VII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2015

НОРМАЛЬНЫЙ ГЕМОПОЭЗ ВЗРОСЛОГО ЧЕЛОВЕКА, РЕГУЛЯЦИЯ ГЕМОПОЭЗА

Кроветворение (гемопоэз) – процесс, при котором происходит серия клеточных дифференцировок, приводящих к образованию зрелых клеток периферической крови. Это осуществляется в кроветворных органах. Кроветворение осуществляется в красном костном мозге, лимфатических узлах, тимусе, селезёнке, лимфоидной ткани кишечника экстраваскулярно. Эритроциты образуются по нормобластическому, гранулоциты (нейтрофилы, эозинофилы, базофилы) – по миелобластическому, лимфоциты – по лимфобластическому, моноциты – по монобластическому, тромбоциты – по мегакариобластическому типам кроветворения.

В постнатальной жизни основным кроветворным органом становится костный мозг. В нём содержится основная масса стволовых кроветворных клеток, и образуются все клетки крови. Интенсивность гемопоэза в остальных органах после рождения быстро снижается.

Установлено, что родоначальником всех клеток системы крови являются полипотентные стволовые кроветворные клетки – СКК, составляющие первый класс кроветворных клеток. СКК – морфологически не распознаваемы, могут быть идентифицированы иммуноморфологическими методами. Маркёром этих клеток является поверхностный антиген СD34. СКК – долгоживущие клетки. Каждая из них претерпевает митотическое деление и может за свою жизнь разделиться до ~75 раз. Эти клетки способны к длительному самоподдержанию, пролиферации, дифференцировке по всем росткам.

Схема нормального гемопоэза

Выделяют две формы регуляции гемопоэза: гуморальную и нервную. Нервная регуляция осуществляется при возбуждении адренергических нейронов, при этом происходит активация гемопоэза, а при возбуждении холинергических нейронов - торможение гемопоэза.

Гуморальная регуляция происходит под действием факторов экзо- и эндогенного происхождения. К эндогенным факторам относятся: гемопоэтины (продукты разрушения форменных элементов), эритропоэтины (образуются в почках при снижении концентрации кислорода в крови), лейкопоэтины (образуются в печени), тромбоцитопоэтины: К (в плазме), С (в селезенке). К экзогенным относятся витамины: В3 - образование стромы эритроцитов, В12 - образование глобина; микроэлементы (Fe, Cu...); внешний фактор Кастла.

Важнейшими являются такие факторы роста как: интерлейкины, колониестимулирующие факторы КСФ, факторы транскрипции — специальные белки, регулирующие экспрессию генов гемопоэтических клеток. Кроме этого большую роль играет строма костного мозга, которая создает гемопоэтическое микроокружение, необходимое для развития, дифференциации и созревания клеток.

Угнетение гемопоэза происходит под действием ингибирующих факторов. К ним относятся продукты образуемые клетками на последних этапах созревания (простагландины, цитокины и др.)

МЕХАНИЗМЫ РАЗВИТИЯ ЛЕЙКОЗОВ

Лейкоз — клональное злокачественное (неопластическое) заболевание кроветворной системы. К лейкозам относится обширная группа заболеваний, различных по своей этиологии. При лейкозах злокачественный клон может происходить как из незрелых гемопоэтических клеток костного мозга, так и из созревающих и зрелых клеток крови.

Первым этапом развития лейкоза, а конкретно фактором, запускающим образование злокачественного клона клеток крови, является генетически обусловленная трансформация СКК или более развитых ее потомков. При трансформации клетки-предшественницы миелопоэза развиваются миелоидные лейкозы, а при трансформации клетки-предшественницы лимфопоэза, соответственно, лимфоцитарные лейкозы.

Популяция лейкозных клеток существенно отличается от популяции нормальных клеток по таким признакам:

- асинхроннность процессов пролиферации и дифференциации (пролиферация усилена, дифференциация угнетена);

- большей продолжительностью жизни, по сравнению с нормальными клетками;

- увеличенное время митотического цикла (почти вдвое) без удлинения времени синтеза ДНК (S-фазы);

- наличие двух клеточных популяций — пролиферирующей и непролиферирующей.

Важно отметить, что одна пролиферирующая лейкозная клетка, утратившая способность к дифференцировке, сохраняет потенциальные возможности к неконтролируемому количеству клеточных делений, во много раз превышающему регламентированное для нормальной клетки (40-60 делений). Таким образом, в основе развития лейкоза лежит сначала появление одной лейкозной материнской клетки, а затем — клона, состоящего из огромного количества лейкозных клеток.

ХАРАКТЕРНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ КОСТНОГО МОЗГА И ПЕРИФЕРИЧЕСКОЙ КРОВИ ПРИ ЛЕЙКОЗАХ

При высоком блоке дифференцировки лейкозные клетки могут напоминать стволовые и бластные клетки первых четырёх классов клеток-предшественниц. Поэтому по степени дифференцировки эти лейкозы называют бластными и недифференцированными. Поскольку они протекают остро, то можно говорить, что острые лейкозы — это бластные и недифференцированные лейкозы. При низком блоке дифференцировки лейкозные клетки напоминают процитарные и цитарные клетки-предшественницы, лейкозы протекают менее злокачественно, хронически и называются цитарными.

