immunologische tolerantie door de expressie van antigenen in hematopoëtische cellen van muizen. Toepassing van een experimenteel model van immuunziekte. 2008, Universiteit van Barcelona.
2. Molina F. Gentherapie en celherprogrammering in muismodellen van monogene hematopoëtische stamcelziekten. 2013 Proefschrift om een ​​doctoraat aan te vragen aan de Autonome Universiteit van Madrid, met een Europese vermelding. Beschikbaar op: repositorio.uam.es
3. Lañes E. Organen en weefsels van het immuunsysteem. Afdeling Microbiologie. Universiteit van Granada. Spanje. Beschikbaar op: ugr.es
4. "Hematopoiese." Wikipedia, de gratis encyclopedie. 2018, beschikbaar: es.wikipedia.org/
5. Muñoz J, Rangel A, Cristancho M. (1988). Basis immunologie. Uitgever: Mérida Venezuela.
6. Roitt Ivan. (2000). Immunologische grondbeginselen. 9e editie. Panamericana Medical Publishing House. Buenos Aires, Argentinië.
7. Abbas A. Lichtman A. en Pober J. (2007). "Cellulaire en moleculaire immunologie". 6e uitgave Sanunders-Elsevier. Philadelphia, Verenigde Staten.