Гемопоэз. Эритропоэз, его нарушения. Морфофункциональные особенности эритроцитов и гемоглобина при патологии


Скачать 256.07 Kb.
НазваниеГемопоэз. Эритропоэз, его нарушения. Морфофункциональные особенности эритроцитов и гемоглобина при патологии
страница1/2
Дата публикации23.04.2013
Размер256.07 Kb.
ТипДокументы
userdocs.ru > Химия > Документы
  1   2
Тема: Гемопоэз. Эритропоэз, его нарушения. Морфофункциональные особенности эритроцитов и гемоглобина при патологии.

Система крови, определение понятия, общая характеристика

Система крови – совокупность собственно крови, органов кроветворения, кроверазрушения и нейрогуморального аппарата регуляции, благодаря которому сохраняется постоянство состава и функций крови (Г.Ф. Ланг, 1939).

Система крови обладает рядом особенностей:

• высокая митотическая активность гемопоэтической ткани обусловливает ее повышенную чувствительность к действию различных повреждающих факторов,

• патологические изменения в системе крови возникают вследствие нарушения функций не только отдельных ее компонентов, но и других органов и систем организма в целом. Любое заболевание, патологический процесс могут отразиться на изменениях состава периферической крови.

Нарушения в системе крови проявляются в типовых формах патологии и реактивных изменениях:

  • в системе эритроцитов;

  • в системе лейкоцитов;

  • в системе тромбоцитов;

  • в системе гемостаза;

  • общего объема крови, соотношения плазмы и форменных элементов крови.


Гемопоэз. Общие закономерности
Гемопоэз (гемоцитопоэз, кроветворение) – сложный процесс образования, развития и созревания форменных элементов крови: эритроцитов (эритропоэз), лейкоцитов (лейкопоэз) и тромбоцитов (тромбоцитопоэз).

Современные представления о гемопоэзе базируются на теории стволовой клетки согласно которой, все форменные элементы крови (ФЭК ) происходят из единой полипотентной (плюрипотентной) стволовой кроветворной клетке (ПСКК).

Гемопоэз осуществляется в кроветворных органах – система органов, продуцирующая клетки крови или принимающая участие в иммунных реакциях.

Этапы кроветворения:

  1. Эмбриональный (антенатальный),

  2. Постэмбриональный (постнатальный).


Периоды эмбрионального гемопоэза:

1. Мезобластический (желточный) период. Кроветворение в желточном мешке (2-12 нед.). Происходит интраваскулярно. Источник кроветворения: эмбриональные СКК (первая генерация СКК). Дифференцировка кроветворных клеток преимущественно в эритроидном направлении. Преимущественно мегалобластический характер эритропоэза. Образование эмбриональных гемоглобинов (Hb Gower-1, Hb Gower-2) и фетального (плодного) HbF (гемоглобинов с высоким сродством к кислороду). Микроокружение – эндотелий сосудов желточного мешка

^ 2. Печеночный (гепатолиенальный) период. Кроветворение в печени, селезенке, тимусе. Особенности кроветворения в печени (с 5-6 нед. и до рождения). Происходит экстраваскулярно. Универсальное кроветворение. Образуются: эритроциты (переключение на синтез фетального HbF), гранулоциты, мегакариоциты, тромбоциты, лимфоциты. Особенности кроветворения в селезенке (с 4-8 мес): происходит экстраваскулярно, универсальный орган кроветворения, преобладает эритропоэз, образуется небольшое количество гранулоцитов и тромбоцитов, в конце эмбрионального периода переключается на лимфопоэз. Особенности кроветворения в тимусе (с 7-8 нд): заселяется СКК, формируется как центральный орган лимфопоэза.

^ 3. Костномозговой (медуллярный) период. Особенности медулярного кроветворения (с 12 нед.): происходит экстраваскулярно, заселяется СКК из печени, все ростки кроветворения. Универсальный кроветворный орган. Содержится запас плюрипотентных стволовых кроветворных клеток (ПСКК). Содержится запас стволовых клеток соединительных тканей (мезенхимальные СК).

Ростки кроветворения: эритроидное, мегакариоцитарное (тромбоцитарное), гранулоцитарное (нейтрофильное, эозинофильное, базофильное), моноцитарное, лимфоидное кроветворение (Т-клеточное, В-клеточное, NK- клеточное).

Следует отметить, что данное подразделение несколько условно, поскольку «этапы» не следуют строго друг за другом, а в значительной степени перекрываются.

^ Постэмбриональный период гемопоэза. С момента рождения человека главным местом гемопоэза постепенно становится красный костный мозг (ККМ). Очаги кроветворения имеются у взрослого человека в 206 костях скелета (грудина, ребра, позвонках, эпифизах трубчатых костей и др.).

