Hemocytoblast

Hematopoetické kmenové buňky ( HSC , také nazývané hemocytoblasty ) jsou nejčasnějšími progenitory krevních buněk, které dávají vzniknout všem ostatním krevním buňkám a jsou odvozeny z hemangioblastů a prehemangioblastů , které zase pocházejí z buněk primárního embryonálního mezodermu . Hematopoetické kmenové buňky se nacházejí v červené kostní dřeni , která se zase nachází v dutinách většiny kostí .

Pluripotentní hematopoetické kmenové buňky (hemocytoblasty) dávají vzniknout jak myeloidním buňkám ( monocytům a makrofágům , třem typům granulocytů  - neutrofilům , bazofilům a eozinofilům , tak erytrocytům , megakaryocytům / trombocytům , myeloidním dendritickým buňkám ( T-lymfocytům) a myeloidním lymfocytům , B - lymfocyty , NK - lymfocyty , lymfoidní dendritické buňky ). Právě kvůli této rozmanitosti (pluralismu) možností diferenciace se jim říká „pluripotentní“ nebo „univerzální“. Dříve se věřilo, že pluripotentní hematopoetické kmenové buňky (hemocytoblasty) jsou nejranějšími z hematopoetických kmenových buněk nalezených v postnatálním (tj. již narozeném) a ještě více v dospělém organismu. Nicméně přítomnost malého počtu ještě dřívějších, „předhematopoetických“ a ještě více pluripotentních (tj. majících ještě více různých možností diferenciace tím či oním způsobem) v postnatálním a dokonce i v dospělém organismu , které se mohou stát jak hematopoetickými kmenovými buňkami (hemocytoblasty), tak vaskulárními endoteliálními kmenovými buňkami ( angioblasty ) - tzv. hemogenními endoteliálními buňkami , hemangioblasty a dokonce i prehemangioblasty . Navíc bylo zjištěno, že zjevně za určitých specifických okolností jsou pluripotentní krvetvorné buňky schopny "reverzní diferenciace" - částečné "dediferenciace" zpět na hemangioblasty a prehemangioblasty (a ty jsou přirozeně schopny zrání v hemocytoblasty). To znamená, že diferenciace v tomto buněčném systému nejde vždy jedním směrem, od méně diferencovaných buněk k diferencovanějším a určité množství hemangioblastů a prehemangioblastů je v dospělém organismu vždy udržováno „v záloze“, v případě potřeby i přes „reverzní diferenciace“ (která je možná pouze v této fázi, ale ne později).

Se všemi těmito novými údaji se definice pojmu „hematopoetická kmenová buňka“ za poslední dvě desetiletí hodně změnila. Nyní je všeobecně přijímáno, že krvetvorné (stejně jako prehematopoetické – hemangioblastické) kmenové buňky nepředstavují jedinou, homogenní homogenní populaci buněk se stejnými vlastnostmi, ale tvoří komplexní heterogenní směs různých subpopulací hematopoetických kmenových buněk různého stupně zralosti (v různých fázích diferenciace) a mající mírně odlišné povrchové antigeny ( diferenciační shluky ), různé délky života, různé krátkodobé a dlouhodobé regenerační aktivity, různé profily genové exprese a různé epigenetické programy pro další diferenciaci . v nich. A hematopoetická (hematopoetická) tkáň kostní dřeně obsahuje jak řádné rané krvetvorné, tak prehematopoetické kmenové buňky různých subpopulací a různého stupně zralosti, s různou krátkodobou a dlouhodobou regenerační schopností, a později, již zcela nebo částečně odevzdali (naverbovali) do té či oné různé linie hematopoetických buněk, multipotentních, oligopotentních, bipotentních a unipotentních prekurzorových buněk. Ve skutečnosti rané hematopoetické kmenové buňky (hemocytoblasty) tvoří pouze 1 z každých 10 000 buněk v hematopoetické (myeloidní) tkáni červené kostní dřeně. Ještě dříve je prehematopoetických kmenových buněk ( hemangioblasty a prehemangioblasty ) v hematopoetické tkáni kostní dřeně ještě méně, přibližně 1 : 50 000. Čím dříve je však hematopoetická kmenová buňka, tím vyšší je její proliferační aktivita a její schopnost regenerace. relativně malý počet z nich (v pokusech na myších  pouze jedna hematopoetická kmenová buňka) je tedy schopen po její destrukci subletálními dávkami ionizujícího záření nebo cytostatickou chemoterapií rekonstituovat celou nebo téměř veškerou krvetvornou tkáň . Na tom je založen princip vysokodávkované chemoterapie a transplantace krvetvorných buněk .

