\

Наука о кроветворении

Наука о кроветворении

Наука о кроветворении в наше время стремительно развивается и с такой же скоростью устаревают некоторые положения руководств, атласов, учебников по нормальной и патологической гематологии.

За последние годы гематология обогатилась новыми методами цитологического анализа . Классические морфологические исследования клеток крови при помощи светооптического микроскопа пополнились электронно-микроскопическими и цитохимическими, позволяющими значительно глубже представить структурную композицию клеток крови, оценить особенности их метаболизма в норме и при патологических состояниях. Функциональные методы исследования становятся ведущими в гематологии 60-70 годов XX века. Значительные научные достижения получены путем изучения кроветворных клеток при культивировании in vitro, а также с помощью иммунологического и иммунохимического анализа. Авторадиографические методы дали информацию о пролиферативной активности различных кроветворных клеток, позволили представить метаболические пути различных веществ в клетке. Наша книга является попыткой свести воедино и представить новейшие сведения о клетках крови у детей на основании собственного материала и литературных данных.

Цитохимические исследования позволяют точнее идентифицировать клетки крови, характеризовать особенности метаболизма при патологии. Стабильность цитохимических особенностей каждого вида клеток крови позволяет определять даже морфологически анаплазированные клетки при патологических состояниях, а также морфологически нераспознаваемые властные клетки костного мозга. Благодаря этому цитохимические реакции получили признание при установлении форм и вариантов острого лейкоза, при диагностике нейтропений и гистиоцитоза X, инфекционного мононуклеоза, лимфогранулематоза, реактивных состояний системы крови, гипертонии. С другой стороны, цитохимические характеристики клеток крови отражают метаболическое состояние организма: наблюдается синхронное угнетение или активация энзим этического статуса лимфоцита периферической крови и «заинтересованного» органа. Так, по данным, полученным в лаборатории, руководимой Р. П. Нарциссовым, корреляция активности окислительно-восстановительных ферментов лимфоцита с ферментами миокарда наблюдается при развитии гипоксии, с показателями основного обмена и с ферментами мышечной и тиреоидной ткани при гипертиреозе. Депрессия активности сукцинатдегидрогеназы и а-глицерофосфатдегидрогеназы при рахите наблюдается не только в лимфоцитах, но и в тканях печени, в почках, кишечнике. Данные цитохимических реакций в лимфоцитах позволяют решить вопрос об активности ревматического процесса и о компенсаторных возможностях организма. Регистрация ответа кроветворной ткани при остром лейкозе на лечение с помощью цитохимических реакций на некоторые дегидрогеназы выявляет случаи неблагоприятного течения заболевания. Дальнейшая разработка цитохимических тестов диагностики и прогнозирования ряда заболеваний представляется перспективной.

Активное изучение цитологической характеристики крови у детей позволило в настоящее время многие тесты внедрить в практику работы детских лечебно-профилактических учреждений.

Одной из основных задач книги является попытка классификации клеток крови в свете последних достижений нормальной и патологической гематологии, учитывая их морфологические, цитохимические, иммунологические и другие функциональные особенности у здорового ребенка и при патологии системы крови у детей.

Четыре века назад началось изучение кроветворения у человека, но только в конце XIX века была сформулирована первая гипотеза — теория происхождения кроветворных клеток. Ее создатель — Эрлих разделил все лейкоциты на зернистые и незернистые, миелоидные и лимфоидные, производные двух совершенно обособленных систем. Эта теория в дополненном Негели виде предстала как дуалистическая. Позднее получила свое развитие триалиетическая теория Шиллинга, связавшая происхождение моноцитов с ретикулоэндотелиальной тканью, а затем унитарная теория А. А. Максимова, представившая все клеточные формы, в том числе и зернистые, как происходящие из лимфоцитоподобных клеток. Еще позднее А. Н. Крюков и А. А. Заварзин явились проводниками умеренно-унитарной теории кроветворения, признающей только функциональные различия между лимфоидными и миелоидными клетками и подтверждающей единую материнскую клетку — тканевую, мезенхимальную.

Развитие гематологии шло параллельно с развитием теорий кроветворения, однако вплоть до середины XX века основанием для гипотез и схем происхождения кроветворных клеток служили чисто описательные методы исследований, не требующие строгих доказательств при трактовке общности гистогенеза клеток. Бурное развитие биологии и гематологии в 50-70-х годах нашего века позволило подойти к научному пониманию гистогенеза кроветворной ткани.

Признанной современной схемой кроветворения является схема И. Л. Черткова, А. А. Воробьева, основанная на анализе последних научных достижений в области гематологии и доказательствах генеза отдельных рядов клеток.

Во главе всего дерева клеток крови стоит единая стволовая клетка, существование которой было доказано методом клонирования кроветворных клеток в селезенке смертельно облученных мышей на модели Тилла и Мак Кулоха. В исследованиях последних лет показано, что ретикулярные клетки костного мозга не имеют общего происхождения с клетками крови. Вместе с фибробластоподобными клетками они представляют самостоятельные клеточные линии и, участвуя в создании специфического микроокружения кроветворных клеток, играют не последнюю роль в регуляции кроветворения. В роли стволовой клетки гемопоэза в 70-х годах XX века выступила клетка, морфологически почти неотличимая от малой лимфоидной клетки, способная к длительному самоподдержанию, чувствительная к величине собственного пула и полипотентная, т. е. способная начать дифференцировку в любом из направлений гемопоэза.

