SANGUE ED EMATOPOIESI
IL SANGUE
Il sangue è un tessuto specializzato composto da una parte
fluida: il plasma e da una parte corpuscolata, formata dai
globuli rossi o eritrociti, globuli bianchi o leucociti e dalle
piastrine
FUNZIONI DEL SANGUE
trasporta gas disciolti portando O2 dai polmoni ai tessuti
e CO2 dai tessuti ai polmoni
distribuisce le sostanze nutritive
trasporta i prodotti del catabolismo dai tessuti
periferici ai siti di eliminazione come i reni
trasporta enzimi ed ormoni a specifici tessuti-bersaglio
partecipa alla difesa da tossine ed agenti patogeni:
(leucociti)
aiuta a regolare la temperatura del corpo assorbendo e
ridistribuendo calore
regola il pH e la composizione elettrolitica dei liquidi
interstiziali in ogni parte del corpo
VASI SANGUIGNI
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CIRCOLAZIONE
DEL SANGUE
Il cuore è il muscolo più
efficiente del nostro corpo e
rifornisce di sangue tutti gli
organi e tutte le cellule
- pompa da 5 a 6 litri di
sangue al minuto
GLOBULI ROSSI
Hanno una forma di
lente biconcava con un
diametro di 7,5 mm,
Tale forma assicura un
miglior scambio
gassoso
L’eritrocita maturo è
anucleato
GLOBULI ROSSI
Gli eritrociti sono ricchi di
emoglobina
L’emoglobina rappresenta il
trasportatore dei gas
respiratori
Circa 280 milioni di molecole
di Hb per GR…
Più di 1 miliardo di molecole
di O2 potenzialmente
trasportabili da un singolo
globulo rosso
GLOBULI ROSSI
La vita media di un eritrocita è
di circa 120 giorni
In quest’arco di tempo in
globuli rossi circolano almeno
100.000 volte
fagocitosi di eritrocita senescente
MACROFAGO CHE ELIMINA DUE
ERITROCITI ANOMALI
RICAMBIO DEI GLOBULI ROSSI
3 milioni immessi nel circolo
ogni secondo
DUE GLOBULI ROSSI
(E UNA PIASTRINA)
IN UN VASO
CAPILLARE
la forma del globulo rosso
favorisce il suo
scorrimento nel microcircolo periferico…
anomalie morfologiche eritrocitarie
DREPANOCITI = A FORMA DI FALCE
ANEMIA FALCIFORME
Questa forma di anemia emolitica è particolarmente
diffusa in alcuni gruppi etnici, in particolare africani.
LEUCOCITI
5000-9000
/ mm3
condizioni normali
Entro
certi limiti, variazioni di numero sono
fisiologiche.
La
maggior parte dei leucociti si trova al di
fuori del circolo ematico (principalmente nel
connettivo lasso e nel tessuto linfatico)
diapedesi
neutrofilo
GRANULOCITI
SEZIONE DI UNA CELLULA
ANIMALE
DIVERSI TIPI
DI
GRANULOCITI
eosinofilo
basofilo
neutrofilo
GRANULOCITI NEUTROFILI
Sono i leucociti più
comuni, 60-70%
Sono fagociti,
distruggono i batteri
che invadono il
connettivo
Diametro 9-12 µm
MONOCITI
Cellule
fagocitiche in grado di fondersi fra
loro in una cellula fagocitaria gigante per
aggredire particelle di grandi dimensioni
Partecipano alla
risposta immunitaria
“umorale” con la presentazione
dell’antigene
MONOCITA
Più grandi dei granulociti, nucleo
eccentrico, rotondo o più spesso a
forma di rene
MACROFAGO CHE ATTACCA BATTERI
E.COLI
MACROFAGO E LEISHMANIA
LINFOCITI
Cellule del sistema di
immunità specifica
Cellule a vita lunga, non “terminali”,
in grado di trasformarsi in linfoblasti e di assumere
nuove funzioni in seguito all’interazione con
l’antigene
20-25% di tutti i globuli bianchi
Nucleo eccentrico, denso e che occupa circa il 90%
della cellula
Citoplasma scarso, color blu tenue 8-10 µm di Ø
TRE CATEGORIE DI LINFOCITI
T
B
NK
LINFOCITI T
Si
distinguono in…
T-helper
aiutano i B nella risposta umorale
T-citotossici
Secernono sostanze che uccidono cellule
infette da virus
LINFOCITI B
Una volta attivati dall’interazione con
l’antigene presentato dal macrofago…
si trasformano in
plasmacellule
producono anticorpi
LINFOCITI NK
cellule
di grandi dimensioni
importanti nella risposta immunitaria innata
eliminano cellule neoplastiche o infettate da
virus
VIRUS HIV CHE ATTACCA
UN LINFOCITA
PIASTRINE
MEGACARIOCITI
MIDOLLO OSSEO
•
IL MIDOLLOOSSEO
OSSEO
MIDOLLO
• Pesa circa da un chilo e mezzo a tre chili e mezzo
• E’ costituito per metà da midollo giallo (inattivo) e
per metà da midollo rosso (attivo)
ASPIRATO MIDOLLARE
BIOPSIA OSTEO-MIDOLLARE
STRISCIO DI MIDOLLO OSSEO
MIDOLLO OSSEO
STRUTTURA E FUNZIONE
Il midollo osseo è uno degli organi più grandi del corpo
umano ed è la sede principale di produzione delle cellule
ematiche
eritrociti – leucociti – piastrine
con un ritmo di produzione in grado di adattarsi alle
necessità contingenti dell’organismo
In condizioni ordinarie ogni giorno vengono prodotti:
• 2,5 miliardi di globuli rossi/kg
• 2,5 miliardi di piastrine/kg
• 1 miliardo di granulociti/kg
MIDOLLO OSSEO EMOPOIETICO
“pool” molto primitivo di cellule staminali pluripotenti dotate
di capacità di continuo autorinnovamento
“pool” più maturo di cellule progenitrici differenziate con
maturazione ristretta a singole linee cellulari e senza capacità
di auto-rinnovamento
I pools sono inseriti in un microambiente midollare o stroma,
che fornisce il necessario supporto per la sopravvivenza, la
proliferazione e la differenziazione delle cellule
emopoietiche
ATTIVITA’ EMOPOIETICA PRE E POST NATALE
Le prime cellule dotate di attività emopoietica compaiono nel
giorno 8 di gestazione nel sacco vitellino.
Successivamente l’attività emopoietica è sostenuta dal
fegato fetale e, dal V mese in poi, dalle cavità ossee, che,
alla nascita, rappresentano l’unica sede di significativa
attività emopoietica.
Dal IV anno di vita in poi un numero significativo di
cellule adipose compaiono nella diafisi delle ossa
lunghe
A 18 anni l’emopoiesi risiede solo a livello di vertebre, coste,
cranio, pelvi ed epifisi prossimali di omero e femore
STRUTTURA DEL MIDOLLO OSSEO
VASCOLARIZZAZIONE
Il sangue giunge principalmente attraverso l’arteria
nutritizia che penetra la corteccia suddividendosi poi in
rami sempre più sottili fino a formare una rete capillare
sinusoidale
Il sangue passa quindi in un grosso seno centrale, da dove,
attraverso le vene emissarie, rientra nella circolazione
venosa sistemica
Studi recenti sottolineano l’origine comune, da una cellula
ancestrale unica, sia delle cellule vascolari, che stromali ed
emopoietiche
STRUTTURA DEL MIDOLLO OSSEO
CELLULE VASCOLARI
La parete dei sinusoidi è costituita da uno strato interno di
cellule endoteliali, da una sottile lamina basale e da un
rivestimento esterno incompleto di cellule reticolari
avventiziali
Cellule endoteliali
Ampie cellule piatte che coprono completamente la
superficie interna dei seni; sono ricchissime di organuli
endocellulari e di recettori per le citochine, costituiscono la
barriera più importante ed il sistema più accurato di
controllo tra circolo e spazi emopoietici
STRUTTURA DEL MIDOLLO OSSEO
Matrice extracellulare
Tutte le cellule precedentemente definite producono una
grande quantità di molecole che compongono la matrice
extracellulare (es. proteoglicani, gruppo comprendente
eparansolfato, dermatansolfato, condroitin solfato ed acido
ialuronico, i quali si legano alle cellule emopoietiche
favorendone lo sviluppo)
Esse sintetizzano inoltre alcuni tipi di fibre collagene ed una
serie di altre proteine (fibronectina, tenascina, laminina,
trombospondina, emonectina, vitronectina) anch’esse
contribuenti allo sviluppo cellulare
Numerose citochine vengono secrete nell’ambiente o
restano adese alla membrana cellulare
IL MICROAMBIENTE EMOPOIETICO
Regola crescita, differenziazione e sopravvivenza delle
cellule staminali e delle cellule progenitrici con almeno tre
meccanismi:
1) Interazione fra cellule emopoietiche e citochine
2) Interazione fra cellule emopoietiche e cellule stromali
mediante molecole di adesione
3) Interazione fra molecole di adesione delle cellule
emopoietiche e ligandi presenti nella componente
molecolare della matrice extracellulare
IL MICROAMBIENTE EMOPOIETICO
MOLECOLE DI ADESIONE
Molecole presenti sulle cellule emopoietiche,
classificate in 6 distinte superfamiglie
IL MICROAMBIENTE EMOPOIETICO
MOLECOLE DI ADESIONE
1) Integrine
Proteine eterodimeriche funzionanti da recettori cellulari
(es. la B1 VLA-4 espressa dalle cellule staminali ha
come ligando il VCAM-1 espresso da cellule stromali ed
endoteliali e la fibronectina; l’interazione è parte del
complesso processo di localizzazione midollare delle
cellule staminali detto -”homing”-)