В тимусе, селезенке, лимфатических узлах и лимфоидной ткани, ассоциированной с кишечником (миндалины, аденоиды, пейеровы бляшки) происходит образование и дифференцирование Т-лимфоцитов и плазматических клеток из В-лимфоцитов.

В селезенке также идут процессы захвата и разрушения клеток крови (прежде всего эритроцитов и тромбоцитов) и продуктов их распада. В селезенке происходит захват из кровотока и разрушение «старых» эритроцитов макрофагами (физиологический гемолиз).
Современная концепция кроветворения

  1. Все клетки крови образуются из единого предшественника – стволовой кроветворной клетки.

  2. Кроветворение происходит в красном костном мозге.

  3. Зрелые клетки крови образуются из стволовой клетки не сразу, а путем последовательных этапов дифференцировки и созревания.

  4. Ранние предшественники зрелых клеток крови (стволовая клетка крови, клетки-предшественницы – полипотентные и унипотентные) морфологически не отличаются друг от друга, а различаются только по наличию специальных маркерных белков (иммунофенотипическими, цитохимическими методами).

  5. Процесс кроветворения строго регулируется, что обеспечивает постоянство клеточного состава крови.


Согласно современной схеме кроветворения, все клетки крови подразделяются на 3 большие отдела:

1. стволовые (родоначальные) кроветворные клетки,

2. промежуточные клетки,

3. зрелые клетки.
В пределах этих 3 отделов все клетки крови дополнительно разделены на 6 классов:

I.  Полипотентные стволовые кроветворные клетки (плюрипотентные стволовые кроветворные клетки).

II.  Полиолигопотентные коммитированные клетки-предшественницы (полипотентные стволовые кроветворные клетки).

III. Моноолигопотентные коммитированные клетки-предшественницы (унипотентные стволовые кроветворные клетки).

IV. Бласты.

V. Созревающие клетки.

VI. Зрелые клетки.


^ СХЕМА КРОВЕТВОРЕНИЯ

стволовая клетка крови

ПСКК

полипотентные предшественники

КОЕ-ГЭММ

КОЕ-Лимф

КОЕ-ГМ

КОЕ-Мгц-Эр; КОЕ-Гн-Эр

унипотентные предшественники

КОЕ-М

КОЕ-Б

КОЕ-Эоз

КОЕ-Н

КОЕ-Эр

КОЕ-Мгц

КОЕ-Т-лимф

КОЕ-В-лимф

бласты

монобласт

базофильный миелобласт

эозинофильный миелобласт

нейтрофильный миелобласт

эритробласт

мегакариобласт

Т-иммунобласт

В-иммунобласт

дифференцирующиеся клетки (созревающие)

промоноцит

базфильный промиелоцит

эозинофильный промиелоцит

нейтрофильный промиелоцит

базофильный эритробласт

промегакариоцит

Т-пролимфоцит


В-пролимфоцит


базфильный миелоцит

эозинофильный миелоцит

нейтрофильный миелоцит

полихроматофильный эритробласт

базфильный метамиелоцит

эозинофильный метамиелоцит

нейтрофильный метамиелоцит

оксифильный эритробласт

палочкоядерный базофил

палочкоядерный зозинофил

палочкоядерный нейтрофил

ретикулоцит

мегакариоцит

дифференцированные клетки (зрелые)

моноцит

сегментоядерный базофил

сегментоядерный эозинофил

сегментоядерный нейтрофил

эритроцит

тромбоцит

Т-лимфоцит

В-лимфоцит


^ Основные процессы в развитии кроветворных клеток:

  • Коммитирование – процесс ограничения потенций (лат. potentia — сила) развития.

  • Детерминация – процесс выбора клеточной системой одного из нескольких направлений развития.

  • Дифференцировка – качественный процесс геномного программирования клеток, приводящий к специализации клеток в определенном направлении.

  • Созревание – процесс количественных изменений структур клеток, ведущий к формированию зрелых функционирующих форм (изменение морфологии ядра, накопление специфических цитоплазматических структур, изменение размеров клеток)


^ Полипотентные стволовые кроветворные клетки (ПСКК, I класс) обладают способностью к длительному самообновлению и дифференцировке по любому ростку ФЭК.

Проблема превращения ПСКК в коммитированные клетки-предшественницы окончательно не решена. Согласно стохастической модели кроветворения, процесс коммитирования происходит случайно и не зависит от внешних воздействий. Другой подход на проблему – созревание ПСКК и превращение их в зрелые элементы протекают под влиянием гемопоэзиндуцирующего микроокружения.

Согласно современным представлениям, ПСКК является округлым мононуклеаром, близким по морфологии к костно-мозговому лимфоциту относительно небольшого размера (8-10 мкм), с высоким ядерно-цитоплазматическим соотношением. Показано, что из одной стволовой клетки может образовываться около 1 млн эритроцитов и 100 тыс. гранулоцитов и макрофагов.

