Постэмбриональный гемопоэз

Постэмбриональный гемопоэз осуществляется в миелоидной ткани красного костного мозга (миелопоэз) и лимфоидной ткани (лимфопоэз).

Миелопоэз включает образование эритроцитов, моноцитов, тромбоцитов, базофильных, оксифильных и нейтрофильных гранулоцитов крови, лимфопоэз — образование Т- и В-лимфоцитов.

Согласно унитарной теории процесс кроветворения начинается со стволовой кроветворной клетки.

По общепринятой схеме гемопоэза различают шесть классов дифференцировки.

Клетки классов I-III способны образовывать колонии.

Это значит, что из одной такой клетки в подходящих условиях образуется колония (большая совокупность клеток), видимая невооруженным глазом. Эти клетки так и называют — клетки, формирующие колонии — КФК (ранее — колониеобразующие единицы — КОЕ).

Клетки классов I-III похожи на малые лимфоциты, друг от друга морфологически не отличимы; определяются по поверхностным антигенам, так как на данных стадиях гемопоэза дифференцировка идет лишь на уровне генома. Гемопоэтические стволовые клетки делятся относительно редко. Благодаря тому, что при делении не менее 50% дочерних клеток полностью идентичны материнским, стволовые клетки способны к самоподдержанию популяции. Они мультипотентны, т.е. могут давать начало всем форменным элементам крови. КФК, МБК являются частично детерминированными, т.е. способность у них к дифференцировке сужается. Также ограничивается и способность к самоподдержанию. Именно эти клетки приобретают чувствительность к регуляторам гемопоэза, которые определяют направление дифференцировки в унипотентные клетки. Эритропоэтин стимулирует образование клетки, формирующей колонии, производящие эритроидные клетки (КФК.Эр.-клетки). Гранулоцитоколониестимулирующий фактор (Г.КСФ) поддерживает рост гранулоцитов. Тромбопоэтинколониестимулирующий фактор (КФК.М) поддерживает рост клеток, производящих мегакариоциты. Каждая из них дает развитие только одному типу клеток крови.

Дифференцировка клеток класса V в процессе миелопоэза выражается появлением ряда морфологических особенностей и для конкретных видов клеток состоит в следующем.

При эритропоэзе в связи с необходимостью синтеза гемоглобина в цитоплазме клеток увеличивается количество РНК и рибосом, поэтому цитоплазма бластов приобретает резко базофильную окраску и клетки называются базофильными эритробластами. Они способны к делению. В дальнейшем количество синтезированного гемоглобина в цитоплазме увеличивается и наряду с базофилией она приобретает оксифильные свойства. Клетки по-прежнему способны к делению и получили название полихроматофильные эритробласты. По мере дальнейшей дифференцировки количество рибосом еще больше снижается, цитоплазма накапливает гемоглобин и в ацидофильных эритробластах окрашивается только оксифильно. Эти клетки уже не делятся. Уменьшаются их размеры, ядро сначала уменьшается, уплотняется, а затем выталкивается из клетки. Оксифильные эритробласты превращаются в ретикулоциты — клетки класса VI (зрелые клетки). Они не имеют ядра, но часть цитоплазмы занята рудиментами органелл (эндоплазматической сети, митохондрий), поэтому содержит меньше гемоглобина. Способны выходить из костного мозга в кровь и составляют 2-8% от общего количества эритроцитов. Освобождаясь от всех органелл, ретикулоциты превращаются в эритроциты.

При гранулоцитопоэзе первые клетки класса V (промиелоциты) уже приобретают в цитоплазме азурофильную зернистость, которая образована первичными (неспецифическими) гранулами. Хотя развитие клеток идет по трем направлениям (оксифильные, нейтрофильные, базофильные), специфических гранул еще нет, поэтому они не отличаются друг от друга. Промиелоциты имеют большие округлые ядра и способны к делениям. На стадии миелоцитов в цитоплазме, кроме первичных появляются вторичные, специфические для каждого из трех типов клеток гранулы — нейтрофильные, ацидофильные и базофильные. Ядра по-прежнему округлые, клетки способны к делению. На последующих стадиях развития форма ядра меняется: у метамиелоцитов — на бобовидную (в крови они называются юными гранулоцитами), у палочкоядерных гранулоцитов — на изогнутую палочку; у сегментоядерных гранулоцитов (зрелых клеток) ядро разделяется на несколько сегментов, соединенных перемычками. Все эти клетки не способны к делению. Размеры зрелых клеток уменьшаются.

