Эритропоэз

Эритропоэз - процесс образования и созревания эритроцитов протекает в миелоидной ткани по следующей схеме:

СКК → КОЕ-ГЭММ → БОЕ-Э → КОЕ-Э → → ЭРИТРОБЛАСТ → БАЗОФИЛЬНЫЙ ЭРИТРОБЛАСТ → ПОЛИХРОМАТОФИЛЬНЫЙ ЭРИТРОБЛАСТ→ → ОКСИФИЛЬНЫЙ ЭРИТРОБЛАСТ → ГЕМОРЕТИКУЛОЦИТ → ЭРИТРОЦИТ. Все эти клетки образуют дифферон эритроцитарного ряда.

БОЕ-Э, «бурст-образующая единица» (от английского слова burst – «взрыв), этот тип клетки назван так по своей способности быстро (взрывоподобно) образовывать колонию эритроидных клеток; данный тип отличается от КОЕ-Э более высокой пролиферативной активностью, высокой чувствительностью к интерлейкину-3 и низкой чувствительностью к эритропоэтину; при делении БОЕ-Э образует клоны КОЕ-Э;

КОЕ-Э – по сравнению с БОЕ-Э более зрелая клетка. Она чувствительна к эритропоэтину и активно делится под его влиянием. Эритропоэтин – гормон, который образуется в юкстагломерулярном аппарате почки или в печени в ответ на снижение парциального давления кислорода в крови.

При дифференцировке предшественников эритроцитов в зрелые эритроциты происходят следующие процессы:

• уменьшение размеров клетки;

• выработка и накопление гемоглобина в цитоплазме;

• постепенное снижение числа органелл;

• изменение окраски цитоплазмы от базофильной (в связи с большим числом полирибосом) до оксифильной (обусловленной накоплением гемоглобина);

• снижение, а в дальнейшем утрата способности к делению;

• уменьшение размера, конденсация хроматина и выталкивание ядра из клетки.

Проэритробласт - клетка диаметром 14-18 μm; имеет крупное сферическое ядро с мелкозернистым хроматином, 1-2 отчётливыми ядрышками и тонкий ободок слабобазофильной цитоплазмы. Цитоплазма содержит свободные рибосомы и полисомы.

Базофильный эритробласт отличается немного меньшими размерами (13-16 μm) , имеет более плотное ядро по сравнению с бластом и резко базофильную (ярко-синюю) цитоплазму. Базофилия цитоплазмы обусловлена накоплением полисом, в которых начинается синтез гемоглобина.

Полихроматофильный эритробласт имеет меньший размер (10-12 μm), отличается окраской цитоплазмы серых тонов, иногда с розоватым или синеватым оттенком, поскольку благодаря накоплению в ней гемоглобина и снижению количества рибосом и полисом, цитоплазма окрашивается как основными, так и кислыми красителями. Ядро клетки расположено эксцентрично и содержит много гетерохроматина, глыбки которого распределены в виде спиц колеса.

Оксифильный эритробласт (нормобласт) – клетка небольшого размера (8-10 мкм), имеет мелкое пикнотическое (тёмное) ядро, которое лежит на периферии клетки. В цитоплазме содержится много гемоглобина, обеспечивающего ее резко оксифильную окраску. Этот тип клеток утрачивает способность к делению. На стадии превращения оксифильного эритробласта в геморетикулоцит происходит выталкивание ядра из клетки.

Геморетикулоцит – безъядерная (постклеточная) структура с небольшим содержанием рибосом, при прижизненной окраске анилиновыми красителями остатки органелл в цитоплазме выявляются в виде базофильной сеточки. При обычной окраске (модификации окраски по Романовскому) ретикулоцит трудно отличить от зрелого эритроцита, поскольку цитоплазма также окрашена эозинофильно - она почти полностью заполнена гемоглобином. При выходе в кровь ретикулоцит созревает в зрелый эритроцит в течение 24-48 часов.

