Hematopoiese

O que é hematopoiese?

Hematopoiese é um processo biológico que o corpo usa para criar novas células sanguíneas para substituir aquelas que estão envelhecendo ou morreram.

Está continuamente em progresso em todos os humanos saudáveis e na maioria dos animais.

O processo é um tanto complexo do ponto de vista científico, mas, de modo geral, envolve o desenvolvimento e a conversão de células imaturas, conhecidas como células precursoras, em células sanguíneas funcionais.

Essas novas células ajudam o corpo a combater infecções, prevenir o excesso de sangramento e transportar oxigênio para os tecidos. Existem vários tipos de células sanguíneas, cada uma com seu propósito e função específicos; o corpo segue caminhos específicos para criar cada tipo.

Existem diferenças sutis dependendo do objetivo final, mas o processo segue a mesma estrutura básica, não importa o quê.

Na maioria dos casos, o processo começa com uma célula-tronco como base e o crescimento ocorre a partir daí.

Noções básicas de criação de células sanguíneas

A hematopoiese cria novas células sanguíneas

O sangue corre por quase todas as partes do corpo, e as células morrem e envelhecem com bastante regularidade – mesmo em pessoas e animais considerados jovens pela maioria das outras medidas.

Essa criação e recriação cíclica é uma parte normal da saúde do sangue e uma das maneiras pelas quais as células permanecem ativas e capazes de transportar nutrientes e outras partículas de maneira eficiente e eficaz.

O corpo cria novas células sanguíneas em vários locais, dependendo da idade da pessoa. Durante o desenvolvimento fetal, a hematopoiese ocorre no fígado, baço e medula óssea.

Após o nascimento e durante o desenvolvimento, a medula óssea assume como o principal local de formação de células sanguíneas e, na idade adulta, o processo é principalmente simplificado para vários locais principais. Isso inclui o crânio, o esterno, as vértebras da coluna vertebral, a pelve e os ossos da parte superior da coxa.

Importância e significado das células-tronco

Em quase todos os casos, a criação de células sanguíneas começa com células-tronco. As células-tronco também são chamadas de células pluripotentes e costumam ser consideradas um dos “blocos de construção” da vida, por serem essenciais na determinação do crescimento e desenvolvimento futuros.

Cada célula pluripotente funciona para formar novas células-tronco ou células precursoras que acabarão por formar tipos específicos de células sanguíneas.

Tipos de células

Quando uma célula-tronco pluripotente forma uma célula precursora, que é o início do processo de criação de células sanguíneas, ela geralmente assume uma das cinco formas. Especificamente, as células sanguíneas são geralmente classificadas como eritrócitos, monócitos, linfócitos, granulócitos ou plaquetas.

Os granulócitos são divididos em três tipos de células sanguíneas: neutrófilos, basófilos e eosinófilos.

Cada tipo de célula sanguínea tem uma função específica que protege o corpo e ajuda-o a funcionar de forma mais harmoniosa.

Os eritrócitos, por exemplo, são glóbulos vermelhos responsáveis por transportar oxigênio do coração e dos pulmões para os tecidos do corpo.

Monócitos e linfócitos são importantes para a proteção contra vírus e bactérias invasores. Os granulócitos também são importantes para o sistema imunológico, movendo-se para um local de infecção para consumir toxinas e células estranhas. As plaquetas são necessárias para que o sangue coagule e se acumule nos locais de sangramento para se aglomerar.

Manter as coisas equilibradas

Pessoas saudáveis geralmente têm processos em vigor para garantir que tenham um número adequado de cada tipo de célula e também para garantir que as células estejam equilibradas proporcionalmente entre si.

Quando a infecção se instala, por exemplo, ou no caso de lesão ou trauma, certas células precisam ser elevadas – mas também é necessário que haja verificações para trazer as coisas de volta ao normal depois que a ameaça passar.

Níveis excepcionalmente baixos ou altos de certos tipos de células sanguíneas podem ter um efeito prejudicial no corpo. Um dos principais objetivos da hematopoiese, sob essa perspectiva, é manter tudo estabilizado e repor certos tipos de células conforme necessário.

