HÄMATOPOESE: PHASEN UND FUNKTIONEN - BIOLOGIE - 2025

Die Hämatopoese ist der Prozess der Bildung und Entwicklung von Blutzellen, insbesondere der Elemente, die Erythrozyten, Leukozyten und Blutplättchen umfassen.

Das Gebiet oder Organ, das für die Hämatopoese verantwortlich ist, variiert je nach Entwicklungsstadium, sei es Embryo, Fötus, Erwachsener usw. Im Allgemeinen werden drei Phasen des Prozesses identifiziert: mesoblastisch, hepatisch und medullär, auch als myeloisch bekannt.

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Die Hämatopoese beginnt in den ersten Lebenswochen des Embryos und findet im Dottersack statt. Anschließend stiehlt die Leber die Hauptrolle und ist der Ort der Hämatopoese, bis das Baby geboren wird. Während der Schwangerschaft können auch andere Organe wie Milz, Lymphknoten und Thymus in den Prozess involviert sein.

Bei der Geburt findet der größte Teil des Prozesses im Knochenmark statt. In den ersten Lebensjahren tritt das "Phänomen der Zentralisierung" oder das Newmansche Gesetz auf. Dieses Gesetz beschreibt, wie das hämatopoetische Mark auf das Skelett und die Enden langer Knochen beschränkt ist.

Funktionen der Hämatopoese

Blutzellen leben für eine sehr kurze Zeit, im Durchschnitt mehrere Tage oder sogar Monate. Diese Zeit ist relativ kurz, daher müssen ständig Blutzellen produziert werden.

Bei einem gesunden Erwachsenen kann die Produktion etwa 200 Milliarden rote Blutkörperchen und 70 Milliarden Neutrophile erreichen. Diese massive Produktion findet (bei Erwachsenen) im Knochenmark statt und wird als Hämatopoese bezeichnet. Der Begriff leitet sich vom Wurzelhämat ab, was Blut und Poiesis bedeutet, was Bildung bedeutet.

Lymphozytenvorläufer stammen ebenfalls aus dem Knochenmark. Diese Elemente verlassen jedoch fast sofort das Gebiet und wandern in den Thymus, wo sie den Reifungsprozess durchführen - die sogenannte Lymphopoese.

In ähnlicher Weise gibt es Begriffe, die die Bildung von Blutelementen individuell beschreiben: Erythropoese für Erythrozyten und Thrombopoese für Blutplättchen.

Der Erfolg der Hämatopoese hängt hauptsächlich von der Verfügbarkeit essentieller Elemente ab, die als Cofaktoren in unverzichtbaren Prozessen wie der Produktion von Proteinen und Nukleinsäuren wirken. Unter diesen Nährstoffen finden wir unter anderem die Vitamine B6, B12, Folsäure, Eisen.

Phasen

Mesoblastische Phase

In der Vergangenheit wurde angenommen, dass der gesamte Hämatopoeseprozess in den Blutinseln des extraembryonalen Mesoderms im Dottersack stattfindet.

Heute ist bekannt, dass sich in diesem Gebiet nur Erythroblasten entwickeln und dass hämatopoetische Stammzellen oder Stammzellen aus einer Quelle in der Nähe der Aorta stammen.

Auf diese Weise kann der erste Hinweis auf eine Hämatopoese auf das Mesenchym des Dottersacks und des Fixationsstiels zurückgeführt werden.

Die Stammzellen befinden sich ungefähr in der fünften Schwangerschaftswoche in der Leberregion. Der Prozess ist vorübergehend und endet zwischen der sechsten und achten Schwangerschaftswoche.

Leberphase

Ab der vierten und fünften Woche des Schwangerschaftsprozesses treten Erythoblasten, Granulozyten und Monozyten im Lebergewebe des sich entwickelnden Fötus auf.

Die Leber ist das Hauptorgan für die Hämatopoese während des Lebens des Fötus und kann ihre Aktivität bis in die ersten Wochen nach der Geburt des Kindes aufrechterhalten.

Im dritten Monat der Embryonalentwicklung erreicht die Leber einen Spitzenwert bei der Erythropoese- und Granulopoese-Aktivität. Am Ende dieses kurzen Stadiums verschwinden diese primitiven Zellen vollständig.

Bei Erwachsenen ist es möglich, dass die Hämatopoese in der Leber wieder aktiviert wird, und wir sprechen von einer extramedullären Hämatopoese.

Damit dieses Phänomen auftritt, muss sich der Körper bestimmten Pathologien und Widrigkeiten wie angeborenen hämolytischen Anämien oder myeloproliferativen Syndromen stellen. In diesen Fällen extremer Not können sowohl die Leber als auch das Gefäß ihre hämatopoetische Funktion wieder aufnehmen.

Sekundärorgane in der Leberphase

Anschließend tritt eine megakaryozytäre Entwicklung zusammen mit der Milzaktivität von Erythropoese, Granulopoese und Lymphopoese auf. Hämatopoetische Aktivität wird auch in den Lymphknoten und im Thymus nachgewiesen, jedoch in geringerem Maße.

Es wird eine allmähliche Abnahme der Milzaktivität beobachtet, wodurch die Granulopoese beendet wird. Beim Fötus ist der Thymus das erste Organ, das Teil des Lymphsystems ist, das sich entwickelt.

Bei einigen Säugetierarten kann die Bildung von Blutzellen in der Milz während des gesamten Lebens des Individuums nachgewiesen werden.

Markphase

Ungefähr im fünften Monat der Entwicklung beginnen die in den mesenchymalen Zellen befindlichen Inseln, Blutzellen aller Art zu produzieren.