^ Полиолигопотентные коммитированные клетки-предшественницы (полипотентные СКК, II класс) составляют преимущественно клетки-предшественницы миелопоэза – КОЕ-ГЭММ-клетки (колониеобразующая единица гранулоцитов, эритроцитов, мегакариоцитов, моноцитов), дающие смешанные колонии из гранулоцитов, эритроцитов, макрофагов и мегакариоцитов. Предположительно к этому классу клеток относится также клетка-предшественница лимфопоэза.

Кроме того, в этот класс входят клетки-предшественницы, более ограниченные в дифференцировке, т.е. способные образовывать смешанные колонии из двух типов клеток, например из гранулоцитов и макрофагов (КОЕ-ГМ).

^ Моноолигопотентные коммитированные клетки-предшественницы (унипотентные СКК, III класс) дают начало отдельным росткам миелопоэза. К ним относятся КОЕ-Г – клетки-предшественницы гранулоцитов и более зрелые их потомки: КОЕ-Н, КОЕ-Эо и КОЕ-Ба – клетки-родоначальницы соответственно нейтрофильного, эозинофильного и базофильного (включая тучные клетки) рядов дифференцировки гранулоцитов; КОЕ-М – клетки-предшественницы моноцитопоэза (макрофагов); КОЕ-Мгкц – клетки-предшественницы мегакариоцитов.

Клетками-предшественницами эритроцитарного ряда являются бурстобразующие единицы:

^ БОЕ-Э незрелая – нечувствительная к эритропоэтину,

БОЕ-Э зрелая – чувствительная к эритропоэтину. Зрелая БОЕ-Э дифференцируется в КОЕ-Э, дающую начало небольшим эритроидным колониям.

К этому классу клеток относят также преТ- и преВ-клетки, дифференцирующиеся в направлении Т- и В-линий лимфоидных клеток.

Пролиферация коммитированных клеток всех типов (поли- и моноолигопотентных) регулируется ростовыми факторами, секреция которых зависит от существующего запроса организма, т.е. представляет собой уже не стохастический, а детерминированный процесс.

К отделу промежуточных клеток относятся бласты и созревающие клетки.

^ Бласты (IV класс) – активно пролиферирующие клетки, распознаваемые по иммунофенотипическим, цитохимическим и морфологическим признакам, что позволяет различать их с помощью методов дифференциальной окраски. К ним относятся миелобласты, монобласты, мегакариобласты, эритробласты, лимфобласты.

^ Созревающие клетки (V класс) еще не полностью дифференцированы, но часть из них уже утрачивает способность к пролиферации. Пролиферирующие клетки этого класса: клетки гранулоцитарного ряда – промиелоциты, миелоциты (нейтрофильные, эозинофильные и базофильные); промоноцит; промегакариоцит, мегакариоцит; клетки эритроидного ряда – пронормобласты, нормобласты (базофильный и полихроматофильный); пролимфоциты. Непролиферирующие клетки: метамиелоциты (нейтрофильные, эозинофильные и базофильные) и палочкоядерные гранулоциты, оксифильный нормобласт и ретикулоцит.

^ Зрелые клетки (VI класс) – непролиферирующие специализированные клетки крови, выполняющие строго определенные функции в организме: эритроциты, сегментно-ядерные нейтрофилы, эозинофилы и базофилы, моноциты (тканевые макрофаги), тромбоциты, Т- и В-лимфоциты, натуральные киллеры, тучные клетки. В-лимфоциты способны дифференцироваться последовательно в плазмобласты, проплазмоциты и плазматические клетки.

^ Регуляция гемопоэза. Согласно современным представлениям в организме человека гемопоэз может происходить только в условиях гемопоэзиндуцирующего микроокружения (ГИМ). В формировании ГИМ принимают участие различные клеточные элементы и продукты их жизнедеятельности, входящие в состав стромы и паренхимы кроветворных органов.

К компонентам ГИМ относятся: отдельные субпупуляции Т-лимфоцитов и макрофагов, фибробласты, адипоциты, эндотелиальные клетки, элементы микроциркуляторного русла и нервные волокна.

Элементы ГИМ осуществляют контроль за процессами кроветворения:

• через продуцируемые ими цитокины,

• прямым контактом с гемопоэтическими клетками (межклеточное взаимодействие).

Контроль за гемопоэзом может быть как положительным, так и отрицательным (угнетение пролиферации и дифференцирования клеток) в плоть до апоптоза коммитированных клеток-предшественников и даже отдельных ПСКК.

Рост различных КОЕ в культурах тканей удается получить, добавляя стимулирующие его факторы. Отсюда факторы, стимулирующие образование гранулоцитарных колоний, получили название «колониестимулирующие факторы гранулоцитарные» — КСФ-Г, макрофагальные — КСФ-М, гранулоцитарно-макрофагальные — КСФ-ГМ, эозинофильные — КСФэоз (ИЛ-5), мегакариоцитарные — КСФмег (тромбопоэтин), стимулирующие развитие колоний из КОЕ-ГЭММ — мульти-КСФ или интерлейкин-3 (ИЛ-3).