Следующая ступень развития представлена двумя типами клеток с несколько суженными возможностями — клеткой-предшественницей лимфопоэза и клеткой-предшественницей костномозговых элементов: гранулоцитов, моноцитов, эритроцитов, тромбоцитов. Существование клеток II класса экспериментально не доказано.

Далее идут клетки III класса — унипотентные клетки-предшественники, поэтинчувствительные, определяемые в настоящее время по колониеобразованию в культуре ткани, и дающие начало отдельным росткам крови.

Страница 1 — 1 из 2
Начало | Пред. | 1 2 | След. | Конец

Регуляция кроветворения: механизмы и важные факторы

» data-image-caption=»» data-medium-file=»https://unclinic.ru/wp-content/uploads/2019/05/funkcii-krovetvorenija.jpg» data-large-file=»https://unclinic.ru/wp-content/uploads/2019/05/funkcii-krovetvorenija.jpg» title=»Регуляция кроветворения: механизмы и важные факторы»>

Алена Герасимова (Dalles) Разработчик сайта, редактор

  • Запись опубликована: 23.05.2019
  • Время чтения: 1 mins read

Постоянство клеточного состава крови, его обновление осуществляются благодаря взаимосвязи крови и органов, образующих ее элементы (кроветворных).

В костном мозге созревают красные кровяные тельца, зернистые лейкоциты и тромбоциты. Общий вес его у взрослого человека приблизительно составляет 1500 г. Лимфатические узлы, селезенка образуют лимфоциты и моноциты.

Особенности процесса образования клеток крови: теории и факты

Процесс образования клеток крови идет непрерывно в течение всей человеческой жизни, интенсивность его строго соответствует потребностям организма.

По одной из современных теорий следует, что клетки крови человека — эритроциты, лейкоциты и тромбоциты происходят из единой родоначальной материнской клетки, так называемой «стволовой». Путем ее деления и развития появляются клепки, предопределяющие различные ветви кроветворения: образование эритроцитов, зернистых лейкоцитов (гранулоцитов), незернистых лейкоцитов (агранулоцитов), тромбоцитов.

Порожденная общей «стволовой» клеткой, каждая из этих ветвей имеет и свою собственную родоначальную клетку. В процессе деления и постепенного созревания и преобразования этих костномозговых элементов появляются зрелые клетки, поступающие в кровь.

К чести русской науки следует оказать, что мысль о происхождении всех клеток крови из единого источника принадлежит знаменитому русскому ученому-гистологу А. А. Максимову, создавшему еще в 1900—1914 гг. свою теорию кроветворения. Эти исследования нашли подтверждение и дальнейшее развитие в трудах советских исследователей.

Вместе с тем в некоторыми учеными высказывалась мысль о том, что еще до рождения человека в кроветворных органах предопределен вид каждой кроветворной линии — гранулоцитарной, эритроцитарной, лимфоцитарной. В пользу такой точки зрения приводятся данные биохимических исследований клеток крови и костного мозга.

Так, советские биохимики П. Ф. Сейц и П. С. Луганова обнаружили, что для определенных линий кроветворных элементов характерен определенный вид энергетического обмена. На основании этих данных они полагали, что и происхождение клеточных форм на каком-то этапе должно быть различным, поскольку характерный тип обмена (как группа крови, резус-фактор), возникший в клетке в начальном периоде ее развития, сохраняется во всех клеточных популяциях (производных данной линии).

Из всего сказанного можно сделать заключение о том, что кровь обладает многообразными функциями, имеющими первостепенное значение для существования организма. Всякое нарушение постоянства состава этой внутренней среды организма чревато далеко идущими последствиями, приводящими к нарушению здоровья человека.

Как осуществляется кроветворение: механизмы

Процессы разрушения красных кровяных шариков и их образования строго сбалансированы. Если организм теряет какое-то количество крови, то не проходит 2—3 недель, как снова восстанавливается исходный уровень числа эритроцитов и концентрации гемоглобина. При этом всегда наблюдается значительное убыстрение образования красных кровяных телец (эритропоэза) в костном мозге.

Не вызывает сомнений факт существования в организме особых механизмов регуляции эритропоэза, хорошо выявляемых тогда, когда под влиянием каких-либо причин резко уменьшается количество эритроцитов и в связи с этим развивается кислородное голодание — гипоксия.

Законно предположить, что уменьшение снабжения организма кислородом автоматически приводит к увеличению продукции красных кровяных телец.

  • Хорошо известно, что у жителей высокогорья, а так же у альпинистов, достигающих больших высот, число эритроцитов заметно повышается по сравнению с исходной нормой.
  • И наоборот, если в барокамере создать повышенное давление кислорода, то через некоторое время можно отметить постепенное затухание, «вялость» красного кроветворения, вплоть до полного его прекращения.

Возникает вопрос о механизме «эритроцитостимулирующего» действия кислородного голодания. Большим количеством исследований установлено, что этот фактор убыстряет кроветворение через посредство особого вещества, стимулирующего эрицропоэз и получившего название «эритропоэтин».

