Челябінська державна медична академія
Кафедра гістології, цитології та ембріології
Кровотворення. Ембріональне кровотворення. Центральні органи кровотворення та імуногенезу
1.Тімус (схема) 324
2.Тімус. Тільце Гассаля 377
3.Кістковий мозок (схема) 333
4.Кістковий мозок 332
5.Кістковий мозок (червоний та жовтий) 334
6.Інволюція тимусу з редукцією паренхіми та інверсією шарів (при апендициті) 383
7.Тімус здорової дитини 376
8.Т-зона лімфатичного вузла (нестімульованого) зі слабкою бласттрансформацією 385
9.Т-зона лімфатичного вузла імунізованої миші з сильною бласттрансформацією та активними посткапілярними венулами 386
10.Тільце Гассаля в тимусі фізіологічно незрілої дитини 381
11.Тімус новонародженої дитини при затримці внутрішньоутробного розвитку 380
12.Мозкова речовина тимусу з лімфоцитами та макрофагами, інтердигітуючими та епітеліальними клітинами миші 379
13.Кора тимуса з лімфоцитами та епітеліальними клітинами 378
14. Інволюція тимусу 382.
15.Тільце Гассаля (схема) 331.
16. Схема кровотворення 334.
1.Сучасне уявлення про стовбурову клітину
2. Характеристика ембріонального гемопоезу
3. Будова та функціональне значення ретикулярної тканини
4.Класифікація органів кровотворення та імуногенезу
5.Морфофункціональна характеристика центральних органів кровотворення та імуногенезу
6. Характеристика морфологічно неідентифікованих стадій гемопоезу
Останні роки суттєво змінили наше уявлення про генез клітин крові. Ще на початку минулого століття великий український вчений Максимов висловив припущення, що всі клітини крові розвиваються з однієї родоначальної. Тільки в середині 20 століттяця гіпотеза знайшла підтвердження. Пріоритет у науковому обґрунтуванні наявності родоначальної клітини крові належить канадським ученим Тіллу та Мак Куллаху, які провели експеримент на білих мишах. Вони взяли три групи тварин. Перша група була інтактною, а дві інші групи мишей були опромінені смертельною дозою з метою вбити власну кровотворну тканину. Потім вони взяли суспензію кісткового мозку інтактних тварин і ввели внутрішньовенно її тваринам другої групи. Через деякий час у селезінці тварин другої групи були виявлені численні колонії, які являли собою скупчення однорідних клітин, що знаходяться на різній стадії диференціювання. При цьому вони виявили еритроцитарні, гранулоцитарні, тромбоцитарні та інші колонії. Потім Тілл і Мак Куллах взяли клітини однієї колонії і ввели їх тваринам третьої групи, у яких через деякий час у селезінці вони знову виявили різні колонії. Ці дані, з одного боку, доводили, що в кожній колонії є одна або кілька клітин, які можуть розвиватися в різних напрямках і давати початок різним клітинам крові. За кількістю цих колоній можна будувати висновки про кількості гемопоетичних клітин. Ці клітини отримали назвустовбурових клітин крові.
Вперше ці клітини диференціюються у стінці жовткового мішка із мезенхіми. Це підтвердили шляхом видалення або випалювання жовткового мішка у зародків видів тварин. Потім стовбурові клітини мігрують у печінку, селезінку та кістковий мозок. Надалі кістковий мозок сам є постачальником стовбурових клітин.
На сьогоднішній день відсутня точна характеристика стовбурових клітин крові, але за допомогою численних методів дослідження, у тому числі гістохімічних, імунологічних, електронномікроскопічних,імуноморфологічних методів, методу культивування та інших методів дослідження складено фоторобот «кандидата» в стовбурові клітини. Ці клітини нагадують малий чи середній лімфоцит. Стовбурові клітини округлої форми розміром 8-10 мкм. Ядро стовбурової клітини велике, кругле або ниркоподібне, містить одне або два ядерця. Для цих клітин характерне високе ядерно-цитоплазматичне відношення (ядро переважає цитоплазму). Обідок цитоплазми вузький, забарвлюється у блакитний колір. При електронній мікроскопії виявляється лише кілька невеликих мітохондрій та численні вільні рибосоми. Інші органоїди відсутні.
Стовбурові клітини лежать головним чином у кістковому мозку (близько 90%), близько 10% стовбурових клітин знаходиться в селезінці і лише 1% -перебуває в периферичній крові.
Підвищення активності кортикостероїдів спричинює збільшення стовбурових клітин крові.
Стовбурові клітини здатні до мітотичного поділу, але характеризуються невисокою проліферативною активністю. Встановлено, що тільки 10% стовбурових клітин миттєво перебуває на стадії синтезу ДНК, тобто готується до поділу. Інші стовбурові клітини (90%) перебувають у стані спокою, тобто у періоді Go чи тривалому періоді G1. При регенеруючому кровотворенні стовбурові клітини проліферують активніше. Літок може протікати за трьома варіантами: симетричний поділ (утворюються в результаті кожного поділу дві нових стовбурових клітин), асиметрично (в результаті поділу утворюється одна стовбурова клітина і одна напівстволова клітина). У ряді випадків стовбурова клітина ділиться на дві напівстволові клітини. Таким чином, стволові клітини здатні підтримувати чисельність своєї популяції.
Для стовбурових клітин крові характерний, як і для всіх камбіальних клітин,аутосинтетичний тип обміну речовин, тобто вони нічого не продукують для потреб організму, а всі речовини, що синтезуються, йдуть на власні потреби, пов'язані з процесами відтворення та диференціювання.