Эритроцит – это клетка диаметром 7-8мкм, образующаяся на конечной стадии дифференцировки клеток эритроидного ряда.

Длительность всех этапов эритропоэза составляет 7 суток. Продолжительность жизни эритроцита в крови – 120 дней. В норме из костного мозга в кровь поступают только эритроциты и ретикулоциты. Центр разрушения стареющих эритроцитов – селезёнка.

ГРАНУЛОЦИТОПОЭЗ

Гранулоцитопоэз – образование и дифференцировка гранулоцитов, которые происходит в красном костном мозге. Исходным источником развития всех гранулоцитов являются СКК и мультипотентные КОЕ-ГЭММ. Стволовые клетки дифференцируются в трех различных направлениях и образуют гранулоциты трех видов: нейтрофилы, эозинофилы и базофилы. Для каждой линии гранулоцитов основные ряды слагаются из следующих клеточных форм:

СКК → КОЕ-ГЭММ → (КОЕ-ГнМ – для нейтрофильных гранулоцитов) → УНИПОТЕНТНЫЕ ПРЕДШЕСТВЕННИКИ - КОЕ-Гн (гранулоцитов), КОЕ-Б (базофилов), КОЕ-Эо (эозинофилов) → МИЕЛОБЛАСТ → ПРОМИЕЛОЦИТ → МИЕЛОЦИТ → МЕТАМИЕЛОЦИТ→ ПАЛОЧКОЯДЕРНЫЙ ГРАНУЛОЦИТ → СЕГМЕНТОЯДЕРНЫЙ ГРАНУЛОЦИТ (дифферон гранулоцитов)

По мере созревания происходят следующие изменения:

• уменьшение размеров клетки;

• изменение формы ядра от округлой до сегментированной;

• накопление и изменение состава гранул в цитоплазме (постепенное увеличение доли специфических гранул);

• утрата способности к делению;

• нарастание подвижности клеток и приобретение разнообразных рецепторов плазмолеммы, обеспечивающих выполнение главных функций гранулоцитов (фагоцитоз, хемотаксис и др.).

Миелобласт – крупная клетка с округлым или овальным ядром, содержащим дисперсный хроматин и хорошо выраженное ядрышко; цитоплазма слабо базофильна. Миелобласты, дифференцируясь в направлении того или иного гранулоцита, дают начало промиелоцитам.

Промиелоцит – несколько крупнее миелобласта, по внешнему виду напоминает миелобласт, но в отличие от миелобласта, в цитоплазме промиелоцита обнаруживаются первичные неспецифические азурофильные гранулы (на поздних стадиях появляются специфические гранулы). Промиелоциты делятся и дают начало миелоцитам.

Миелоцит имеет округлое или овальное ядро с более конденсированным хроматином, чем хроматин ядра промиелоцита, и значительное количество специфических гранул, благодаря чему можно отличить нейтрофильный, эозинофильный и базофильный миелоциты.

Нейтрофильные миелоциты имеют размер 12-18 мкм. В цитоплазме присутствуют как первичные азурофильные гранулы, так и более мелкие специфические гранулы, которые слабо окрашиваются и кислыми и основными красителями. Доля специфических гранул постепенно увеличиваются.

Эозинофильные миелоциты – клетки округлой формы диаметром 14-16 мкм. Строение ядра практически не отличается от нейтрофильных миелоцитов. Цитоплазма их заполнена эозинофильной зернистостью.

Базофильные миелоциты имеют такие же размеры как и эозинофильные, и ядро округлой формы. Цитоплазма содержит специфические базофильные гранулы разных размеров, которые при окрашивании проявляют метахромазию.

Все миелоциты сохраняют способность к делению.

По мере дифференцировки в цитоплазме миелоцитов увеличивается количество специфических гранул (это единственная стадия развития клеток этого ряда, в которой происходит образование и накопление специфической зернистости), форма ядра постепенно меняется от округлой или овальной до бобовидной: такие клетки называются метамиелоцитами.