В 1906 г. два французских исследователя — Карно и Дефляндер — обнаружили, что сыворотка крови, взятая у кроликов через 20 часов после массивной кровопотери и введенная другому здоровому кролику, способствовала у последнего приросту эритроцитов на 2—3 млн. в 1 мм3 крови, а также увеличению количества гемоглобина.

Читайте также  Инфекции дыхательных путей у новорожденных

Последующие эксперименты показали, что кислородная недостаточность любого происхождения способна повышать эритростимулирующие свойства кровяной сыворотки.

Наиболее убедительные доказательства существования в организме стимулятора красного кроветворения были представлены в опытах на искусственно сращенных между собой (наподобие сиамских близнецов) крысах.

Этот интересный опыт выглядел так: одна из крыс дышала газовой смесью, содержащей пониженное количество кислорода, а ее партнер — воздухом с нормальным содержанием кислорода. И оказалось, что у обоих животных в костном мозге происходило одинаковое разрастание клеток «красного ряда», а в периферической крови — значительное увеличение эритроцитов.

Объяснить это можно следующим образом: у крысы под влиянием кислородного голодания образуется вещество эритростимулирующего действия, т. е. эритропоэтин, который переходит с кровью через сращенные кровеносные сосуды в организм партнера и вызывает у него активизацию кроветворения.

В каком месте организма образуется эритропоэтин?

Многочисленные клинические наблюдения и особенно опыты на животных представили убедительные аргументы в пользу почечного происхождения эритропоэтина.

Было показано, что двустороннее удаление почек ликвидирует способность организма образовывать эритропоэтин в ответ на кровопотерю или на недостачу кислорода по другой причине. Последующая же подсадка почки, взятой от другого животного, вызывала очень быстрое восстановление эритропоэза в костном мозге.

Роль витамина В12 в кроветворении

В кроветворении принимают участие различные витамины, среди которых особая роль принадлежит витамину В12, содержащему кобальт.

Источником витамина В12 служат продукты животного происхождения; в растительных продуктах он отсутствует. Благодаря этому витамину поддерживается нормальный процесс созревания эритроцитов у здорового человека.

В сутки взрослому человеку необходимо 3—5 мг витамина В12. Как показали современные исследования, витамин В12, попавший в организм с пищей, всасывается в кишечнике лишь при соединении его с особым белком — гастромукопротеином (который иначе называется «внутренний фактор»).

Гастромукопротеин вырабатывается у человека железами желудка и обладает способностью образовывать с витамином В12 комплексное соединение. Оказалось, что этот белок предохраняет витамин от пожирания микроорганизмами, заселяющими кишечник. Таким образом, он выступает в роли «проводника» витамина В12 и спасает его от разрушающего действия микробов.

Всосавшийся витамин накапливается в печени и затем используется для целей кроветворения по мере необходимости.

Установлено, что витамин B12 принимает активное участие в образовании соединений, являющихся составными частями нуклеиновых кислот, — тех самых кислот, коими так богаты ядра клеток и которые определяют основные наследственные признаки организма.

В случае нехватки витамина B12 задерживается синтез нуклеиновых кислот, в результате чего неизбежно нарушается деление постоянно размножающихся кроветворных клеток. Тогда в костном мозге вместо нормальных эритробластов появляются огромные, медленно созревающие клетки, получившие название мегалобластов (от греческого слова «мегалос» — огромный).

На этой почве происходит развитие тяжелого малокровия — злокачественная анемия.

Роль гормонов и нервной системы в кроветворении

Вся сложная, необыкновенно подвижная система крови находится под постоянным влиянием эндокринной и нервной систем. Гормоны (от греческого слова «гормао» — возбуждаю), выделяемые эндокринными органами (железами внутренней секреции), попадают непосредственно в кровь.

Через нее гормоны осуществляют связь одних органов и систем с другими. Они оказывают регулирующее влияние на различные функции организма, в том числе и на кроветворение. Так воздействуют гормоны, вырабатываемые передней долей гипофиза, щитовидной железой, корой надпочечников, половыми железами.

Значительное влияние на процессы кроветворения и распределения элементов крови в сосудах и депо оказывает и, нервная система.

Наука о кроветворении

Второй этап развития гематологии — развитие теорий кроветворения. В начале 60-х годов XIX столетия сформировалось понятие о кровяной ткани, включающей ткани кроветворных органов (Hekkel, 1874). Сложилось представление о значении развития тканей из зародышевых листков многоклеточных животных (гастреи) для их классификации. В 1877 г. Hekkel отнес кровь к производным мезенхимы.

В то же время такие видные ученые, как Virchow и Schwann, считали возможным превращение рыхлой соединительной ткани во многие другие ткани. Другой исследователь того времени, Konheim, считал, что все ткани организма могут образовываться из лейкоцитов.

Расцвет описательной гематологии связан с именем Ehrlich. В 70-х годах XIX столетия он применил специальные методы окраски клеток крови, с помощью которых можно было изучать элементы зернистости в белых кровяных клетках. Ehrlich описал три типа незернистых (лимфоциты, мононуклеары, переходные формы) и пять классов зернистых лейкоцитов (нейтрофилы, эозинофилы, мелкозернистые базофилы, грубозернистые базофилы, р-амфиофильнозернистые клетки).

