Кроветворение – основные сведения

Кроветворение (гемопоэз) — это процесс образования и развития клеток крови. Различают эмбриональный гемопоэз, начинающийся на ранних стадиях эмбрионального развития и ведущий к образованию крови как ткани, и постэмбриональный, который можно рассматривать как процесс физиологической регенерации крови. Число клеток крови у взрослого человека относительно постоянно, несмотря на то, что большое количество их ежедневно погибает. Отмершие клетки заменяются новыми, образующимися в кроветворных органах. Осуществляется это благодаря стволовым кроветворным клеткам, которые в течение всей жизни организма постоянно пополняют пролиферативный пул миелоидной и лимфоидной тканей.

В образовании и развитии клеток крови важную роль играют строма и микроокружение кроветворных органов. Клетки стромы гистогенетически независимы от кроветворных клеток. Они ответственны за перенос факторов микроокружения, а также за направление дифференциации стволовых кроветворных клеток.

Постоянство состава клеток крови и костного мозга обеспечивается регуляторными механизмами, благодаря которым процессы пролиферации и дифференциации клеток связаны друг с другом. Сущность механизма регуляции кроветворения состоит в репрессии или депрессии соответствующих участков генома кроветворных стволовых клеток на разных стадиях развития организма. Процессы пролиферации и дифференциации могут быть различной интенсивности. В период эмбрионального кроветворения они более интенсивны, чем в период постэмбрионального. Эти процессы усиливаются после значительной кровопотери, массивного гемолиза, в условиях гипоксии и т. п.

Кроветворение в эмбриональном периоде

В эмбриональном периоде кроветворение происходит вначале в желточном мешке, а затем последовательно в печени, селезенке, вилочковой железе, лимфатических узлах и костном мозге.

По данным некоторых исследователей желточный мешок является источником полипотентных стволовых кроветворных клеток, заселяющих затем другие кроветворные органы и инициирующих там гемопоэз. Таким образом, в процессе внутриутробного развития плода гемопоэз осуществляется в различных органах с неодинаковым характером микроокружения. В желточном мешке оно создается клетками энтодермального эпителия, среди которых были обнаружены скопления примитивных клеток крови.

Первые клетки крови, образующиеся в стенках желточного мешка, называют примитивными эритробластами. Термин «мегалобласты» рекомендуется применять только для обозначения клеток, появляющихся при пернициозной анемии и некоторых других видах постнатальной патологии. Несмотря на морфологическое сходство этих клеток, они отличаются по ряду биохимических показателей, и в первую очередь по типу синтезируемого гемоглобина.

В раннем периоде кроветворения как в желточном мешке, так и в цирулирующей крови отсутствуют морфологически распознаваемые клетки зернистого ряда, что, по-видимому, объясняется особенностями микроокружения, ограничивающими дифференциацию стволовых клеток в определенном направлении. Наряду с этим установлено, что уже в желточном мешке мышей образуются клетки, которые могут дифференцироваться в иммунокомпетентные.

Эмбриональное кроветворение в печени

Печень закладывается примерно на 3—4-й неделе развития эмбриона человека, а на пятой неделе она становится центром кроветворения. Наряду с эритрокариоцитами, которые появляются первыми, в печени происходит образование гранулоцитов и мегакариоцитов. Кроме того, в этом периоде кроветворения в печени начинается лимфоцитопоэз и появляются клетки, участвующие в реакциях клеточного иммунитета.

Во второй половине внутриутробного развития в печень начинает врастать соединительная ткань, которая делит орган на дольки. Параллельно происходят изменения клеточного состава микроокружения. Кроветворение в печени продолжается до конца антенатального периода, но наряду с этим начинают функционировать и другие гемопоэтические органы.

Эмбриональное кроветворение в селезенке

На 5—6-й неделе внутриутробного развития закладывается селезенка. К концу третьего — началу четвертого месяца в ней обнаруживаются первые островки кроветворной ткани. К пятому месяцу внутриутробного развития селезенка представляет собой универсальный кроветворный орган, в котором развиваются все клетки крови.

Стволовая кроветворная клетка в селезенке окружена ретикулярной тканью мезенхимального происхождения. Колониеобразующая стволовая клетка развивается сначала в миелобластном, лимфобластном и мегакариоцитарном направлениях, но по мере развития селезенки и изменения состава окружающей ткани утрачивается способность к дифференциации в миелоидном направлении. Вскоре после рождения ребенка селезенка становится органом лимфоцитопоэза. Причиной такого превращения считают заселение селезенки лимфоцитами или их предшественниками из вилочковой железы и других лимфоидных органов.

Роль лимфатических узлов в кроветворении

Закладка лимфатических узлов у эмбриона человека происходит не одновременно. В конце второго месяца внутриутробного развития появляются лимфатические узлы. Во второй половине беременности развивается уже большинство лимфатических узлов, хотя окончательное их формирование происходит в постнатальном периоде. Кроветворение в лимфатических узлах отмечается на 7—8-й неделе внутриутробного развития и вначале носит универсальный характер, однако начиная с 12—14-й недели становится лимфоидным, что связано с изменением микроокружения кроветворных клеток- предшественниц.

Кроветворение в вилочковой железе начинается с десятой недели развития и протекает в лимфоидном направлении.

Костный мозг человека закладывается на втором месяце его развития. В это же время в нем обнаруживаются первые признаки кроветворения, а на шестом месяце беременности он становится центральным органом кроветворения. Вначале в костном мозге преобладают клетки эритроцитопоэза, но по мере роста и развития плода увеличивается процентное содержание клеток гранулоцитарного и мегакариоцитарного рядов.

Кроветворение в постэмбриональном периоде

В постэмбриональном периоде кроветворение осуществляется главным образом в костном мозге, селезенке, лимфатических узлах. Эритроциты, гранулоциты и тромбоциты развиваются в красном костном мозге. Лимфоциты формируются в лимфатических узлах и других лимфоидных органах. Моноциты, по современной теории кроветворения, являются клетками костномозгового происхождения.

Схема кроветворения

Согласно современным представлениям, в кроветворной ткани помимо морфологически распознаваемых клеток есть клетки-предшественницы различных классов. Это положение нашло отражение в схеме кроветворения, согласно которой выделяют пять классов гемопоэтических клеток.

Схема кроветворения

Первый класс стволовых клеток представлен полипотентными кроветворными клетками, второй — полипотентными и бипотентными клетками, третий — унипотентнымн клетками, четвертый — бластными клетками — родоначальницами рядов, пятый — созревающими клетками.

Клетки моноцитарного ряда, согласно имеющимся данным, способны к фагоцитозу, пиноцитозу и прилипают к стеклу. Это позволило авторам схемы кроветворения объединить моноциты вместе с различными видами макрофагов в систему мононуклеарных фагоцитов. В эту систему включены только фагоцитирующие клетки, имеющие рецепторы для иммуноглобулинов и комплемента и способные к усиливаемому иммуноглобулинами фагоцитозу.

Предполагается, что все клетки, входящие в систему мононуклеарных фагоцитов, в том числе и моноциты, имеют костномозговое происхождение.