Hematologie
2 Krvetvorba (hematopoéza)
2 Krvetvorba (hematopoéza)
2.5 Testovací otázky
Krvetvorba (hemopoesa, hematopoéza) je proces, v jehož průběhu se vytvářejí jednotlivé krevní elementy. V prenatální fázi krvetvorba probíhá nejprve (první dva měsíce) prostřednictvím shluků mezenchymových buněk tzv. krevních ostrůvků ve žloutkovém váčku (tzv. primitivní hematopoéza; produkce erytrocytů a makrofágů, ne však lymfocytů), později pak hlavně v játrech a ve slezině (mezi třetím a sedmým měsícem), na konci prenatálního vývoje se krvetvorba přesouvá do kostní dřeně (z části již od pátého měsíce).
Po narození je normální (fyziologická) hematopoéza soustředěna do červené kostní dřeně. Ta je složena ze stromatu síťovité struktury, již tvoří primitivní i fagocytující retikulární buňky, retikulární vlákna a jemná amorfní matrix z proteoglykanů a glykoproteinů. Součástí kostní dřeně jsou také nediferencované mezenchymové buňky a roztroušené tukové buňky, dále je bohatě prostoupena sinusoidními kapilárami, jejichž struktura umožňuje zralým buňkám přestup do krve. U dětí (asi tak do 5 let) probíhá krvetvorba prakticky ve všech kostech, v průběhu dospívání je červená kostní dřeň nahrazována neaktivní žlutou kostní dření, u dospělých je pak krvetvorba omezena na spongiózu kosti hrudní, žeber, obratlů, kosti klíční a pánevní a na proximální hlavice dlouhých kostí (tj. kostí stehenních a pažních). Krvetvorba může však pokračovat i v játrech, či slezině, v tomto případě se jedná o tzv. extramedulární hematopoézu, která nastává např. v případě myelofibrózy, či hemolytické anémie.
Jednotlivé krevní elementy mají různě dlouhou životnost od několika dní (granulocyty, trombocyty) po několik měsíců (některé lymfocyty). Nové krevní elementy vznikají z kmenových buněk, a to jejich proliferací, diferenciací a zráním. Dnes se předpokládá, že pro všechny krevní elementy existuje jedna společná kmenová buňka tzv. pluripotentní hematopoetická kmenová buňka (hemocytoblast), ze které se poté diferencují dvě linie multipotentních buněk – lymfoidní (vznikají lymfocyty) a myeloidní (vznikají erytrocyty, granulocyty, monocyty, krevní destičky). Průběh hematopoézy a vznik jednotlivých krevních elementů je schematicky znázorněn na obrázku 2.1.
Pluripotentní kmenové buňky se vyvíjí z volných mezenchymových buněk a jsou to améboidní buňky o velikosti asi 12 mm s bazofilní cytoplazmou a bohatě zastoupenými volnými ribozomy. Jejich jádro obsahuje jedno nebo dvě jadérka. Stálý „pool“ kmenových buněk v kostní dřeni je udržován jejich mitotickým dělením, tvoří však pouze 0,5–1,0 % buněk kostní dřeně. Krvetvorba začíná dělením kmenové buňky, kdy jedna vzniklá buňka nahrazuje původní kmenovou buňku (sebeobnova) a druhá vzniklá buňka je určena k další diferenciaci.
To jaká linie buněk se bude z kmenové buňky dále tvořit je ovlivněno hematopoetickými růstovými faktory. Hematopoetické růstové faktory jsou hormony, z chemického hlediska se jedná o glykoproteiny, které regulují proliferaci, diferenciaci a zrání jednotlivých prekurzorů krevních elementů, zabraňují apoptóze (buněčná smrt), ale ovlivňují i funkci již zralých krevních elementů. Jsou schopny působit již při velmi nízkých koncentracích a jednotlivé růstové faktory působí většinou ve vzájemné součinnosti a jsou schopny ovlivňovat i více drah krvetvorby. Růstové faktory působí prostřednictvím receptorů na cílové buňce, jejich navázáním na receptor dojde k aktivaci signální dráhy, která zahrnuje mnoho biochemických pochodů a má za následek regulaci genové exprese, ovlivnění buněčné proliferace, či apoptózy. Působení jednoho růstového faktoru může vyvolat stimulaci jiného růstového faktoru či receptoru pro tento faktor. Nejdůležitějším zdrojem růstových faktorů jsou buňky stromy kostní dřeně (s výjimkou erytropoetinu, který je z 90 % syntetizován v ledvinách a trombopoetinu, který je produkován játry). Přehled nejdůležitějších růstových faktorů a jejich působení dává tabulka 2.1.
Obrázek 2.1: Hematopoéza
BFU: burst forming unit; CFU: colony-forming unit – kolonie vytvářející buňka; E: erytrocyt, Meg: megakaryocyt, Eo: eosinofil, Bas: bazofil, G: neutrofil, M: monocyt, Mast: mastocyt - žírná buňka, NK: natural killer;