Ematologia - Malattie del sangue e degli organi ematopoietici

Facoltà di Medicina e Chirurgia

Università degli Studi di Foggia

“Malattie del Sangue

e degli

Organi Emopoietici”

Prof. G. Specchia 1

Emopoiesi

Emopoiesi processo che consente di rinnovare le cellule ematiche termine della loro vita

L’ è il al

nel sangue circolante . durante la vita intrauterina 1° mese sacco vitellino

L’emopoiesi avviene già : nel a livello del ,

livello epatico e splenico

poi a .

emopoiesi midollo osseo

Nell’adulto l’ avviene nel che è il principale organo emopoietico,

ossa piatte e lunghe vertebre coste cresta iliaca

inizialmente presente nelle , poi anche nelle , , e

sterno 4-6% del peso corporeo totale

, costituendo il .

midollo osseo ricca di cellule stromali

Il è costituito da una parte stromale e da una parte di

trabecole ossee

sostegno rappresentata dalle .

microambiente midollare cellule maturanti

Il ospita le ed è costituito dai vasi sinusoidi delimitati

cellule endoteliali prive della membrana basale dotate di pori attraverso cui le cellule

da ma

mature passano nel sangue periferico mediante movimenti attivi di diapedesi . tessuto di

Poi abbiamo le cellule reticolari che insieme alle fibre reticolari costituiscono un

sostegno per le cellule endoteliali . Infine gli adipociti parasinusoidali e la matrice

fibre collagene proteine di adesione

extracellulare costituita da , (fibronectina, laminina) e

proteoglicani capacità di legare i fattori di crescita emopoietici

che hanno la .

tessuto emopoietico annidano i progenitori emopoietici cellule maturanti

Quindi nel si e le a

stretto contatto con le cellule dello stroma che forniscono i indispensabili per la

fattori di crescita

proliferazione e differenziazione dei progenitori emopoietici elementi della linea eritroide,

negli

mieloide, granulocitaria

...

E’ possibile biopsia sternale cresta iliaca

prelevare il midollo osseo mediante o dalla valutando:

ricco di megacariociti

─ MO normocellulare: .

ricco di tessuto adiposo

─ MO ipocellulare: .

ricco di cellule di tutte le serie

─ MO ipercellulare: .

midollo osseo ricco di fibre reticolari

─ mielofibrosi: .

Cellula Staminale da cui originano tutte le cellule del

La (stem cell) è la cellula progenitrice

sistema emopoietico rappresenta lo 0,5% delle cellule presenti nel MO presente in piccola

, ed è

% anche nel sangue periferico . capacità di proliferare

E’ detta cellula emopoietica pluripotente o totipotente poichè ha la ,

dividersi e differenziarsi dando origine a tutte le cellule mature circolanti nel sangue

,

periferico in sua assenza non avremmo il tessuto emopoietico e la parte corpuscolata

, per cui

del sangue

.

cellula staminale medio-piccole dimensioni nucleo grande citoplasma scarso

La è di , con , , il che

indice di intensa attività proliferativa

è . Ag CD34

cellula staminale viene identificata per l’

La mediante (cluster

Ab monoclonali specifici

marcatore specifico di tutte le cellule staminali

designation) che è un .

cellula staminale si divide dando origine a 2 cellule figlie una continua a dividersi

La , di cui

dando origine ad altre cellule immature altra si differenzierà dando origine a colonie

, mentre l’

cellulari diverse a seconda del fattore di crescita che le va a stimolare e delle esigenze

dell’organismo perché ad esempio, in caso di emorragia si ha una maggiore stimolazione delle

cellule della linea eritroide e megacariocitaria per ripristinare le perdite dei globuli rossi e piastrine.

Funzioni principali delle cellule staminali

Quindi le sono la e

funzione di automantenimento

(capacità intrinseche).

capacità di differenziarsi

separare le cellule staminali dal sangue periferico osservarne il comportamento

E’ possibile e

terreni di coltura a base di agar, metilcellulosa, plasma coagulato

in , in presenza di alcuni

CFU o Unità

fattori di crescita crescita di colonie singole o miste

osservando la cioè delle

Formanti Colonie (Colony Forming Unit):

unità formanti colonie miste granulocitarie, eritroidi, mielomonocitarie

 CFU-GEMM o cioè

megacariocitarie

e .

unità formanti macrocolonie eritroidi immature

 BFU-E o , .

unità formanti colonie eritroidi mature

 CFU-E o . 2

unità formanti colonie granulo-monocitarie

 CFU-GM o .

unità formanti colonie granulocitarie

 CFU-G o .

unità formanti colonie monocitarie

 CFU-M o .

unità formanti colonie megacariocitarie

 CFU-Meg o .

unità formanti colonie eosinofile

 CFU-Eos o .

unità formanti colonie basofile

 CFU-Bas o .

pluripotenti lineage specifici

I sono distinti in e .

Fattori di Crescita

Tra i abbiamo:

Fattori di Crescita Pluripotenti

citochina prodotta dai linfociti T e macrofagi stimola la

 IL-3: , detta anche multi-CSF perchè

crescita delle CFU-GEMM, CFU-GM, CFU-Meg

...

prodotta dalle cellule del sistema monocito-macrofagico stimola

 IL-1: , è molto tossica,

l’ipotalamo provocando febbre resistente agli antipiretici lesioni osteolitiche

, è responsabile di

riassorbimento osseo leucemia mieloide acuta IL-1 viene prodotta dalle

perchè l’

con nei pz con

cellule tumorali e dai blasti leucemici .

Tra i abbiamo:

Fattori di Crescita Lineage Specifici

stimola la crescita delle CFU-E formazione dei globuli rossi

 Eritropoietina Epo: con .

stimola le CFU-Meg formazione dei megacariociti e piastrine

 Trombopoietina: con .

linfociti T, monociti, cellule endoteliali e fibroblasti stimola la

 GM-CSF: prodotta dai ,

crescita delle CFU-GM, CFU-G, CFU-M e BFU-E

.

monociti, cellule endoteliali e fibroblasti stimola la crescita delle CFU-G

 G-CSF: prodotto da .

monociti ed endoteli stimola la crescita delle CFU-M

 M-CSF: prodotto da , .

linfociti T stimola la crescita delle CFU-Bas

 IL-4: prodotta dai , .

linfociti T stimola la crescita delle CFU-Eso

 IL-5: prodotta dai , .

linfociti B, monociti e fibroblasti stimola la linfopoiesi

 IL-6: prodotta dai , .

linfociti Th2 CD8+ stimola la migrazione dei linfociti Th1 CD4+

 IL-16: prodotta dai , .

macrofagi inibisce l’emopoiesi agisce sui leucociti

 TNF-α (tumor necrosi factor): prodotto dai , ,

e piastrine effetto pirogeno e citotossico

, ha .

linfociti T attivati agisce sui linfociti B, osteoclasti e fibroblasti

 TNF-β: prodotto dai ,

stimolandone la crescita .

sangue parte liquida parte corpuscolata

Il è formato da una detta e da una rappresentata da

plasma

globuli rossi, piastrine e globuli bianchi o leucociti distinti in granulociti neutrofili, eosinofili e

basofili ed agranulociti cioè linfociti e monociti.

cellule mature differenziate dotate di funzioni proprie presenti nel sangue

Si tratta di , , ,

periferico . Eritropoiesi (filiera eritropoietica)

Eritropoiesi processo di formazione dei globuli rossi avviene nel MO a partire dalla

L’ è il che

cellule staminale pluripotente commissionata in senso eritroide BFU-E CFU-E

cioè e con

proliferazione e maturazione stimolata dai fattori di crescita e soprattutto l’Epo

IL-3, GM-CSF

stimola le CFU-E livello renale cellule del

che ed è una glicoproteina di 38000 D secreta a dalle

tubulo prossimale cellule endoteliali degli spazi interstiziali peritubulari

o dalle , in piccola

livello epatico sistema monocito-macrofagico

parte a e dal .

insufficienza renale scarsa produzione di Epo notevole < dei livelli di

Nei pz con si ha una , una

Hb anemia prodotta in laboratorio

. Fortunatamente l’Epo

con conseguente può essere e

somministrata in questi pz anemia trasfusioni di sangue

evitando l’ e le .

A partire dalla cellula staminale si ha la formazione di tutte le cellule della serie eritroide cioè:

Ø di 20-25 μm nucleo voluminoso citoplasma scarso iperbasofilo

 Pro-Eritroblasto: , , , dotato di

recettori transferrina, anidrasi carbonica, glicoforina A, C, A-non glucosata, spectrina ed

per la

Hb non esprime più il CD34 e CD33

, mentre (marcatori specifici delle cellule staminali).

più piccolo citoplasma basofilo cromatina nucleare che tende ad

 Eritroblasto Basofilo: , e

organizzarsi . capace di sintetizzare l’Hb citoplasma è acidofilo

 Eritroblasto Policromatofilo: è per cui il . 3

 nasce dalla trasformazione dell’eritroblasto policromatofilo

Reticolocita: che perde il nucleo e da

citoplasma ricco di residui di

origine al reticolocita cioè un globulo rosso giovane con

ribonucleo-proteine messi in evidenza con colorazione blu brillante di cresile e che dopo 24-48 h di

Globulo Rosso Maturo

maturazione nel midollo osseo passa nel circolo periferico maturando nel ,

Emazia Eritrocita

o .

globuli rossi Ø di 7-8 μm forma di disco biconcavo schiacciato nella parte centrale

I hanno un , ,

nucleo assente membrana deformabile

, , ecco perchè riescono ad attraversare i vasi sinusoidi e gli

vita media di 120 gg

alveoli e hanno una .

~

L’

esame emocromocitometrico in condizioni normali fornisce i seguenti valori:

─ 3

: .

n° globuli rossi 4.400.000-6.000.000/mm

─ gr/dl nell’uomo

: , , .

Hb 12-14 gr/dl nella donna 14-16 16-19 gr/dl nel neonato

livelli di Hb < 10 gr/dl anemia

Quando i sono si parla di .

Ematocrito HCT rapporto tra il volume del plasma sanguigno e il volume dei globuli rossi

L’ è il

volume occupato dai globuli rossi in 100 ml di sangue espresso in %

cioè è il , (lt/lt): i valori

normali dell’HCT nell’uomo

sono , .

40-54% 36-46% nella donna

valori di HCT sono < alla norma anemia

Quando i si sospetta la presenza di .

indici eritrocitari

Gli sono utili per la diagnosi di anemia:

 dimensioni medie dei globuli

MCV o Volume Corpuscolare Medio: ci consente di valutare le

rossi l’

. In condizioni normali è pari a (fentolitri) ed è dato dalla formula:

MCV 80-90 fl

MCV = HCT/n° globuli rossi × 10.

anemia microcitica

MCV < alla norma MCV

(β-talassemia)

In caso di si parla di mentre in caso di

anemia macrocitica

> alla norma (α-talassemia,

si parla di anemia aplastica, aplasia eritroide pura o

eritroblastopenia).

 MCH o Contenuto Emoglobinico Corpuscolare Medio: valori normali pari a .

27-33 pgr

MCH = Hb/n° globuli rossi × 10.

 MCHC o Concentrazione Emoglobinica Corpuscolare Media: valori normali pari a .

33-35%

MCHC = Hb/HCT × 100.

anemia emolitica

MCHC > alla norma sferocitosi ereditaria

si sospetta un’

In caso di , ad es. la .

Clinico

Dal punto di vista possiamo avere diverse condizioni:

anemia microcitica

Hb = 12 gr/dl MCV <

 , : (talassemia).

anemia da carenza di vit.B12 anemia macrocitica

Hb = 10-11 gr/dl MCV > 110 fl

 , : cioè

carenziale o dei vegetariani . poliglobulia policitemia vera

Hb = 17-20 gr/dl

 : si parla di e bisogna stabilire se si tratta di una ,

eritrocitosi poliglobulia secondaria

o .

bronchite cronica enfisematosa > globuli rossi ed Hb

Nei pz con si ha un perchè la superficie del

letto polmonare è quasi distrutta e il midollo osseo cerca di compensare la situazione

iperproducendo globuli rossi per favorire un maggiore scambio di O .

2

Studio della Morfologia Eritrocitaria

studio della morfologia eritrocitaria

Lo ha lo scopo di individuare le alterazioni di forma e

[ ] e distribuzione dell’Hb

, con ,

dimensioni degli eritrociti variazione di colore degli eritrociti

(eritroblasti) da o

presenza di corpi inclusi e cellule immature eritropoiesi inefficace maggiore

stimolazione dell’eritropoiesi a livello del midollo osseo nel tentativo di compensare un’anemia .

variazioni di forma e dimensioni eritrocitarie

Le sono rappresentate da:

eritrociti di dimensioni e grado di emoglobinizzazione diversi

 anisocitosi: .

eritrociti molto deformati contorni più o meno regolari

 poichilocitosi: con . anemia

associazione tra anisocitosi e poichilocitosi

 nell’

anisopoichilocitosi: come succede

diseritropoietica anemia emolitica mielofibrosi eritrociti sottili

, , , in cui si parla di dacriociti cioè

forma allungata a lacrima o racchetta

con . ellissocitosi ovalocitosi

emazie di forma ellissoide o ovoidale

 ellissociti o ovalociti: , come nella e

ereditaria (anemia emolitica)

eritrociti con volume > alla norma

 macrocitosi: (anemia macrocitica, MCV >). 4

anemia

eritrociti con volume < alla norma

 (anemia microcitica, MCV <) come nell’

microcitosi:

sideropenica talassemie

e . anemia megaloblastica da

eritrociti volume >>> fino a 12-15 μm

 megalocitosi: con , come nella

carenza di vit. B12 o anemia perniciosa o da carenza di folati anemia aplastica epatopatie

, ,

croniche

.

anomalie dovute ad una sintesi di Hb inadeguata

Tra le abbiamo:

eritrociti pallidi < [Hb] < della sintesi dell’eme

 ipocromasia: per a causa della , come nella

anemia sideropenica anemia sideroblastica anemia delle malattie croniche <

, , , oppure abbiamo una

talassemie

della sintesi della globina come nelle .

eritrociti con colorazione più intensa del normale per > [Hb] < o

 ipercromasia: , con

anemia megaloblastica sferocitosi

scomparsa dell’area chiara centrale come nella e .

