Унитарная теория кроветворения кратко

Обновлено: 09.05.2024

полифилетическая теория предусматривает для каждого форменного элемента свой источник развития.

В настоящее время общепринятой является унитарная теория кроветворения, на основании которой разработана схема кроветворения (И. Л. Чертков и А. И. Воробьев, 1973 г.).

1 класс — стволовые клетки;

2 класс — полустволовые клетки;

3 класс — унипотентные клетки;

4 класс — бластные клетки;

5 класс — созревающие клетки;

6 класс — зрелые форменные элементы.

Морфологическая и функциональная характеристика клеток различных классов схемы кроветворения.

1 класс — стволовая полипотентная клетка, способная к поддержанию своей популяции. По морфологии соответствует малому лимфоциту, является полипотентной, то есть способной дифференцироваться в любой форменный элемент крови. Направление дифференцировки стволовой клетки определяется уровнем содержания в крови данного форменного элемента, а также влиянием микроокружения стволовых клеток — индуктивным влиянием стромальных клеток костного мозга или другого кроветворного органа. Поддержание численности популяции стволовых клеток обеспечивается тем, что после митоза стволовой клетки одна из дочерних клеток становится на путь дифференцировки, а другая принимает морфологию малого лимфоцита и является стволовой. Делятся стволовые клетки редко (1 раз в полгода), 80 % стволовых клеток находятся в состоянии покоя и только 20 % в митозе и последующей дифференцировке. В процессе пролиферации каждая стволовая клетка образует группу или клон клеток и потому стволовые клетки в литературе нередко называются колоние—образующие единицы — КОЕ.

2 класс — полустволовые, ограниченно полипотентные (или частично коммитированные) клетки—предшественницы миелопоэза и лимфопоэза. Имеют морфологию малого лимфоцита. Каждая из них дает клон клеток, но только миелоидных или лимфоидных. Делятся они чаще (через 3—4 недели) и также поддерживают численность своей популяции.

3 класс — унипотентные поэтин—чувствительные клетки—предшественницы своего ряда кроветворения. Морфология их также соответствует малому лимфоциту. Способны дифференцироваться только в один тип форменного элемента. Делятся часто, но потомки этих клеток одни вступают на путь дифференцировки, а другие сохраняют численность популяции данного класса. Частота деления этих клеток и способность дифференцироваться дальше зависит от содержания в крови особых биологически активных веществ — поэтинов, специфичных для каждого ряда кроветворения (эритропоэтины, тромбопоэтины и другие).

Первые три класса клеток объединяются в класс морфологически неидентифицируемых клеток, так как все они имеют морфологию малого лимфоцита, но потенции их к развитию различны.

4 класс — бластные (молодые) клетки или бласты (эритробласты, лимфобласты и так далее). Отличаются по морфологии как от трех предшествующих, так и последующих классов клеток. Эти клетки крупные, имеют крупное рыхлое (эухроматин) ядро с 2 4 ядрышками, цитоплазма базофильна за счет большого числа свободных рибосом. Часто делятся, но дочерние клетки все вступают на путь дальнейшей дифференцировки. По цитохимическим свойствам можно идентифицировать бласты разных рядов кроветворения.

5 класс — класс созревающих клеток, характерных для своего ряда кроветворения. В этом классе может быть несколько разновидностей переходных клеток — от одной (пролимфоцит, промоноцит), до пяти в эритроцитарном ряду. Некоторые созревающие клетки в небольшом количестве могут попадать в периферическую кровь (например, ретикулоциты, юные и палочкоядерные гранулоциты).

6 класс — зрелые форменные элементы крови. Однако следует отметить, что только эритроциты, тромбоциты и сегментоядерные гранулоциты являются зрелыми конечными дифференцированными клетками или их фрагментами. Моноцитыне окончательно дифференцированные клетки. Покидая кровеносное русло, они дифференцируются в конечные клетки — макрофаги. Лимфоциты при встрече с антигенами, превращаются в бласты и снова делятся.