Метамиелоцит (нейтрофильный, эозинофильный, базофильный) отличается от миелоцита формой ядра: оно становится бобовидным. Кроме того, в метамиелоцитах происходит дальнейшее накопление специфической зернистости. Метамиелоциты утрачивают способность к делению. Метамиелоциты изредка встречается в мазке периферической крови, где его называют юным гранулоцитом (юные нейтрофилы в норме составляют до 0.5% от всех лейкоцитов).

Палочкоядерные гранулоциты (нейтрофильный, эозинофильный, базофильный) отличаются от метамиелоцитов характерной формой ядра: в виде латинской буквы S или подковы. В последующем с формированием перетяжек ядро сегментируется и клетка превращается в зрелый сегментоядерный гранулоцит.

Зрелые гранулоциты (нейтрофильный, эозинофильный, базофильный) имеют сегментированное ядро. Типы гранулоцитов различаются по специфическим гранулам в их цитоплазме: при окраске по Романовскому-Гимза нейтрофилы имеют в цитоплазме эозинофилов гранулы крупные, сферические, ярко эозинофильные, гранулы базофилов - самые крупные, метахроматически окрашены, маскируют более светлоокрашенное ядро.

Тромбоцитопоэз

Тромбоцитопоэз – процесс образования и созревания тромбоцитов происходит в миелоидной ткани. Тромбоциты (кровяные пластинки) образуются в результате частичной фрагментации цитоплазмы мегакариоцитов.

Последовательность дифференцировки данной линии можно представить следующим рядом клеток:

СКК → КОЕ-ГЭММ → КОЕ-МГЦ → МЕГАКАРИОБЛАСТ → ПРОМЕГАКАРИОЦИТ → МЕГАКАРИОЦИТ → ТРОМБОЦИТЫ (кровяные пластинки).

Мегакариобласт – клетка диаметром 15-25 мкм с узким ободком базофильной цитоплазмы, ядро имеет инвагинации. При дифференцировке клетка утрачивает способность к делению митозом. В результате эндомитозов увеличивается плоидность и размер ядра.

Промегакариоцит – клетка диаметром 30-40 мкм, имеет тетраплоидный или октаплоидный (4n,8n) набор хромосом, несколько пар центриолей. Ядро неправильной формы. Клетка способна к эндомитозу и дальнейшему увеличению плоидности ядра.

Мегакариоцит – очень крупная клетка (до 150 мкм в диаметре). Плоидность мегакариоцита возрастает до 32-64n. Более ранней формой, не образующей кровяные пластинки, является базофильный мегакариоцит, который называют также резервным. Резервные мегакароициты имеют большое, дольчатое ядро с набором хромосом 16-32n; в цитоплазме выделяют две зоны – околоядерная, содержащая органеллы и мелкие азурофильные гранулы, и наружная – слабобазофильная, в которой хорошо развиты элементы цитоскелета. Зрелый, активированный мегакариоцит - имеет очень крупное, дольчатое полиплоидное ядро (до 64n), слабобазофильную цитоплазму.

В процессе дифференцировки мегакариоцитов условно можно выделить следующие стадии:

• разделение цитоплазмы на три зоны:

- околоядерная – содержит органеллы;

- промежуточная – наибольшая по ширине, содержит азурофильные гранулы, которые объединяются в группы и микровезикулы, образующие систему демаркационных мембран;

- краевая (периферическая) - свободна от органелл и гранул, здесь сосредоточены элементы цитоскелета (актиновые микрофиламенты);

• образование и накопление гранул, характерных для тромбоцитов и содержащих специфические для них белки;

• формирование системы мембран (демаркационных каналов), разрезающих цитоплазму мегакариоцита на участки размером 2-4мкм, соответствующие размерам будущих тромбоцитов;

• образование филоподий (протромбоцитов) – узких длинных отростков мегакариоцитов, которые через поры эндотелия синусов красного костного мозга проникают в их просвет и распадаются на отдельные кровяные пластинки.