Основные клинические признаки острых лейкозов:

• большое количество бластных клеток и их преимущество (более 30 %, чаще 60-90 %);

• «лейкемический провал» — исчезновение промежуточных форм клеток на фоне большого количества бластов;

• одновременное наличие абазофилии и анэозинофилии;

• быстропрогрессирующая анемия.

Основные клинические признаки хронических лейкозов (признаки те же, но с точностью до наоборот):

• небольшое количество бластных клеток или их отсутствие

• отсутствие «лейкемического провала», то есть наличие промежуточных форм клеток (промиелоциты и миелоциты);

• базофильно-эозинофильная ассоциация, то есть одновременное наличие базофилии и эозинофилии;

• медленнопрогрессирующая анемия с увеличением скорости своего развития в период своего обострения.

РАЗВИТИЕ ИММУНОДЕФИЦИТА ПРИ ЛЕЙКОЗАХ

Лейкозы в стадии прогрессии характеризуются повышенным содержанием в крови лейкоцитов. Отсюда они и получили свое название «белокровие». Также известно, что больные лейкозами чаще страдают инфекционными заболеваниями, в том числе погибают в результате развития осложнений. Это связано с плохим функциональным состоянием иммунной системы. Возникает парадокс: в крови больного циркулирует огромное количество иммунных клеток, но иммунный ответ должным образом не происходит, либо не происходит вообще.

Это явление объясняется следующим: у больных лейкозами (как и другими формами гемобластозов), с одной стороны, удлиняется продолжительность жизни бластных клеток, с другой стороны — снижается их функциональная (двигательная, фагоцитарная, регуляторная и ферментативная) активность.

Почти все лейкозы распространяются на селезенку, лимфатические узлы, печень и другие сосудистые области, независимо от того, находится ли источник лейкоза - в костном мозге или в лимфатических узлах. Обычными симптомами лейкоза являются развитие инфекции, тяжелая анемия и склонность к кровотечениям, связанным с тромбоцитопенией (недостатком тромбоцитов). Эти симптомы являются в основном результатом замещения нормальных клеток костного мозга и лимфоидной ткани нефункционирующими опухолевыми клетками.

Также важным действием лейкоза на организм является чрезмерное использование метаболических субстратов растущими злокачественными клетками. Лейкемические ткани воспроизводят новые клетки так быстро, что к резервам питательных веществ, специфических аминокислот и витаминов в организме предъявляются чрезмерные требования. В результате энергетические запасы организма значительно истощаются, а избыточная утилизация аминокислот лейкемическими клетками особенно быстро разрушает ткани, в норме богатые белком. Следовательно, в то время как лейкемические ткани растут, другие ткани истощаются. Если метаболическое голодание продолжается достаточно долго, летальный исход неизбежен.

Например, у моноцитов снижается эластичность мембраны за счет нарушений синтеза белков, ее обеспечивающих. Кроме того, при лейкозах мембранные рецепторы гранулоцитов – L-слектины и β2-интегрины удаляются с поверхности клетки. L-слектины отвечают за передвижение лейкоцитов к очагу воспаления, а β2-интегрины за выход их в ткань через эндотелиальный барьер. На следующей схеме представлены нормальные процессы адгезии и интеграции:

В результате снижения чувствительности гранулоцитов и моноцитов к хемотаксическим факторам, а также в результате нарушения процессов адгезии и интеграции, снижается иммунный ответ организма. Это ведет к большей уязвимости пациентов с ХМЛ перед инфекционными агентами, по сравнению со здоровыми людьми. В хронической фазе (если таковая характерна для лейкоза) данная патология незаметна вследствие наличия рекрутируемого пула клеток, осуществляющего нормальный иммунный ответ. При истощении данного пула и переходе заболевания в фазу акселерации наблюдается прогрессивное снижение иммунного ответа.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Фр.Дж.Шиффман. Патофизиология крови; Москва, Бином, 2000 г.

2. Криволапов Ю.А. Биопсии костного мозга С-Пб, Практическая медицина, 2014 г.

3. Криволапов Ю.А. Гистологическое исследование трепанобиопсий костного мозга. Избранные лекции. С-Пб, КОСТА, 2011 г.

4. Бобова Л.П., Кузнецов С.Л., Сапрыкин В.П., Гистофизиология крови и органов кроветворения и иммуногенеза: Учебное пособие для вузов; Москва, Новая волна, 2003 г.

5. Рукавицын О.А., Поп В.П. Хронические лейкозы; Москва, Бином, 2004 г.

6. Богданов А.Н., Мазуров В.И. Клиническая гематология; С-Пб, Фолиант, 2008 г.

7. Дж. Нобель. Общая врачебная практика; Москва, Практика, 2005 г.

Код для цитирования: Скопировать