GRANULOPOĒZE: RAKSTUROJUMS, HEMATOLOĢIJA, FĀZES UN FAKTORI - BIOLOĢIJA - 2025

Granulopoyesis ir atjaunošanas process granulocitāras šūnas asinīs cirkulējošo un daļa no aizsardzības sistēmu organismā. Granulopoēze notiek kaulu smadzenēs. Šis process ietver granulocītisko šūnu, piemēram, segmentēto neitrofilu, eozinofilu un bazofilu, veidošanos un nogatavināšanu.

Asins šūnas rodas no pluripotenciālām cilmes šūnām, kas diferencējas dažādās šūnu līnijās; un tie savukārt diferencējas nedaudz diferencētākās šūnu līnijās, līdz nonāk nobriedušās cirkulējošās šūnās.

Granulopoēzes shēma. Avots: Fails: Hematopoēzes (cilvēka) diagramma en.svg, wikipedia.org. Rediģēts attēls.

Granulopoēzes procesa laikā šūnās notiek virkne izmaiņu, jo tās diferencējas vairāk nobriedušās šūnās.

Visievērojamākās izmaiņas ir:

- šūnu lieluma samazināšanās.

- Kodola un citoplazmas attiecības samazināšanās (mazāks kodols un lielāks citoplazma).

- Kodola kondensācija un sadrumstalotība.

- Nukleolu neredzamība.

- Primāro un vēlāko sekundāro granulu parādīšanās citoplazmā.

Primārās granulas ir azurofīlas un pēc tam kļūst par acidofilām, neitrofilām vai bazofilām atkarībā no šūnu līnijas, pie kuras tās pieder. Granulocītiskās šūnas iziet dažādos diferenciācijas posmos: mieloblasti, promieloblasti, mielocīti, metamielocīti, arka (joslas kodols) un nobrieduši granulocīti.

Šo procesu regulē, stimulējot un kavējot vielas, kuras ražo imūnsistēmas šūnas.

raksturojums

Visu asins šūnu veidošanās procesu sauc par hematopoēzi. Tāpēc granulopoēze ir daļa no hematopoēzes.

Granulopoēze pārstāv noteiktas šūnu grupas veidošanos un nobriešanu, kas veido 60% no asins šūnām.

Granulocītu pilnīga kinētika ietver veidošanos, nobriešanu, cirkulāciju un pārdali orgānos un audos.

Tas nozīmē, ka granulopoēze nav statisks process, jo veidošanās un brieduma procesa laikā šūnas migrē uz dažādiem nodalījumiem kaulu smadzenēs un ārpus tām.

Funkcionālie anatomiskie nodalījumi, kur notiek granulopoēze

Ir aprakstīti 4 nodalījumi, un tie ir minēti turpmāk:

- veidošanās un nogatavināšana.

- Rezerve.

- cirkulē.

- No atstumtības

Šie nodalījumi ir plaši pētīti, pamatojoties uz segmentētā neitrofilu kinētiku, jo tas ir visbagātākais granulocīts asinīs.

Granulopoēzes kinētika

Pirmie divi nodalījumi attīstās kaulu smadzenēs. Granulocītu veidošanās un nogatavināšanas process ilgst aptuveni 11 dienas, no kurām granulocīti 7 dienas pavada veidošanās un nogatavināšanas nodalījumā un pēc tam dodas uz rezerves nodalījumu, kur tie paliek 4 dienas.

Kad segmentētie neitrofīli atstāj rezerves nodalījumu un nonāk apritē, procentos no tiem asinīs var brīvi ceļot. Tomēr citi pieturēsies pie kapilāru un postkapilāro venulu sienām vai tiks saglabāti kapilāros tuvu lielajām vēnām. Tas ir tas, ko sauc par atstumtības nodalījumu.

Granulocītu eliminācijas pusperiods ir no 6 līdz 8 stundām. Tāpēc, lai uzturētu homeostāzi granulocītu skaitam asinīs, kaulu smadzenēm dienā jāsaražo miljardiem granulocītu.

Šajā nozīmē orgānos un audos iznīcinātos granulocītus ātri nomaina, pateicoties marginalizācijai un rezerves nodalījumam.

Pastāv fizioloģiski cēloņi, kas var palielināt segmentēto neitrofilu skaitu, nepalielinot ražošanu. Tas notiek, piemēram, fizisko vingrinājumu laikā. Turklāt bakteriālu infekciju gadījumā palielinās granulocītu daudzums, savukārt samazinās šo šūnu uzturēšanās rezerves nodalījumā.

Patoloģiskos procesos, piemēram, leikēmijās, trūkst kontroles šūnu veidošanās, nobriešanas un sadalījuma dēļ, tāpēc cirkulācijā tiks novērots pārmērīgs skaits nenobriedušu šūnu.

Hematoloģija

Leikocītu skaits un diferenciācija ir ļoti svarīgs parametrs pilnīgā hematoloģijā. Leikocītu skaits sniedz norādes par pacienta imunoloģisko stāvokli, papildus sniedzot datus, kas palīdz atklāt infekcijas procesus vai ļaundabīgas slimības.

