Дифференцировка клеток костного мозга

Современная теория кроветворения, основанная на унитарной теории отечественного гистолога А.А. Максимова, различает шесть классов кроветворных клеток. Нормальное кроветворение поликлональное, т.е. с одновременным участием многих клеточных клонов. Все клетки крови происходят из единой родоначальной клетки — полипотентной стволовой кроветворной клетки. При делении стволовая клетка образует две клетки, одна из них сохраняет свойства стволовой, а другая обладает способностью к дифференцировке во все без исключения клетки крови. Степень дифференцировки может быть установлена на основе экспрессии на цитолемме ряда дифференцировочных антигенов (кластеров дифференцировки). В настоящее время можно определять около 200 кластеров дифференцировки.

Дифференцировкой клеток управляют программы, закодированные в ДНК, их приводят в действие сигналы, идущие к ядрам клеток от рецепторов плазмолеммы. Регуляцию пролиферации и дифференцировки клеток-предшественников осуществляют цитокины (ИЛ-1, 3–6, фактор стволовых клеток), эритропоэтин и другие гуморальные факторы. Выработку интерлейкинов обеспечивают T-лимфоциты, моноциты, стромальные и миелоидные клетки. Эритропоэтин вырабатывают почки, гуморальным путём он попадает в костный мозг, где стимулирует завершающий этап дифференцировки предшественников эритроцитарного ряда. Гены, кодирующие большинство гуморальных факторов, играющих роль факторов роста, расположены в длинном плече хромосомы 5. Она чаще других подвержена аберрациям при болезнях крови.

У взрослого человека гемопоэз происходит в красном костном мозге проксимальных отделов длинных трубчатых костей, телах позвонков, рёбрах, грудине, костях таза и черепа. Поэтому теоретически трепанобиопсию костного мозга можно делать в любом из этих мест, кроме костей черепа.

Жировой костный мозг способен вновь стать кроветворным органом, если организму необходимо увеличенное количество форменных элементов крови или при опухолевой пролиферации клеток крови. Если регенераторные возможности костного мозга исчерпаны, развивается экстрамедуллярный (внекостномозговой) гемопоэз в печени, затем в селезёнке и лимфатических узлах.

Эритрон — система, объединяющая самые ранние предшественники эритроидного ряда, морфологически идентифицируемые пролиферирующие и непролиферирующие ядросодержащие клетки, ретикулоциты и эритроциты.

Родоначальные клетки красного ростка — коммитированные предшественники эритропоэза, они образуются из стволовой полипотентной клетки, претерпевая 5–10 делений. Дифференцировку и созревание эритроидных клеток контролирует эритропоэтин, его связывание с соответствующим рецептором предотвращает апоптоз клеток. В регуляции эритропоэза участвуют витамин В₁₂, фолиевая кислота, микроэлементы (железо, медь). Стимулируют продукцию эритропоэтина тироксин, соматотропный гормон и андрогены.

Синтез гемоглобина возможен, начиная со стадии проэритробласта. По мере созревания происходит уменьшение размера клетки, на стадии ретикулоцита ядра не видно. 10% клеток на стадии базофильного эритробласта достигает критической массы гемоглобина и погибает (неэффективный эритропоэз). После кровотечений или при гемолитической анемии интервалы между митозами меньше, количество эритроцитов возрастает.

Циркулирующие эритроциты имеют дополнительные характеристики.

● Средний объём эритроцита (по международной номенклатуре — MCV — mean corpuscular volume) измеряют в фемтолитрах (фл) — единицах, равных 10^-15 л, в норме 80–100 фл.

● Среднее содержание гемоглобина в эритроците (MCH — mean corpuscular hemoglobin), в норме 27–32 пг (пиктограмм).

● Средняя концентрация гемоглобина в эритроците (MCHC — mean corpuscular hemoglobin concentration), в норме 300–360 г/л. Повышение концентрации гемоглобина в эритроците более 37% в клинической практике практически невозможно, это значение — верхний предел растворимости гемоглобина в воде.

У здорового человека выделяют следующие виды эритроцитов:

 нормоциты (эритроциты диаметром 7,5 мкм) составляют 68%;

 микроциты (диметр менее 7,0 мкм) — 15%;

 макроциты (диаметр более 7,9 мкм) — 17%;

 мегалоциты — клетки диаметром более 11 мкм.

