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HematopoieseHematopoiese

LOCAIS DE HEMATOPOIESE

Formação das células sanguíneas:

Feto: 0-2 meses – saco vitelíneo2-7 meses – fígado, baço5-9 meses – medula óssea

criança: medula óssea (praticamente em todos os ossos)

adulto: vértebras, costelas, esterno, crânio, sacro e pélvis, fémur (proximal)– 50% da medula é invadida por tecido adiposoEm caso de necessidade:– O tecido adiposo pode reverter-se a tecido hematopoiético– Expandir-se ao longo dos ossos longos– Fígado e baço pode ter actividade hematopoiética (hematopoiese

extramedular)

HematopoieseHematopoiese

adulto: vértebras, costelas, esterno, crânio, sacro e pélvis fémur (proximal)

Formação das células sanguíneas:

pélvis, fémur (proximal)– 50% da medula é invadida por tecido adiposo

Em caso de necessidade:– O tecido adiposo pode reverter-se a tecido

hematopoiéticoExpandir se ao longo dos ossos longos– Expandir-se ao longo dos ossos longos

– Fígado e baço pode ter actividade hematopoiética (hematopoiese extramedular)

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CÉLULA PLURIPOTENCIAL E CÉLULAS PROGENITORAS

HematopoieseHematopoieseFormação das células sanguíneas:

célula pluripotencial tem a capacidade de se auto-renovar (mantém constante a concentração celular) após estimulação (factores de crescimento hematopoiético) – aumentar a produção de determinada série celular. Uma célula é normalmente capaz de produzir 106

células sanguíneas maduras após 20 divisões.

FACTORES DE CRESCIMENTO HEMATOPOIÉTICOSão hormonas glicoproteínas que regulam (por ligação a receptores):

HematopoieseHematopoieseFormação das células sanguíneas:

São hormonas glicoproteínas que regulam (por ligação a receptores):a proliferação e diferenciação das células hematopoiéticas progenitorase a função das células sanguíneas maduras

Actuam:localmente onde são produzidos ouentram na circulação

Células produtoras:Linfócitos T, monócitos (e macrófagos), células endoteliais e fibroblastos, ( g ),(excepto a eritropoitina: 90% da qual é produzida nos rins)

Factores:Actuam nas células do estroma: IL-1, TNF (estimulam a prod. GM-CSF, G-CSF, M-

CSF, IL-6)Actuam na célula pluripotencial: SCF (factor da stem cell)Actua na célula multipotencial precoce: Il-3, IL-6, GM-CSFActua em célula que originarão 1 ou 2 linhagens: G-CSF, M-CSF, IL-5, EPO, TP

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FACTORES DE CRESCIMENTO HEMATOPOIÉTICO

HematopoieseHematopoieseFormação das células sanguíneas:

EPO – eritropoitinaTP – trombopoitinaPSC – célula plurip.SCF – factor da

stem cellCSF – factor

estimulador de colónias

IL-3

GM-CSF

M-CSF

GM-CSFTP

SCFPSC

CFUGEMM

IL-3

BFUEMeg

CFU

CFUGMEo

BFU CFU – unidade formadora de colónias

BFU – unidadeformadora derebentos

IL-5

G-CSF

EPO

CFUMeg

Plaquetas Eosinófilos

CFUEo

CFUGCFUM

CFUGM

Monócitos Neutrófilos

CFUE

Eritrócitos

BFUE

HematopoieseHematopoieseFormação das células sanguíneas:

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MIELOBLASTO –forma redonda com um diâmetro de 15 a 18 µm

HematopoieseHematopoieseFormação das células sanguíneas: Granulócitos

forma redonda, com um diâmetro de 15 a 18 µm.citoplasma basófilo (não muito intensa), sem granulações.núcleo com uma delicada membrana e com 2, 3 ou mais

nucleolos com uma membrana pouco nítida.Cromatina regular e delicada (imp. na identificação)

PROMIELÓCITO –célula grande (normalmente maior que o mieloblasto)citoplasma basófilo, com granulações azurófilas de váriosp , g ç

tamanhos e quantidade (cor roxo-púrpura).núcleo grande e redondo. A cromatina continua delicada,

semelhante ao do mieloblasto. Conserva um ou doisnucleolos.