Совокупность клеток, составляющих линию дифференцировки стволовой клетки в определенный форменный элемент, образуют его дифферон или гистологический ряд. Например, эритроцитарный дифферон составляет: стволовая клетка, полустволовая клеткапредшественница миелопоэза, унипотентная эритропоэтинчувствительная клетка, эритробласт, созревающие клеткипронормоцит, базофильный нормоцит, полихроматофильный нормоцит, оксифильный нормоцит, ретикулоцит, эритроцит. В процессе созревания эритроцитов в 5 классе происходит: синтез и накопление гемоглобина, редукция органелл, редукция ядра. В норме пополнение эритроцитов осуществляется в основном за счет деления и дифференцировки созревающих клетокпронормоцитов, базофильных и полихроматофильных нормоцитов. Такой тип кроветворения носит название гомопластического кроветворения. При выраженной кровопотери пополнение эритроцитов обеспечивается не только усиленным делением созревающих клеток, но и клеток 4, 3, 2 и даже 1 классовгетеропластический тип кроветворения, предшествующий собой уже репаративную регенерацию крови.

3. В отличие от миелопоэза, лимфоцитопоэз в эмбриональном и постэмбриональном периодах осуществляется поэтапно, сменяя разные лимфоидные органы. В Т- и в В-лимфоцитопоэзе выделяют три этапа:

этап антиген—независимой дифференцировки, осуществляемый в центральных иммунных органах;

этап антиген—зависимой дифференцировки, осуществляемый в периферических лимфоидных органах.

На первом этапе дифференцировки из стволовых клеток образуются клетки-предшественницы соответственно Т- и В-лимфоцитопоэза. На втором этапе образуются лимфоциты, способные только распознавать антигены. На третьем этапе из клеток второго этапа формируются эффекторные клетки, способные уничтожить и нейтрализовать антиген.

Процесс развития Т- и В-лимфоцитов имеет как общие закономерности, так и существенные особенности и потому подлежит отдельному рассмотрению.

Первый этап Т-лимфоцитопоэза осуществляется в лимфоидной ткани красного костного мозга, где образуются следующие классы клеток:

1 класс — стволовые клетки;

2 класс — полустволовые клетки-предшественницы лимфоцитопоэза;

3 класс — унипотентные Т-поэтинчувствительные клетки—предшественницы Т-лимфоцитопоэза, эти клетки мигрируют в кровеносное русло и с кровью достигают тимуса.

Второй этап — этап антигеннезависимой дифференцировки осуществляется в корковом веществе тимуса. Здесь продолжается дальнейший процесс Т-лимфоцитопоэза. Под влиянием биологически активного вещества тимозина, выделяемого стромальными клетками, унипотентные клетки превращаются в Т-лимфобласты — 4 класс, затем в Т-пролимфоциты — 5 класс, а последние в Т-лимфоциты — 6 класс. В тимусе из унипотентных клеток развиваются самостоятельно три субпопуляции Т-лимфоцитов: киллеры, хелперы и супрессоры. В корковом веществе тимуса все перечисленные субпопуляции Т-лимфоцитов приобретают разные рецепторы к разнообразным антигенным веществам (механизм образования Т-рецепторов остается пока невыясненным), однако сами антигены в тимус не попадают. Защита Т-лимфоцитопоэза от чужеродных антигенных веществ достигается двумя механизмами:

наличием в тимусе особого гемато-тимусного барьера;

отсутствием лимфатических сосудов в тимусе.

В результате второго этапа образуются рецепторные (афферентные или Т0-) Т-лимфоциты — киллеры, хелперы, супрессоры. При этом лимфоциты в каждой из субпопуляций отличаются между собой разными рецепторами, однако имеются и клоны клеток, имеющие одинаковые рецепторы. В тимусе образуются Т-лимфоциты, имеющие рецепторы и к собственным антигенам, однако такие клетки здесь же разрушаются макрофагами. Образованные в корковом веществе Т-рецепторные лимфоциты (киллеры, хелперы и супрессоры), не заходя в мозговое вещество, проникают в сосудистое русло и током крови заносятся в периферические лимфоидные органы.

Третий этап — этап антигенезависимой дифференцировки осуществляется в Т-зонах периферических лимфоидных органов — лимфоузлов, селезенки и других, где создаются условия для встречи антигена с Т-лимфоцитом (киллером, хелпером или супрессором), имеющим рецептор к данному антигену. Однако в большинстве случаев антиген действует на лимфоцит не непосредственно, а опосредованно — через макрофаг, то есть вначале макрофаг фагоцитирует антиген, частично расщепляет его внутриклеточно, а затем активные химические группировки антигена — антигенные детерминанты выносятся на поверхность цитолеммы, способствуя их концентрации и активации. Только затем эти детерминанты макрофагами передаются на соответствующие рецепторы разных субпопуляций лимфоцитов. Под влиянием соответствующего антигена Т-лимфоцит активизируется, изменяет свою морфологию и превращается в Т-лимфобласт, вернее в Т-иммунобласт, так как это уже не клетка 4 класса (образующаяся в тимусе), а клетка возникшая из лимфоцита под влиянием антигена.

