Krvetvorba (histologie)

Krvetvorba (hemopoesa) je proces tvorby krve v organizmu. Základními mechanizmy, které krvetvorba zabezpečuje, je proliferace a diferenciace pluripotentních buněk v buňky unipotentní, které jsou pak přizpůsobeny na vykonávání svých specifických funkcí. Postnatálně probíhá v kostní dřeni (medulla ossium). Prenatálně však krvetvorba probíhá v různých místech těla v závislosti na období gestace.

Prenatální období krvetvorby

Prenatální hematopoéza

Rozlišujeme tři období prenatální hemopoesy:

1.  Mesoblastová perioda
2.  Hepatolienální perioda
3.  Medulární perioda

Mesoblastová perioda

• 3. týden až 3. měsíc prenatálního vývoje;
• probíhá v mesenchymu stěny žloutkového váčku (ve splanchnopleuře);
• vznikají krevní ostrůvky, které jsou tvořeny společnými prekurzorovými buňkami (hemangioblasty), ty se později diferencují na angioblasty;
• vzniklé erytrocyty obsahují embryonální hemoglobin.

Hepatolienální perioda

• 2. až 8. měsíc prenatálního vývoje, v menší míře přetrvává až do porodu;
• probíhá ve fetálních játrech a částečně ve slezině;
• do extravazálního prostoru jater se dostávají definitivní prekurzorové buňky krvetvorby;
• vzniklé erytrocyty obsahují fetální hemoglobin.

Medulární perioda

• 4. měsíc prenatálně až do porodu, přetrvává až do dospělosti;
• probíhá v kostní dřeni (nejdříve v kostní dřeni corpus claviculae) ;
• od 5. prenatálního měsíce začíná krvetvorba leukocytů a trombocytů, od 7. prenatálního měsíce i erytrocytů;
• T-lymfocyty cestují do thymu a B-lymfocyty do lymfatické uzliny a lymfatických folikulů;
• vzniklé erytrocyty obsahují dospělý hemoglobin.

Postnatální období krvetvorby

Postnatálně probíhá krvetvorba v kostní dřeni (medulla ossium). Kostní dřeň je želatinosní tkáň uvnitř kostí. Vyplňuje dřeňovou dutinu dlouhých kostí a prostory mezi trámci v spongiose. V průběhu života se však mikroskopická stavba kostní dřeně mění, podle čeho rozlišujeme její tři typy:

• červená kostní dřeň (medulla ossium rubra):
• žlutá kostní dřeň (medulla ossium flava):
• šedá kostní dřeň (medulla ossium grisea):

K vyšetření kostní dřeně ji odebíráme ze sterna nebo z lopaty kosti kyčelní. Odběr je pro pacienta bolestivý, proto je potřebné použít lokální anestetikum.

Mikroskopická stavba kostní dřen

Odběr kostní dřeně

•  Stroma:
  • tvoří je retikulární vazivo, které se skládá z retikulárních buněk (jedná se o specializované fibroblasty), a retikulární vlákna (kolagen typ I, kolagen typ III, fibronektin, laminin, hemonektin, různé proteoglykany)
  • retikulární buňky jsou v těsném kontaktu s hemopoetickými faktory a nezralými krevními buňkami, které ovlivňují pomocí cytokinů a jiných růstových faktorů
• hemopoetické kmenové buňky (často HKB nebo HSC)
• tukové buňky (viz žlutá kostní dřeň)
• makrofágy:
  • fagocytóza apoptických nebo poškozených krevních elementů
• kapiláry:
  • fenestrované, bez souvislé lamina basalis
  • značně velký průsvit (kolem 40–80 µm)

Řízení krvetvorby

Jako každý děj v lidském organizmu, i hemopoeza je pečlivě řízená řadou regulačních mechanismů. Ty zabezpečují především následující děje:

1. diferenciaci
2. proliferaci
3. indukci k zrání
4. indukci k fyziologické apoptóze

Majoritně jsou za uvedené děje odpovědny různé skupiny cytokinů, které působí jako kolony stimulující faktory (colony-stimulating factors, CSF). Obrovskou a nezastupitelnou roli v řízení krvetvorby mají dva hormony – erytropoetin a trombopoetin. Oba jsou produkovány ledvinami (erytropoetin) a játry (trombopoetin).

