Fisiología Eritrocitaria Hematopoyesis - Eritropoyesis, regulación Fisiología médula ósea Valores de referencia Variaciones fisiológicas

DOC

OBJETIVOS - Conocer la Hematopoyesis como proceso complejo. Conocer las diferentes células que intervienen y los mecanismos que regulan dicho proceso.

- Conocer la Eritropoyesis para identificar secuencias, variaciones morfológicas y regulación. - Conocer el metabolismo, referencia de los Eritrocitos.

función y valores de

PRODUCCIÓN DIARIA DE CÉLULAS SANGUÍNEAS

2 x 1011 Eritrocitos 2 x 1011 Plaquetas 7 x 1010 Granulocitos.

PRODUCCIÓN

PERDIDAS (d)

HEMATOPOYESIS Proceso a través del cual se generan las células de la sangre Extraordinariamente complejo Condiciones muy especificas en los órganos Hematopoyéticos Intervienen una gran variedad de tipos celulares Es regulado por diversos factores.

MÉDULA ÓSEA

DESARROLLO DE LA HEMATOPOYESIS Nacimiento

SV Hígado

Vértebras Esternón Bazo M.O.

Costillas Tibia

1 2 3 4 5 6 7 8 Meses de Gestación

9

Fémur

20 30 40 50 60 70 80 Años de vida

Sistema Hematopoyético – CÉLULAS En base al grado de madurez de las células que lo conforman

CTH CPH

Células Troncales Hematopoyéticas • Capaces de autorrenovación Células Progenitoras • Son Multipotentes Hematopoyeticas • Representan el 0.01% • • • •

Incapacidad de autorrenovacion Capacidad de proliferacion Multi – Bi – Monopotentes Representan el 0.5%

CPrM

Células Progenitoras Reconocibles por su Morfología • Representan 90% • Generan Células Sanguíneas

Microambiente Hematopoyético

Microambiente Hematopoyético

regulan la hematopoyesis mediante • interacciones célula – célula, y por • la secreción de citocinas estimuladoras e inhibidoras de la hematopoyesis. Factor Estimulante de Colonias de macrófagos (FEC-M), Factor Estimulante de Colonias de Granulocitos y Monocitos FEC-GM, Interleuquinas: IL-3, IL-1, IL-6, IL-8 Factor de Necrosis Tumoral alfa: TNFα

Microambiente Hematopoyético

Sintetizan y Secretan Sitocinas: IL-1, 6, 7, 8, 11 FEC-M FEC-G Factor de Crecimiento de células troncales (SCF) interferón-beta (IFN-β). Tanto las citocinas, quimiocinas, moléculas de la matriz extracelular, moléculas de adhesión, son necesarias para regular la autorrenovación, diferenciación, maduración, proliferación, muerte (apoptosis) y migración de las células hematopoyéticas

Microambiente Hematopoyético

Forman una zona o “nicho” que favorece la expansión de las CTH. Producen una gran variedad de citocinas, capaces de regular la hematopoyesis (+) (-) Producen angiopoyetina 1 (Ang-1) fundamental para el establecimiento de la hematopoyesis definitiva en la médula ósea.

Su papel en la hematopoyesis no es muy claro, se ha propuesto que sean inhibidores de la hematopoyesis , que regulen el tamaño del nicho hematopoyético o que su regulación sea a través de la secreción de leptina.

FACTORES DE CRECIMIENTO CSF

Multiplicación de CTH – en acción sinérgica con IL-1 e IL-6- y células progenitoras muy primitivas. Multiplicación de células progenitoras y diferenciación de células cebadas

FEC-GM

Multiplicación de células progenitoras y diferenciación de neutrófilos y monocitos macrófagos (y eosinófilos). Factor Multilinea.

FEC-G

Multiplicación de células progenitoras y diferenciación de neutrófilos

FEC-M o FEC-1

Multiplicación de células progenitoras y diferenciación de monocitos-macrófagos. Acción sinérgica para células primitivas.

IL- 1α , IL-1 β

Acción sinérgica para células muy primitivas. Inductor de IL-2 en linfocitos.

IL-2

Activación de lincocitos T e inducción de la secreción de factores hemopoyéticos.

IL-3

Multiplicación de células progenitoras muy primitivas sin diferenciación celular: factor multilínea. (Fmlinea)

IL-4

Acción sobre linfocitos T y B. Diferenciación de células cebadas. Inhibe la secreción de IL- 1α , IL- 6 y TNF (Factor de Necrosis Tumoral)

IL-5

Multiplicación y diferenciación de linfocitos B y eosinófilos.

IL-6

Cofactor de SCF, pasaje de CHTP a ciclo celular. acción sobre neutrófilos

ACCIÓN DE FACTORES DE CRECIMIENTO

IL-1 - IL-3 - IL-4 IL-5 IL-6 - IL-7 - IL-9 FEC-GM - FEC-G

UNION A RECEPTPRES ESPECIFICOS

CSF - FEC-M • Glicoproteínas Ácidas Bajo PM

Eritopoyetina

Regulación del Trombopoyetina Crecimiento Diferenciación Sobrevida Función de las células hemopoyéticas

Receptor EPO

Pertenecen a la familia de receptores para Citoquinas (il- 3 , il- 4 , il- 5 , il- 6 , il- 7 , FEC-GM, FEC-G. Poseen 3 dominios * 1. Extracelular. 223 a.a. * 2. Transmembrana (24 a.a.) * 3. Citoplasmático (236 a.a.

EPO

S

Por célula Eritroide: • 300 a 1000 receptores/célula • 80 % baja afinidad • 20 % alta afinidad • Vida media: 1 a 4 horas.

S

Acciones de la Eritropoyetina Jak2

Jak2 P

P P

P Sustratos Fosforilados

TERMINACION SEÑAL INTRACELULAR

Proliferación- Diferenciación Eritroide.

Estímulo de mitosis en células en estado latente (UFB-E inmaduros.) Incorporación de componentes específicos de la línea roja: globinas, hemoglobina, espectrinas eritroides, el receptor de Ep0

GENERACIÓN DE LINAJES HEMATOPOYÉTICOS Progenitores Granulocito/Monocíticos Progenitor Mieloide Común

Progenitores MIELOIDES Multipotentes

Progenitores Eritroides/Megacariocíticos

Célula Troncal Hematopoyética

Progenitor Linfoide Común

MIELOPOYESIS

DIFERENCIACIÓN ERITROIDE - ERITOPOYESIS

Unidades Formadoras de Brote Eritroide

Unidades Formadoras de Colonias Proeritroblastos Eritroides

Pogenitor Eritroide/Megacariocítico

Células Formadoras de Brotes Megacariocíticos

Células Formadoras De Colonias Megacariocíticas

Eritroblastos Policromatofílos

Eritroblastos Basofílicos

Megacariocitos Inmaduros

Reticulocitos

Eritroblastos Ortocromáticos

Megacariocitos Maduros

Serie Eritrocitaria

UFC-L EPO

CTH

PMP 7 días

Progenitores Mieloides multipotentes

UFC-M

Nº Receptores para EPO Sensibilidad a la EPO

UFB-E

Eritrocito UFC-E

14 días

8 días

Eritroblasto

Eritroblasto

UFB-E

UFC-E

Pocos

Abundantes

Poco sensible

Muy sensible

TAMAÑO - BASOFILIA

COMPARTIMIENTO MITOTICO

Progenitores Eritroides/Megacariocíticos

COMPARTIMIENTO POST-MITOTICO

CONTENIDO DE HEMOGLOBINA

COMPARTIMIENTO MITOTICO

COMPARTIMIENTO POST-MITOTICO

ERITROCITOS •Forma: disco bicóncavo. •Diámetro: 7,5 a 8,0 µm (↓ edad celular) •El grosor es de 1,7 µm. •Volumen aproximado 85 µ3 o fl (Femtolitros) •Con Giemsa se tiñe de color pardo rojizo. •El centro de la célula es claro y la periferia está teñida. •Carece de mitocondrias y RNA residual. •La forma del glóbulo rojo depende del ambiente celular estado metabólico integridad de su membrana edad • Vida Media: 120 días

Característica de los Hematíes Circulantes Son células maduras altamente diferenciadas para el transporte de gases respiratorios O2 y CO2 . Presentan una vida limitada (120 días). Han perdido la capacidad de dividirse

FUNCION es contener y transportar a la hemoglobina, y con ello transportar O2 desde los pulmones a los tejidos y retirar el CO2 de los tejidos y llevarlo a los pulmones.

Membrana del Eritrocito

carbohidra tos; 8% lipidos; 49%

proteinas; 43%

LIPIDOS DE LA MEMBRANA GL; 5%

CNE/FL; 95%

Fosfolipidos: - Fosfatidiletanolamina - Fosfatidilcolina - Esfingomielina - Fosfatidilserina

Glucolipidos (Glucoesfingolipidos) - Cerebrósido - Gangliósidos

PROTEÍNAS

1) -

Integrales Banda 3 o canal aniónico Glucoforina A Glucoforina C Bomba de Na-K-ATPasa

2) Periféricas - Espectrina - Actina - Banda 4.1 - Banda 4.9

PROTEÍNAS integrales H2O + CO2

CO2

Anhidrasa Carbónica

H2CO3 Cl-

H+ + HCO3-

ClHCO3-

V I A S M E T A B O L I C A S

VIA DE EMBDE N– MEYERHOF VIA ANAEROBIA DEL METABOLISMO DE LA GLUCOSA

mmoles/l mmoles/l Na+= …….. 5.4 – 7.0………………….135 – 145 K+ = ……… 98 – 106…………….……. 3.6 – 5.0 Ca2+=….. 0.006 – 0.02 ……………….21 – 26.5 Mg2+= …..2.55 – 3.06 ………………...0.65 – 1.05

oxidan los grupos (-SH) de la hemoglobina

ESENCIAL PARA MANTENER AL HIERRO HEMO EN EL ESTADO REDUCIDO Fe++.

1 mol DPG/1 mol de Hb

Regulación de la Producción de Hematíes ↓pO2

• •

Perdidas por Hemorragias Altitud

EPO

Proliferación Diferenciación

células intersticiales peritubulares del riñón

TESTOSTERONA ERITROPOYETINA • ↓tiempo de maduración • ↑eleva la tasa de síntesis de Hb • liberación temprana de reticulocitos de la MO.

MADURACION DE LOS HEMATÍES Son especialmente necesarias DOS vitaminas: o Vitamina B12 (B12) o Ácido Fólico (AFOL) Ambas esenciales para la síntesis de ADN

ERIPTOSIS ENVEGECIMIENTO DE LOS ERITROCITOS

↑de Ca2+ libre intracelular ↑

Ca2+

LIC

↑ de la permeabilidad de la membrana al Ca2+

Activa Canales de K (dependientes de Ca Ca2+

↑ ↓ K+

K+ H2O Cl-

2+)

contracción celular

Fosfatidilcolina

ERIPTOSIS Principales Mecanismos Involucrados • ↓ relación ATP/ADP,AMP • ↓ poder reductor: (NADP/NADPH) Glutation (r)/Glutation (o) • Estrés Osmótico

Todos ellos provocan un ↑ Ca2+ en el LIC ↓ ATP => ↓actividad ATPasa Ca2+ => ↓salida Ca2+ LIC => ↑ Ca2+ LIC ↓ Glut.(r) => ↑Permeabilidad al Ca2+ (canales) => Entra + Ca2+ LIC => ↑Ca2+ LIC Estrés Osmotico => Activa Fosfolipasa A2 => Ac. Araquidonico => Pglandina E2 => Estimula Canales de Ca (entrada)=>↑ Ca2+ LIC

V A L O R E S D E R E F E R E N C I A

Muchas Gracias !!!

Proeritroblasto Basófilo • Diámetro: 15 a 25 µm. • Forma redondeada, ligeramente oval. •Proporción núcleo/citoplasma: elevada. •Núcleo: Rojo purpúreo, ocupa el 80% de la célula. •Citoplasma pequeño, basofilia intensa (abundantes polirribosomas). •En este estadio comienza la síntesis de Hb, su presencia está enmascarada por los polirribosomas basófilos. •Cada pronormoblasto da origen de 8 a 32 eritrocitos maduros.

Eritroblasto Basófilo •Diámetro: aprox. 14 a 18 µm. •Proporción núcleo/citoplasma es menor. • El núcleo ocupa las ¾ partes de la célula. Aparece características de heterocromatina esparcida entre la eucromatina dando color violeta oscuro y rosado respectivamente. •El citoplasma es más abundante, basófilo intenso. Presenta también pequeñas granulaciones perinucleares por las mitocondrias. •Cantidades variables de Hb pueden sombrear el citoplasma de rosa.

ERITROBLASTO ORTOCROMATICO •Diámetro disminuye, alcanza a 8 – 10 µm. •Diámetro: disminuye a 10-12 µm. •El núcleo ocupa una cuarta parte de la •La proporción N/C: menor que el anterior. célula. Al final de esta etapa se observan •El núcleo excéntrico, ocupa menos de la núcleos fragmentados, picnóticos y mitad del área celular. •Citoplasma: abundante, con coloración mixta excéntricos. •El citoplasma, se tiñe de color rosa o (gris-azulado). Sus propiedades de captación rosa-anaranjado con ligero tinte azul. de colorantes se deben a la síntesis de •Pierde su núcleo al pasar a través de las cantidades abundantes de Hb (acidófila) células epiteliales o adventicias de la MO. y la disminución del número de La fagocitosis la realizan macrófagos polirribosomas del islote eritroblástico. (basófilos). ESTE ES EL ÚLTIMO ESTADIO DONDE SE PRODUCE MITOSIS ERITROBLASTO POLICROMATOFILO

RETICULOCITOS • Conserva mitocondrias, pocos ribosomas, vestigios del Golgi. • Con azul brillante de cresil: se observa filamentos reticulares de un color muy intenso. •La maduración del reticulocito circulante requiere de 24 – 48 horas. Sintetiza el 20% restante de hemoglobina del eritrocito. •Tinciones con el método de Giemnsa, se los puede identificar por su basofilia difusa y clara. •Su diámetro es de 8 – 10 µm. •Constituyen aproximadamente el 1% de los GR circulantes.