Ehrlich принадлежит и первая теория происхождения клеток крови (полифилетическая). В 1891 г. он предложил выделять две кроветворные системы: миелоидную (костный мозг) и лимфоидную (лимфатические узлы, селезенка). По мнению Ehrlich, каждая клетка из группы зернистых лейкоцитов имеет материнские предстадии в костном мозге, лимфоциты — в лимфоидной ткани. Родоначальные формы клеток крови, как и зрелые кровяные элементы, не способны переходить одна в другую.

Развитию полифилетической теории кроветворения способствовало совершенствование методов окраски клеток крови.

Пауль Эрлих

Окраска препаратов крови по Д. Л. Романовскому позволила выявлять тонкую структуру протоплазмы и ядра. Клиническая гематология, классификация заболеваний кроветворной системы, учение о ее гистогенезе базировались исключительно на морфологическом принципе, детальном изучении структурных особенностей клеток крови.

Вскоре возникли и другие теории кроветворения. В качестве родоначальной кроветворной клетки предлагались лимфоидоцит (Pappenheim, 1917), гемоцитобласт (Ferrata, 1918), мезенхимная клетка (Nehely, 1923). В соответствии с дуалистической гипотезой (Schridde, 1923) родоначальными клетками миелоидного ряда являются клетки эндотелия кровеносных сосудов, лимфоидного ряда — клетки эндотелия лимфатических сосудов.

Развитие учения о ретикулоэндотелиальной системе привело к созданию триалистической теории гемопоэза (Schilling, 1919; Aschoff, 1924), в соответствии с которой источником эритроцитов, гранулоцитов и тромбоцитов является миелоидная, лимфоцитов — лимфоидная, а моноцитов — ретикуло-эндотелиальная система. Эти системы имеют общее мезенхимное происхождение, а во взрослом организме функционируют независимо друг от друга. Доказательством этой теории авторы считали наличие трех форм лейкемий (миелоидной, лимфоидной и моноцитоидной).

Особое место в истории занимает унитарная теория кроветворения, предложенная А. А. Максимовым. В своей работе он использовал экспериментальный гистологический метод, который разработали И. И. Мечников и А. О. Ковалевский. В основе метода лежит изучение воспалительной и других реакций соединительной ткани и крови в ответ на действие агентов, вводимых в организм, или на различные внешние воздействия. Это позволило по-новому оценить результаты морфологических (описательных) методик изучения системы крови.
В последующем А. А. Максимов широко использовал метод тканевых культур.

Наиболее полно унитарная теория была изложена в работах по эмбриональному и постэмбриональному кроветворению (1907, 1909) и в руководстве по гистологии (1911), где эта теория сформулирована следующим образом.
«1. Все . лимфоидные элементы в организме по существу совершенно равнозначны, хотя в гистологическом отношении могут быть очень разнообразны. Как бы они ни были различны по виду, величине, отношению между объемом ядра и протоплазмы, по базофильности последней и т. д., это все-таки всегда те же самые индифферентные блуждающие клетки, мезенхимные амебоциты, лимфоциты в широком смысле, одаренные очень большой потенцией развития.
2. Эта индифферентная мезенхимная блуждающая клетка, лимфоцит, является, следовательно, общей родоначальницей всех элементов крови.
3. Лимфоциты вездесущи в организме, блуждают всюду по тканям и циркулируют в крови и по мере необходимости могут быть быстро перенесены в больших массах к тому месту, где они нужны; попадая в благоприятные условия, они проявляют свою потенцию развития, причем в зависимости от условий, направления развития и продукты его получаются очень разнообразными.
4. Могут ли лимфоциты возникать во взрослом организме так же, как у зародыша, заново, из неподвижных оседлых соединительнотканных клеток или они здесь существуют уже независимо от последних и размножаются только самостоятельно — до сих пор с точностью не решено».

Позднее А. А. Максимов дополнил теорию тремя положениями:
1) в системе кроветворения родоначальными функциями обладают не только подвижные, но и оседлые клетки («недифференцированные ретикулярные элементы»);
2) в группу подвижных, свободных родоначальных клеток, кроме малого и большого лимфоцита, входит гемоцитобласт — «большой лимфоцит» миелоидной ткани (между всеми этими клетками был поставлен знак равенства);
3) моноцит по происхождению размещался на уровне родоначальных клеток, в группе миелоидных и лимфоидных клеток.

Александр Александрович Максимов

Доказательствами унитарной схемы кроветворения были преимущественно экспериментальные данные. Прежде всего, при изучении экспериментальной воспалительной реакции было показано превращение малого лимфоцита в полибласт (макрофаг). Трансформация лимфоцитов в полибласты наблюдалась и в культурах тканей лимфатического узла.

Кроме того, при культивировании лейкоцитов крови больных миелоидной лейкемией в культуре тканей выявлялись полибласты, фибробласты, клетки типа свободных и фиксированных гистиоцитов, клетки типа малых лимфоцитов, эритробластов и гранулоцитов. Клиническим доказательством унитарной теории кроветворения были случаи метаплазии кроветворных органов.

Принципиально важным для последующего развития теории кроветворения явилось открытие А. А. Максимовым четырех групп клеток:
1) с неограниченной потенцией развития,
2) с частично ограниченной потенцией развития,
3) со строго ограниченной потенцией,
4) полностью дифференцированные клетки, замыкающие и завершающие суицидальный круг развития.

Читайте также  Что подарить на 8 марта бывшей жене?