Стовбурові клітини мають поліпотентність, тобто здатні диференціюватися у всі види клітин крові.
Стовбурові клітини здатні старіти, про що свідчить той факт, що з віком стовбурові клітини здійснюють меншу кількість поділів. Так, якщо у ембріона стовбурова клітина може здійснювати 84 поділи, то у новонародженого – 56 разів, а у дорослого – всього 8 разів. Крім того, ембріональні стовбурові клітини мають більшу радіорезистентність до дії багатьох екстремальних факторів завдяки тому, що в їх цитоплазмі переважає гетерохроматин і крім того вони знаходяться в добре захищених осередках кістки, ніж стовбурові клітини дорослої людини.
В даний час існує дві точки зору щодо їхньої освіти. Ряд вчених вважають, що стовбурові клітини утворюються в ембріональному періоді, а потім витрачаються у процесі життєдіяльності організму. Інші вчені вважають, що стовбурові клітини можуть утворюватися протягом усього життя.
Процес кровотворення (гемопоез) на різних етапах життя індивідуума протікає по-різному. Протягом ембріонального розвитку та подальшого життя відбувається неодноразова зміна органів кровотворення.
Вперше осередки кровотворення виникають наприкінці другого початку третього тижня ембріогенезу в стінці жовткового мішка та інших позазародкових органах (хоріоні, пупковому канатиці).
У мезенхімі позазародкових органів відбувається утворення кров'яних острівців, які відрізняються на початку свого розвитку лише щільнішим розташуванням клітинних елементів. Потім периферично розташованіклітини кров'яного острівця витягуються і перетворюються на ендотелій перших кровоносних судин. Клітини, що у центрі кров'яних острівців, втрачають зв'язку, округляються і перетворюються на первинні клітини крові, між якими накопичується рідина – плазма. Первинні клітини крові є стовбурові клітини крові. Більшість стовбурових клітин розноситься зі струмом крові організмом, а частина – залишається у стінці жовткового мішка. Ці клітини проліферують та диференціюються у первинні еритробласти-мегалобласти. Мегалобласти відрізняються великими розмірами та наявністю великого, круглого, компактного ядра. В результаті активної проліферації кількість мегалобластів суттєво зростає. В результаті зморщування ядра мегалобласти поступово перетворюються на первинні еритроцити (мегалоцити), які характеризуються наявністю залишків ядра та великими розмірами. Крім того, вже на стадії первинних мегалобластів у клітині починає синтезуватися особливий тип гемоглобіну: первинний гемоглобін або примітивний гемоглобін або HbР. Цей тип гемоглобіну властивий лише жовткового кровотворення. Він міститься у первинних еритроцитах до 12-го тижня. У жовтковому мішку кровотворення відбувається усередині судин і називаєтьсяінтраваскулярним кровотворенням. У судинах жовткового мішка вже починається утворення та вторинних еритроцитів. Жовтковий мішок функціонує як кровотворний орган у період з кінця другого тижня до 5 тижнів ембріогенезу включно.
Інакше висловлюючись, у міру зростання та розвитку плода здатність його крові зв'язувати кисень знижується. Таким чином, на ранніх стадіях розвитку плід має здатність зв'язувати кисень у достатній кількості за наявності відносно низького його парціального тиску в крові. Ці закономірності мають дуже великефізіологічне значення: в ранні терміни вагітності, коли плід особливо чутливий до дії гіпоксії, що ушкоджує, фетальний гемоглобін забезпечує найбільш повну утилізацію кисню з материнської крові. У цьому полягає найважливіший механізм захисту плоду від кисневого голодування, зокрема через плацентарну недостатність.
На зміну жовтковому мішку приходить інший кровотворний орган -печінка,яка функціонує як кровотворний орган з 5 тижнів і в основному триває до 5 місяців. Однак частково печінкове кровотворення може зберігатися до періоду новонародженості.
Встановлено, що ембріон основна маса стовбурових клітин крові локалізується в печінці, тому в ряді великих клінік успішно застосовується пересадка аллогенної ембріональної печінки для корекції імунодефіцитних станів.
Печінкове кровотворення називаєтьсяекстраваскулярним,оскільки розподіл клітин крові відбувається у тканинах, що оточують кровоносні судини.
На 4-му місяці утробного життя починається кровотворення в селезінці. Найбільшої інтенсивності процеси кровотворення тут досягають на 5-му місяці. У першій половині ембріонального розвитку селезінка є універсальним кровотворним органом. Розвиток вогнищ кровотворення у селезінці спостерігається пізніше (на 5-7 місяці) і до кінця утробного періоду у селезінці розвиваються лише незернисті лейкоцити.
З 3-го місяця утробного життя спостерігається утворення незернистих лейкоцитів в закладках лімфатичних вузлів в області шийних лімфатичних мішків. З 10-го тижня починається кровотворення втимусівідразу в лімфоїдних напрямках.
Наприкінці 3 місяці органом кровотворення стає кістковий мозок, який у міру згасання процесів кровотворення в печінці іселезінці стає центром освіти гранулоцитів та еритроцитів. Перші осередки виникають на 13-14 тижні в діафіз трубчастих кісток. Незважаючи на те, що до кінця утробного розвитку формуються та починають функціонувати всі кровотворні органи, периферична кров 8, 9 та 10 місячних плодів ще відрізняється від крові новонародженої дитини. Тому у недоношених дітей кров містить менше еритроцитів та лейкоцитів. Молоді форми лейкоцитів трапляються частіше. Вміст гемоглобіну нижче. Отже, у недоношених дітей поруч із недостатнім розвитком низки фізіологічних функцій крові, ще недостатньо розвинена та її захисна функція.