SISTEMA HEMATOPOÈTIC: FUNCIONS, TEIXITS, HISTOLOGIA, ÒRGANS - BIOLOGIA - 2025

El sistema hematopoètic és el conjunt d'òrgans i teixits en el qual es formen, diferencien, reciclen i destrueixen els elements formes de la sang. És a dir, abasta els llocs on s'originen, maduren i exerceixen la seva acció funcional.

També es considera part de el sistema hematopoètic a sistema fagocític mononuclear, el qual s'encarrega d'eliminar les cèl·lules de la sang que ja no són funcionals, mantenint així l'equilibri. En aquest sentit, es pot dir que el sistema hematopoètic el formen la sang, els òrgans i teixits hematopoètics i el sistema reticle endotelial.

Circulació sanguínia. Font: Pixabay.com

D'altra banda, els òrgans hematopoètics (formació i maduració de les cèl·lules sanguínies) es classifiquen en òrgans primaris i secundaris. Els òrgans primaris són la medul·la òssia i l'estafa, en tant que, els secundaris són els ganglis limfàtics i la melsa.

La formació de les cèl·lules hematopoètiques compleix un sistema complex de jerarquia en el qual cada tipus cel·lular va donant origen a una progènie una mica més diferenciada, fins a arribar a les cèl·lules madures que surten a el torrent sanguini.

La falla en el sistema hematopoètic origina malalties greus que comprometen la vida de l'pacient.

Funcions de sistema hematopoètic

El teixit hematopoètic és el lloc on es porta a terme la formació i maduració dels elements formes de la sang. Això inclou els hematies i les plaquetes així com les cèl·lules de el sistema immunitari. És a dir, és l'encarregat de dur a terme l'eritropoesi, granulopoyesis, linfopoyesis, monocitopoyesis i megacaripoyesis.

La sang és un dels teixits més dinàmics de el cos. Aquest teixit es troba constantment en moviment i les seves cèl·lules requereixen ser renovades constantment. L'homeòstasi d'aquest sistema sanguini està a càrrec de el teixit hematopoètic.

Cal destacar que cada llinatge cel·lular compleix diverses funcions de gran importància per a la vida.

Eritròcits o glòbuls vermells

Sang humana, eritròcits o glòbuls vermells i dues glòbuls blancs. Presa i editada de: Viascos.

Els eritròcits són les cèl·lules encarregades de portar l'oxigen als diversos compartiments de el cos humà. Els eritròcits fan 8 μ de diàmetre, però gràcies a la seva gran flexibilitat poden passar pels capil·lars més petits.

Glòbuls blancs o leucòcits

glòbuls blancs

Els glòbuls blancs o leucòcits són el sistema de defensa de l'organisme; aquests estan en permanent vigilància a la circulació sanguínia i s'augmenten en processos infecciosos per neutralitzar i eliminar a l'agent agressor.

Aquestes cèl·lules secreten substàncies quimiotácticas per atraure certs tipus de cèl·lules a un lloc determinat d'acord a la necessitat. Aquesta resposta cel·lular inespecífica està liderada pels segmentats neutròfils i els monòcits.

També secreten citocines capaces d'activar elements de defensa el tipus humoral inespecífics com el sistema de complement, entre d'altres. Posteriorment es actives els elements de la resposta específica com són els limfòcits T i B.

plaquetes

Les plaquetes per la seva banda compleixen amb el manteniment dels endotelis a través del procés de la coagulació, en què participen de forma activa. Quan hi ha alguna lesió, les plaquetes són atretes i s'agreguen de manera nombrosa per formar un tap i iniciar el procés de reparació de el teixit injuriat.

A l'acabar la vida útil de cada cèl·lula, aquestes són eliminades pel sistema fagocític mononuclear, el qual es troba distribuït per tot l'organisme amb cèl·lules especialitzades per a aquesta funció.

Teixits de el sistema hematopoètic

El teixit hematopoètic posseeix una estructura complexa organitzada en nivells de jerarquia, simulant una piràmide, on participen cèl·lules madures tant de la nissaga limfoide com mieloide, i també algunes cèl·lules immadures.