ИЛ-3 и КСФ-ГМ стимулируют пролиферацию и дифференциацию не только КОЕ-ГЭММ, но и бипотентных КОЕ: КОЕ-ГМ, КОЕ-нейтрофильно-эозинофильных и др.

В связи с этим ИЛ-3 и КСФ-ГМ рассматриваются как неспецифические факторы, поддерживающие самообновление и пролиферацию КОЕ-ГЭММ и бипотентных КОЕ.

Все КСФ гликопротеины относятся к полипептидным гормонам, которые регулируют гемопоэз.

Источниками ИЛ-3 и КСФэоз (ИЛ-5) являются Т-лимфоциты и спленоциты,

Источниками КСФ-ГМ являются Т-лимфоциты, моноциты, эндотелиальные клетки и фибробласты,

Источниками эритропоэтина являются перитубулярные и тубулярные клетки почек, купферовские клетки печени.

Продукцию КСФ усиливают различные стимулы: гипоксия — эритропоэтина; тромбоцитопения — тромбопоэтина; микробная инфекция — КСФ-ГМ, КСФ-Г, КСФ-М; гельминтная инфекция — КСФэоз (ИЛ-5).

На интенсивность продукции КСФ оказывает регулирующее влияние ВНС. Так, введение животным α- и β-адреноблокаторов значительно уменьшает уровень КСФ в крови.
^ Эритропоэз. Эритробластический и мегалобластический

типы кроветворения
Эритропоэз – процесс образования эритроцитов из стволовой кроветворной клетки, который связан с эритроном.

Эритрон – система красной крови, включающей периферическую кровь, органы эритропоэза и эритроразрушения.

Различают эритробластический и мегалобластический типы кроветворения.

^ Эритробластический (нормобластический) эритропоэз. У взрослого здорового человека эритропоэз происходит в синусах красного костного мозга и завершается в кровеносных сосудах. В костном мозге под влиянием соответствующих сигнальных молекул плюрипотентная стволовая кроветворная клетка дифференцируется в полипотентную стволовую кроветворную клетку-предшественник (полиолигопотентную СКК) – КОЕ-ГЭММ (миелоидный росток кроветворения), а затем в унипотентные стволовые кроветворные клетки эритроидного ряда – которыми являются бурстообразующие единицы эритроцитов (БОЕ-Э).

Клетками-предшественницами эритроцитарного ряда являются бурстобразующие единицы: ^ БОЕ-Э незрелая, нечувствительная к эритропоэтину, и БОЕ-Э зрелая, чувствительная к эритропоэтину. Зрелая БОЕ-Э дифференцируется в КОЕ-Э, дающую начало эритроидным колониям. Под влиянием эритропоэтина КОЕ-Э превращаются в эритробласты.

По степени гемоглобинизации различают базофильные, полихроматофильные и оксифильные клетки.

Гемоглобин, первоначально появляясь в перинуклеарной зоне, затем распространяется по всей цитоплазме, в результате она приобретает смешанную окраску (полихромазия), которая постепенно уступает место розовому (оксифильному) тону.

Параллельно идет конденсация ядерного хроматина, вследствие чего ядро становится колесовидным, а затем грубо пикнотичным и вскоре исчезает путём прямого выталкивания из клетки (энуклеация).

1. Эритробласт (15-25 мкм) – первая морфологически распознаваемая клетка нормобластического ряда. Цитоплазма темно-синяя с перинуклеарной зоной просветления. Ядро с нежной сеточкой хроматина, содержит 1-3 ядрышка, занимает большую часть клетки, окрашивается в красно-фиолетовый цвет.

2. Пронормобласт (пронормоцит, 12-18 мкм) – цитоплазма базофильная, ядро красно-фиолетового цвета, меньше по размерам, с грубой структурой, ядрышек не содержит.

3. Нормобласт (нормоцит) базофильный (10-18 мкм) – ядро меньше, с грубой, радиальной (колесовидной) структурой.

4. Нормобласт (нормоцит) полихроматофильный (9-12 мкм) – цитоплазма серо-сиреневого (серо-розовый) цвета. Ядро с колесовидной структурой и признаками пикноза.

5. Нормобласт (нормоцит) оксифильный (7-10 мкм) – ядро плотное, грубо пикнотичное («вишневая косточка»), окрашивается в темно-фиолетовый цвет. В норме оксифильных нормобластов сравнительно мало.

6. Выталкивая ядро оксифильный нормобласт превращается в молодой эритроцитретикулоцит (при суправитальной окраске бриллиантовым крезиловым синим, 9-11 мкм в диаметре), имеет голубовато-синеватый цвет, в цитоплазме выявляется базофильная субстанция (остатки РНК) в виде сеточки, нитей, зерен (substantia granulo-reticulo-filamentosa).