Процесс превращения Т-лимфоцита в Т-иммунобласт носит название реакции бласттрансформации. После этого Т-иммунобласт, возникший из Т-рецепторного киллера, хелпера или супрессора, пролиферирует и образует клон клеток. Т-киллерный иммунобласт дает клон клеток, среди которых имеются:

Т-киллеры или цитотоксические лимфоциты, которые являются эффекторными клетками, обеспечивающими клеточный иммунитет, то есть защиту организма от чужеродных и генетически измененных собственных клеток.

После первой встречи чужеродной клетки с рецепторным Т-лимфоцитом развивается первичный иммунный ответ — бласттрансформация, пролиферация, образование Т-киллеров и уничтожение ими чужеродной клетки. Т-клетки памяти при повторной встрече с тем же антигеном обеспечивают по тому же механизму вторичный иммунный ответ, который протекает быстрее и сильнее первичного.

Т-хелперный иммунобласт дает клон клеток, среди которых различают Т-памяти, Т-хелперы, секретирующие медиатор — лимфокин, стимулирующий гуморальный иммунитет — индуктор иммунопоэза. Аналогичен механизм образования Т-супрессоров, лимфокин которых угнетает гуморальный ответ.

Таким образом, в итоге третьего этапа Т-лимфоцитопоэза образуются эффекторные клетки клеточного иммунитета (Т-киллеры), регуляторные клетки гуморального иммунитета (Т-хелперы и Т-супрессоры), а также Т-памяти всех популяций Т-лимфоцитов, которые при повторной встрече с этим же антигеном снова обеспечат иммунную защиту организма в виде вторичного иммунного ответа. В обеспечении клеточного иммунитета рассматривают два механизма уничтожения киллерами антигенных клеток:

контактное взаимодействие — "поцелуй смерти", с разрушением участка цитолеммы клетки-мишени;

дистантное взаимодействие — посредством выделения цитотоксических факторов, действующих на клетку-мишень постепенно и длительно.

4. Первый этап В-лимфоцитопоэза осуществляется в красном костном мозге, где образуются следующие классы клеток:

1 класс — стволовые клетки;

2 класс — полустволовые клетки-предшественницы лимфопоэза;

3 класс — унипотентные В-поэтинчувствительные клетки-предшественницы В-лимфоцитопоэза.

Второй этап антигеннезависимой дифференцировки у птиц осуществляется в специальном центральном лимфоидном органе — фабрициевой сумке. У млекопитающих и человека такой орган отсутствует, а его аналог точно не установлен. Большинство исследователей считает, что второй этап также осуществляется в красном костном мозге, где из унипотентных В-клеток образуются В-лимфобласты — 4 класс, затем В-пролимфоциты — 5 класс и лимфоциты — 6 класс (рецепторные или В0). В процессе второго этапа В-лимфоциты приобретают разнообразные рецепторы к антигенам. При этом установлено, что рецепторы представлены белками-иммуноглобулинами, которые синтезируются в самих же созревающих В-лимфоцитах, а затем выносятся на поверхность и встраиваются в плазмолемму. Концевые химические группировки у этих рецепторов различны и именно этим объясняется специфичность восприятия ими определенных антигенных детерминант разных антигенов.

Третий этап — антигензависимая дифференцировка осуществляется в В-зонах периферических лимфоидных органов (лимфатических узлов, селезенки и других) где происходит встреча антигена с соответствующим В-рецепторным лимфоцитом, его последующая активация и трансформация в иммунобласт. Однако это происходит только при участии дополнительных клеток — макрофага, Т-хелпера, а возможно и Т-супрессора, то есть для активации В-лимфоцита необходима кооперация следующих клеток: В-рецепторного лимфоцита, макрофага, Т-хелпера (Т-супрессора), а также гуморального антигена (бактерии, вируса, белка, полисахарида и других). Процесс взаимодействия протекает в следующей последовательности:

макрофаг фагоцитирует антиген и выносит детерминанты на поверхность;

воздействует антигенными детерминантами на рецепторы В-лимфоцита;

воздействует этими же детерминантами на рецепторы Т-хелпера и Т-супрессора.