Els teixits hematopoètics es divideixen en teixit mieloide i teixit limfoide (generació, diferenciació i maduració de cèl·lules), i el sistema fagocític mononuclear (destrucció o eliminació de cèl·lules).

teixit mieloide

Està conformat per la medul·la òssia. Aquesta es troba distribuïda en l'interior dels ossos, especialment en l'epífisis dels ossos llargs i en els ossos curts i plans. Específicament se situa en els ossos de les extremitats superiors i inferiors, ossos de crani, de l'estèrnum, les costelles i les vertebres.

El teixit mieloide és el lloc on es formen els diferents tipus de cèl·lules que conformen la sang. És a dir, els eritròcits, monòcits, plaquetes i les cèl·lules granulocíticas (neutròfils, eosinòfils i basòfils).

teixit limfoide

Es divideix en teixit limfoide primari i secundari

El teixit limfoide primari està constituït per la medul·la òssia i l'estafa: en la medul·la òssia es porta a terme la linfopoyesis i la maduració dels limfòcits B, mentre que en l'estafa es maduren els limfòcits T.

El teixit limfoide secundari el conformen els nòduls limfoides de la medul·la òssia, ganglis limfàtics, melsa i teixit limfoide associat a mucoses (apèndix, plaques de Peyer, amígdales, adenoides).

En aquests llocs els limfòcits entren en contacte amb els antígens, sent activats per exercir funcions específiques en el sistema immunològic de l'individu.

El sistema fagocític monocuclear

El sistema fagocític mononuclear, també anomenat sistema reticle endotelial, ajuda en l'homeòstasi de sistema hematopoètic, ja que és l'encarregat d'eliminar les cèl·lules que ja no són competents o que han complert el seu temps de vida útil.

Està format per cèl·lules provinents de l'llinatge mono- cític, que inclou els macròfags dels teixits, dels quals canvien de nom d'acord a el teixit en què es trobin.

Per exemple: histiòcits (macròfags de el teixit conjuntiu), cèl·lules de Kupffer (macròfags de fetge), cèl·lules de Langerhans (macròfags de la pell), osteoclasts (macròfags de el teixit ossi), cèl·lula de microglia (macròfag de el sistema nerviós central), macròfags alveolars (pulmó), entre d'altres.

Histologia de el sistema hematopoètic

Les cèl·lules de el teixit hematopoètic compleixen amb la següent regla: com més immadura sigui la cèl·lula, tindran més capacitat per auto renovar però menys poder per diferenciar-se. D'altra banda, com més madura estigui una cèl·lula, més perdrà la capacitat d'auto renovar però augmentarà el seu poder de diferenciar-se.

Cèl·lules mares hematopoyécticas (CMH)

Són cèl·lules multipotencials que tenen la capacitat d'auto renovar-se en el temps, per tant garanteixen la seva repoblació, mantenint-se així durant tota la vida per al manteniment de l'homeòstasi de la sang. Es troben en un nombre molt petit (0,01%).

És la cèl·lula més immadura o indiferenciada que es troba a la medul·la òssia. Es divideix de forma asimètrica.

Una petita població es divideix per formar entre 10 ¹¹ a 10 ¹² cèl·lules immadures (progenitors hematopoètics multipotent) per a la renovació de les cèl·lules circulants i també per al manteniment de la població dins de la medul·la òssia. Un altre percentatge es mantenen sense divisió.

Progenitors hemtopoyéticos multipotent

Aquestes cèl·lules tenen major capacitat de diferenciació, però escàs poder per a acte renovar-se. És a dir, han perdut algunes propietats del seu precursor (cèl·lula mare).

A partir d'aquesta cèl·lula es formaran els progenitors mieloides o limfoides però no ambdós. Això vol dir que una vegada que es forma respondrà a factors de creixement per donar origen a un progenitor de la nissaga mieloide o un progenitor de l'llinatge limfoide.

Les cèl·lules progenitores de l'llinatge mieloide són el Progenitor Megacariocítico-eritroide (PME) i la Unitat Formadora de Colònies granulocítica o macrofágica (CFU-GM). Mentre que la cèl·lula progenitora de l'llinatge limfoide s'anomena Progenitor Comú limfoide (PCL).

Però aquestes cèl·lules hematopoètiques multipotents que donaran origen als diferents llinatges són cèl·lules morfològicament indistingibles entre si.

Aquestes cèl·lules d'acord a la diferenciació tindran com a funció la formació d'un llinatge específic de cèl·lules, però no manté la seva pròpia població.

Progenitors mieloides

Aquestes cèl·lules tenen alta capacitat de diferenciació.

