Istologia - l'emopoiesi

Emopoiesi

Le cellule che hanno vita breve vengono continuamente distrutte e sostituite. Il processo con cui queste si formano è detto emopoiesi.

Nell'embrione e nel feto

• Emopoiesi preepatica: ha inizio nella parete del sacco vitellino, poi si estende al mesenchima; in gruppi di cellule mesenchimali dette isole sanguigne e del Wolf si differenziano le prime cellule endoteliali e cellule staminali primitive, totipotenti. Con l'elaborazione dell'emoglobina delle cellule progenitrici si formano gli eritroblasti primitivi che maturano in eritrociti primitivi o megalociti che degenerano in eritrociti definitivi.
• Emopoiesi epatica: fine del secondo mese di vita embrionale; il midollo osseo diventa emopoietico; il fegato continua la sua attività. L'emopoiesi epatica inizia nel mesenchima disposto tra gli epatociti e i capillari; da qui si originano cellule staminali che maturano in eritroblasti e in mielociti e megacariociti. Nel timo si ha differenziazione dei precursori dei linfociti T, nel midollo osseo di quelli B.
• Emopoiesi definitiva: dal quinto mese di vita fetale; avviene nel midollo osseo al quale sono migrate cellule staminali provenienti dal fegato. Caratterizzata dallo sviluppo degli organi linfoidi primari e secondari.

Nell'adulto

Nel midollo osseo e nei tessuti linfoidi.

• Teoria unitaria: afferma che vi sia una singola cellula capostipite.
• Teoria dualistica: due linee cellulari (linea agranulare e granulare).
• Teoria trialistica: tre cellule staminali diverse.

Tessuti emopoietici

Dopo la nascita l'emopoiesi è localizzata nel midollo rosso e nei tessuti linfoidi, considerati rispettivamente le sorgenti linfoide (leucociti granulati) e mieloide (granulociti ed eritrociti).

• Tessuto emopoietico linfoide: tessuti linfoidi possono avere complessità strutturale diversa, da semplici follicoli linfatici a veri e propri organi. In questi tessuti le cellule si appoggiano a un reticolo (cellule e fibre reticolari) che ha funzione di sostegno, fagocitosi e ruolo nella risposta immunitaria. Negli organi linfoidi primari forniscono un microambiente per la differenziazione e maturazione delle cellule linfatiche.
  • Cellule staminali linfoidi: dal midollo osseo, progenitrici di tutte le classi di linfociti.
  • Organi linfoidi primari: timo per i linfociti T; midollo osseo per i B.
  • Organi linfoidi secondari: contengono popolazioni linfatiche (T e B) destinate a reagire nella risposta immunitaria (milza, linfonodi, tessuti linfoidi associati al tratto digerente e bronco-polmonare).
• Tessuto emopoietico mieloide: il midollo rosso nell'età adulta è limitato alle regioni spugnose di alcune ossa (vertebre, coste, sterno, cingolo pelvico) mentre il resto è modificato in midollo giallo. Il midollo rosso contiene cellule emopoietiche in vario stadio di maturazione. Lo stroma midollare è formato da fibre collagene III e cellule di vario tipo: endoteliali, endostali, adipose, macrofagi, osteoclasti e osteoblasti. Il comportamento vascolare è caratterizzato da sinusoidi e seni vascolari, cioè capillari, vasi venosi post-capillari con pareti discontinue e fenestrate. L'emopoiesi è extravascolare e le cellule mature raggiungono il flusso attraverso le pareti discontinue. Le cellule della serie mieloide sono prossime al lume vascolare mentre la serie granulopoietica si trova a ridosso dell'endostio; con la maturazione assumono proprietà ameboidi per raggiungere i vasi.
  • Cellule reticolari: numerose, di natura fibroblastica.
  • Cellule adipose: aumento associato alla diminuzione dei vasi nella trasformazione da midollo rosso a giallo.
  • Macrofagi: elaborano fattori stimolanti dell'emopoiesi e contribuiscono alla costituzione del microambiente midollare; hanno anche un compito di sorveglianza delle cellule in transito (emocateresi cellule invecchiate).

Cellula staminale e regolazione dell'emopoiesi

Tutte le cellule del sangue derivano da una cellula staminale, progenitore mesenchimale. Caratteristica: homing permette di riconoscere un tessuto emopoietico e ripopolarlo specificamente. Molti dati sostengono la teoria unitaria; è possibile creare colonie di cellule staminali, anche dette CFU (unità formanti colonie). In vitro sono stati studiati anche i fattori di regolazione dell'emopoiesi: fattori locali, microambiente emopoietico e ormoni.

Le cellule staminali possono essere "committed", cioè destinate a trasformarsi in una serie cellulare piuttosto che in un'altra; il progressivo "committment" comporta una restrizione del programma genetico delle cellule staminali: cellule staminali mieloidi, linfoidi. Scarsamente conosciuti sono i meccanismi di commissionamento.

HIM: microambiente emopoietico induttivo, sistema di interazioni cellulari che permette la differenziazione e proliferazione di cellule emopoietiche. Nella regolazione generale intervengono fattori umorali sistemici di natura ormonale e fattori di crescita emopoietica, prodotti da vari tipi di cellule. Importanti sono i fattori di nutrizione essenziali per il mantenimento fisiologico dell'emopoiesi: ferro, B12, acido folico.

Sviluppo degli elementi mieloidi

La cellula comune a queste linee sarebbe l'emocitoblasto.

Serie eritrocitica:

• La cellula staminale mieloide, "commissionata" ad opera del microambiente eritroide, si trasforma in ERC (cellula sensibile all'eritropoietina). Eritropoietina agisce su cellule già determinate, unipotenti, e ne stimola la proliferazione e il differenziamento. Da ERC si passa a BFU-E (burst forming units-erythroid), infine si formano CFU-E che si differenziano in proeritroblasti: cellula più immatura della serie. Gli eritroblasti si dispongono attorno a un istiocito a formare un isolotto eritroblastico, è possibile che gli istiociti secernano fattori che regolano l'emopoiesi. La serie è caratterizzata da una diminuzione delle dimensioni cellulari con espulsione del nucleo. Sviluppo di un eritrocita ca. 6 giorni.
• Proeritroblasto: cellula più grossa di quella staminale, cromatina grossolana, citoplasma basofilo (aumento ribosomi per la sintesi dell'emoglobina).
• Eritroblasto basofilo: riduzione delle dimensioni cellulari, scomparsa dei nucleoli; permane la basofilia citoplasmatica.
• Eritroblasto policromatofilo: minori dimensioni, nucleo con grosse masse eterocromatiniche. Graduale diminuzione di ribosomi e arricchimento di emoglobina, si colorano sia con coloranti acidi che basici.
• Eritroblasto ortocromatico: citoplasma acidofilo per la presenza di emoglobina, nucleo picnotico.
• Eritrocito: nucleo eliminato per espulsione, organuli scomparsi.