Очень важным в унитарной теории было положение о том, что полиморфизм родоначальных клеток и направление их развития зависят от условий, в которые они попадают: при выселении родоначальных клеток (лимфоцитов) из сосудистого русла в область воспалительного очага образуются соединительнотканные клетки (фиброциты); большой лимфоцит, находясь в лимфоидной ткани, превращается в малый лимфоцит, располагаясь экстраваскулярно в миелоидной ткани — в гранулоцит, интраваскулярно — в нормобласт.

Большую роль в разрешении спора сторонников полифилетической и унитарной теории кроветворения сыграли гематологи и гистологи нашей страны А. Н. Крюков, А. А. Заварзин, А. В. Румянцев.

Алексей Алексеевич Заварзин

А. А. Заварзин выделял две группы клеток кроветворной системы:
1) специализированные, не способные к дальнейшим превращениям (эритроциты, зернистые лейкоциты, зрелые фибробласты и другие оседлые клетки механических тканей, связанные с образованием основного вещества, например, костные, хрящевые);
2) малодифференцированные клетки: гемоцитобласты, большие и средние лимфоциты, ретикулярные клетки, камбиальные оседлые клетки.

А. Н. Крюков сформулировал так называемую умеренно унитарную теорию, в соответствии с которой в основе гистогенеза белых кровяных элементов находится примитивная тканевая клетка — клетка мезенхимы (плазмоцит, блуждающие клетки) или эндотелий сосудов. Онтогенетическое развитие этих клеток дает лимфоидоцит, имеющий миелоплазмические или лимфоплазмические свойства соответственно внешнему раздражению.

Дифференцировка лимфоидоцита в направлении лимфоидного ряда клеток приводит к образованию макролимфоцита, который пролиферирует и дифференцируется в малый лимфоцит. Каждая из этих клеток имеет молодую (узкопротоплазменную) и старую (широкопротоплазменную) форму. Кроме того, каждая из клеток может иметь патологические отклонения в виде полиморфизма ядра (риддеровские формы) или чрезмерной базофилии протоплазмы (клетки раздражения, плазмоциты). Моноцит дифференцируется из лимфоидных клеток и имеет гистиоцитарное происхождение. Лимфоидоцит дает начало промиелоциту. Мегакариоциты образуются из лимфоидоцита через мегакариобласт.

Вопрос о происхождении родоначальной лимфоидоподобной клетки кроветворения попытался дать А. В. Румянцев (1932), который пришел к следующим выводам.
1. Кровяные элементы и сосуды являются дериватами мезенхимы. Первые кровяные клетки представляют собой свободные округлые мезенхимные клетки (эти клетки А. А. Максимов назвал гемоцитобластами). Потенции гемоцитобластов огромны: из них уже в эмбриональном периоде жизни развиваются лимфоциты, моноциты, гранулоциты и нормобласты. Во взрослом организме в костном мозге и лимфатических узлах клетки мезенхимы состоят из гемоцитобластов и гистиоцитов.
2. Гемоцитобласты — источник всех кровяных форменных элементов, гистиоциты (блуждающие клетки в покое) образуют в органах и тканях ретикулярные клетки в составе ретикулоэндотелиальной системы.
3. Лимфоциты являются примитивными клетками, не утратившими своего первичного мезенхимного характера. Они представляют собой «рассеянную мезенхиму», сохранившуюся во взрослом организме.
4. С помощью культуры тканей доказано образование лимфоцитов и гранулоцитов из одной и той же клеточной формы.

Гематологическая практика настоятельно требовала найти простой и точный метод, который позволил бы оценить морфологическую картину и функциональную способность костного мозга. В 1927 г. М. И. Аринкин предложил такой метод — пункцию грудины с целью получения костного мозга для его последующего изучения. За короткое время стернальная пункция вошла в практику гематологических и терапевтических клиник, получила всеобщее признание.

Исследование аспирата кост ного мозга при сопоставлении с данными периферической крови открыло новые закономерности, позволившие лучше понять патогенез и диагностировать большинство заболеваний системы крови. В последующем эта методика была дополнена трепанобиопсией, пункциями других кроветворных органов: лимфатических узлов (предложена М. И. Аринкиным в 1938 г.) и селезенки.

Первая в нашей стране монография по клинической гематологии с учетом унитарной теории кроветворения была написана X. X. Владосом в 1927 г., который тщательно проанализировал все гипотезы о механизмах кроветворения и, основываясь на клиническом материале, выступил как убежденный сторонник унитарной теории кроветворения.

На этих же позициях стоял М. И. Аринкин, опубликовавший в 1928 г. монографию «Клиника болезней крови и кроветворных органов». В 1953 г. X. X. Владос и Ф. Э. Файнштейн сформулировали схему кроветворения человека (во внеутробной жизни), в которой были предусмотрены стадии трансформации мезенхимной родоначальной клетки на верхних этажах кроветворения от полипотентной клетки к унипотентной родоначальной клетке. Важные предпосылки к созданию теории кроветворения создала разработка новых методов изучения системы крови (цитохимия, гистохимия, электронная микроскопия, фазово-контрастная, флюоресцентная микроскопия, спектроцитофотометрические и иммуногематологические методы).