El Progenitor Megacariocítico-eritroide (PME) donarà origen a les cèl·lules precursores de les plaquetes i dels eritròcits, i la Unitat Formadora de Colònies granulocítica o macrofágica (CFU-GM) donarà origen a les diverses cèl·lules precursores de la sèrie granulocíticas i dels monòcits.

Les cèl·lules que provenen de l'Progenitor Megacariocítico-eritroide (PME) reben els següents noms: Unitat formadora de colònies megacariocíticas (UFC-Meg) i Unitat Formadora de Burst eritroide (BFU-E).

Les que provenen de la Unitat Formadora de Colònies granulocítica o macrofágica (CFU-GM) es denominen: Unitat formadora de Colònia granulocítica (UFC-G) i Unitat formadora de Colònia macrofágica (UFC-M).

Progenitors limfoides

El Progenitor Comú Linfoide (PCL) tenen alta capacitat per diferenciar-se i produir precursors de limfòcits T, limfòcits B i limfòcits NK. Aquests precursors s'anomenen Pro-limfòcit T (Pro-T), Pro-limfòcit B (Pro-B) i Pro limfòcit citotòxic natural (Pro-NK).

cèl·lules madures

Estan compreses per les plaquetes, els eritròcits, la sèrie granulocítica (els segmentats neutròfils, segmentats eosinòfils i segmentats basólifos), monòcits, limfòcits T, limfòcits B, i limfòcits citotòxics.

Aquestes són les cèl·lules que passen a l'torrent sanguini, les quals són fàcilment reconegudes d'acord a les característiques morfològiques que posseeixen.

Òrgans hematopoètics

-Òrgans primaris

medul·la òssia

Consta d'un compartiment vermell (hematopoètic) i un de groc (teixit gras). El compartiment vermell és més gran en els nadons i va disminuint amb l'edat, sent reemplaçada pel teixit gras. En general en l'epífisis dels ossos llargs hi ha el compartiment hematopoètic i en la diàfisi hi ha el compartiment gras.

Timo

L'estafa és un òrgan que està ubicat al mediastí superior anterior. Està estructuralment conformat per dos lòbuls, en els quals es distingeixen dues zones denominades medul·la i escorça. La medul·la està situada cap al centre de l'lòbul i l'escorça cap a la perifèria.

Aquí els limfòcits adquireixen una sèrie de receptors que completen el procés de diferenciació i maduració.

-Òrgans secundaris

ganglis limfàtics

Els ganglis limfàtics juguen un paper fonamental a nivell de sistema immune, ja que són els encarregats de filtrar els agents infecciosos que ingressen a l'organisme.

És allà on els antígens de l'agent estrany entraran en contacte amb les cèl·lules de el sistema immunològic, per després desencadenar una resposta immune eficaç. Els ganglis limfàtics estan distribuïts estratègicament durant tot l'organisme a prop dels grans capil·lars limfàtics.

Es distingeixen quatre zones molt ben definides: càpsula, per-escorça, escorça i àrea medul·lar central.

La càpsula està constituïda per teixit connectiu, presenta diverses entrades de gots aferents limfàtics i una esquerda anomenada hil. En aquest lloc entren i surten els vasos sanguinis i surten els vasos limfàtics eferents.

La zona de la per escorça és rica en certs tipus cel·lulars com ara limfòcits T, cèl·lules dendrítiques i macròfags.

L'escorça conté dues zones principals denominades fol·licles limfoides primaris i secundaris. Els primaris són rics en cèl·lules B verges i de memòria, i els secundaris contenen una zona germinal composta per limfòcits B activats (cèl·lules plasmàtiques) envoltada d'una zona de limfòcits inactius.

Finalment, l'àrea medul·lar central conté els cordons medul·lars i els pits medul·lars per on circula el líquid limfàtic. En els cordons medul·lars es troben macròfags, cèl·lules plasmàtiques i limfòcits madurs que després de passar per la limfa es van a incorporar a la circulació sanguínia.

melsa

Està situat a prop de el diafragma a l'hipocondri esquerre. Posseeix diversos compartiments; entre ells es poden distingir la càpsula de teixit connectiu que s'internalitza a través de septes trabeculars, la polpa vermella i la polpa blanca.