Влияние антигенного стимула на В-лимфоцит недостаточно для его бласттрансформации. Это происходит только после активации Т-хелпера и выделения им активирующего лимфокина. После такого дополнительного стимула наступает реакция бласттрансформации, то есть превращение В-лимфоцита в иммунобласт, который носит название плазмобласта, так как в результате пролиферации иммунобласта образуется клон клеток, среди которых различают:

плазмоциты, которые являются эффекторными клетками гуморального иммунитета.

Эти клетки синтезируют и выделяют в кровь или лимфу иммуноглобулины (антитела) разных классов, которые взаимодействуют с антигенами и образуются комплексы антиген-антитело (иммунные комплексы) и тем самым нейтрализуют антигены. Иммунные комплексы затем фагоцитируются нейтрофилами или макрофагами.

Однако активированные антигеном В-лимфоциты способны сами синтезировать в небольшом количестве неспецифические иммуноглобулины. Под влиянием лимфокинов Т-хелперов наступает во-первых, трансформация В-лимфоцитов в плазмоциты, во-вторых, заменяется синтез неспецифических иммуноглобулинов на специфические, в третьих, стимулируется синтез и выделение иммуноглобулинов плазмоцитами. Т-супрессоры активируются этими же антигенами и выделяют лимфокин, угнетающий образование плазмоцитов и синтез ими иммуноглобулинов вплоть до полного прекращения. Сочетанным воздействием на активированный В-лимфоцит лимфокинов Т-хелперов и Т-супрессоров и регулируется интенсивность гуморального иммунитета. Полное угнетение иммунитета носит название толерантности или ареактивности, то есть отсутствия иммунной реакции на антиген. Оно может обуславливаться как преимущественным стимулированием антигенами Т-супрессора, так и угнетением функции Т-хелперов или гибелью Т-хелперов (например, при СПИДе).

1. Кроветворение(гемоцитопоэз)процесс образования форменных элементов крови.

Различают два вида кроветворения:

Кроме того, гемопоэз подразделяется на два периода:

Эмбриональный период гемопоэза приводит к образованию крови как ткани и потому представляет собой гистогенез крови. Постэмбриональный гемопоэз представляет собой процесс физиологической регенерации крови как ткани.

Эмбриональный период гемопоэза осуществляется поэтапно, сменяя разные органы кроветворения. В соответствии с этим эмбриональный гемопоэз подразделяется на три этапа:

Желточный этап осуществляется в мезенхиме желточного мешка, начиная со 2—3-ей недели эмбриогенеза, с 4-ой недели он снижается и к концу 3-го месяца полностью прекращается. Процесс кроветворения на этом этапе осуществляется следующим образом, вначале в мезенхиме желточного мешка, в результате пролиферации мезенхимальных клеток, образуются "кровяные островки", представляющие собой очаговые скопления отростчатых мезенхимальных клеток. Затем происходит дифференцировка этих клеток в двух направлениях (дивергентная дифференцировка):

· периферические клетки островка уплощаются, соединяются между собой и образуют эндотелиальную выстилку кровеносного сосуда;

· центральные клетки округляются и превращаются в стволовые клетки.

Из этих клеток в сосудах, то есть интраваскулярно начинается процесс образования первичных эритроцитов (эритробластов, мегалобластов). Однако часть стволовых клеток оказывается вне сосудов (экстраваскулярно) и из них начинают развиваться зернистые лейкоциты, которые затем мигрируют в сосуды.

Наиболее важными моментами желточного этапа являются:

· образование стволовых клеток крови;

· образование первичных кровеносных сосудов.

Несколько позже (на 3-ей неделе) начинают формироваться сосуды в мезенхиме тела зародыша, однако они являются пустыми щелевидными образованиями. Довольно скоро сосуды желточного мешка соединяются с сосудами тела зародыша, по этим сосудам стволовые клетки мигрируют в тело зародыша и заселяют закладки будущих кроветворных органов (в первую очередь печень), в которых затем и осуществляется кроветворение.

Следовательно, кроветворение на втором этапе в названных органах осуществляется почти одновременно, только экстраваскулярно, но его интенсивность и качественный состав в разных органах различны.

Медулло-тимусо-лимфоидный этап кроветворения. Закладка красного костного мозга начинается со 2-го месяца, кроветворение в нем начинается с 4-го месяца, а с 6-го месяца он является основным органом миелоидного и частично лимфоидного кроветворения, то есть является универсальным кроветворным органом. В то же время в тимусе, в селезенке и в лимфатических узлах осуществляется лимфоидное кроветворение. Если красный костный мозг не в состоянии удовлетворить возросшую потребность в форменных элементах крови (при кровотечении), то гемопоэтическая активность печени, селезенки может активизироваться — экстрамедуллярное кроветворение.