Полихроматофил – это ретикулоцит при окраске клетки по Романовскому-Гимзе, имеет серо-сиреневый цвет, в котором сохраняются остатки базофилии за счет небольшого количества РНК, исчезающей в течение первых суток.

7. ^ Зрелый эритроцит (7-8 мкм, в 1,5-2 раза меньше мегалоцита): безъядерная, двояковогнутая, дисковидная клетка, окрашивается в розовый цвет с просветлением в центре, содержит HbA (98%). Длительность жизни 100 – 120 дней.

Эффективность эритропоэза составляет 92-97%; 3-8% эритроидных клеток не завершают цикл дифференцировки и разрушаются в костном мозге макрофагами – неэффективный эритропоэз.
^ Мегалобластический эритропоэз (в постнатальном периоде – патология!). Характерной особенностью этого типа кроветворения является ранняя гемоглобинизация при сохранении нежной структуры ядра. В зависимости от степени гемоглобинизации различают базофильные, полихроматофильные и оксифильные клетки.

1. Промегалобласт – первая морфологически распознаваемая клетка этого ряда. Округлая или неправильной формы (25-30 мкм). Цитоплазма базофильная. Ядро занимает большую часть клетки, круглое или овальное с нежной сеточкой хроматина, окрашивается в красно-фиолетовый цвет, имеет 2-5 ядрышек.

2. ^ Мегалобласт базофильный (20-30 мкм). Цитоплазма имеет перинуклеарную зону просветления. Ядро занимает 2/3 клетки, располагается чаще эксцентрично, имеет нежную сеточку хроматина, окрашивается в фиолетовый или красно-фиолетовый цвет.

3. ^ Мегалобласт полихроматофильный (16-25 мкм). Цитоплазма серо-сиреневого (серо-розовый) цвета. Ядро как у мегалобласта базофильного или более компактное.

4. Мегалобласт оксифильный – овальной формы. Цитоплазма интенсивно-розовая. Ядро компактное, пикнотичное, темно-фиолетовое, эксцентрично расположенное.

5. Мегалоцит (12-15 мкм) – безъядерная клетка овальной или неправильной формы, без просветления в центре, содержит много гемоглобина (HbF) и потому окрашивается в интенсивно-розовый цвет.

Длительность жизни мегалоцита 2-3 недели, эта клетка легко подвергается гемолизу. Мегалобласты не способны превращаться в нормальный эритроцит. Лишь незначительная их часть преобразуется в мегалоциты, поступающие в циркулирующую кровь. Большинство мегалобластов с завершённой гемоглобинизацией не лишается ядра, не поступая в циркулирующую кровь, разрушается в органах кроветворения.
^ Регуляция эритропоэза осуществляется гуморальным и нервными механизмами.

Гуморальная регуляция заключается в действии экзогенных (витамины, микроэлементы и другие вещества, поступающие с пищей) и эндогенных факторов (цитокины, эритропоэтин и другие гормоны).

Среди стимуляторов эритропоэза основное место занимает эритропоэтин (ЭП) – гликопротеид. У взрослого человека главным источником ЭП (90%) являются перитубулярные клетки почек, синтез и секреция гормона увеличивается ими при недостатке кислорода в их цитоплазме. В небольших количествах ЭП синтезируется в клетках печени (9%) и макрофагах костного мозга (1%). У плода ЭП образуется в печени.

Стимуляторы образования эритропоэтина: гипоксия, андрогены, продукты гемолиза, монооксид углерода.

Действует эритропоэтин на коммитированные эритропоэтин-чувствительные клетки (БОЕ-Э зрелая, чувствительная к эритропоэтину).

Основным физиологическим ингибитором эритропоэза является эритроцитарный кейлон (выделен из зрелых эритроцитов), снижает пролиферативную активность эритрона.

Эритропоэз зависит от целой группы метаболических факторов, витаминов и микроэлементов.

Витамин В12 и фолиевая кислота (В9) необходимы для синтеза нуклеопротеинов, созревания и деления клеток.

Внутренний фактор Кастла – гликопротеин, вырабатываемый париетальными клетками желудка, защищает вит. В12 от разрушения в желудке и способствует всасыванию В12 в тонком кишечнике.

Витамин В6 – нужен для синтеза гема.

Витамин В2 – для нормального осуществления окислительно-восстановительных реакций.

Витамин С – способствует всасыванию железа, его мобилизации из депо; метаболизму фолиевой кислоты.

Витамины Е (α-токоферол) и РР (никотиновая кислота) – защищают мембрану эритроцита и гемоглобин от окисления.

Микроэлементы. Железо, медь, кобальт необходимы для синтеза гемоглобина, созревания эритробластов и их дифференцировке, стимуляции синтеза эритропоэтина в почках и печени.