> del grado di variabilità della colorazione degli eritrociti

 anisocromasia: . anemia da carenza

2 distinte popolazioni cellulari

 quadro dimorfo: sono presenti , come nella

di ferro in trattamento anemia ipocromica dopo terapia trasfusionale carenza di ferro e vit. B12

, , .

danni periferici degli eritrociti

Tra i abbiamo: sferocitosi ereditaria

emazie di forma sferica piccole dimensioni

 sferociti: , di , come nella ,

tossine batteriche anemie

interazione tra fagociti ed eritrociti rivestiti da Ig o C

, come nelle

emolitiche autoimmuni . talassemie mielofibrosi

eritrociti frammentati

 …

schistociti: , come nelle ,

alterazioni miscellanee

Tra le abbiamo: talassemia

emazie sottili con Hb periferica

 leptociti: , come nella . anemia a cellule

emazie a forma di falce, allungate, strette e ricurve

 depranociti: come nella

falciformi

. emazie spiculate con proiezioni citoplasmatiche corte e distribuite regolarmente

 echinociti: .

emazie con proiezioni di diverse dimensioni e distribuite irregolarmente

 acantociti: come

cirrosi anemia emolitica da splenectomia

nella , .

emazie a mezza luna ad elmetto rottura di un vacuolo posto in prossimità

 cheratociti: o per anemia

della membrana citoplasmatica danno meccanico degli eritrociti

in seguito ad un da

emolitica cardiaca microangiopatica CID

, , ... anemia ferropriva

emazie a campana aspetto di cellule bersaglio

 codociti: con come nella .

alterazioni da eritropoiesi compensatoria tipiche di gravi anemie midollo

Le sono dove il

osseo stimola l’eritropoiesi tentativo di compensare le perdite eritrocitarie presenza

nel ma con

in circolo di cellule immature della serie eritropoietica

eritroblasti cioè , spesso associata ad una

grave anemia emolitica mielofibrosi con eritropoiesi extramidollare infiltrazione carcinomatosa

, ,

midollare

…

inclusioni eritrocitarie

Tra le abbiamo:

aggregazione patologica dei ribosomi

 punteggiatura basofila: dovuta alla spesso associata alla

intossicazione da piombo granulazioni rotondeggianti dimensioni diverse

con presenza di e di ,

distribuite sulla superficie cellulare interessando i reticolociti

, .

granuli citoplasmatici di ferritina ed emosiderina

 siderosomi: .

strutture ad anello o a forma di 8 si osservano nei reticolociti

 anelli di Cabot: che , associate

anemie severe

spesso ad . anemia

residui nucleari di 1 μm di Ø colore rosso-violetto

 corpi di Howell-Jolly: , , associati alla

perniciosa splenectomia atrofia splenica midollo osseo cerca di rigenerare

, e , in cui il

rapidamente i globuli rossi si fa sfuggire delle emazie che ancora non hanno perso

ma

completamente il loro patrimonio nucleare .

presenza di Hb denaturata precipita

 seguito all’azione di

corpi di Heinz: dovuti alla e che in

agenti chimici emolisi da carenza di G6PDH colorazione cristal

(farmaci), , evidenziabili con

violetto forma ovale o rotonda

, di . 5

Mielopoiesi

Granulocitopoiesi Neutrofila granulociti

processo di formazione nel midollo osseo

La è il dei

neutrofili che , a

rappresentano il 60-70% dei leucociti o globuli bianchi presenti nel sangue periferico

cellula staminale pluripotente commissionata in senso neutrofilo

partire dalla , cioè le CFU-G

stimolate da alcuni fattori di crescita proliferazione e

che sono , come G-CSF e IL3 per la

maturazione

. nucleo grande

La prima cellula riconoscibile morfologicamente è il Mieloblasto costituito da un ,

citoplasma scarso lievemente basofilo granuli scarsi o assenti

, , .

ricco di granuli primari o azzurrofili

Nella 2^ fase maturativa si forma il Promielocito contenenti

MPO lisozima difensine catepsine idrolasi acide

, , , , ...

nucleo più piccolo

Poi si forma il Mielocito che ha un , da cui origina il Metamielocito costituito da

nucleo reniforme granuli primari granuli secondari o specifici lattoferrina

un , e contenenti ,

lisozima β2-microglobulina collagenasi gelatinasi vitamina B12

, , ,