Постэмбриональный период кроветворения — осуществляется в красном костном мозге и лимфоидных органах (тимусе, селезенке, лимфатических узлах, миндалинах, лимфоидных фолликулах).

Сущность процесса кроветворения заключается в пролиферации и поэтапной дифференцировке стволовых клеток в зрелые форменные элементы крови.

2. Теории кроветворения:

· унитарная теория (А. А. Максимов, 1909 г.) — все форменные элементы крови развиваются из единого предшественника стволовой клетки;

· дуалистическая теория предусматривает два источника кроветворения, для миелоидного и лимфоидного;

· полифилетическая теория предусматривает для каждого форменного элемента свой источник развития.

· 1 класс — стволовые клетки;

· 2 класс — полустволовые клетки;

· 3 класс — унипотентные клетки;

· 4 класс — бластные клетки;

· 5 класс — созревающие клетки;

· 6 класс — зрелые форменные элементы.

Морфологическая и функциональная характеристика клеток различных классов схемы кроветворения.

6 класс — зрелые форменные элементы крови. Однако следует отметить, что только эритроциты, тромбоциты и сегментоядерные гранулоциты являются зрелыми конечными дифференцированными клетками или их фрагментами. Моноциты не окончательно дифференцированные клетки. Покидая кровеносное русло, они дифференцируются в конечные клетки — макрофаги. Лимфоциты при встрече с антигенами, превращаются в бласты и снова делятся.

Совокупность клеток, составляющих линию дифференцировки стволовой клетки в определенный форменный элемент, образуют его дифферон или гистологический ряд. Например, эритроцитарный дифферон составляет: стволовая клетка, полустволовая клетка предшественница миелопоэза, унипотентная эритропоэтинчувствительная клетка, эритробласт, созревающие клеткипронормоцит, базофильный нормоцит, полихроматофильный нормоцит, оксифильный нормоцит, ретикулоцит, эритроцит. В процессе созревания эритроцитов в 5 классе происходит: синтез и накопление гемоглобина, редукция органелл, редукция ядра. В норме пополнение эритроцитов осуществляется в основном за счет деления и дифференцировки созревающих клетокпронормоцитов, базофильных и полихроматофильных нормоцитов. Такой тип кроветворения носит название гомопластического кроветворения. При выраженной кровопотери пополнение эритроцитов обеспечивается не только усиленным делением созревающих клеток, но и клеток 4, 3, 2 и даже 1 классовгетеропластический тип кроветворения, предшествующий собой уже репаративную регенерацию крови.

· этап антиген—независимой дифференцировки, осуществляемый в центральных иммунных органах;

· этап антиген—зависимой дифференцировки, осуществляемый в периферических лимфоидных органах.

· 1 класс — стволовые клетки;

· 2 класс — полустволовые клетки-предшественницы лимфоцитопоэза;

· 3 класс — унипотентные Т-поэтинчувствительные клетки—предшественницы Т-лимфоцитопоэза, эти клетки мигрируют в кровеносное русло и с кровью достигают тимуса.

· наличием в тимусе особого гемато-тимусного барьера;

· отсутствием лимфатических сосудов в тимусе.

· Т-киллеры или цитотоксические лимфоциты, которые являются эффекторными клетками, обеспечивающими клеточный иммунитет, то есть защиту организма от чужеродных и генетически измененных собственных клеток.

· контактное взаимодействие — "поцелуй смерти", с разрушением участка цитолеммы клетки-мишени;

· дистантное взаимодействие — посредством выделения цитотоксических факторов, действующих на клетку-мишень постепенно и длительно.

· 1 класс — стволовые клетки;

· 2 класс — полустволовые клетки-предшественницы лимфопоэза;

· 3 класс — унипотентные В-поэтинчувствительные клетки-предшественницы В-лимфоцитопоэза.

· макрофаг фагоцитирует антиген и выносит детерминанты на поверхность;

· воздействует антигенными детерминантами на рецепторы В-лимфоцита;

· воздействует этими же детерминантами на рецепторы Т-хелпера и Т-супрессора.

· плазмоциты, которые являются эффекторными клетками гуморального иммунитета.