MIELÓCITO IMATURO –tamanho inferior ao anterior (promielócito)

HematopoieseHematopoieseFormação das células sanguíneas: Granulócitos

tamanho inferior ao anterior (promielócito).núcleo redondo, às vezes com uma ligeira curvatura.Sem nucleolos e com cromatina mais grossa.citoplasma, atenuação da basófilia, com granulações

azurófilas mas também com granulações específicas(serve para distinguir um neutrófilo imaturo de umeosinófilo). É difícil observar um basófilo imatura(excepto na leucemia de granulócitos basófilos)

MIELÓCITO ADULTO –núcleo redondo, ovalado ou ligeiramente reniforme.

Cromatina grossa, separado por espaços claros.citoplasma acidófilo. As granulações azurófilas

desapareceram. Grande quantidade de granulaçõesespecíficas que consoante a afinidade para o corantecaracterizam os 3 tipos de mielócito:- neutrófilo, eosinófilo e basófilo.

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METAMIELÓCITO –tamanho igual

HematopoieseHematopoieseFormação das células sanguíneas: Granulócitos

tamanho igual.núcleo com uma grande curvatura.Citoplasma conserva as características, com aumento das

granulações específicas.

GRANULÓCITO NEUTRÓFILO EM BANDA –núcleo com a forma de U. Cromatina com cor violetacitoplasma igual ao metamielócito.

Granulócito neutrófilo, eosinófilo e basófilo (já falado)

MONOBLASTO –muito parecido com o mieloblasto

HematopoieseHematopoieseFormação das células sanguíneas: Monócitos

muito parecido com o mieloblasto.descrição é possível em casos patológicos (intensa monocitose ou

leucemia monocítica).

PROMONÓCITO –núcleo oval com cor violeta claro e com estrutura típica do monócito.

Um ou mais nucleolos. Cromatina com filamentos ondulantes eentrecruzados.

citoplasma fracamente basófilo e com finas granulações azurófilas.p g ç

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LINFOBLASTO –tamanho célula grande (15 a 18 µm)

HematopoieseHematopoieseFormação das células sanguíneas: Linfócitos

tamanho célula grande (15 a 18 µm)núcleo com membrana bem definida, cromatina com filamentos

grossos. Com 2 ou 3 nucleolos.citoplasma basófilo, sem granulações azurófilas.

PROLINFÓCITO –tamanho célula mais pequenanúcleo mais pequeno e cora menos intensamente que o linfócito

adulto (importante para distinguir do linfócito adulto)citoplasma fracamente basófilo e pouco abundante, normalmentep p ,

sem granulações azurófilas.

MEGACARIOBLASTO –tamanho célula maior que o mieloblasto com forma irregular

HematopoieseHematopoieseFormação das células sanguíneas: Plaquetas

tamanho célula maior que o mieloblasto, com forma irregularnúcleo grande, com forma irregular e algumas falhas (indício de uma

futura lobulação) e vários nucleolos.citoplasma basófilo, sem granulações azurófilas.

PROMEGACARIOCITO (megacariócito imaturo) –tamanho célula maior que o megacarioblasto, com forma irregular

(redonda)núcleo grande, com forma irregular e várias falhas (lobulado).citoplasma basófilo (menos acentuado), com discretas granulaçõesp ( ), g ç

azurófilas.

MEGACARIOCITO –tamanho célula maior da medula óssea (80 a 100 µm), com contorno

irregularnúcleo geralmente excêntrico e com vários lóbulos (alguns

sobrepostos). Maior condensação da cromatina.citoplasma fracamente acidófilo (restos de basofilia), com muitas e

pequenas granulações azurófilas.

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PROERITROBLASTO –tamanho 20 a 30 µm

HematopoieseHematopoieseFormação das células sanguíneas: Eritrócito

tamanho 20 a 30 µm.citoplasma intensa basofilianúcleo redondo ou ligeiramente ovalado, que ocupa grande parte do

citoplasma. Cromatina com filamentos finos. Um ou dois nucleolos bemvisíveis.

