Fisiología Eritrocitaria Hematopoyesis - Eritropoyesis, regulación

Fisiología médula ósea Valores de referencia

Variaciones fisiológicas

DOC

- 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, función y valores de

referencia de los Eritrocitos.

OBJETIVOS

PRODUCCIÓN DIARIA DE CÉLULAS SANGUÍNEAS

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

PRODUCCIÓN PERDIDAS (d)

Es regulado por diversos factores.

Proceso a través del cual se generan las células de la sangre

Condiciones muy especificas en los órganos Hematopoyéticos

Extraordinariamente complejo

Intervienen una gran variedad de tipos celulares

HEMATOPOYESIS

MÉDULA ÓSEA

SV

Hígado

Bazo M.O.

Nacimiento

Vértebras

Esternón

Costillas

Fémur Tibia

1 2 3 4 5 6 7 8 9 20 30 40 50 60 70 80 Meses de Gestación Años de vida

DESARROLLO DE LA HEMATOPOYESIS

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

CTH

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

CPH

Células Progenitoras Hematopoyeticas • 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

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.

Microambiente Hematopoyético

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.

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

FACTORES DE CRECIMIENTO

IL-1 - IL-3 - IL-4 - IL-5 IL-6 - IL-7 - IL-9

FEC-GM - FEC-G

CSF - FEC-M

Regulación del Crecimiento Diferenciación Sobrevida Función de las células hemopoyéticas

Eritopoyetina

Trombopoyetina

• Glicoproteínas Ácidas Bajo PM

ACCIÓN DE FACTORES DE CRECIMIENTO

UNION A RECEPTPRES ESPECIFICOS

S S

EPO

Jak2

P

P

Jak2

P

P

Sustratos Fosforilados

TERMINACION SEÑAL INTRACELULAR

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.

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

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

Receptor EPO

Acciones de la Eritropoyetina

Célula Troncal Hematopoyética

Progenitores MIELOIDES Multipotentes

Progenitor Linfoide Común

Progenitor Mieloide Común

Progenitores Granulocito/Monocíticos

Progenitores Eritroides/Megacariocíticos

GENERACIÓN DE LINAJES HEMATOPOYÉTICOS

MIELOPOYESIS

DIFERENCIACIÓN ERITROIDE - ERITOPOYESIS

Pogenitor Eritroide/Megacariocítico

Unidades Formadoras de Brote Eritroide

Unidades

Formadoras de

Colonias Eritroides Proeritroblastos

Eritroblastos Basofílicos

Eritroblastos Policromatofílos

Eritroblastos Ortocromáticos

Reticulocitos

Células Formadoras de Brotes Megacariocíticos

Células Formadoras

De Colonias

Megacariocíticas

Megacariocitos Inmaduros

Megacariocitos Maduros

UFB-E

UFC-E

Nº Receptores para

EPO

Pocos

Abundantes

Sensibilidad a la EPO

Poco sensible

Muy sensible

Serie Eritrocitaria

UFC-L

UFC-M

CTH Eritrocito

UFB-E UFC-E

EPO

Eritroblasto Eritroblasto

14 días 8 días

7 días

PMP

Progenitores Mieloides

multipotentes

COMPARTIMIENTO MITOTICO

COMPARTIMIENTO POST-MITOTICO

TAMAÑO - BASOFILIA

CONTENIDO DE HEMOGLOBINA

Progenitores Eritroides/Megacariocíticos

COMPARTIMIENTO MITOTICO

COMPARTIMIENTO POST-MITOTICO

•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

ERITROCITOS

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.

Característica de los Hematíes Circulantes

Membrana del Eritrocito

carbohidratos; 8%

proteinas; 43%

lipidos; 49%

Glucolipidos (Glucoesfingolipidos) - Cerebrósido - Gangliósidos

Fosfolipidos: - Fosfatidiletanolamina - Fosfatidilcolina - Esfingomielina - Fosfatidilserina

LIPIDOS DE LA MEMBRANA

CNE/FL; 95%

GL; 5%

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

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

PROTEÍNAS

PROTEÍNAS integrales

H2O + CO2

H2CO3

H+ + HCO3-

HCO3-

CO2

Cl-

Cl-

Anhidrasa Carbónica

V I A S

M E T A B O L I C A S

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

mmoles/l mmoles/l

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

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

células intersticiales peritubulares del riñón

↓pO2 EPO

TESTOSTERONA

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

Proliferación Diferenciación

• Perdidas por Hemorragias • Altitud

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

↑ de la permeabilidad de la membrana al Ca2+

Activa Canales de K (dependientes de Ca2+)

K+ H2O Cl-

↑ Ca2+

↓ K+

↑ Ca2+ LIC

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 !!!

• 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.

Proeritroblasto 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 Basófilo

•Diámetro: disminuye a 10-12 µm. •La proporción N/C: menor que el anterior. •El núcleo excéntrico, ocupa menos de la mitad del área celular. •Citoplasma: abundante, con coloración mixta (gris-azulado). Sus propiedades de captación de colorantes se deben a la síntesis de cantidades abundantes de Hb (acidófila) y la disminución del número de polirribosomas (basófilos).

ESTE ES EL ÚLTIMO ESTADIO DONDE

SE PRODUCE MITOSIS

ERITROBLASTO POLICROMATOFILO

•Diámetro disminuye, alcanza a 8 – 10 µm. •El núcleo ocupa una cuarta parte de la célula. Al final de esta etapa se observan núcleos fragmentados, picnóticos y excéntricos. •El citoplasma, se tiñe de color rosa o rosa-anaranjado con ligero tinte azul. •Pierde su núcleo al pasar a través de las células epiteliales o adventicias de la MO. La fagocitosis la realizan macrófagos del islote eritroblástico.

ERITROBLASTO ORTOCROMATICO

• 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.

RETICULOCITOS