1.Виды кроветворения

2.Теории кроветворения

3.Т-лимфоцитопоэз

4.В-лимфоцитопоэз

1. Кроветворение(гемоцитопоэз)процесс образования форменных элементов крови.

История развития теорий кроветворения - второй этап развития гематологии с 19-го по 20-й век

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.

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.

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.

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.

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

Унитарная теория кроветворения - все клетки крови развиваются из единой одной и той же родоначальной клетки (морфологически это малый лимфоцит).

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 ограниченный 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.

В процессе поэтапной дифференцировки стволовых клеток в зрелые форменные элементы крови в каждом ряду кроветворения образуются промежуточные типы клеток, которые в схеме кроветворения составляют классы клеток. Всего в схеме кроветворения различают 6 классов клеток: 1 класс - стволовые клетки; 2 класс - полустволовые клетки; 3 класс - унипотентные клетки; 4 класс - бластные клетки; 5 класс - созревающие клетки; 6 класс - зрелые форменные элементы. Морфологическая и функциональная характеристика клеток различных классов схемы кроветворения.

Этапы кроветворения в эмбриональный и постэмбриональный периоды развития и их биологической значение.

Гемопоэз – развитие крови. Различают эмбриональный гемопоэз, который происходит в эмбриональный период и приводит к развитию крови как ткани, и постэмбриональный гемопоэз, который представляет собой процесс физиологической регенерации крови.

Эмбриональный гемопоэз. В развитии крови как ткани в эмбриональный период можно выделить 3 основных этапа: Мезобластический (желточный), когда начинается развитие клеток крови во внезародышевых органах и появляется первая регенерация стволовых клеток крови. (с 3-й по 9-ю неделю). Печеночный (гепатотимусолиенальный), который начинается в печени с 5-6-й недели развития плода, когда печень становится основным органом гемопоэза, в ней образуется вторая регенерация СКК. Кроветворение в печени достигает максимума через 5 мес и завершается перед рождением. Медуллярный (костномозговой) (медулло-тимусолимфоидный)– появление третьей генерации СКК в костном мозге, где гемопоэз начинается с 10-й недели и постепенно нарастает к рождению, а после рождения красный костный мозг становится центральным органом гемопоэза.

Постэмбриональный гемопоэз. Постэмбриональный гемопоэз представляет собой процесс физиологической регенерации крови (клеточное обновление), который компенсирует физиологическое разрушение дифференцированных клеток. Постэмбриональное кроветворение совершается в миелоидной ткани костного мозга и лимфоидной ткани тимуса, селезенки и лимфатических узлов и является физиологической регенерацией крови, т. е. компенсирует естественную убыль клеток в результате их старения и разрушения. В миелоидной ткани образуются эритроциты, гранулоциты, моноциты, кровяные пластинки, в лимфоидной ткани —лимфоциты.

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Зарегистрироваться 15–17 марта 2022 г.

Описание презентации по отдельным слайдам:

Современная схема кроветворения
Регуляция гемопоэза
Лабораторная гемоцитология

Современная теория кроветворения
Нормальное кроветворение поликлональное, т. е. осуществляется одновременно многими клонами.
Размер индивидуального клона - 0,5-1 млн зрелых клеток
Продолжительность жизни клона - не превышает 1 месяц, около 10% клонов существуют до полугода.
Клональный состав кроветворной ткани полностью меняется в течение 1-4 месяцев.
Постоянная замена клонов объясняется истощением пролиферативного потенциала стволовой кроветворной клетки, поэтому исчезнувшие клоны никогда не появляются вновь.
Различные гемопоэтические органы заселены разными клонами и только некоторые из них достигают такой величины, что оккупируют более чем одну кроветворную территорию.

Дифференцировка клеток гемопоэза
Клетки гемопоэза условно подразделены на 5-6 отделов, границы между которыми весьма размыты, а между отделами содержится много переходных, промежуточных форм.
В процессе дифференцировки происходит постепенное снижение пролиферативной активности клеток и способности развиваться сначала во все кроветворные линии, а затем во все более ограниченное количество линий.

Дифференцировка клеток гемопоэза
I отдел – тотипотентная эмбриональная стволовая клетка (ЭСК), находится на самом верху иерархической лестницы
II отдел - пул поли - или мультипотентных стволовых кроветворных клеток (СКК)
СКК обладают уникальным свойством - полипотентностью, т. е. способностью к дифференцировке во все без исключения линии гемопоэза.
В клеточной культуре можно создать условия, когда возникающая из одной клетки колония содержит до 6 различных клеточных линий дифференцировки.