Īpašajā granulocītu gadījumā tie sniedz ārkārtīgi svarīgus datus, jo baktēriju infekcijas raksturo leikocitoze un neitrofilija. Tas ir, attiecīgi kopējā leikocītu skaita palielināšanās un segmentēto neitrofilu skaita palielināšanās.

Atrodoties vīrusu infekcijās, viņiem rodas leikopēnija (kopējā leikocītu skaita samazināšanās) un neitropēnija (segmentētu neitrofilu skaita samazināšanās).

Tāpat segmentētiem eozinofiliem ir tendence palielināties alerģiskos un parazitāros procesos.

Asins uztriepē var novērot un kvantitatīvi noteikt nobriedušus granulocītus, tas ir, segmentētus neitrofīlus, eozinofīlus un bazofīlus.

Šo šūnu īpašības ir šādas.

Segmentēti neitrofīli

Tas mēra no 9 līdz 12 μm. Tā ir visbagātīgākā granulocītiskā šūna asinīs, un parasti tā asinsritē sasniedz 60 līdz 70% (normāla vērtība). Tās citoplazma ir acidofīla un satur bagātīgas neitrofilu granulas.

Kodols parasti ir dažādās formās, un, kā norāda nosaukums, tas ir segmentēts 2 līdz 5 daivās. Jo vairāk ir daivas, jo vecāka ir šūna.

Tāpēc daži bioanalītiķi un hematologi, balstoties uz Ārneta shēmu, ziņo “formula atkāpusies pa kreisi”, kad dominē neitrofīli ar nelielu lobulāciju, un “formula atkāpusies pa labi”, kad viņiem ir lielāks lobulāciju skaits.

Segmentēti eozinofīli

Šī šūna ir viegli atpazīstama tās īpatnību dēļ. To raksturo tas, ka tam ir kodols ar divām skaidri redzamām lobulācijām un citoplazmā ir bagātīgas un biezas acidofilās granulas, kas neaptver kodolu.

Segmentēti eozinofīli ir zemā koncentrācijā perifērajās asinīs, to normālā vērtība ir no 1 līdz 3%. Tas palielinās alerģiskos procesos un dažās parazitozēs.

Segmentēti basofīli

Šīs šūnas ir tās, kurās ir vismazāk skaitļu: normālā vērtība asinīs svārstās no 0 līdz 1%. Viņiem ir raksturīgs polimorfs kodols un citoplazma, kas pilna ar biezām bazofīlām granulām, kuras ir uzliktas uz kodola, novēršot tā vizualizāciju.

Fāzes

Granulocītu veidošanās un nogatavināšanas process notiek dažādos posmos vai fāzēs.

No multipotenciālās hematopoētiskās cilmes šūnas (hemocitoblasts) veidojas mieloīdās prekursoru šūnas, un tas savukārt rada granulocītisko / monocītisko cilmes šūnu, kas vēlāk rada mieloblastu.

Mieloblasts

Šīs šūnas izmēri ir no 14 līdz 20 μm, un to raksturo ovāls kodols, kas aptver gandrīz visu šūnu. Tāpēc tās citoplazmā ir maz. Tā hromatīns ir caurejošs, spējot novērtēt no 1 līdz 3 nukleoliem.

Mieloblastā ir bazofīla citoplazma, un granulācijas netiek novērotas. Šī šūna dalās, veidojot divus promilocītus.

Promyelocyte

Promyelocyte ir šūna, kas turpinās pēc mieloblastu stadijas. Kodolā ir nedaudz blīvāks hromatīns, tomēr joprojām ir iespējams novērot nukleolus.

Neskatoties uz to, ka nogatavināšanas procesā ir noteikums, ka šūnas lielums samazinās, šajā gadījumā promielocīts ir lielākā šūna. Tas mēra no 16-25 µm.

Kodols ir mazāks, parādot lielāku citoplazmu. Tas joprojām ir bazofīls un satur azurofīlas granulas (primārās granulas).

Mielocīti ( proneitrofīli, proeozinofīli, probazofīli )

Šīs šūnas izmēri ir no 12 līdz 18 µm, un tai ir augstāka nobriešanas pakāpe nekā promyelocyte. Kodols var parādīties ovāls vai ar izteiktu plaisu, un forma var pat nieres formas.

Hromatīns kļūst blīvāks, un nukleolus vairs nevar redzēt. Citoplazma kļūst nedaudz acidofīla, un parādās sekundāras granulas, kas parāda nobriedušā granulocītu veidu (eozinofīli, neitrofīli vai bazofīli).

Metamielocīti (proneitrofīli, proeozinofīli un probazofīli)

Šajā posmā kodols ir ekscentrisks, un to raksturo dziļāks plaisa. Salīdzinājumā ar iepriekšējo posmu tiek novērots kondensētāks hromatīns.

Šajā nobriešanas pakāpē ir daudz specifisku granulu atkarībā no izstrādājamā granulocītu veida, kamēr joprojām esošās primārās granulas vairs nav redzamas.