ERITROBLASTO BASÓFILO –tamanho menor que a anterior (15 a 20 µm).citoplasma basofilia menos acentuadanúcleo cromatina condensada em grumos mais grossos, sem nucleolos.g g ,

ERITROBLASTO POLICROMATÓFILO –tamanho menor que a anterior.citoplasma cora simultaneamente pela eosina e azul de metileno, adquirindo

uma cor cinzenta-roxo (policromatófilo)núcleo cromatina condensada em grumos bastante grossos, separados por

espaços claros.

ERITROBLASTO ORTOCROMÁTICO –tamanho semelhante ao do eritrócitos (8 a 10 µm)

HematopoieseHematopoieseFormação das células sanguíneas: Eritrócito

tamanho semelhante ao do eritrócitos (8 a 10 µm).citoplasma intensamente acidófilonúcleo cromatina muito condensada

Por expulsão do núcleo transforma-se em:RETICULÓCITO e ERITRÓCITO

eritroblasto reticulócito eritrocito maduro

DNA nuclear sim não nãoDNA nuclear

RNA citoplasmáticoNa medulaNo sangue

sim não não

sim sim não

sim sim simnão sim sim

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Ao longo da eitropoiese formam-se células com maior quantidade de hemoglobina(cora de rosa) no citoplasma

EritropoieseEritropoieseFormação das células sanguíneas: Eritrócito

(cora de rosa) no citoplasma.O citoplasma cora cada vez menos de azul dado que perde RNA e o aparelho de

síntese de proteínas.A cromatina do núcleo torna-se progressivamente mais condensada.O núcleo é expulso (medula óssea) e o reticulócito resultante contém restos deRNA e ainda tem a capacidade de sintetizar hemoglobina.Eritrócito maduro – disco bicôncavo não nucleado, completamente corado de

rosa.

1 proeritroblasto – 16 eritrócitos madurosp

Eritroblastos não estão presentes no sangue periférico de um indivíduo “normal”.

Os eritroblastos aparecem no sangue periférico:• se a eritropoiese ocorre fora da medula (eritropoiese extramedular)• algumas patologias da medula

A actividade eritropoiética é regulada pela eritropoitina.

EritropoieseEritropoieseRegulação da produção de eritrócitos

ERITROPOITINALocal de produção – 90% rim e 10% no fígado e outros locaisNão existe pré-formada. O estímulo para a sua produção é a tensão de O2 nostecidos do rim:

Stem cells precoceBFU-E

tardioBFU-E CFU-E (pro)eritroblasto

reticulócito

Medula óssea

Circulação de eritrócitos

Eritropoitina

sensor de O2

Células intersticiaisPeritubulares do cortex exterior

Rim

O2 atmosféricoCurva de dissociação – O2Função cardiopulmonarConcentração hemoglobinaCirculação renal

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A proporção de células eritróides na medula óssea aumenta e, em situaçõescrónicas há uma expansão anatómica da eritropoiese:

EritropoieseEritropoieseRegulação da produção de eritrócitos

crónicas, há uma expansão anatómica da eritropoiese:medula amarelalocais extramedulares

O aumento de O2 nos tecidos (devido ao aumento da massa de eritrócitos ou porquea hemoglobina é capaz de libertar o seu O2 mais facilmente que o normal) leva àredução da eritropoitina.

INDICAÇÕES PARA A TERAPIA COM ERITROPOITINAÇdoença renal em fase terminal (com ou sem diálise)recuperação hematopoiética pós-quimioterapia ou transplante de medula ósseaanemia de doenças crónicas (ex.: artrite reumatóide ou câncro)anemia aplásticamielodisplasiasida

OUTRAS SUBSTÂNCIAS NECESSÁRIAS PARA A ERITROPOIESEmetais: ferro manganês cobalto

EritropoieseEritropoieseRegulação da produção de eritrócitos

metais: ferro, manganês, cobaltovitaminas: vitamina B12, folato, vitamina C, vitamina E, vitamina B6 (piridoxina),tiamina, riboflavina e ácido pantoténicoaminoácidoshormonas: SCF (factor stem cell), IL-3, GM-CSF, eritropoitina, androgénios etiroxina