Die Markproduktion beginnt mit der Ossifikation und der Entwicklung des Marks im Knochen. Der erste Knochen, der eine hämatopoetische Aktivität der Wirbelsäule aufweist, ist das Schlüsselbein, gefolgt von einer raschen Ossifikation der übrigen Skelettkomponenten.

Im Knochenmark wird eine erhöhte Aktivität beobachtet, die ein extrem hyperplastisches rotes Mark erzeugt. Mitte des sechsten Monats wird die Medulla zum Hauptort der Hämatopoese.

Hämatopoetisches Gewebe beim Erwachsenen

Knochenmark

Bei Tieren ist das rote Knochenmark oder das hämatopoetische Knochenmark für die Produktion von Blutelementen verantwortlich.

Es befindet sich in den flachen Knochen des Schädels, des Brustbeins und der Rippen. Bei längeren Knochen ist das rote Knochenmark auf die Extremitäten beschränkt.

Es gibt eine andere Art von Mark, die biologisch nicht so wichtig ist, da sie nicht an der Produktion von Blutelementen beteiligt ist, das gelbe Knochenmark. Es wird wegen seines hohen Fettgehalts als gelb bezeichnet.

Im Bedarfsfall kann sich das gelbe Knochenmark in rotes Knochenmark verwandeln und die Produktion von Blutelementen erhöhen.

Myeloide Differenzierungslinie

Es umfasst die Reifungszellreihe, wobei jede in der Bildung der verschiedenen Zellkomponenten, sei es Erythrozyten, Granulozyten, Monozyten und Blutplättchen, in ihrer jeweiligen Reihe endet.

Erythropoetische Reihe

Diese erste Linie führt zur Bildung von Erythrozyten, auch als rote Blutkörperchen bekannt. Mehrere Ereignisse charakterisieren den Prozess, wie die Synthese des Proteins Hämoglobin - Atmungspigment, das für den Sauerstofftransport verantwortlich ist und für die charakteristische rote Farbe des Blutes verantwortlich ist.

Das letztere Phänomen hängt von Erythropoetin ab, begleitet von einer erhöhten zellulären Azidophilie, einem Verlust des Kerns und dem Verschwinden von Organellen und zytoplasmatischen Kompartimenten.

Denken wir daran, dass eines der bemerkenswertesten Merkmale von Erythrozyten das Fehlen von Organellen, einschließlich des Kerns, ist. Mit anderen Worten, rote Blutkörperchen sind zelluläre "Beutel" mit Hämoglobin im Inneren.

Der Differenzierungsprozess in der erythropoetischen Reihe erfordert eine Reihe von stimulierenden Faktoren.

Granulomonopoetische Reihe

Der Reifungsprozess dieser Reihe führt zur Bildung von Granulozyten, die in Neutrophile, Eosinophile, Basophile, Mastzellen und Monozyten unterteilt sind.

Die Serie ist durch eine gemeinsame Vorläuferzelle gekennzeichnet, die als granulomonozytische koloniebildende Einheit bezeichnet wird. Dies unterscheidet sich in die oben genannten Zelltypen (neutrophile Granulozyten, Eosinophile, Basophile, Mastzellen und Monozyten).

Die granulomonozytischen koloniebildenden Einheiten und die monozytischen koloniebildenden Einheiten leiten sich von der granulomonozytischen koloniebildenden Einheit ab. Neutrophile Granulozyten, Eosinophile und Basophile werden von den ersten abgeleitet.

Megakaryozyten-Serie

Das Ziel dieser Serie ist die Bildung von Blutplättchen. Blutplättchen sind unregelmäßig geformte Zellelemente ohne Kern, die an den Blutgerinnungsprozessen beteiligt sind.

Die Anzahl der Blutplättchen muss optimal sein, da jede Unebenheit negative Folgen hat. Eine geringe Anzahl von Blutplättchen bedeutet eine hohe Blutung, während eine sehr hohe Anzahl aufgrund der Bildung von Gerinnseln, die die Gefäße verstopfen, zu thrombotischen Ereignissen führen kann.

Der erste erkannte Thrombozytenvorläufer wird als Megakaryoblast bezeichnet. Dann heißt es Megakaryozyten, von denen verschiedene Formen unterschieden werden können.

Das nächste Stadium ist der Promegakaryozyt, eine Zelle, die größer als die vorherige ist. Es wird ein Megakaryozyt, eine große Zelle mit mehreren Chromosomensätzen. Durch die Fragmentierung dieser großen Zelle werden Blutplättchen gebildet.

Das Haupthormon, das die Thrombopoese reguliert, ist Thrombopoietin. Dies ist verantwortlich für die Regulierung und Stimulierung der Differenzierung von Megakaryozyten und deren anschließende Fragmentierung.

Erythropoetin ist aufgrund seiner strukturellen Ähnlichkeit mit dem oben genannten Hormon ebenfalls an der Regulation beteiligt. Wir haben auch IL-3, CSF und IL-11.

Regulation der Hämatopoese

Die Hämatopoese ist ein physiologischer Prozess, der durch eine Reihe hormoneller Mechanismen streng reguliert wird.

Die erste davon ist die Kontrolle bei der Produktion einer Reihe von Cytosinen, deren Aufgabe die Stimulation des Marks ist. Diese werden hauptsächlich in Stromazellen erzeugt.

Ein weiterer Mechanismus, der parallel zum vorherigen auftritt, ist die Kontrolle der Produktion von Cytosinen, die das Mark stimulieren.

Der dritte Mechanismus basiert auf der Regulation der Expression der Rezeptoren für diese Cytosine, sowohl in pluripotenten Zellen als auch in solchen, die sich bereits im Reifungsprozess befinden.

Schließlich gibt es eine Kontrolle auf der Ebene der Apoptose oder des programmierten Zelltods. Dieses Ereignis kann stimuliert werden und bestimmte Zellpopulationen eliminieren.

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