Na Medula Óssea

A medula óssea também contém uma coleção de células-tronco que podem trabalhar para criar mais células sanguíneas quando necessário, especialmente se o corpo estiver em crise.

Essa reserva atua como um depósito de células mais ou menos “neutras” que podem ser chamadas e ativadas quando necessário.

As células mantidas na medula óssea podem normalmente se tornar quase qualquer tipo de célula do sangue, dependendo do que é necessário e onde. Parte do processo de hematopoiese é o corpo criar continuamente novas células-tronco e também células precursoras. Dessa forma, o corpo configura seu próprio mecanismo de defesa para reagir em momentos de doença.

Hematopoiese – Processo

Hematopoiese – Glóbulos vermelhos

Hematopoiese é a formação dos glóbulos vermelhos do sangue, que se produz principalmente na medula dos ossos.

Hematopoiese é processo de formação das células sanguíneas e outros elementos figurados

Ocorre nos chamados órgãos hematopoiéticos, que compreendem a medula óssea e o sistema linfoide

Possui 2 linhagens celulares: linhagem mielóide e linfoide (originadas da Stem cell)

A célula tronco totipotente origina as células tronco comprometidas, e estas, proliferam ou se diferenciam e entram em maturação.

O controle da hematopoiese envolve expressão de diversos genes. Fatores estimulantes e mecanismos de feedback ainda em estudos.

Em resumo: a Hematopoiese é a produção de todos os tipos de células sanguíneas, incluindo formação, desenvolvimento e diferenciação de células sanguíneas.

No período pré-natal, a hematopoiese ocorre no saco vitelino, depois no fígado e, por último, na medula óssea.

Na situação normal, a hematopoiese em adultos ocorre na medula óssea e nos tecidos linfáticos.

Todos os tipos de células sanguíneas são derivados de células primitivas (células-tronco) que são pluripotentes (elas têm o potencial de se desenvolver em todos os tipos de células sanguíneas).

Hematopoiese – Medula Óssea

A medula óssea, tecido no interior dos ossos, é um dos órgãos mais ativos no corpo, e é o local onde as células vermelhas do sangue, maioria das células brancas e as plaquetas são produzidas.

Em crianças, a medula dentro de todos os ossos produz células do sangue, enquanto que em adultos a medula nos ossos longos dos braços e pernas é mais inativo.

Apenas cerca de um quarto da medula está envolvido em fazer as células vermelhas do sangue, porque eles têm uma vida útil mais longa do que as células brancas do sangue e exigem a substituição com menos frequência.

Dentro da medula óssea, células hematopoiéticas chamadas células estaminais são capazes de produzir todas as diferentes tipos de células sanguíneas.

Inicialmente, formam quer células estaminais linfoides ou células-tronco mielóides.

As células estaminais linfoides migrar para o baço, linfa nodos e timo e continuar a produzir linfócitos, que são células sanguíneas brancas envolvidas no sistema imunitário resposta ‘s a infecção.

Células-tronco mieloides se desenvolvem em células vermelhas do sangue, que transportam oxigênio e células brancas do sangue conhecidas como granulócitos, megacariócitos e monócitos.

Os granulócitos e monócitos ajudar a combater a infecção, enquanto megakaryocytes quebrar em fragmentos para formar plaquetas, que estão envolvidas na coagulação do sangue.

Regulação da hematopoiese é normalmente muito precisa, a fim de manter níveis normais de células sanguíneas em circulação.

Os glóbulos vermelhos vivem geralmente por cerca de 120 dias, e as plaquetas por cerca de dez anos, enquanto as células brancas do sangue podem sobreviver por apenas alguns dias ou mesmo algumas horas.

Quando a infecção ocorre, a produção de glóbulos brancos do sangue aumenta dramaticamente, enquanto que um episódio de sangramento provoca mais plaquetas a ser formado.

A produção de células vermelhas do sangue é regulado por um hormônio chamado eritropoietina, que é produzida nos rins. Normalmente, existem cerca de 5 milhões de glóbulos vermelhos por microlitro na circulação média adulto, e mais serão formados em condições de baixo oxigênio.

