Гемопоэз и его регуляция

1.

Кафедра нормальной физиологии
Гемопоэз и его регуляция
профессор А.И.Кубарко

2.

Гемопоэз–совокупность процессов
преобразования
стволовых
гемопоэтических клеток в разные типы
зрелых клеток крови, обеспечивающих их естественную убыль в
организме

3.

Регуляция гемопоэза – изменение
интенсивности гемопоэза в
соответствии с изменяющимися
потребностями организма,
осуществляемое посредством его
ускорения или торможения

4.

Периоды
развития кроветворения:
1- в желточном мешке
(– 4-5 недели, внеэмбриональное);
2- в печени и селезенке – с 5-ой нед.;
3- в костном мозге – с 15-18 недели;
4- формирование Т-клеток системы
иммуннитета в тимусе –с 9-10 нед.;

5.

6.

Все типы взрослых клеток крови
образуются из гемопоэтических стволовых
клеток костного мозга, обладающих
несколькими
замечательными
свойствами:
- способностью к самообновлению
путем деления на две дочерние клетки,
идентичные родительской;
- они могут быть родоначальницами клеток крови, а так же клеток
других тканей;
- направление их дифференцировки
в
различные
типы
клеток
определяется
действием
на
их
рецепторы локальных и системных
сигнальных молекул

7. Эмбриональные стволовые клетки (слева), гемопоэтические полипотентные стволовые клетки (справа)

8. Возможные варианты дифференцировки гемопоэтических стволовых клеток костного мозга

9. Лечение инфаркта миокарда локальным введением стволовых гемопоэтических клеток и стимуляторов их дифференцировки (Г-КСФ)

10. Регенерация миокарда после введения гемопоэтических стволовых клеток в очаг некроза

11.

12.

Полипотентная
(плюрипотентная)
стволовая
клетка может дифференцироваться в одном из
направлений:
- миелоидную стволовую клетку (КОЕ-ГЭММ);
- лимфоидную стволовую клетку
Миелоидная стволовая клетка (КОЕ-ГЭММ) может
дифференцироваться:
1. в монопотентные коммитированные клетки предшественницы
эритроцитов
(БОЕ-Э);
мегакариоцитов (КОЕ-Мгкц);
2.
полипотентные
коммитированные
клетки
гранулоцитов-моноцитов
(КОЕ-ГМ),
дифференцирующиеся
в
монопотентные
предшественницы гранулоцитов (базофилы, нейтрофилы, эозинофилы) (КОЕ-Г); и предшественницы
моноцитов(КОЕ-М)

13.

Гемопоэз контролируется многими
локальными
и
системными
факторами регулирующими:
- выживание и пролиферацию
стволовых клеток
- дифференцировку коммитированых
клеток
функциональную
активность
взрослых клеток крови

14. Рецепторы и лиганды гемопоэтических клеток

15.

Ведущую роль в регуляции гемопоэза
играют цитокины – сигнальные молекулы
(более 100 типов) пептидной или
гликопротеиновой природы ММ от 6 до 60
кД, продуцируемые стимулированными
клетками крови и тканей; регулирующие
гемопоэз, функции клеток иммунной и
нервной систем; соединительной и др.
-10
-15
тканей при концентрациях 10 - 10 М.

16.

Цитокины
влияют
на
пролиферацию, дифференцировку и
активность гемопоэтических клеток
стимулируя
специфические
цитокиновые рецепторы;
Эффекты цитокинов зависят от
стадии дифференцировки клеток и
внутриклеточного пути активированного рецептором; цитокины могут
оказывать
на
клетки
перекрывающиеся эффекты

17.

Специфичность
действия
на
кроветворные
клетки
достигается
сочетанным влиянием на них ряда
цитокинов:
ФСК, ИЛ-3, ИЛ-6, ГМ-КСФ, ИЛ-1, ИЛ-4,
ИЛ-11,
ЛИФ
(раннедействующие
ростовые
факторы)
способствуют
выживанию, росту, созреванию и
превращению
полипотентных
и
коммитированных клеток
в клетки
крови нескольких линий;
Г-КСФ, М-КСФ, ЭПО, ТПО, ИЛ-5
(позднедействующие
ростовые
факторы) предопределяют развитие и
дифференцировку преимущественно
одной линии клеток
- факторы ингибирующие пролиферацию
гемопоэтических
клеток
трансформирующий ростовой фактор
(ТRF ),
макрофагальный
воспалительный белок (MIP-1 ), ФНО , ИФН , - ,
лактоферрин