Диагностическое значение имеют изменение размеров и формы эритроцитов, количество гемоглобина, наличие внутриклеточных включений, а также изменение количества самих эритроцитов.

● Изменение размеров эритроцитов.

◊ Микроцитоз возникает при нарушении синтеза гемоглобина характерно уменьшение концентрации гемоглобина в эритроцитах.

◊ Макроцитоз — результат нарушения синтеза ДНК.

◊ Мегалоцитоз — значительное увеличение размеров эритроцитов и повышенная концентрация гемоглобина, сохранение ядра.

◊ Анизоцитоз — появление в периферической крови эритроцитов различного диаметра, обычно свидетельствует о наличии в организме как патологически изменённого, так и нормального пула эритроцитов. Анизоцитоз обнаруживают практически при всех типах анемий. Показатель степени анизоцитоза RDW (red cell distribution width) в норме равен 11,5–14,5%.

● Изменение формы эритроцитов — пойкилоцитоз наблюдают при всех типах анемий. Дискоцит — нормальный эритроцит с двояковогнутой центральной частью. При нарушениях эритропоэза возникают сфероциты, овалоциты, эллиптоциты, эхиноциты (с зазубренной поверхностью), стоматоциты (в виде чаши), акантоциты (с выростами в виде острия), кодоциты (в форме колокола) дакриоциты (в форме слезы или капли). Эритроциты серповидной формы находят при наследственной серповидноклеточной гемолитической анемии, вызванной наличием в эритроцитах патологической разновидности гемоглобина (S-гемоглобиноз). Мишеневидные эритроциты — клетки с интенсивно окрашенным центром и неокрашенной периферией характерны для талассемии, тяжёлых железодефицитных анемий, заболеваний печени, отравления свинцом.

● Изменение количества гемоглобина в эритроцитах вызывает изменение их окраски. Это определяют по цветовому показателю, характеризующему среднее содержание гемоглобина в одном эритроците. У здоровых людей цветовой показатель составляет 0,86–1,05, его используют для деления анемий на гипохромные (меньше нормы), нормохромные и гиперхромные (больше нормы).

◊ Полихроматофилы — эритроциты с недостаточным накоплением гемоглобина и остатками базофильного вещества. Их увеличение — показатель регенераторной активности костного мозга.

● Внутриклеточные включения — остатки внутриклеточных органелл, в основном, ядра (тельца Жолли, кольца Кэбота) или гранулы пигмента (тельца Паппенгейма). Тельца Хайнца–Эрлиха свидетельствуют о деструкции, денатурации гемоглобина. При инфекциях, гемолитических анемиях, хронических отравлениях свинцом и миелодиспластических состояниях в эритроцитах можно видеть множество мелких синих гранул (групп РНК) — пятнистую базофилию эритроцитов.

● Изменение количества эритроцитов. Продолжительность жизни эритроцитов в норме — 120 дней. Разрушение старых эритроцитов происходит путём фагоцитоза макрофагами, преимущественно в селезёнке.

◊ Клеточная продукция нормального кроветворения составляет более 300 млн клеток в минуту. Каждый день потеря клеток крови равна 10¹¹. Объём циркулирующей крови у взрослого человека достигает 5 л. При центрифугировании приборного столбика венозной крови 45% её массы представлено клетками. Их общее количество отражает гематокрит, т.е. отношение объёма форменных элементов крови к объёму плазмы, составляющему 55% массы крови. Повышение гематокрита происходит при увеличении общей массы эритроцитов (например, эритроцитозе) или снижении объёма плазмы крови. Снижение гематокрита — следствие уменьшения эритроцитарной массы крови (например, при анемии) или возрастания объёма плазмы. Концентрация эритроцитов и содержание белков в плазме определяют вязкость крови.

◊ Полицитемия (от греч. рoly — много + cytus — клетка + haima — кровь), или истинная полицитемия, эритремия, болезнь Вакеза — вариант миелопролиферативных заболеваний. Она возникает при одновременном изменении количества нескольких типов клеток.

◊ Панцитопения (от греч. pan — всё, полностью + cytus — клетка + penia — бедность, недостаток) — низкое содержание всех форменных элементов крови, основной лабораторный признак анемии, один из ранних признаков острого лейкоза. Причинами панцитопении могут быть влияние токсических веществ и аутоиммунные процессы.