В изучении гемопоэза большую роль сыграли И. А. Кассирский, Г. А. Алексеев, М. С. Дульцин, Э. И. Терентьева, В. А. Бейер, Ф. Э. Файнштейн. Неоднократно переиздававшаяся монография И. А. Кассирского и Г. А. Алексеева «Клиническая гематология», по сути, подвела итог этих исследований. В этой книге, как и в ряде зарубежных руководств по гематологии (Downey, 1938, и др.), представлены все известные в то время гипотезы о механизме кроветворения.

В кроветворении были выделены четыре основных периода:
1) пролиферация и дифференциация клеток крови;
2) выход клеток крови в циркулирующую кровь;
3) циркуляция клеток и их участие в обменных процессах;
4) кроверазрушение.

Редактор: Искандер Милевски. Дата обновления публикации: 18.3.2021

Современное учение о кроветворении

В настоящее время по-прежнему господствует унитарная теория кроветворения, основы которой были заложены А. А. Максимовым (1927).
В течение последующего полувекового периода в основном лишь уточнялись наши знания о клетках — предшественниках кроветворения.

По современным представлениям (И. Л. Чертков, А. И. Воробьев, 1973; Э. И. Терентьева, Ф. Э. Файнштейн, Г. И. Козинец,
1974), все кровяные элементы происходят из полипотентной стволовой клетки (рис. 1), морфологически не отличимой от лимфоцита, способной к неограниченному самоподдержанию и дифференцировке по всем росткам кроветворения. Она обеспечивает стабильное кроветворение и его восстановление при различных патологических процессах, сопровождающихся изменениями в гемопоэзе.
Непосредственно от стволовой клетки образуются две разновидности клеток — предшественников миело- и лимфопоэза. Затем следуют унипотентные клетки — предшественники различных ростков кроветворения. Все клетки морфологически неидентифицируемы и существуют в двух формах — бластной и лимфоцитоподобной. Последующие видовые стадии той или иной клетки определяются внутренней спецификой развития различных ростков кроветворения, в результате чего формируются зрелые клетки крови, которые затем поступают в периферическое русло.
Согласно современной схеме кроветворения (см. рис. 1), разработанной И. Л. Чертковым и А. И. Воробьевым (1973), исходным звеном гистогенеза плазматических клеток является клетка — предшественница В-лимфоцитов, а моноциты — миелогенного происхождения. В схему кроветворения не включены фибробласты, ретикулярные и эндотелиальные клетки, поскольку они не принимают непосредственного участия в гемопоэзе. Это касается также и жировых клеток, представляющих собой в морфологическом отношении изменившийся и наполнившийся жиром фибробласт. Указанные клеточные элементы составляют строму костного мозга.

Рис. 1. Схема кроветворении (по И. Л. Черткову и А. М. Воробьеву).

Помимо этого, ретикулярные клетки принимают участие в метаболизме железа, обладают остеогенным свойством, фагоцитируют и подвергают внутриклеточному перевариванию отжившие свой срок эритроциты.
Как видно из представленной ниже схемы кроветворения, гранулопоэз определяется следующими стадиями развития: миелобласт — промиелоцит — миелоцит — метамиелоцит — палочкоядерный гранулоцит — сегментоядерный гранулоцит. Лимфоцит в своем развитии проходит стадии лимфобласта и пролимфоцита, а моноцит происходит из монобласта через промежуточную стадию промоноцита. Этапы тромбопитопоэза: мегакариобласт — промегакариоцит — мегакариоцит — тромбоцит.
Последовательность развития эритроидных элементов может быть представлена следующим образом: проэритробласт — эри- тробласт базофильный — эритробласт полихроматофильный — эритробласт оксифильный — ретикулоцит — эритроцит. Однако следует отметить, что в настоящее время нет единой общепризнанной номенклатуры для клеток эритроцитарного ряда. Так, И. А. Кассирский и Г. А. Алексеев (1970) именуют родоначальную клетку эритроидного ряда эритробластом, а не проэритробластом, а следующую стадию развития — пронормобластом (по аналогии с клетками лейкоцитарного ряда). Последовательность стадий эритропоэза представлена авторами в следующем виде: эритробласт — пронормобласт — нормобласт базофильный — нормобласт полихроматофильный — нормобласт оксифильный — ретикулоцит — эритроцит.
И. Л. Чертков и А. И. Воробьев (1973) предлагают сохранить термин «эритробласт» для родоначальной клетки красного ряда, а последующие по степени дифференцировки клетки называть терминами, оканчивающимися на «цит» (как и в остальных рядах кроветворения).
Мы пользуемся терминологией Эрлиха, общепринятой в повседневной гематологической практике.
Первые кровяные элементы появляются на 3-й неделе внутриутробной жизни плода. В желточном мешке зародыша из недифференцированных клеток мезенхимы возникают кровяные островки, периферические клетки которых образуют сосудистую стенку, а центральные клетки, округляясь и освобождаясь от синцитиальной связи, преобразуются в первичные кровяные клетки.


Схема нормального кроветворения (по Э. И. Терентьевой, Ф. Э. Файнштейну, Г. И. Козинцу)

Последние дают начало первичным эритробластам — мегалобластам, из которых и состоят все клеточные элементы крови в раннем периоде внутриутробной жизни.
На 4—5-й неделе внутриутробной жизни плода желточный мешок подвергается атрофии, а центром кроветворения становится печень.
Из эндотелия капилляров печени образуются мегалобласты, а из окружающей их мезенхимы — первичные кровяные клетки, дающие начало вторичным эритробластам, гранулоцитам и мегакариоцитам.
Примерно с 5-го месяца печеночное кроветворение постепенно редуцируется, но зато в гемопоэз включаются селезенка и несколько позднее — лимфатические узлы.
Красный костный мозг закладывается на 3-м месяце внутриутробной жизни, а к концу ее он становится уже основным органом кроветворения.
Таким образом, по мере развития эмбриона кроветворение, присущее всей мезенхиме плода, становится функцией специализированных органов (печени, селезенки, костного мозга, лимфатических узлов); в них происходит дальнейшая дифференциация стволовой кроветворной клетки с возникновением раздельных ростков кроветворения (эритро-, грануло-, лимфо-, моно- и тромбоцитопоэза).
В постнатальном периоде зрелые клетки костного мозга возникают путем дифференциации главным образом нормобластических и миелоцитарных элементов (нормобластов, миелоцитов), составляющих довольно значительную часть миелограммы.
Миелоциты размножаются как гомопластически, образуя при делении две дочерние клетки того же вида, так и гетеропластически — путем дифференциации на две новые, более зрелые клетки.
Размножение эритроцитов происходит путем митозов эритробластов (1-го, 2-го и 3-го порядков), последовательного вызревания и превращения их в безъядерные эритроциты.
Лимфоциты образуются при помощи непосредственного деления их в фолликулах лимфатических узлов и селезенки.
Следовательно, в постнатальном периоде кровяные клетки развиваются за счет строго дифференцированных элементов различных ростков кроветворения, сохранившихся в костном мозге еще с эмбрионального периода. Дифференциация клеток мезенхимы в направлении недифференцированных бластных элементов в постнатальном периоде почти не происходит. Не случайно в нормальной миелограмме они встречаются чрезвычайно редко. Только в патологических условиях, например при лейкозах, наблюдается бурная пролиферация недифференцированных бластных клеток.

Читайте также  Изолированный клапанный стеноз легочной артерии

Лекция №11. Кроветворение. Современные представления о кроветворении

План:

1. Этапы кроветворения в онтогенезе.

2. История развития теории кроветворения.

3. Современные представления о кроветворении.

4. Особенности созревания отдельных видов клеток крови.

Знания данной темы необходимы для усвоения темы «Кровь» и «Органы кроветворения», практическое значение обусловлено значением системы крови в жизнедеятельности организма.

Кроветворение в эмбриональном периоде начинается очень рано, что объясняется необходимостью транспортировки к тканям и органам зародыша питательных веществ и кислорода, удаления шлаков обмена.

В онтогенезе человека в кроветворении выделяют 3 этапа:

I этапмегалобластическое кроветворение: в конце 2-ой недели эмбрионального развития в стенке желточного мешка из мезенхимы формируются первые очаги кроветворения. Мезенхимные клетки теряют отростки, округляются, и располагаясь плотно друг к другу образуют кровяные островки. Клетки, расположенные в центре кровяных островков, дифференцируются в первые форменные элементы крови — мегалобласты, а клетки расположенные в периферии островков уплощаются и дифференцируются в эндотелиоциты, т.е. в стенку первых кровеносных сосудов. Мегалобласты относятся к эритроидному ряду и являются первичными эритробластами, но в отличие от обычных эритроцитов имеют ядро, гипербазофильную цитоплазму, содержат меньшее количество гемоглобина, причем гемоглобин Р (примитивный). Диаметр мегалобластов 10 и более мкм, т.е. эти клетки крупные, отсюда и название этапа — мегалобластический. Предполагается, что в составе кровяных островков, кроме мегалобластов, в небольшом количестве содержатся стволовые кроветворные клетки. Кроветворение на I этапе происходит интраваскулярно (внутри сосуда). Мегалобластическое кроветворение продолжается в течении 3-4 недели эмбрионального развития.

II этапгепатолиенальное кроветворение, начинается во 2-ом месяце внутриутробного развития. На этом этапе центром кроветворения становится печень, параллельно кроветворение начинается и в селезенке. Стволовые кроветворные клетки из кровяных островков желточного мешка по крови попадают в тело зародыша, мигрируют в печень и селезенку, и в этих органах образуют очаги кроветворения. В отличие от I этапа, кроветворение на II этапе происходит экстраваскулярно, т.е. вне сосудов. Специфическое микроокружение для созревающих клеток крови создают в печени гепатоциты, а в селезенке — мезенхимные клетки.

На II этапе в очагах кроветворения образуются вторичные эритробласты — нормобласты (эритроидные клетки диаметром 6-8 мкм), помимо нормобластов формируются гранулоциты, Т- и В-лимфоциты.

В начале 4-го месяца эмбрионального развития начинается III этап- медулотимолимфоидное кроветворение. К этому сроку кроветворение в печени затухает, в селезенке сохраняется только лимфоцитопоэз.

Центром кроветворения становятся красный костный мозг и тимус,наряду с этими органами начинается лимфоцитопоэз и в периферических лимфоидных органах — лимфатических узлах, миндалинах, лимфоидных скоплениях слизистой оболочки пищеварительной, мочеполовой и дыхательной системы.

