Глава 17. Болезни системы крови

Гемопоэз и его регуляция

Гемопоэз у взрослых индивидов осуществляется в красном костном мозге за счет пролиферации и дифференцировки гемопоэтических стволовых клеток и их потомства - клеток предшественниц. Эти процессы регулируются цитокинами - гемопоэтическими факторами роста (ГФР) или колониестимулирующими факторами (КСФ), производящимися стромальными клетками микроокружения: остеобластами, фибробластами, адипоцитами, эндотелием, Т-лимфоцитами и макрофагами. Некоторое количество цитокинов образуется постоянно из-за непрекращающейся стимуляции стромальных клеток плазменными белками, обеспечивая базальный гемопоэз - поддерживание пула клеток крови в пределах нормы. Усиление образования той или иной линии клеток крови сопряжено с увеличением продукции определенных цитокинов и инициируется дополнительными внешними воздействиями.

Бактериальная и вирусная инфекция индуцирует синтез и секрецию интерлейкинов (ИЛ-1, 3, 6), фактора некроза опухоли (ФНО-а), гранулоцитарного (Г-КСФ) и гранулоцитарно-макрофагального (ГМ-КСФ) колониестимулирующих факторов. В результате усиливается пролиферация и дифференцировка нейтрофилов, моноцитов и плазматических клеток, повышенно поступающих в кровь и обеспечивающих новый необходимый уровень противоинфекционного иммунитета.

Гипоксия стимулирует синтез и секрецию эндотелием перитубулярных сосудов почек эритропоэтина – КСФ, усиливающего эритроидную дифференцировку стволовой клетки и дополнительное поступление в кровь эритроцитов. Дифференцировка тромбоцитов реализуется еще одним КСФ – тромбоцитопоэтином почечного и печеночного происхождения.

В настоящее время эритропоэтин, тромбоцитопоэтин, Г-КСФ, ГМ-КСФ получены с помощью генной инженерии и показали высокую эффективность в лечении ряда анемий, тромбоцитопений и лейкопений.

Кроветворение регулируется также центральными нейроэндокринными механизмами. В частности, холинергическая стимуляция активирует митоз стволовых клеток и поддерживает их популяцию. Возбуждение β-адренорецепторов клеток-предшественниц направляет их дифференцировку на путь эритроидного развития. Пул эритропоэтинчувствительных клеток поддерживают гормоны тироксин, вазопрессин и соматотропин, а глюкокортикоиды, напротив, тормозят митоз стволовых клеток, подавляя гемопоэз.

Велика роль в гемопоэзе витаминов (В12, В6, С, фолацина) и металлов (Fе, Cu, Mg и др.), которые в составе ферментов и гормонов обеспечивают в клетках крови необходимый им уровень и направленность метаболизма.

В результате этих сложных регуляторных воздействий в норме в периферическую кровь поступают только дифференцированные (зрелые) клетки, способные максимально хорошо выполнять свои функции (Рис. 20).

 

Клетки нормальной крови

 

Лимфоцит Моноцит

 

Рис.20. Лейкоциты (слева нейтрофильный гранулоцит, в центре эозинофильный гранулоцит, справа базофильный гранулоцит в окружении эритроцитов)

 

В физиологических условиях эритроциты циркулируют в крови приблизительно 4 месяца, лимфоциты 3 – 6 недель, тромбоциты – около 1 недели, а лейкоциты – менее 10 часов. По истечении срока жизни в них активируется программа апоптоза, и они погибают, фагоцитируясь макрофагальной системой (СФМ). В среднем в сутки обновляется 1×10¹¹ клеток крови.

При поражениях красного костного мозга, дефиците исходных субстратов и регуляторов кроветворения, а также повышенном гемолизе, гемопоэз становиться неэффективным. Об этом свидетельствует поступление в кровь незрелых, юных форменных элементов с незаконченной дифференцировкой, а также дегенеративных клеток. Характерно, что степень незрелости и дегенерациии соответствует степени истощения гемопоэза.