Стволовые кроветворные клетки
СКК закладываются в период эмбриогенеза и расходуются последовательно, образуя сменяющие друг друга клоны более зрелых кроветворных клеток.
90% клонов являются короткоживущими, 10% клонов может функционировать в течение длительного времени.
СКК обладают высоким, но ограниченным пролиферативным потенциалом, способны к ограниченному самоподдержанию, т. е. не бессмертны.
СКК могут проделать приблизительно 50 клеточных делений, поддерживают продукцию кроветворных клеток в течение всей жизни человека.

Стволовые кроветворные клетки
Отдел СКК гетерогенен, представлен 2 категориями предшественников, обладающих различным пролиферативным потенциалом.
Основная масса СКК находится в фазе покоя G0 клеточного цикла, обладает огромным пролиферативным потенциалом. При выходе из покоя СКК вступает на путь дифференцировки, снижая пролиферативный потенциал и ограничивая набор дифференцировочных программ.
После нескольких циклов деления (1-5) СКК может вернуться вновь в состояние покоя, при этом их состояние покоя менее глубоко и при наличии запроса они отвечают быстрее, приобретая маркеры определенных линий дифференцировок в культуре клеток за 1-2 дня, тогда как исходным СКК требуется 10-14 дней.
Длительное поддержание кроветворения обеспечивается резервными СКК. Необходимость срочного ответа на запрос удовлетворяется за счет СКК, прошедших дифференцировку и находящихся в состоянии быстро мобилизуемого резерва.

Стволовые кроветворные клетки
Гетерогенность пула СКК и степень их дифференцировки устанавливается на основе экспрессии ряда дифференцировочных мембранных антигенов.
Среди СКК выделены:
примитивные мультипотентные предшественники (CD34+Thyl+)
более дифференцированные предшественники, характеризующиеся экспрессией антигена гистосовместимости II класса (HLA-DR), CD38.
Истинные СКК не экспрессируют линейно специфические маркеры и дают рост всем линиям гемопоэтических клеток. Количество СКК в костном мозге - около 0,01%, а вместе с клетками-предшественниками - 0,05%.

Стволовые кроветворные клетки
Одним из основных методов изучения СКК является метод колониеобразования in vivo или in vitro, поэтому иначе СКК называют “колониеобразующими единицами” (КОЕ).
Истинные СКК способны к формированию колоний из бластных клеток (КОЕ-бластные). Сюда же относят клетки, формирующие селезеночные колонии (КОЕс).

Эти клетки способны полностью восстанавливать гемопоэз.

Дифференцировка клеток гемопоэза
III отдел - По мере снижения пролиферативного потенциала СКК дифференцируются в полиолигопотентные коммитированные клетки-предшественники, имеющие ограниченную потентность, так как коммитированы (commit - принятие на себя обязательств) к дифференцировке в направлении 2-5 гемопоэтических клеточных линий.
Полиолигопотентные коммитированные предшественники КОЕ-ГЭММ (гранулоцитарно-эритроцитарно-макрофагально-мегакариоцитарные) дают начало 4 росткам гемопоэза, КОЕ-ГМ - двум росткам.
КОЕ-ГЭММ являются общим предшественником миелопоэза. Они имеют маркер CD34, маркер миелоидной линии CD33, детерминанты гистосовместимости HLA-A, HLA-B, HLA-C, HLA-DR.

Дифференцировка клеток гемопоэза
Клетки IV отдела - монопотентные коммитированные предшественники являются родоначальными для одного ростка гемопоэза:
КОЕ-Г для гранулоцитарного,
КОЕ-М - для моноцитарно-макрофагального,
КОЕ-Э и БОЕ-Э (бурстобразующая единица) - предшественники эритроидных клеток,
КОЕ-Мгкц - предшественники мегакариоцитов
Все коммитированные клетки-предшественники имеют ограниченный жизненный цикл и не способны к возвращению в состояние клеточного покоя.
Монопотентные коммитированные предшественники экспрессируют маркеры соответствующей клеточной линии дифференцировки.

СКК и клетки-предшественники обладают способностью к миграции - выходу в кровь и возвращению в костный мозг, что получило название “homing-effect” (инстинкт дома). Именно это их свойство обеспечивает обмен кроветворных клеток между разобщенными кроветворными территориями, позволяет использовать их для трансплантации в клинике.