Первая попытка обобщения имеющихся материалов в виде теории кроветворения была

предпринята в 1880 году Эрлихом — была предложена дуалистическая теория кроветворения: из отдельных 2- родоначальных клеток начинается и происходит лимфоцитопоэз и миелопоэз. В начале ХХ века Ашоф и Шиллинг предложили триалистическую теорию кроветворения — т.е. к 2-м родоначальным клеткам лимфоцитопоэза и миелопоэза был добавлен третья отдельная родоначальная клетка для моноцитопоэза.

Существовала еще полифилитическая теория, предполагающая наличие отдельных родоначальных клеток для каждой разновидности форменных элементов крови.

Основоположником современной унитарной теории кроветворения является отечественный гистолог Максимов (работал на кафедре гистологии ВМА в С-Петербурге). Еще в 1907 году Максимов утверждал, что все клетки крови развиваются из единой одной и той же родоначальной клетки; мало того, он назвал эту клетку — морфологически это малый лимфоцит. Однако имеющиеся в то время методы исследований не позволяли экспериментально доказать верность этой теории. Максимов в ходе гемоцитопоэза клетки крови подразделял на 4 группы:

1 группа — клетки с неограничанной возможностью превращений, т.е. родоначальная клетка, способная развиваться и превратиться в любой форменный элемент крови.

2 группа — клетки с частично ограниченой способностью развиваться в ту или иную форму клеток крови.

3 группа — клетки со строго ограничанной возможностью развития.

4 группа — клетки крови не способные изменяться.

Последующие исследования показали верность унитарной теории кроветворения Максимова. Отечественные ученые Кассирский, Алексеев внесли существенный вклад в области цитохимических и электронно-микроскопических исследований клеток крови в разных стадиях гемоцитопоэза. Канадские исследователи Till и Mc-Culloch при помощи оригинальной серии экспериментов со смертельно облученными мышами доказали существование стволовых кроветворных клеток (СКК).

Современная схема кроветворения в варианте, который Вы будете изучать, составлена в 1973 году Чертковым и Воробьевым. Согласно этой схеме все клетки крови в процессе гемцитопоэза подразделены на 6 классов.

1-й классполипотентные стволовые кроветворные клетки (ПСКК). Морфологически выглядят как малые темные лимфоциты. В норме у здорового человека у ПСКК обмен веществ на низком уровне, 80% ПСКК находится в G0 фазе, т.е. в покое — не делятся. ПСКК полипотентны — могут дифференцироваться в любую клетку крови, способны к самоподдержанию — автоматически поддерживается определенное количество ПССК в организме. При необходимости способны к ускоренной пролиферации, 1 клетка может дать до 100 митозов. Активность ПСКК регулируется микроокружением и гуморально — гемопоэтинами.

2-й классполустволовые клетки (ПСК) — клетки предшественники миелопоэза, клетки предшественники лимфопоэза. Взаимопереход этих клеток еще возможен при изменении специфического микроокружения. Морфологически выглядят как малые темные лимфоциты.

3-й класс — унипотентные предшественники, имеется отдельный предшественник для каждого форменного элемента крови. Взаимопереход между направлениями дифференцировки становится невозможным. Морфологически выглядят как малые темные лимфоциты.

Если все клетки 1-3 класса между собой морфологически не различимы и все выглядят как малые темные лимфоциты, то начиная с 4-го класса созревающие клетки становятся морфологически идентифицируемыми.

4-й классбластные клетки, дифференцируются в строго определенном направлении, морфологически различимы.

5-й класссозревающие клетки. В клетках появляются специфические для каждой клетки структуры, клетки постепенно теряют способность к делению.

6-й классзрелые клетки крови.

Особенности созревания отдельных видов клеток крови:

В 1-классе — ПСКК

Во 2-ом классе— ПСК (общая клетка предшественница миелопоэза)

В 3-м классе — КОЕэ ( колония образующая единица эритроцитов )

В 4-ом классе — эритробласт (в ядре преобладает эухроматин, имеются четкие ядрышки); активно делятся.

В 5-ом классе — клетка проходит превращения: проэритробласт

®базофильный эритробласт(базофилия цитоплазмы из-за обилия РНК, активно делятся)

®полихроматофильный эритробласт(последняя клетка, способная митозу, накапливается Hb, РНК уменьшается)

®оксифильный эритробласт(оксифилия из-за увеличения Hb, исчезает ядро, клетка теряет способность к митозу).

В 6-м классе — из красного костного мозга выходит ретикулоцит («сетчатая клетка»); имеет в цитоплазме остатки органоидов, выявляемых при окраске специальными красителями в виде нитей и зерен, придающих клетке сетчатый рисунок (отсюда и название); в течении 1-х суток теряет остатки органоидов и дозревает в зрелый эритроцит.

В норме у здорового человека физиологическая регенерация в эритроидном ростке идет за счет размножения клеток IV-V классов — это гомопластический эритропоэз. После кровопотерь, отравлений гемолитическими ядами, облучения ионизирующими лучами наряду с IV-V классомначинают усиленно размножаться и клетки I-III классовэто гетеропластический эритроцитопоэз. В целом в процессе эритропоэза в клетках происходят следующие основные изменения:

1. Накапливается гемоглобин.

2. Клетка приобретает специфическую форму двояковогнутого диска, уменьшается в размерах.

3. Исчезает ядро и органоиды.

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: