Hematopoyesis
Hematopoyesis (a partir de Griego Αἷμα, "sangre" y ποιεῖν ' para hacer'; también hematopoyesis en inglés americano; a veces también hematopoyesis o hemopoiesis) es la formación de sangre componentes celulares. Todos los componentes celulares de la sangre se derivan de células madre hematopoyéticas. En una persona adulta sana, aproximadamente 1011– 1012 nuevas células sanguíneas se producen diariamente para mantener los niveles de estado estacionario en la circulación periférica.[1][2]
Contenido
- 1 Células madre hematopoyéticas (HSCs)
- 2 Ubicaciones de
- 2.1 Extramedular
- 2.2 Otros vertebrados
- 3 Maduración
- 3.1 Determinación
- 3.2 Factores de crecimiento
- 3.3 Factores de transcripción
- 3.4 Modelo basado en el mieloide
- 4 Véase también
- 5 Referencias
- 6 Lectura adicional
- 7 Enlaces externos
Células madre hematopoyéticas (HSCs)
Células madre hematopoyéticas (HSCs) residen en la médula de los huesos (la médula ósea) y tienen la habilidad única para dar lugar a todos los tipos de diferentes células sanguíneas maduras y tejidos. HSCs son células renueva a sí misma: cuando proliferan, por lo menos algunas de sus células hijas permanecen como HSCs, para no agotarse la reserva de células madre. Este fenómeno se llama división asimétrica.[3] Las otras hijas de HSCs (mieloide y linfoide células progenitoras), sin embargo puede cometer cualquiera de las vías de diferenciación alternativa que conducen a la producción de uno o más tipos específicos de células de la sangre, pero no pueden uno mismo-renovar. La piscina de los progenitores es heterogéneos y se puede dividir en dos grupos, a largo plazo renovado HSC y HSC transitorio renueva a sí misma solamente, también llamado a corto plazo.[4] Este es uno de los principales procesos vitales en el cuerpo.
Todas las células sanguíneas se dividen en tres linajes.[5]
- Eritroides las células son el oxígeno que células de sangre rojas. Ambos reticulocitos y eritrocitos son funcionales y son liberadas en la sangre. De hecho, un recuento de reticulocitos estima la tasa de eritropoyesis.
- Linfocitos son la piedra angular del sistema inmune adaptativo. Se derivan de progenitores linfoides comunes. El linaje linfoide se compone principalmente de Células T y Células de B (los tipos de glóbulos blancos). Se trata de linfopoyesis.
- Myelocytes, que incluyen granulocitos, megacariocitos y macrófagos y se derivan de progenitores mieloides comunes, están involucrados en tales funciones diversas como inmunidad innata, inmunidad adaptativa, y coagulación de la sangre. Se trata de mielopoyesis.
Granulocitopoyesis (o granulocytopoiesis) es la hematopoyesis de granulocitos.
Megakaryocytopoiesis es la hematopoyesis de megakaryocytes.
Ubicaciones de
En el desarrollo de embriones, formación de la sangre se presenta en agregados de células de la sangre en el saco de yema de huevo, llamado Islas de sangre. Como avances de desarrollo, formación de la sangre se produce en el bazo, hígado y los ganglios linfáticos. Cuando la médula ósea desarrolla, finalmente asume la tarea de formar parte de las células de la sangre por todo el organismo. Sin embargo, la maduración, activación y cierta proliferación de células linfoides se produce en los órganos linfoides secundarios (bazo, Timoy los ganglios linfáticos). En los niños, la hematopoyesis se produce en la médula de los huesos largos como el fémur y la tibia. En adultos, ocurre principalmente en la pelvis, cráneo, vértebras y esternón.[6]
Extramedular
En algunos casos, el hígado, el timo y el bazo pueden reanudar su función hematopoyética, si es necesario. Esto se llama hematopoyesis extramedular. Puede causar estos órganos aumentan de tamaño considerablemente. Durante el desarrollo fetal, puesto que los huesos y la médula ósea se convierten más tarde, el hígado funciona como el órgano principal de estimuladores. Por lo tanto, el hígado se agranda durante el desarrollo.[7]
Otros vertebrados
En algunos vertebrados, la hematopoyesis puede ocurrir donde hay un flojo tejido conectador del tejido conectivo y lenta sangre fuente, tales como la Gut, bazo o riñón.[8]
Maduración
Como una célula madre madura lo sufre cambios en expresión del gen ese límite la célula los tipos que pueden llegar a ser y lo mueve más cercano a un tipo de célula específica. Estos cambios a menudo pueden ser rastreados mediante el control de la presencia de proteínas en la superficie de la célula. Cada cambio sucesivo se mueve que la célula más cercana al tipo de célula final y más limita su potencial para convertirse en un tipo de células diferentes.
Determinación
Hay dos puntos de vista. Para las células madre y otros undifferentiated las células sanguíneas en la médula ósea, la determinación se explica generalmente por la determinismo Teoría de la hematopoyesis, diciendo que los factores estimulantes de colonias y otros factores del microambiente hematopoyético determinan las células a seguir un cierto camino de la diferenciación celular. Esta es la manera clásica de describir la hematopoyesis. El otro punto de vista es estocástico Teoría: indiferenciado de las células sanguíneas están decididas a tipos celulares específicos por aleatoriedad. El microambiente hematopoyético predomina en algunas de las células para sobrevivir y algunos, por otra parte, para llevar a cabo apoptosis y mueren. Mediante la regulación de este equilibrio entre diferentes tipos de células, la médula ósea puede alterar la cantidad de células diferentes que finalmente se producirá.[9]
Factores de crecimiento
Producción de glóbulos rojos y blancos está regulada con gran precisión en los seres humanos sanos, y la producción de leucocitos se incrementa rápidamente durante la infección. La proliferación y la autorrenovación de estas células dependen de factores de crecimiento. Uno de los jugadores claves de auto renovación y desarrollo de las células haematopoietics es factor de células madre (SCF).[12] Ausencia de este factor es letal. Pero hay otros importantes glicoproteína factores de crecimiento, que regulan la proliferación y maduración, como IL-2, IL-3, IL-6, IL-7. Otros factores, como factores estimulantes de colonias (FCE), específicamente estimular la producción de células comprometidas. Es tres FEC CSF de granulocitos-macrófagos (GM-CSF), colonias de granulocitos CSF (G-CSF) y macrófago CSF (M-CSF).[13] Estos estimulan colonias de granulocitos formación y son activos en cualquiera células progenitoras o las células del producto final.
Eritropoyetina se requiere de una célula progenitora mieloide para convertirse en un eritrocito.[10] Por otro lado trombopoyetina hace que las células progenitoras mieloides diferenciar a megacariocitos (trombocitaria-formación de las células).[10] Ejemplos de citocinas y las células sanguíneas que dan origen a, se muestra en el cuadro a la derecha.[14]
Factores de transcripción
Factores de crecimiento iniciar transducción de la señal caminos, que conducen a la activación de factores de transcripción. Señal que es recibida por las células, no es digital. Esto significa que las células pueden distinguir tiempo, cantidad y frecuencia. Por ejemplo, la expresión a largo plazo de PU.1 dio lugar a compromiso mieloide y la inducción a corto plazo de PU.1 actividad condujo a la formación de eosinófilos inmaduros.[15] Recientemente, fue divulgado que factores de transcripción como el NF-κB puede ser regulado por microRNAs (p. ej., miR-125b) en la hematopoyesis.[16]
El primer jugador clave de la diferenciación de HSC a un progenitoras multipotentes (MPP) es transcripción factor a CCAAT potenciador Unión proteína alfa (C/EBP alfa). Las mutaciones en la C/EBP alfa están asociadas con leucemia mieloide aguda.[17] Que el camino se divide al linaje eritroide-megacariocitos o linaje linfoide y mieloide, que tiene el progenitor común, había llamada linfoides cebada progenitoras multipotentes. Hay dos factores principales de la transcripción. PU.1 para linaje eritroide-megacariocitos y GATA-1, que conduce a un progenitoras multipotentes linfoide preparado.[18]
Otros factores incluyen el Ikaros [aclaración necesitado], y Gfi1 o IRF8. Lo que es de gran importancia es la ocurrencia de los mismos factores múltiples veces en el árbol de la hematopoyesis. Por ejemplo, alfa de la CEBP en desarrollo neutrófilo o Pu.1. en desarrollo de las células dendríticas y monocitos. Es importante tener en cuenta que los procesos no son unidireccionales.