Дифференцировка клеток гемопоэза
V отдел морфологически распознаваемых клеток включает:
дифференцирующиеся,
созревающие
зрелые клетки всех 8 клеточных линий, начиная с бластов, большинство из которых имеют характерные морфоцитохимические особенности.

Регуляция гемопоэза
Гемопоэз инициируется ростовыми факторами, цитокинами и непрерывно поддерживается благодаря пулу СКК.
Стволовые кроветворные клетки стромозависимы и воспринимают короткодистантные стимулы, получаемые ими при межклеточном контакте с клетками стромального микроокружения.
По мере дифференцировки клетка начинает реагировать на дальнедействующие гуморальные факторы.
Эндогенная регуляция всех этапов гемопоэза осуществляется цитокинами через рецепторы на клеточной мембране, посредством которых про водится сигнал в ядро клетки, где происходит активация соответствующих генов.
Основными продуцентами цитокинов являются моноциты, макрофаги, активированные Т -лимфоциты, стромальные элементы - фибробласты, эндотелиальные клетки и др.

Регуляция гемопоэза
Обновление СКК происходит медленно и при готовности к дифференцировке (процесс коммитирования), они выходят из состояния покоя (Go - фаза клеточного цикла) и становятся коммитированными.
Это означает, что процесс стал необратимым и такие клетки, управляемые цитокинами, пройдут все стадии развития вплоть до конечных зрелых элементов крови.

Схема регуляции эритро- и гранулоцито-монопоэза

Регуляторы гемопоэза
Выделяют позитивные и негативные регуляторы гемопоэза.
Позитивные регуляторы необходимы:
для выживания СКК и их пролиферации,
для дифференцировки и созревания более поздних стадий гемопоэтических клеток.
К ингибиторам (негативные регуляторы) пролиферативной активности СКК и всех видов ранних гемопоэтических предшественников относят :
трансформирующий ростовой фактор β (TGF-β),
макрофагальный воспалительный белок (MIP-1α),
фактор некроза опухоли а (ФНО-α),
интерферон -а
интерферон -у,
кислые изоферритины,
лактоферрин
другие факторы.

Факторы регуляции гемопоэза
Факторы регуляции гемопоэза подразделяются на короткодистантные (для СКК) и дальнодействующие для коммитированных предшественников и созревающих клеток.
В зависимости от уровня дифференцировки клетки факторы регуляции делят на 3 основных класса:
1. Факторы, влияющие на ранние СКК:
фактор стволовых клеток (ФСК),
гранулоцитарный колониестимулирующий фактор (Г - КСФ),
интерлейкины (ИЛ-6, ИЛ-11, ИЛ-12),
ингибиторы, которые тормозят выход СКК в клеточный цикл из состояния покоя (MIP-1α, TGF-β, ФНО-α, кислые изоферритины и др.).
Эта фаза регуляции СКК не зависит от запросов организма.

Факторы регуляции гемопоэза
2. Линейно-неспецифические факторы:
ИЛ-3,
ИЛ-4,
ГМ-КСФ (для гранулоцитомонопоэза).
3. Позднедействующие линейно-специфические факторы, которые поддерживают пролиферацию и созревание коммитированных предшественников и их потомков:
эритропоэтин,
тромбопоэтин,
колониестимулирующие факторы (Г-КСФ, М-КСФ, ГМ-КСФ),
ИЛ-5.
Один и тот же ростовой фактор может действовать на разнообразные клетки-мишени на различных этапах дифференцировки, что обеспечивает взаимозаменяемость молекул, регулирующих гемопоэз.

Регуляция гемопоэза
Активация и функционирование клеток зависит от многих цитокинов. Клетка начинает дифференцировку только после взаимодействия с факторами роста, но в выборе направления дифференцировки они не участвуют.
Содержание цитокинов определяет количество продуцируемых клеток, число проделываемых клеткой митозов.
Так, после кровопотери снижение рО2 в почках приводит к усилению продукции эритропоэтина, под действием которого эритропоэтинчувствительные эритроидные клетки - предшественники костного мозга (БОЕ-Э), увеличивают на 3-5 число митозов, что повышает образование эритроцитов в 10-30 раз.
Число тромбоцитов в крови регулирует выработку фактора роста и развитие клеточных элементов мегакариоцитопоэза.
Еще одним регулятором гемопоэза является апоптоз - запрограммированная клеточная смерть

Читайте также: