HEMATOPOYESIS

¿QUE ES LA HEMATOPOYESIS?

El proceso de la formación de las células de la sangre se llama hematopoyesis. El conjunto de células y estructuras implicadas en la fabricación de las células sanguíneas se llama tejido hematopoyético. La hematopoyesis es un proceso complejo influido por factores propios del individuo de tipo genético o hereditario, factores ambientales (nutrición, vitaminas, etc.) y enfermedades diversas que afectan a la producción de sangre de forma directa o indirecta.

CONCEPTO

Los histólogos del siglo XIX y principios del XX clasificaban las células de la sangre en dos categorías o linajes según su supuesto lugar de origen: de la médula ósea, o de los órganos linfoides (ganglios linfáticos, bazo o timo).

Con algunas correcciones —pues no se considera válida la suposición de un origen dual de las células sanguíneas y se entiende actualmente que todas tienen un origen único y común en la médula ósea—, tal clasificación sigue vigente:
La "estirpe mieloide", comprende a los eritrocitos, plaquetas, leucocitos granulares (neutrófilos, basófilos y eosinófilos) y monocitos-macrófagos. El desarrollo de tales elementos se conoce como mielopoyesis y parte de una célula madre precursora común.

La "estirpe linfoide", comprende únicamente a los linfocitos, que pueden ser de dos tipos: linfocitos B y linfocitos T (hay un tercer tipo, los linfocitos NK). El desarrollo de estas células se denomina linfopoyesis.

¿COMO SE REGULA LA HEMATOPOYESIS?

La vida de las células de la sangre es corta. Para mantener los niveles de células sanguíneas en cifras estables es necesaria una renovación permanente de las células que desaparecen por el proceso normal de envejecimiento. También son precisos unos mecanismos de ajuste que permitan una mayor producción ante un aumento de las demandas de células sanguíneas concretas porque su cuantía sea insuficiente para producir una función. Por ejemplo, en caso de problemas pulmonares que impidan una adecuada oxigenación de la sangre se produce un fuerte estímulo para aumentar la capacidad de transporte de oxígeno de la sangre mediante una hiperproducción de glóbulos rojos (hematíes). Ello se debe a la existencia de "sensores" que identifican una función deficitaria y elaboran uno o varios productos de tipo proteico o similar que estimula la producción de células específicas para suplir la función deficitaria. En el caso previamente descrito, los sensores serían células del riñón que detectan la escasez de oxigeno sanguíneo y elaboraran como respuesta compensadora un producto llamado eritropoyetina. La eritropoyetina es transportada por la sangre hasta la medula ósea donde estimula la producción de glóbulos rojos. También existen factores inhibidores que frenan la producción de uno o varios tipos celulares sanguíneos.

TEJIDO HEMATOPOYETICO

La hematopoyesis del tejido hematopoyético, que aporta la celularidad y el microambiente tisular necesario para generar los diferentes constituyentes de la sangre. En el adulto, el tejido hematopoyético forma parte de la médula ósea y allí es donde ocurre la hematopoyesis normal.
Durante la ontogénesis, varía el sitio donde ocurre la hematopoyesis, por diferente anidación del tejido hematopoyético. Así se constatan tres fases secuenciales según los sitios hematopoyéticos:

• fase mesoblástica: Fase inicial, en el Pedunculo del tronco y el Saco vitelino. Ambas estructuras tienen pocos mm. de longitud, ocurre en la 2ª semana embrionaria.
• fase hepática: En la 6ª semana de vida embrionaria, el hígado es sembrado por células madres del Saco Vitelino.
• fase mieloide: El bazo y la médula ósea fetal presentan siembras de células madres hepáticas

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¿CUAL ES LA ACTIVIDAD POLIFERATIVA DE LAS CELULAS HEMATOPOYETICAS?