Un ejemplo es PAX5 factor, que es importante en el desarrollo de células B y asociado con linfomas.[19] Sorprendentemente, pax5 condicional noquear a permitido periféricas células B maduras al dedifferentiate a primeros progenitores de médula ósea de ratones. Estos resultados demuestran que los factores de transcripción actúan como cuidadores del nivel de diferenciación y no sólo como iniciadores.[20]
Mutaciones en transtription factores están conectados firmemente a los cánceres de la sangre, como leucemia mieloide aguda o leucemia linfoblástica aguda (Todos). Por ejemplo Ikaros es conocido por ser regulador de numerosos acontecimientos biológicos. Ratones con ninguna falta de Ikaros Células de B, Natural killer y Células T.[21] Ikaros tiene seis dedos de zinc Dominios, cuatro se conservan Dominio de unión al ADN y dos son para dimerización.[22] Muy importante es, que dedos del cinc diferentes participan en el enlace a otro sitio en el ADN y este es el motivo de efecto pleiotrópico de Ikaros y diferentes de cáncer, pero principalmente son las mutaciones asociadas con BCR-Abl pacientes y es marcador pronóstico malo.[23]
Modelo basado en el mieloide
Por una década, la evidencia creciente que maduración HSC sigue un modelo mieloide en vez del modelo de la dicotomía de schoolbook 'clásico'. En el último modelo, el HSC genera primero un progenitor mieloide-eritroide común (CMEP) y un progenitor linfoide común (CLP). El CLP produce solamente células T o B. El modelo de mieloide postula que HSCs primero divergen en la CMEP y un progenitor mielo-linfoide común (CMLP), que genera T y células B progenitoras a través de un progenitor de T mieloide bipotential y una fase B mieloides progenitoras. La principal diferencia es que en este nuevo modelo, todos eritroides, T y B linaje ramas retienen el potencial para generar células mieloides (incluso después de la segregación de los linajes de células B y T). El modelo propone la idea de eritroides, células T y B como tipos especializados de un hospedante HSC mieloide. Leer más en Kawamoto et al. 2010.[24]
Véase también
- Agentes estimulantes de la eritropoyesis
- Haematon
- Hematopoyéticos estimulantes:
- Factor estimulante de colonias de granulocitos
- Factor estimulante de colonias de granulocitos macrófagos
Referencias
- ^ Conferencias médicas del semestre 4 en 2008 de la Universidad de Uppsala de Leif Jansson
- ^ Parslow, G. T; Stites, DP.; Terr, AI.; y JB Imboden. Inmunología médica (1 ed.). ISBN0-8385-6278-7.
- ^ Morrison, J.; Judith Kimble (2006). «Divisiones simétricas y asimétricas de células madre en desarrollo y cáncer». Naturaleza 441 (7097): 1068-74. Bibcode:2006Natur.441.1068M. doi:10.1038/nature04956. PMID16810241.
- ^ Morrison, SJ; Weissman, IL (Nov de 1994). "El subconjunto de repoblamiento a largo plazo de células madre hematopoyéticas es isolatable por fenotipo y determinista". Inmunidad 1 (8): 661 – 73. doi:10.1016/1074-7613 (94) x 90037. PMID7541305.
- ^ "https://www.ebioscience.com/resources/pathways/hematopoiesis-from-pluripotent-sem-cells.htm". 3 de febrero 2014.
- ^ Fernández, KS; de Alarcón, PA (Dic de 2013). "Desarrollo del sistema hematopoyético y trastornos de la hematopoyesis que presentan durante la infancia y niñez temprana". Clínicas pediátricas de Norteamérica 60 (6): 1273 – 89. doi:10.1016/j.PCL.2013.08.002. PMID24237971.
- ^ Georgiades, CS; Neyman, por ejemplo; Francis, IR; Sneider, MB; Fishman, EK (Nov de 2002). "Típica y atípica presentación de hemopoiesis extramedular.". AJR. Diario americano de roentgenology 179 (5): 1239-43. doi:10.2214/AJR.179.5.1791239. PMID12388506.
- ^ Zon, LI (15 de octubre de 1995). "Biología del desarrollo de la hematopoyesis.". Sangre 86 (8): 2876 – 91. PMID7579378.
- ^ Alenzi, FQ; Alenazi, BQ; Ahmad, SY; Salem, ML; Al-Jabri, AA; Wyse, RK (Mar de 2009). "La célula de vástago trasplante hemopoyético: entre apoptosis y renovación del uno mismo.". El diario de Yale de la biología y la medicina 82 (1): 7 – 18. PMC2660591. PMID19325941.