Às vezes, a medula óssea pode falhar, afetando hemopoiesis e resultando em diminuição da produção de todas as células do sangue ou apenas algumas linhas.

Danos em células hematopoiéticas podem ser causados por condições genéticas presente no nascimento, vírus, tais como hepatite B, a exposição à radiação e certos medicamentos.

As deficiências em vitamina B12 e ácido fólico pode prevenir as células sanguíneas de amadurecer corretamente, e alguns tipos de câncer, como o linfoma, podem infiltrar-se na medula óssea.

Os sintomas comuns da insuficiência da medula óssea incluem cansaço, fraqueza, infecções recorrentes e hematomas e sangramento excessivo. Os tratamentos variam de acordo com a causa, mas muitas vezes a um transplante de medula óssea é necessário a partir de um doador adequado.

Hematopoiese – Características

Hematopoiese

As células circulantes no sangue têm características especiais, sendo em sua grande maioria células maduras, com funções definidas e vida limitada. Os glóbulos brancos têm função na imunidade, as plaquetas na hemostasia e os glóbulos vermelhos no transporte de oxigênio para os tecidos. A duração de vida das células na circulação é limitada, com as plaquetas vivendo dias, os leucócitos de horas (granulócitos) a anos (linfócitos) e os glóbulos vermelhos de 80 a 120 dias.

Em vista disso, há necessidade de constante renovação dessas células circulantes no sangue periférico.

Essa renovação celular é feita através da hematopoiese, ou seja, produção de células hematológicas que, na vida adulta, ocorre na medula óssea.

A produção hematopoética diária em um adulto normal está em torno de 1013 células, das quais 200 bilhões de hemácias e 70 bilhões de neutrófilos.

Durante a vida fetal, outros órgãos são responsáveis pela formação das células do sangue. O primeiro local onde se encontra formação de células hematológicas é o saco vitelínico. A partir do primeiro mês de vida intrauterina, começa a haver hematopoiese no fígado, principal local de formação de células do sangue no período fetal.

O baço também fabrica células do sangue nesse período. A partir do quarto mês intrauterino, começa a haver hematopoiese na medula óssea, cuja produção vai aumentando à medida que a produção hepática diminui.

No nascimento, a medula óssea é o principal local de formação de células hematológicas e assim se mantém durante toda a vida do indivíduo. É importante lembrar que, sob condições patológicas, os órgãos que tiveram função hematopoética na vida intrauterina podem voltar a ter essa função.

Células hematopoéticas

As células hematológicas tem todas uma origem comum, ou seja, derivam de uma única célula-mãe, totipotente, chamada célula tronco hematopoética ou “stem cell”. Essas “stem cells” têm como característica principal a capacidade de auto-renovação e a pluripotencialidade. Após estímulo apropriado, essa células vão dar origem a um compartimento de células já comprometidas com uma determinada linhagem hematológica. Essas células, que são reconhecíveis por sua capacidade de formar colônias específicas em meios de cultura, são chamadas de células progenitoras. Essas células, por sua vez, vão dar origem às células precursoras, que nós podemos reconhecer morfologica- mente como as precursoras imediatas das diversas células maduras presentes no sangue periférico.

A primeira célula reconhecível como sendo da linhagem eritróide é o proeritroblasto, que se diferencia progressivamente em eritroblasto basófilo, eritroblasto policromatófilo e eritroblasto ortocromático, que, com a extrusão do núcleo, se transforma em reticulócito.

Na linhagem granulocítica, a primeira célula reconhecível como pertencendo a esta série é o mieloblasto, que, progressivamente, se transforma em promielócito, mielócito, metamielócito, bastonete e segmentado.

Portanto, para que haja uma hematopoiese normal, há necessidade de haver todo esse contingente celular nos seus diferentes estágios de diferenciação.

Microambiente medular

Além do componente celular, a hematopoiese necessita de um microambiente favorável à formação das células. Esse microambiente é constituído por uma rede microfibrilar reticulínica complexa, células endoteliais, fibroblastos, células gordurosas, macrófagos, células intersticiais e linfócitos, que tem por função a sustentação das células hematopoéticas e a produção de fatores estimulantes, ligantes e de outras substâncias, algumas das quais com funções depressoras sobre a produção hematopoética. A hematopoiese está sob controle de substâncias estimuladoras e bloqueadoras, provendo o organismo com uma quantidade de células estável para a manutenção da homeostase.

Fatores de crescimento hematopoéticos

Os estimulantes da hematopoiese são conhecidos como fatores de crescimento hematopóetico. São, em geral, glicoproteínas, com pesos moleculares entre 21.000 e 90.000 Da, mono ou diméricos, com ações específicas sobre determinadas células na corrente de produção hematopoética. O principal fator estimulante da linhagem vermelha é a eritropoetina (EPO), que age na linhagem eritropoética a partir das células progenitoras eritróides BFU-E e CFU-E, assim como nas células precursoras. É indispensável à proliferação e à maturação da linhagem eritróide.

O efeito da eritropoetina é potencializado pela presença de outros fatores de crescimento celular, principalmente a interleucina 3 e o “kit ligand” (ou stem cell factor), preponderantemente nos estágios iniciais da eritropoese.

As outras linhagens hematológicas têm também seus estimulantes específicos. A linhagem granulocítica é estimulada pelo G-CSF, a macrofágica pelo GM-CSF e a megacariocitária pelo M-CSF.

Todos os estimulantes medulares, com exceção da eritropoetina, são fabricados pelas células presentes no microambiente medular. A eritropoetina, hormônio glicoprotéico de 34.000 Da, é fabricada predominantemente nos rins, por células intersticiais peritubulares, cuja natureza permanece ainda pouco conhecida. Há também produção de eritropoetina por células hepáticas, porém em muito menor quantidade. A sua síntese é promovida pela hipóxia, por mecanismos ainda pouco esclarecidos. Existem sugestões de que a hipóxia leva à liberação de prostaglandina E, aumento de AMP cíclico renal e diminuição da concentração intracelular de cálcio, culminando em aumento da síntese de eritropoetina.

Alguns estudos mostram que o gene da eritropoetina contém seqüências sensíveis ao oxigênio e que estão envolvidas na regulação da expressão gênica da EPO.

Essas seqüências sensíveis a oxigênio, localizadas na região próxima à terminação 3’ do gene da EPO, podem conferir às células a capacidade de resposta à hipóxia por um aumento da proteína codificada pelo gene.

A hipóxia parece afetar a transcrição do gene da eritropoetina através de um ou mais mediadores.

Existem receptores para a eritropoetina na superfície das células-alvo eritróides. Esses receptores estão presentes a partir da BFU-E e aumentam na CFU-E e proeritroblastos, está- gios onde ocorre a maior quantidade de receptores. A partir daí, há diminuição dos receptores à medida que a célula amadurece, praticamente desaparecendo no estágio de eritroblasto ortocromático.

Além dos fatores de crescimento já referidos, outras substâncias também parecem ser importantes para a boa hematopoiese, destacando-se o hormônio de crescimento (GH), o hormônio tireoideano, os corticosteróides e a insulina, dentre outros.

Sobre os inibidores da hematopoiese, sabemos menos do que sobre os estimulantes, destacando-se o fator ß transformador de crescimento (TNF-ß), a proteína a inibidora de macrófagos (MIPIa) e, o mais conhecido atualmente, o fator de necrose tumoral a (TNF-a). Esse fator apresenta ação depressora sobre a eritropoese, embora apresente ação estimulante sobre a linhagem granulopoética.

Em resumo, a hematopoiese depende de uma série de interações celulares mediadas por ações de uma série de substâncias estimuladoras e depressoras, cujo produto final é a manutenção de níveis adequados das células hematológicas frente às necessidades do organismo. É importante lembrarmos que, para que a hematopoiese ocorra a contento, há também a necessidade da presença de quantidades adequadas dos elementos essenciais à citoformação, ou seja, ferro, vitamina B12 e folatos, dentre outros.

Fonte: usuarios.cultura.com.br/www.wisegeek.com/www.jbn.org.br(Paulo Augusto A Silveira)/disciplinas.uniararas.br