A la polpa vermella es dóna l'eliminació dels eritròcits danyats o no funcionals. Els eritròcits passen pels sinusoides esplènics per després passar a un sistema de filtre anomenat cordons de Billroth. Els eritròcits funcionals poden travessar aquests cordons però els vells són retinguts.

La polpa blanca està constituïda per nòduls de teixit limfoide. Aquests nòduls estan distribuïts per tot la melsa, envoltant a una arteriola central. Al voltant de l'arteriola es troben limfòcits T i més externament es troba una zona rica en limfòcits B i cèl·lules plasmàtiques.

microambient

El microambient està integrat per les cèl·lules hematopoètiques i per la cèl·lula mare hematopoètica d'on provenen tots les sèries cel·lulars de la sang.

En el microambient hemopoètic es duen a terme una sèrie de sinergies entre una varietat de cèl·lules, entre elles estan les estromals, mesenquimals, endotelials, adipòcits, osteòcits i macròfags.

Aquestes cèl·lules interactuen també amb la matriu extracel·lular. Les diverses interaccions cèl·lula a cèl·lula ajuden a el manteniment de l'hematopoesi. En el microambient també es secreten substàncies que regulen el creixement i diferenciació cel·lular.

malalties

• Càncer hematològics

Existeixen 2 tipus: les leucèmies mieloides agudes o cròniques i les leucèmies limfoides agudes o cròniques.

-Aplasia medul·lar

És la incapacitat de la medul·la òssia de produir els diferents llinatges cel·lulars. Pot ocórrer per diverses raons, entre elles: per tractaments amb quimioteràpies per tumors sòlids, exposició constant a agents tòxics generalment de tipus laboral i l'exposició de radiacions de tipus ionitzant.

Aquest trastorn origina una pancitopènia severa (disminució important en el nombre d'eritròcits, leucòcits i plaquetes).

-Malalties genètiques de sistema hematopoètiques

Aquestes inclouen anèmies de tipus hereditàries i immunodeficiències.

Les anèmies poden ser:

Anèmia de Fanconi

En aquesta malaltia es veuen compromesa les cèl·lules mares hematopoètiques. És una malaltia rara hereditària recessiva i hi ha una variant lligada a l'cromosoma X.

La malaltia porta conseqüències congènites com ara polidactília, taques marrons en pell, entre d'altres malformacions. Presenten anèmia manifestada des dels primers anys de vida per falla de la medul·la òssia.

Aquests pacients tenen una gran disposició genètica a patir de càncer, específicament leucèmia mieloide aguda i carcinoma escamós.

Immunodeficiències combinades greus

Són malalties rares, congènites, que produeixen una immunodeficiència severa primària. Els pacients amb aquesta anomalia necessiten viure en un ambient estèril, ja que són incapaços d'interactuar amb els microorganismes més inofensius, la qual cosa és una tasca molt difícil; per aquest motiu se'ls coneix com "nens bombolles".

A una d'aquestes malalties se li denomina com deficiència en la DNA-PKCS.

Deficiència en la proteïna quinasa dependent d'ADN (DNA-PKCS)

Aquesta malaltia és molt rara i es caracteritza per l'absència de cèl·lules T i B. Només està reportada en 2 casos.

referències

1. Eixarch H. Estudi sobre la inducció de tolerància immunològica mitjançant l'expressió d'antígens en cèl·lules hematopoètiques murines. Aplicació d'un model experimental de malaltia immune. 2008, Universitat de Barcelona.
2. Molina F. Gene therapy and cell reprogramming in ratolí models of monogenic hematopoietic stem cell diseases. 2013 Tesi doctoral per optar a el grau de doctor per la Universitat Autònoma de Madrid, amb menció europea. Disponible a: repositorio.uam.es
3. Lanes E. Òrgans i teixits de el sistema immune. Departament de Microbiologia. Universitat de Granada. Espanya. Disponible a: ugr.es
4. «Hematopoesi.» Viquipèdia L'enciclopèdia lliure. 2018, Disponible: es.wikipedia.org/
5. Muñoz J, Rangel A, Cristancho M. (1988). Immunologia bàsica. Editor: Mèrida Veneçuela.
6. Roitt Ivan. (2000). Immunologia fonaments. 9na edició. Editorial mèdica Panamericana. Buenos Aires, Argentina.
7. Abbas A. Lichtman A. i Pober J. (2007). "Immunologia cel·lular i molecular". 6è Ed. Sanunders-Elsevier. Philadelphia, USA.