При моноцитопоэзе в классе V дифференцирующихся клеток различают только промоноциты — крупные клетки с круглым, большим ядром. Цитоплазма лишена гранул. Затем они сразу превращаются в зрелые клетки. В зрелом моноците ядро обычно бобовидной формы, а в цитоплазме появляется азурофильная зернистость.

При тромбоцитопоэзе особенности дифференцировки связаны с необходимостью накопления в бластах массы цитоплазмы, так как в дальнейшем тромбоциты образуются путем ее отщепления. Появившиеся мегакариобласты при дальнейшем развитии делятся путем эндомитоза, без образования дочерних клеток. В результате образуются клетки пятого класса — мегакариоциты. Они обладают большим объемом цитоплазмы и ядра, причем ядра имеют полиплоидный набор хромосом и глубокие впячивания. В цитоплазме накапливаются азурофильные гранулы. На стадиях образования тромбоцитов (класс VI) в цитоплазме мегакариоцита появляется демаркационная мембранная система, разделяющая ее на фрагменты. Наружные фрагменты цитоплазмы проникают в щели капилляров красного костного мозга и отделяются, образуя тромбоциты.

Лимфоцитопоэз также осуществляется по схеме: гемопоэтическая стволовая клетка (ранее СКК) → клетка, формирующая колонии, производящие мультипотентные бластные клетки лимфоцитопоэза (ранее КоЕЛ) → унипотентная предшественница В- и Т-лимфоцитов → В- и Т-лимфобласты.

Лимфопоэз включает два этапа: антигеннезависимую и антигензависимую дифференцировку и созревание В- и Т-лимфоцитов.

Антигеннезависимая пролиферация и дифференцировка генетически запрограммированы на образование клеток, способных давать специфический тип иммунного ответа при встрече с конкретным антигеном благодаря появлению на плазмолемме лимфоцитов особых рецепторов. Она совершается в центральных органах кроветворения и иммуногенеза под влиянием специфических факторов, вырабатываемых клетками микроокружения. В-лимфоциты образуются в костном мозге, а созревание Т-лимфоцитов происходит в тимусе.

Сигнал для начала дифференцировки В-лимфоцитов поступает от стромальных клеток костного мозга. Выделяют несколько стадий созревания В-лимфоцита: пролимфоцит → большой лимфоцит → средний лимфоцит → малый лимфоцит.

Дифференцировка Т-лимфоцитов происходит в тимусе из тимопоэтических клеток-предшественниц, поступающих в вилочковую железу из костного мозга. Из нее образуются протимоциты с несколькими фенотипами, которые дифференцируются в тимоциты (Т-лимфоциты). Т-хелперы образуются (получают специфические рецепторы) при окончании антигеннезависимой дифференцировки.

Антигензависимая пролиферация и дифференцировка Т- и В-лимфоцитов происходят при встрече с антигенами в периферических лимфоидных органах, образующих эффекторные клетки и клетки памяти (сохраняющие информацию о действовавшем антигене). Особенностью лимфоцитопоэза является способность дифференцированных клеток (Т- и В-лимфоцитов) после встречи с антигенами превращаться в бластные формы. При этом из Т-иммунобласта формируются цитотоксические лимфоциты — Т-киллеры. Считается, что NК-клетка (натуральная киллерная клетка) образуется из мультипотентной клетки лимфоцитопоэза в костном мозге. Из В-иммунобласта (плазмобласта) образуются проплазмоциты и плазмоциты (зрелые клетки), секретирующие иммуноглобулины. Т-киллеры, NК-клетки и плазмоциты являются эффекторными клетками.