ERITRÓCITODe forma a por a hemoglobina em contacto íntimo com os tecidos e permitir astrocas gasosas, o GV, de 8 µm de diâmetro tem de ser capaz de:g , , µ p

passar repetidamente através da microcirculação (diâmetro mínimo de 3,5 µm)manter a hemoglobina no estado ferroso (reduzido)manter o equilíbrio osmótico apesar da elevada concentração de proteínas(hemoglobina) na célula

Para conseguir estes objectivos temos uma célula flexível e bicôncava, capaz deproduzir ATP e NADH e NADPH.

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Via Embden-Meyerhof – metabolização da glicose a lactato

EritrócitoEritrócitoMetabolismo do eritrócito

ATPPor cada molécula de glicose usada ⇒ 2 moléculas de ATP (energia para a

manutenção do volume, forma e flexibilidade)

Pressão osmótica do GV é 5x a do plasma ⇒ bomba de sódio ATPase (nec. ATP)

NADH

MetaHb (hemogl. oxidada: Fe3+) → Hb funcional (hemogl. reduzida: Fe2+)t h l bi d t ( NADH)metahemoglobina redutase (nec. NADH)

2,3-DPGForma complexos com a hemoglobina (1:1),sendo importante na regulação da afinidadedo oxigénio para a hemoglobina.

Glicose...↓

1,3-DPG↓

3-PG↓...

lactato

2,3-DPG

Via Hexose Monofosfato (fosfato pentose) – 5% da glicolise ocorre por esta viaoxidativa

EritrócitoEritrócitoMetabolismo do eritrócito

oxidativa

Via glicolítica deEmbeden-Meyerhof

Glicose↓

Glicose-6-P

↓F t 6 P

6-PGGlicose-6-P desidrogenase

Ribulose 5 P

NADH NADPH

GSH → GSSH (Hb e membrana)Glutationa redutase

Deficiência em G-6-P desidrogenase – torna o GV extremamente susceptível aostress oxidativo

Fructose-6-P↓...

lactato

Ribulose-5-P

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Bicamada fosfolipídica com proteínas estruturais e contrácteis e numerosasenzimas e antigénios de superfície

EritrócitoEritrócitoMembrana do eritrócito

enzimas e antigénios de superfícieMembrana:

– 50% - proteínas (externa e no centro da membrana):espectrina, actina, proteína 4.1 e anquirina (dentro da membrana.Responsáveis pela forma bicôncava)

– 40% - lipidos (60% fosfolipidos, 30% de lipidos neutros e 10% glicolipidos)fosfo e glicolipidos – grupos polares (externa) e não polares (centro)

– 10% - hidratos de carbono (só no exterior da membrana)

Defeitos nas proteínas – forma anormal da b d GV f itmembrana dos GV, ex.: esferocitose

hereditária e eliptoseAlterações na composição dos lipidos –

outras anomalias na membranaex.: células alvo (aumento de colesterol e fosfolipidos);acantócitos (aumento de colesterol)

Existem dois processos de colheita de células para transplantação de medula:

colheita de células para transplantação de medula

Existem dois processos de colheita de células para transplantação de medula:

• Colheita a partir da Medula Óssea:Células progenitoras colhidas do interior dos ossos pélvicos. Requer geralmente anestesia geral e uma breve hospitalização.

• Células de células Progenitoras Periféricas:Colheita feita no sangue periférico, através de um processo chamado aférese, em que o dador tem de tomar previamente um medicamento que é um factor de crescimento que vai fazer aumentar a produção de células progenitoras no sangue.fazer aumentar a produção de células progenitoras no sangue.

Além destes dois métodos, existe, ainda, outra fonte de células progenitoras que são as células do cordão umbilical. Neste caso, após consentimento prévio da mãe, quando o bebé nasce são colhidas do cordão umbilical. O cordão umbilical tem uma percentagem muito elevada de células progenitoras mas como a quantidade geralmente é pequena, são utilizadas, sobretudo, na transplantação de crianças.