Цинк нужен для работы фермента карбоангидразы.

Селен – для защиты мембран клеток от действия продуктов ПОЛ и предотвращения гемолиза эритроцитов, усиливает действие витаминов Е и РР.

Дефицит белка нарушает эритропоэз (особенно недостаток лизина – важного компонента глобина).

На ранних этапах важная роль в регуляции эритропоэза принадлежит цитокинам – Ил-3, Ил-6, Ил-10 и другим, которые обеспечивают поддержание жизнеспособности и самообновления ПСКК и их дифференцирование в сторону эритроцитарного ряда.

Многие гормоны (соматотропин, глюкокортикоиды, тестостерон, инсулин) и медиаторы (норадреналин через β1-адренорецепторы) усиливают синтез в почках ЭП.

Угнетают эритропоэз женские половые гормоны – эстрогены, чем отчасти объясняется разное число эритроцитов у мужчин и женщин.

Нервная регуляция эритропоэза осуществляется ВНС. Усиливают эритропоэз – симпатические влияния, ослабляют – парасимпатические.
^ Типы и патологические формы гемоглобина

Основные функции эритроцитов обусловлены наличием в их составе особого белка – гемоглобина. (Hb). Гемоглобин имеет 2 пары полипептидных цепей (глобин – белковая часть) и 4 гема. Гем – комплексное соединение протопорфирина IX с железом (Fe2+), которое обладает уникальной способностью присоединять или отдавать молекулу О2. Гемоглобин составляет около 95% белка эритроцитов. Относится к сложным белкам-хромопротеидам. В его состав входит железосодержащая простатическая группа – гем (4 %) и простой белок типа альбумина – глобин (96 %).

Синтез Hb происходит на ранних стадиях развития эритробластов, гем начинает синтезироваться несколько позднее. Синтез глобина и гема протекает в эритроидных клетках независимо друг от друга. У всех видов животных гем одинаков; различия свойств Нb обусловлены особенностями строения глобина.

Физиологические (функциональные) соединения гемоглобина: оксигемоглобин, дезоксигемоглобин и карбгемоглобин.

^ Нефизиологические соединения гемоглобина: карбоксигемоглобин, метгемоглобин.

У взрослого человека в норме в крови содержится 3 типа гемоглобина:

НbА (96 – 98 %); НbА2 (2 – 3 %) и НbF (1 – 2 %).

Глобин человека состоит из 4-х полипептидных цепей: 2 -цепи – по 141 АК остатку и 2 -цепи – по 146 остатков АК. Общая формула молекулы гемоглобина человека – НbА-22. В состав НbА2 входят две и две -цепи (22), а НbF-две - и две цепи (22). Синтез цепей гемоглобина обусловливается структурными генами, ответственными за каждую цепь, и генами-регуляторами, осуществляющими переключение синтеза одной цепи на синтез другой.

На ранних стадиях эмбриогенеза синтезируются эмбриональные гемоглобины: Гоуэр-1, Гоуэр-2 и Портлад.

К 4-му месяцу эритроциты печеночного происхождения доминируют в циркулирующей крови и содержат фетальный гемоглобин (HbF).

Гемоглобины различаются по биохимическим, физико-химическим, иммуно-биологическим свойствам. Например, ^ НbF по сравнению с НbА обладает более высоким сродством к кислороду (СГК), благодаря чему ткани плода снабжаются кислородом в условиях внутриутробного существования.

К моменту рождения у ребенка имеются оба типа Нb (НbF и НbА). Затем НbF постепенно сменяется «взрослым» НbA и к концу 2-го года жизни обычно исчезает. Иногда у взрослых может обнаруживаться минимальное (до 2%) количество НbF, что не имеет патологического значения.

При мутациях в структурных генах, контролирующих синтез ^ Нb, образуются аномальные гемоглобины. Известно более 400 аномальных Нb, для которых характерны нарушения первичной структуры той или иной полипептидной цепи НbА (гемоглобинопатии, или гемоглобинозы).

^ Основные виды аномальных гемоглобинов:

  • серповидно-клеточный гемоглобин (НbS) – возникает при замене глютаминовой кислоты на валин в -цепи; развивается серповидно-клеточная анемия;

  • метгемоглобины (около 5 разновидностей) образуются, если гистидин заменяется на тирозин; в этом случае окисление Нb в метгемоглобин, постоянно происходящее в норме, становится не обратимым, что не характерно для здорового человека;

  • гемоглобины проявляющие слабое сродство к кислороду, интенсивную отдачу кислорода тканям, репрессию продукции эритропоэтина и вызывающие анемию (Нb Сиэтл, Нb Иошизука);

  • гемоглобины, проявляющие высокое сродство к кислороду приводят к развитию доминантной полицитемии, т.к. снижение интенсивности отдачи кислорода тканям обусловливает гипоксию, вызывающую компенсаторное повышение образования эритропоэтина;

  • нестабильные гемоглобины, приводящие к развитию хронической гемолитической анемии, компенсируемой повышенной активностью эритропоэза; при этом различные окисляющие медикаменты (сульфаниламиды и др.) могут вызывать образование метгемоглобина и тяжелые гемолитические кризы;

  • термолабильные гемоглобины (15 разновидностей), приводящие к гемолизу;

  • очень быстрые гемоглобины (высокая электрофоретической подвижность); в них лизин заменяется глютаминовой кислотой (НbY, HbN, НbN Сиэтл);

  • очень медленные гемоглобины (низкая электрофоретическая подвижность); в них глютаминовая кислота заменяется лизином (НbF, НbС, НbО);

  • полимеризованный гемоглобин (Нb Порте Алегре). В положении 9 на поверхности -цепи серин заменяется цистеином.


Морфофункциональные особенности эритроцитов при патологии.

^ Регенеративные и дегенеративные формы эритроцитов
У здоровых людей количество образующихся в костном мозгу эритроцитов равно числу выходящих из циркуляции (погибающих в селезенке) клеток, в связи с чем, уровень эритроцитов в периферической крови практически постоянен.

При различных заболеваниях эритроцитарный баланс может нарушаться, что приводит к увеличению числа эритроцитов в крови (эритроцитозу) или к его уменьшению (анемии).

Изменения эритроцитов могут быть количественными и качественными (изменение величины, формы, окраски, появление включений).

Различают регенеративные формы эритроцитов, появление которых в периферической крови свидетельствует о повышенной кроветворной функции костного мозга, и дегенеративные, являющиеся показателем нарушенного кроветворения.

Регенеративные формы эритроцитов появляются в периферической крови после острой кровопотери, при гемолитическом кризе, успешном лечении анемий.

^ Регенеративные формы эритроцитов: ретикулоциты, полихроматофилы, нормобласты и даже, в некоторых случаях, эритробласты.

Об усилении процессов регенерации свидетельствует увеличение содержания в периферической крови количества ретикулоцитов (норма 0,2-1,0%) – ретикулоцитоз.

Дегенеративные формы эритроцитов (см. табл.).
^ Дегенеративные формы эритроцитов


Название и описание клетки

Клиническое проявление

^ 1. Изменение размеров (анизоцитоз)


Микроцит (< 6,5 мкм)

При железодефицитных анемиях и талассемии.

Макроцит (8-10 мкм)

При мегалобластных анемиях, при алкогольных поражениях печени, после спленэктомии.

Мегалоцит (> 10-15 мкм),

При мегалобластических анемиях

Анизоцитоз обнаруживается при всех видах анемий, степень выраженности соответствует тяжести анемии

^ 2. Изменения формы (пойкилоцитоз)

Пойкилоциты – вытянутые, грушевидные,

сферические и др.

Мегалобластные, железодефицитные анемии, талассемии, ожогах и др.

Сфероцит, может быть микро-, нормо-, макроцитарным.

Наследственный сфероцитоз, др. гемолитические анемии

Эхиноцит – зубчатая клетка, напоминающая по форме морского ежа

Уремия; рак желудка; пептическая язва, осложненная кровотечением; трансфузии крови

Акантоцит – листоподобная, шпорообразная клетка.

Алкогольное поражение печени, гипоспленизм

Дегмацит – «надкусанная» клетка

Дефицит Г-6-ФДГ

Шистоцит – каскообразная клетка

Гемолитические анемии


Дрепаноцит – серповидная клетка

Серповидноклеточная анемия


Овалоцит (эллиптоцит).

Наследственный эллиптоцитоз (овалоцитоз), талассемия, мегалобластическая анемия, дефицит железа

Кодоцит (тороцит) – мишеневидный эритроцит

Талассемия, дефицит железа, после удаления селезёнки, болезни печени. Осмотическая резистентность Эр повышена, что обусловлено утолщением мембраны

Стоматоцит (ротообразная клетка) – чашеобразный эритроцит

Наследственный сфероцитоз, стоматоцитоз, алкоголизм, патология печени, действие ЛС

Дакриоцит (слёзоподобная клетка, напоминает каплю или головастика)

Миелофиброз, талассемия, анемия при миелофтизе, миелоидная метаплазия

^ 3. Изменения окраски (анизохромия)

Гипохромия – бледно окрашенные эритроциты, имеют форму кольца (анулоциты). Уменьшение МСН

Следствие ненасыщения нормальных по объему эритроцитов гемоглобином, либо микроцитоза (ложная гипохромия). Показатель дефицита железа в организме или его неусвоения эритроцитами при нарушении синтеза гема. При всех железодефицитных и железонасыщенных (сидеробластных, сидероахрестических) анемиях.