La actividad proliferativa de las células totipotenciales es baja. Aumenta para las células

monopotenciales y células precursoras más jóvenes y cesa en los precursores más maduros. Le acompañan unos cambios morfológicos y funcionales que dan lugar a la célula definitiva.
Los factores de crecimiento hemopoyéticos son necesarios para la supervivencia, proliferación y maduración de las células progenitoras en medios de cultivo en el laboratorio. Estos factores se producen en el ambiente de la médula ósea o en otros lugares del organismo. Se trata de glicoproteínas con estructura conocida hoy en día y que se están produciendo de forma industrial con fines terapéuticos.

¿DONDE SE PRODUCE LA HEMATOPOYESIS A LO LARGO DE LA VIDA?

Durante la primera etapa de la vida en el embrión y feto, la hematopoyesis se produce de forma diferente. El hígado y en menor proporción el bazo, ganglios linfáticos y timo son los órganos productores entre el 2º y 7º mes. A partir del 7ª mes de vida intrauterina será la medula ósea el órgano hemopoyético principal hasta el nacimiento y después lo será durante toda la vida en situación normal.

¿QUE CARACTERISTICAS TIENE LA MEDULA OSEA QUE LA HACE UN LUGAR ADECUADO PARA LA HEMATOPOYESIS?
La medula ósea es el lugar óptimo para el anidamiento, proliferación y diferenciación de las células hematopoyéticas. El ambiente a pequeña escala de la medula ósea esta constituido por células, productos segregados por dichas células y proteínas estructurales que mantienen la arquitectura que son esenciales para el desarrollo de las células hematopoyéticas.
El tejido hematopoyético por medio de moléculas dispuestas en la superficie celular se fija al ambiente medular (receptores de anclaje). Se sitúa en nichos creados por células vecinas no implicadas directamente en la fabricación de las células sanguíneas y muy próximo a los vasos sanguíneos de la medula ósea. Ello facilita el paso de las células hemopoyéticas diferenciadas desde su lugar de producción a la sangre periférica a través de la pared de los vasos sanguíneos constituida por una capa celular llamada endotelio, una membrana basal y otra capa más excéntrica. Las células sanguíneas para salir deben introducirse entre las células del endotelio y otras capas lo que supone una barrera física selectiva. Esta barrera en condiciones normales sólo la atraviesan las células sanguíneas maduras. En ciertas condiciones patológicas, la barrera se rompe como ocurre en la ocupación por células cancerosas de la medula ósea, ocasionando la salida de células inmaduras a la sangre periférica.


¿QUE CELULA MANTIENE LA HEMATOPOYESIS POR TODA LA VIDA?
Las células madre pluripotentes (también llamadas germinales, progenitoras o stem totipotenciales) mantienen la producción de células sanguíneas o hematopoyesis durante toda la vida. Son muy escasas pero a partir de ellas se originan todas las diferentes células sanguíneas. Las células madre hematopoyéticas tienen capacidad de autorrenovación, proliferación y diferenciación en otras células progenitoras progresivamente comprometidas hacia una línea de células sanguíneas específica. El proceso de diferenciación parece ser al azar, pero las condiciones ambientales influyen en una dirección determinada. La célula madre es una célula pequeña con un único núcleo e imposible de distinguir de otras células con el microscopio. La célula madre tiene unas proteínas en su membrana características, la más conocida se llama CD34. Se utiliza para identificar estas células en la clínica. Estas células madre anidan selectivamente en la medula ósea. Este es el fundamento de la infusión intravenosa en el transplante de medula ósea. Las células madres de la medula ósea puestas en la sangre se distribuyen por todo el organismo, pero sólo a su paso por la medula ósea encuentran los puntos de unión necesarios para quedarse y anidar en cuantía suficiente. En sangre periférica se encuentran en escasa cuantía, pero su numero aumenta con el uso de factores de crecimiento hemopoyético en sangre periférica o tras tratamientos con quimioterapia
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MADURACION DE LAS CELULAS POR LINEA DE DIFERENCIACION

¿Qué líneas celulares hematopoyéticas podemos distinguir en función de la diferenciación de las células madre?
Las células madres pueden comprometerse hacia las líneas hematopoyéticas eritroide, granulo-monocíticas, megacariocítica o linfoide. A partir de la célula madre surgen 2 posibles líneas de células con un primer grado de diferenciación y compromiso, la linfoide que dará lugar a los linfocitos y la mieloide que dará lugar al resto de las células sanguíneas.