Jak již bylo zmíněno výše, hematopoetické kmenové buňky jsou heterogenní populace, která se ve skutečnosti skládá z několika subpopulací buněk s různými epigenetickými programy pro další vývoj. Existují tedy tři třídy hematopoetických kmenových buněk, které se liší poměrem lymfoidních a myeloidních buněk (L/M poměr) v populaci jejich potomků. HSC vyhýbající se myeloidům (My-bi, od Myeloid-biased) mají nízký poměr L/M (0 < L/M < 3), lymfoidní HSC (Ly-bi, od Lymphoid-biased) mají vysoký L/ M poměr (L/M > 10), zatímco tzv. „vyvážené“ HSC (Bala, od Balanced) mají střední poměr L/M (3 ≤ L/M ≤ 10). Pouze myeloidní a „vyvážené“ HSC jsou dlouhověké a schopné dlouhodobé sebeobnovy populace. Lymfoidům vyhýbající se HSC mají relativně krátkou životnost. Kromě těchto údajů experimenty se sekvenční transplantací různých typů HSC ukázaly, že každý podtyp HSC v podmínkách jiného organismu si zachovává své „preference“ ohledně diferenciačních drah a přednostně obnovuje svou typickou distribuci typů krevních buněk (lymfoidní nebo myeloidní). charakteristické pro tento subtyp, což naznačuje, že tyto buňky mají pro každý subtyp zděděný epigenetický program pro další diferenciaci, který je relativně málo ovlivněn vlastnostmi mikroprostředí (zejména vnitřním prostředím nového organismu).

Studium hematopoetických kmenových buněk za posledních 50 let vedlo k mnohem hlubšímu pochopení jejich vlastností, funkcí a povahy. Pokrok v tomto chápání umožnil široké využití transplantací krvetvorných buněk v léčbě zhoubných nádorů (zejména nádorů krevního systému - leukémií a lymfomů ), řady genetických, imunologických (například těžká kombinovaná imunodeficience) a hematologických (například myelodysplastický syndrom ) onemocnění. [jeden]

Zdroje GSK

HSC se nacházejí v kostní dřeni dospělých. Velké množství se nachází v kostech pánve , stehna a hrudní kosti . Ve velkém množství se HSC nacházejí také v placentární a pupečníkové krvi plodu nebo novorozence . Malé množství HSC se také nachází v periferní krvi zdravých lidí. [2] Počet HSC v periferní krvi se dramaticky zvyšuje po zavedení faktorů stimulujících kolonie nebo ve fázi zotavení po cytostatické chemoterapii .

Hematopoetické kmenové buňky a další progenitorové buňky lze odebrat z pánevních kostí v kyčelní kosti nebo z kosti hrudní pomocí silné jehly a injekční stříkačky. Buňky lze odebrat jako tekutý aspirát získaný odsátím injekční stříkačkou (punkční nebo aspirační biopsie kostní dřeně) nebo jako kousek krvetvorné tkáně kostní dřeně spolu s kouskem stromatu kostní dřeně, cévami kostní dřeně a kouskem kosti ( tzv. trepanobiopsie kostní dřeně), kdy pomocí trokaru. Trepanová biopsie kostní dřeně vám na rozdíl od aspirátu umožňuje prozkoumat nejen morfologickou strukturu, imunofenotyp, molekulární genetiku a cytogenetiku samotných buněk, ale také jejich vzájemný vztah a vztah s buňkami mikroprostředí (zejména stroma kostní dřeně), cévní a kostní buňky, architektura hematopoetické tkáně kostní dřeně. To je v některých případech velmi důležité pro stanovení diagnózy v hematologii .

Za účelem mobilizace dárcovských krvetvorných buněk z kostní dřeně do periferní krve a jejich následného úspěšného odebrání z periferní krve jsou dárci krvetvorných buněk podávány cytokiny jako G-CSF a/nebo GM-CSF, které v kromě způsobení intenzivní reprodukce hematopoetických kmenových buněk v kostní dřeni a zvýšení jejich počtu také způsobuje jejich masivní uvolňování z kostní dřeně do krve a zvýšení počtu cirkulujících HSC.

V savčí embryologii se první zdánlivě hematopoetické kmenové buňky nacházejí v oblasti aorta-gonadální-mezonefros. Poté masivně kolonizují fetální játra a slezinu , což jsou hlavní krvetvorné orgány v plodu. A teprve poté, relativně krátce před narozením, kolonizují kostní dřeň a usazují se v ní a funkce krvetvorného orgánu přechází z jater a sleziny do kostní dřeně. Za zvláštních okolností však lze u dospělého pozorovat i fetální (extramedulární, extramedulární) typ krvetvorby ve slezině a játrech . To se může stát například u leukémie , kdy dochází k masivní destrukci kostní dřeně leukemickými buňkami a vytěsňování zdravých krvetvorných kmenových buněk z ní. [3]

Další obrázky

• Schéma diferenciace hematopoetických buněk

Poznámky

1. ↑ "5. Hematopoetické kmenové buňky. Informace o kmenových buňkách. Národní institut zdraví, Ministerstvo zdravotnictví a sociálních služeb USA, 17. června 2011. Web. 9. listopadu 2013. < http://stemcells.nih.gov/info/scireport/pages/chapter5.aspx Archivováno 29. září 2015 na Wayback Machine >
2. ↑ Typy kmenových buněk | Americord Registry (nedostupný odkaz) . Získáno 22. září 2014. Archivováno z originálu 23. června 2014. (neurčitý) 
3. ↑ Dzierzak & Speck, Z linie a dědictví: vývoj savčích hematopoetických kmenových buněk, Nature Immunology, 2008

Odkazy

• Informační list o krevních kmenových buňkách na EuroStemCell Archivováno 16. prosince 2014 na Wayback Machine
• MeSH Hematopoetické+kmenové+buňky

Slovníky a encyklopedie	Britannica (online) Britannica (online)
V bibliografických katalozích	BNF : 12213303k GND : 4146093-5 J9U : 987007555532305171 LCCN : sh85060138 NKC : ph121650