После отделения пластинок остается клетка, содержащая дольчатое ядро, окруженное узким ободком цитоплазмы, - резидуальный мегакариоцит, который потом подвергается разрушению. Каждый зрелый мегакариоцит образует несколько тысяч кровяных пластинок (тромбоцитов).

Моноцитопоэз

Моноцитопоэз – процесс развития моноцитов происходит в красном костном мозге по следующей схеме:

СКК → КОЕ-ГЭММ → КОЕ-ГнМ → УНИПОТЕНТНЫЙ ПРЕДШЕСТВЕННИК МОНОЦИТА (КОЕ-М) → МОНОБЛАСТ → ПРОМОНОЦИТ → МОНОЦИТ (дифферон моноцитов).

Промоноцит - сравнительно крупная клетка диаметром 10-18 мкм, имеет базофильную цитоплазму, светлое слегка вогнутое ядро, в котором видны 1-2 ядрышка. Промоноциты делятся и постепенно преобразуются в моноциты.В процессе преобразования происходит:

• увеличение размеров клетки;

• уменьшение базофилии цитоплазмы;

• накопление в цитоплазме азурофильных гранул (лизосом);

• изменение формы ядра: ядро становится бобовидным.

Моноциты, покидая красный костный мозг, попадают в кровь, откуда они мигрируют в ткани. В тканях они превращаются в различные виды макрофагов, вместе с которыми образуют единую моноцитарно-макрофагическую систему.

ЛЕКЦИЯ 5: СОЕДИНИТЕЛЬНЫЕ ТКАНИ. ВОЛОКНИСТЫЕ СОЕДИНИТЕЛЬНЫЕ ТКАНИ. СОЕДИНИТЕЛЬНЫЕ ТКАНИ СО СПЕЦИАЛЬНЫМИ СВОЙСТВАМИ

Соединительные ткани представляют собой группу тканей с разнообразными морфофункциональными характеристиками.

Общие признаки соединительных тканей (СТ):

• развитие в эмбриональном периоде из общего источника – из мезенхимы;

• высокое содержание межклеточного вещества, являющиеся продуктом деятельности клеток. Состав, биологические и физико-химические свойства межклеточного вещества в разных типах СТ различаются (как отражение особенностей биосинтетической активности клеток). В некоторых тканях (хрящ, кость) межклеточное вещество играет функционально ведущую роль.

Функции соединительных тканей:

• поддержание постоянства внутренней среды организма – гомеостаза, что включает функции:

• трофическая (обеспечивает питательными веществами другие ткани);

• регуляторная (влияет на деятельность других тканей посредством биологически активных веществ и контактных взаимодействий);

• защитная (место, где протекают иммунные и воспалительные реакции);

• опорная, механическая:

  • СТ образует капсулы и стромальные компоненты различных органов;

  • формирует опорные органы (сухожилия, связки, хрящи, кости);

• пластическая: СТ участвует в восполнении объёма (регенерации) разрушенной части органов и тканей.

Классификация соединительных тканей

Соединительные ткани подразделяются на следующие группы:

I. Волокнистые соединительные ткани (собственно соединительные ткани) – наиболее типичные, в их межклеточном веществе ярко выражен волокнистый компонент. Волокнистые соединительные ткани подразделяются на виды в зависимости от относительного объема, занимаемого межклеточным веществом и организации волокнистого компонента.

Типы волокнистых соединительных тканей:

• рыхлая волокнистая соединительная ткань;

• плотная оформленная соединительная ткань

• плотная неоформленная соединительная ткань

II. Соединительные ткани со специальными свойствами (жировая, ретикулярная, пигментная, слизистая) выполняют специализированные функции. Для них характерно преобладание специфических клеток или неволокнистых компонентов межклеточного вещества (слизистая ткань).

III. Скелетные соединительные ткани (хрящевая и костная ткани) имеют особое строение плотного и прочного межклеточного вещества, в связи с преобладающей опорной функцией этих тканей.