Гиперхромия – интенсивно окрашенные эритроциты. Всегда сочетается с макро-и мегалоцитозом

Мегалобластные и макроцитарные анемии

^ 4. Внутриклеточные включения в эритроциты

Тельца Жолли (остаток ядра в виде 1-3 базофильных глыбок). Результат нарушения инволюции ядра.

Спленэктомия, гемолиз, мегалобластическая анемия, свинцовая интоксикация

^ Кольца Кабо (Кэбота, остаток ядерной оболочки в виде кольца, восьмерки, образуется из ядерной мембраны). Результат нарушения инволюции ядра.

мегалобластическая анемия, гемолитические анемии, свинцовой интоксикации

^ Базофильная зернистость (рассеянные гранулы синего цвета, выявляемые при окраске по Романовскому – Гимзе). Остатки базофильной субстанции цитоплазмы – результат нарушения ее инволюции

Свинцовая и др. интоксикации, сидеробластные и мегалобластные анемии, талассемия

^ Тельца Гейнца (синие округлые, единичные или множественные включения, образованные из денатурированного гемоглобина).

Недостаточность Г-6-ФДГ эритроцита, действие гемолитических ядов

^ Тельца Паппенгеймера (сидерозные гранулы – темно-синие гранулы трехатомного железа). Содержащие их эритроциты – сидероциты. Признак переполнения организма железом или неспособности его утилизировать. Отсутствие – признак железодефицита.

Увеличение - сидеробластная, гемолитические анемии, гиперспленизм.

Отсутствие - железодефицитные анемии

К дегенеративным формам эритроцитов относят клетки мегалобластического типа кроветворения.

  1   2

Похожие:

Гемопоэз. Эритропоэз, его нарушения. Морфофункциональные особенности эритроцитов и гемоглобина при патологии iconГистология, цитология и эмбриология
Каждый уровень структурной организации имеет морфофункциональные особенности, отличающие его от других уровней
Гемопоэз. Эритропоэз, его нарушения. Морфофункциональные особенности эритроцитов и гемоглобина при патологии iconКакая гипоксия развилась у больного?
У больного снижено в крови количества эритроцитов, гемоглобина, цветного покзателя, концентрации сывороточного железа
Гемопоэз. Эритропоэз, его нарушения. Морфофункциональные особенности эритроцитов и гемоглобина при патологии icon15. Понятие об эритроне. Эритропоэз образова­ние эритроцитов
В почках продуциру­ется предшественник эритропоэтинов эритро­генин, становится активным после образ комплекса с а-глобулинами плазмы....
Гемопоэз. Эритропоэз, его нарушения. Морфофункциональные особенности эритроцитов и гемоглобина при патологии iconКомплекс показателей, позволяющих оценить систему кроветворения,...
Общий анализ крови включает в себя определение концентрации гемоглобина, количества эритроцитов и показатели эритроцитарных индексов...
Гемопоэз. Эритропоэз, его нарушения. Морфофункциональные особенности эритроцитов и гемоглобина при патологии iconФункция ретикулоцитов в целом аналогична функции эритроцитов, они...
Летки — предшественники эритроцитов в процессе кроветворения, составляющие около 1 от всех циркулирующих в крови эритроцитов.[2]...
Гемопоэз. Эритропоэз, его нарушения. Морфофункциональные особенности эритроцитов и гемоглобина при патологии iconТипология групп крови
Гру́ппа кро́ви — описание индивидуальных антигенных характеристик эритроцитов, определяемое с помощью методов идентификации специфических...
Гемопоэз. Эритропоэз, его нарушения. Морфофункциональные особенности эритроцитов и гемоглобина при патологии iconТесты по фармакологии
Известно, что у людей с генетически обусловленной недостаточностью глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы эритроцитов, в ответ на назначение...
Гемопоэз. Эритропоэз, его нарушения. Морфофункциональные особенности эритроцитов и гемоглобина при патологии iconУ больного с атрофическим гастритом наблюдается значительное уменьшение...
У больного с атрофическим гастритом наблюдается значительное уменьшение количества эритроцитов (до 1,5-2·1012/л при норме 4-5·1012/л),...
Гемопоэз. Эритропоэз, его нарушения. Морфофункциональные особенности эритроцитов и гемоглобина при патологии iconАнемии группа заболеваний (состояний), характеризующихся снижением...
Анемии – группа заболеваний (состояний), характеризующихся снижением содержания гемоглобина в единице объема крови, чаще при одновременном...
Гемопоэз. Эритропоэз, его нарушения. Морфофункциональные особенности эритроцитов и гемоглобина при патологии iconНарушения памяти при локальных поражениях мозга
Среди амнезий особую группу составляют амнезии, возникающие при локальных поражениях мозга. А. Р. Лурия выделил два типа нарушения...
Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2015
контакты
userdocs.ru
Главная страница