- ^ a b c Biología molecular de la célula. Lodish, Harvey F. 5. Ed.:-Nueva York: W. H. Freeman y Co., 2003, 973 b s. mal. ISBN 0-7167-4366-3
- ^
- Para los factores de crecimiento que también se menciona en la versión anterior File:hematopoiesis (humanos) cytokines.jpg:: Biología molecular cell. Lodish, Harvey F. 5. Ed.:-Nueva York: W. H. Freeman y Co., 2003, 973 b s. mal. ISBN 0-7167-4366-3
- El resto: Flor de caña; Humphrey P. sonó; Maureen M. Dale; Ritter, James M. (2007). Rang & Farmacología de Dale. Edimburgo: Churchill Livingstone. ISBN0-443-06911-5.
- ^ Broudy, VC (15 de agosto de 1997). Factor de células madre y la hematopoyesis.. Sangre 90 (4): 1345 – 64. PMID9269751.
- ^ Ketley, N. J.; A. C. Newland. "Trasplante hemopoyético factores de crecimiento.". J Med cursarás.
- ^ Hauke, Ralph; Stefano Tarantolo R. (noviembre de 2000). "Factores de crecimiento hematopoyético". Medicina de laboratorio.
- ^ Engel, I; Murre, C (Oct de 1999). "Factores de transcripción en la hematopoyesis.". Opinión actual en genética y desarrollo 9 (5): 575 – 9. doi:10.1016/s0959-437 x (99) 00008-8. PMID10508690.
- ^ O ' Connell, R; Rao, D.; Baltimore, D (2012). "microRNAs regulación de respuestas inflamatorias". Revisión anual de la inmunología 30:: 295-312. doi:10.1146/annurev-immunol-020711-075013. PMID22224773.
- ^ Ho, PA; Alonzo, TA; Gerbing, RB; Pollard, J; Stirewalt, DL; Hurwitz, C; Heerema, NA; Hirsch, B; Raimondi, SC; Lange, B; Franklin, JL; Radich, JP; Meshinchi, S (25 de junio de 2009). "Prevalencia y pronóstico implicaciones de mutaciones CEBPA en Pediatría leucemia mieloide aguda (AML): un informe del grupo de Oncología infantil.". Sangre 113 (26): 6558-66. doi:10.1182/sangre-2008-10-184747. PMC2943755. PMID19304957.
- ^ Fiedler, Katja; Cornelia Brunner. "Mecanismos de control de la hematopoyesis".
- ^ O ' Brien, P; Morin P, Jr; Ouellette, RJ; Robichaud, GA (15 de diciembre de 2011). "El gen Pax-5: un regulador pluripotencial de células B diferenciación y cáncer enfermedad.". Investigación del cáncer 71 (24): 7345 – 50. doi:10.1158/0008-5472.CAN-11-1874. PMID22127921.
- ^ Cobaleda, C; Jochum, W; Busslinger, M (Sep 27, 2007). "Conversión de las células B maduras en las células de T por la diferenciación de progenitores comprometidos". Naturaleza 449 (7161): 473 – 7. Bibcode:2007Natur.449... C 473. doi:10.1038/nature06159. PMID17851532.
- ^ Wang, JH; Nichogiannopoulou, A; Wu, L; Sol, L; Sharpe, AH; Bigby, M; Georgopoulos, K (Dic de 1996). "Defectos selectivos en el desarrollo del sistema linfoide fetal y adulto en ratones con una mutación nula Ikaros.". Inmunidad 5 (6): 537 – 49. doi:10.1016/s1074-7613 (00) 80269-1. PMID8986714.
- ^ Sol, L; Liu, A; Georgopoulos, K (01 de octubre de 1996). "Las interacciones de proteínas mediada por el dedo de zinc modulan la actividad de Ikaros, un control molecular del desarrollo del linfocito.". El diario EMBO 15 (19): 5358-69. PMC452279. PMID8895580.
- ^ Schjerven, H; McLaughlin, J; Arenzana, TL; Frietze, S; Cheng, D; Wadsworth, SE; Lawson, GW; Bensinger, SJ; Farnham, PJ; Witte, sucesivamente; Smale, ST (octubre de 2013). "Regulación selectiva de linfopoyesis y leukemogenesis por dedos de zinc individuales de Ikaros.". Inmunología de la naturaleza 14 (10): 1073 – 83. doi:10.1038/ni.2707. PMC3800053. PMID24013668.
- ^ Kawamoto, Wada, Katsura. Un plan revisado para las vías del desarrollo de las células hematopoyéticas: el modelo de mieloide. Internacional de Inmunología de 2010.
Lectura adicional
- Godin, Isabelle y Cumano, Ana, ed. (2006). Desarrollo de células madre hematopoyéticas. Springer. ISBN978-0-306-47872-7.
Enlaces externos
- Granulocitopoyesis de tulane.edu
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||