Šajā posmā šūna zaudē dalīšanas īpašību. Noteiktos apstākļos (smagas bakteriālas infekcijas) var novērot, ka tie cirkulē asinīs nelielā daudzumā, nenozīmējot nopietnus mieloīdos traucējumus.

Tomēr, ja tas tiek atrasts lielos daudzumos, tas norāda uz patoloģisku procesu, ko sauc par mieloīdo leikēmiju.

Kajado (šūna ar pārsēju kodolu)

Šis posms tiek novērots tikai segmentētu neitrofilu nogatavināšanas gadījumā. To sauc arī par mazuļu neitrofilu.

To var redzēt cirkulējošu asinīs īpašos apstākļos, piemēram, baktēriju infekciozos procesos, kuros ievērojami palielinās cirkulējošo leikocītu skaits uz segmentētu neitrofilu (iezīmēta neitrofilija) rēķina.

Šai šūnai ir raksturīgs joslas formas kodols, kas imitē burtu "C" vai zirga kurpi. No otras puses, citoplazmā ir atrodamas bagātīgas neitrofilu granulas un nedaudz azurofilu.

Nobriedis granulocīts

Tie satur 3 veidu granulocītus, kas atrodami perifērajās asinīs. Tie ir: segmentēti neitrofīli, segmentēti eozinofīli un segmentēti bazofīli. Tās īpašības jau ir aprakstītas hematoloģijas sadaļā.

Nenobriedušas granulocītiskās šūnas. Avots: Bruņoto spēku patoloģijas institūts (AFIP) / Fails: Kaulu smadzenes WBC.JPG-Wikipedia.com Rediģētie attēli.

Granulopoēzē iesaistītie faktori

Granulopoēzi regulē noteiktas vielas, kuras sintezē imūnsistēmas šūnas, piemēram, limfocīti, makrofāgi un pašas granulocītiskās šūnas.

Dažiem ir stimulējošas un citas inhibējošas funkcijas. Tādēļ šīs vielas uztur šūnu klonu līdzsvaru un pareizu imūnās atbildes darbību.

Granulopoēzi stimulējošas vielas

Kaut arī joprojām nav zināmi stimuli, ko saņem pluripotenciālās cilmes šūnas, lai sadalītos un diferencētu limfoīdās un mieloīdās līnijas prekursorās, tiek uzskatīts, ka CD4 limfocītu ražotais interleikīns 3 (IL3-) varētu darboties šajā papildus citiem signāliem, ko viņi saņem no medulārās mikrovides.

Līdzīgi pastāv granulo monocītisko koloniju stimulējošais faktors (GM-CSF), kas stimulē mieloīdu sērijas priekšgājēja šūnas no granulocītiskās / monocītiskās priekšteča šūnas.

Tiek atrasts arī granulocītisko koloniju stimulējošais faktors (G-CSF), kas stimulē segmentētu neitrofilu, eozinofilu un bazofilu prekursoru nobriešanu.

Interleikīns (IL 5) iejaucas segmentētu eozinofilu diferenciācijā, savukārt eotaksīns 1 darbojas eozinofilu migrācijā un piesaistīšanā.

Granulopoēzi kavējošās vielas

Viela, ko izdala segmentētu neitrofilu granulas, ko sauc par laktoferrīnu, piedalās gēnu ekspresijas regulēšanā, kas iesaistīti dažādās šūnu aktivizēšanas funkcijās un citokīnu ražošanā.

Šajā nozīmē laktoferrīns darbojas, aktivizējot makrofāgus, kas var atbrīvot prostaglandīnu-E (PGE). Šī viela kopā ar haloniem un skābiem izoferritīniem kavē segmentētu neitrofilu proliferāciju un nobriešanu.

No otras puses, laktoferrīns stimulē CD4 limfocītu aktivizāciju un pretiekaisuma interleikīna (IL-10) izdalīšanos.

Atsauces

1. Hollard D, Berthier R, Douady F. Granulopoiesis un tā regulēšana. Sem Hop. 1975. gads; 51 (10): 643–51. ncbi.nlm.nih.gov
2. "Hematopoēze." Wikipedia, bezmaksas enciklopēdija. 2018. gada 3. oktobris, 21:08 UTC. 2019. gada 22. maijs, 17:14. wikipedia.org
3. Piaggio R, Paseyro P. Hemopātijas. III nodaļa. Parasto un patoloģisko asiņu figurālie elementi. pp1-46. Pieejams vietnē: smu.org.uy/publicaciones/
4. Drago-Serrano M, Flores-Romo L, Oliver-Aguillón G, Jarillo-Luna R, Reina-Garfias H, Barbosa-Cabrera E, Campos-Rodríguez R. Laktoferrīns kā imūnās atbildes modulators. Bioķīmija 2008, 33. (2): 71-82. Pieejams vietnē .redalyc.org
5. Lazarowski A. Hematoloģijas priekšmeti. Ievads hematoloģisko slimību bioķīmiskajos aspektos.
6. Moraleda Jiménez J. Hematoloģijas bakalaura grāds. Virgen de la Arrixaca universitātes klīniskā slimnīca. 4. izdevums. Mursija. Pieejams vietnē: hematoncologia.com