La línea hematopoyética eritroide está formada por todas aquellas células hematopoyéticas más o menos diferenciadas y reconocibles mediante diferentes técnicas que a lo largo de su proceso de división y maduración van a llegar a producir glóbulos rojos.

La línea granulo-monocítica está formada por todas aquellas células que tras sufrir un proceso de división y maduración darán lugar a los leucocitos polimorfonucleares (también llamados granulocitos) y monocitos. Estas dos células tienen unas células progenitoras comprometidas inicialmente comunes, de ahí el nombre.

La línea megacariocítica está formada por todas aquellas células que finalmente darán lugar a la célula productora de plaquetas, llamada megacariocito. La plaqueta no es una célula, es un fragmento del megacariocito, del cual se separa.

¿Cómo se produce el paso de célula madre hasta célula sanguínea madura?
La diferenciación de las células hemáticas se produce progresivamente. De tal forma que según se dividen van adquiriendo propiedades adicionales y se asemejan más a las células sanguíneas maduras finales. Ello ocurre de forma dinámica y lo dividimos en varios pasos o escalones para su comprensión:

1. Células madre progenitoras totipotenciales o verdaderas stem.
2. Células progenitoras pluripotenciales, dirigidas hacia la línea linfoide o mieloide.
3. Células progenitoras monopotenciales son progenitores comprometidos a una línea celular específica, solo reconocibles en cultivos de laboratorio como unidades formadoras de colonia de una línea específica.
4. Células precursoras corresponden a los precursores morfológicamente reconocibles: mieloblastos, eritroblastos y megacariocitos.
5. Células maduras, no tienen capacidad de división pero son funcionalmente activas.

¿Cuáles son las células sanguíneas maduras que se observan al final del proceso de la hematopoyesis en la sangre?

Los glóbulos rojos, también llamados hematíes o eritrocitos, son el resultado de la maduración desde célula pluripotencial mieloide pasando por los diferentes progenitores eritroides por acción de la eritropoyetina



Los granulocitos, también llamados segmentados o polimorfonucleares, es el resultado de la maduración de la célula pluripotencial mieloide pasando por varios estadios madurativos y diferenciación final por acción de un factor específico de crecimiento de granulocitos.
Los monocitos de forma similar son el resultado de la maduración desde la célula madre y pasando por varias etapas hasta diferenciarse finalmente por la acción de un factor especifico de crecimiento de monocitos. Existe un precursor común a granulocitos y monocitos, que solo podría dividirse y madurar hacia monocitos o granulocitos según el estimulo recibido.
Las plaquetas se desprenden de los megacariocitos, que proceden de la célula pluripotencial mieloide ya comprometida por la acción de un factor conocido como trombopoyetina.
Los linfocitos maduros aparecen por un proceso de maduración complejo. La célula madre da lugar a la célula comprometida linfoide, que si pasa por la medula ósea para madurar dará lugar a un tipo de linfocitos llamado B, y si pasa por el timo da lugar a un tipo de linfocitos llamado T.

¿Cuál es la función de las células sanguíneas maduras?
Los hematíes transportan el oxigeno desde los pulmones hasta los tejidos, gracias a la presencia de una proteína en su interior llamada hemoglobina. La hemoglobina es capaz de fijar el oxígeno a nivel pulmonar y liberarlo a nivel de los tejidos del organismo.

Los granulocitos y monocitos son células con capacidad de ingerir y destruir agentes infecciosos como bacterias.
Las plaquetas tienen un papel muy importante en la detención del sangrado mediante la formación del tapón plaquetario.
Los linfocitos B son los encargados de la fabricación de unas proteínas que se unen a agentes infecciosos fuera de las células del organismo y permiten su eliminación, conocidas como anticuerpos.
Los linfocitos T reconocen las estructuras de otras células. Por ello están encargadas de la destrucción de células infectadas mediante el reconocimiento en la superficie de las mismas de estructuras relacionadas con el agente infeccioso.