Původ krevních buněk

Jednotlivé linie vývoje krevních elementů jsou odvozeny z jediné skupiny pluripotentních hemopoetických kmenových buněk. Jejích další vývoj představuje přísně řízenou hierarchii, ze které lze odvodit jednotlivé buněčné linie. Každý další typ hemopoetické buňky vzniká jako následek působení cytokinů na CSF.

Krvetvorba

Pluripotentní hemopoetické buňky

• kmenové buňky, ze kterých lze od nich odvodit všechny krevní elementy
• nejsou diferencované
• mají schopnost se celoživotně obnovovat (celoživotní zásoba)
• jejích mitotická aktivita je nízká (spolu s multipotentními buňkami tvoří přibližně pouze 0,1–0,3 % buněčných elementů)

Multipotentní hemopoetické buňky

• vyvíjí se ve dvou liniích:
  • myeloidní progenitorové buňky (CMP) − pro erytrocyty, megakaryocyty, granulocyty a monocyty
  • lymfoidní progenitorové buňky (CLP) − pro lymfocyty

Oligopotentní hemopoetické buňky

• myeloidní řada se dále vyvíjí na:
  • oligopotentní progenitorovou buňku MEP − pro erytrocyty a megakaryocyty
  • oligopotentní progenitorovou buňku GMP − pro granulocyty a monocyty
• lymfoidní řada se vyvíjí společně pro všechny lymfocyty

Unipotentní hemopoetické buňky

• vyvíjí se již konkrétní progenitorová buňka pro jednotlivé krevní elementy
• oligopotentní progenitorová buňka MEP se dále vyvíjí na:
  • progenitory pro erytrocyty (ErP)
  • progenitory pro megakaryocyty (MGP)
• oligopotentní progenitorová buňka GMP se dále vyvíjí na:
  • progenitory pro neutrofilní granulocyty (NoP)
  • progenitory pro basofilní granulocyty (BMCP)
  • progenitory pro eosinofilní granulocyty (EoP)
  • progenitory pro monocyty (MoP)

Progenitorovými buňkami (progenitory) nazýváme také buňky, které nemají schopnost sebeobnovy. Pluripotentní buňky jsou schopny obnovovat se, proto je nelze pokládat za progenitory. Prekurzorové buňky (prekurzory) jsou také buňky, které vykazují již zřetelné morfologické znaky. Vyvíjejí se z unipotentních buněk a jejích diferenciace vede ke vzniku zralého krevního elementu. Ve svém názvu obsahují příponu -blast (proerytroblast, megakaryoblast, myeloblast, monoblast, lymfoblast). Vývoj těchto elementů vede k vytvoření již funkčního elementu.

V hematologii mají pojmy „progenitor“ a „prekurzor“ trochu jiný význam. Progenitorovými buňkami zde rozumíme kmenové buňky, které nejsme schopni morfologicky rozlišit. Blíže určit se dají pomocí vyšetření průtokovou cytometrií nebo kultivací na semisolidních mediích. Jako prekurzory označujeme buňky - vývojová stadia v krvetvorbě - které jsme schopni určit morfologicky.

Odkazy

Související články

• Kostní dřeň
• Kmenové buňky
• Krevní buňky (preparát)
• Darování, odběr a transplantace krvetvorných buněk

Použitá literatura

• LÜLLMANN-RAUCH, Renate. Histologie. 1. české vyd. Praha: Grada, 2012, xx, 556 s.
• JUNQUEIRA, Luiz Carlos Uchôa, José CARNEIRO a Robert O KELLEY. Základy histologie. Vyd. v ČR 1. Jinočany: H, 1997, vi, 502 s.
• KONRÁDOVÁ, Václava. Funkční histologie. 2. vyd. Jinočany: H, 2000, 291 s.
• Keohane, Elaine M., Catherine N. Otto, a Jeanine M. Walenga. Rodak’s hematology: clinical principles and applications. Sixth edition. St. Louis, Missouri: Elsevier, 2020.