Lezioni, Ematologia

EMATOLOGIA

EMOPOIESI

Insieme dei 2 sistemi cellulari predisposti al rinnovamento delle cc. del sangue periferico:

• → eritropoiesi, granulo-monocitopoiesi, megacariocitopoiesi

mielopoiesi

• linfocitopoiesi

Nel suo complesso il sistema emopoietico è un organo complesso di 1000-1500Kg che riesce a far fronte ad un turnover

elementi

8-10 volte > grazie alla presenza di una ristretta popolazione di cc. staminali (0.005-0.01% del totale),

caratterizzati da 2 proprietà fondamentali:

• auto-mantenimento per tutta la vita dell’organismo

• capacità differenziativa → 3 gradi di potenzialità

1) (zigote) → potenziale differenziativo massimo

cc. staminali totipotenti

2) (embrione) → cc. dei 3 foglie( (→ mesoderma, ectoderma, endoderma)

cc. staminali pluripotenti

cc. staminali embrionali → cc. mul)poten)

cc. germinali embrionali

cc. tumorali embrionali questo

Queste cc. costituiscono il trofoblasto e possono essere mantenute tali ed espanse in coltura:

approccio è importante per comprendere se e come rimpiazzare tessuti danneggiati in modo da poter

sviluppare terapie per condizioni cliniche ad oggi incurabili

3) (adulto)

cc. staminali multipotenti

Queste cc. sono estrapolabili dall’adulto e si stanno eseguendo degli studi sulla loro riprogrammazione in

plasticità delle cc. staminali:

(→ è possibile utilizzare cc. staminali

cc. staminali pluripotenti

ematopoietiche per la sintesi di tessuti non midollari modificando il microambiente) e sulla possibilità di

produrre organi immunologicamente compatibili (→ somatic cell nuclear transfer (SCNT))

Le cc. staminali con potenziale capacità differenziativa pluripotente sono estraibili dal midollo, ma anche

dal cordone ombelicale e dalla placenta

Le cc. staminali tissutali possono dividersi in 3 modalità:

• → 2 cc. staminali identiche →

divisione simmetrica aumento del pool staminale

• → 2 cc. che si differenziano e maturano →

divisione differenziativa riduzione del pool staminale

• → 1 cc. staminale + 1 cc. in differenziazione →

divisione asimmetrica mantenimento del pool staminale

Nel midollo osseo si distinguono → cc. progenitrici committed per il mesenchima) e

cc. staminali mesenchimali (MDC

cc. staminali emopoietiche pluripotenti e multipotenti della mielopoiesi o della linfopoiesi,

(→ blocco in G0) dalle quali

progenitori committed

derivano i per lo sviluppo di una sola linea cellulare (→ attiva sintesi di DNA)

in quanto sono assimilabili a

Le cc. staminali e i progenitori non sono riconoscibili morfologicamente (→ SOLO precursori)

linfociti quiescenti (→ ma è possibile il

piccole cc. basofile con nucleo prominente, bassa complessità e attività metabolica),

loro (→ glicoproteina transmembrana specifica di queste popolazioni)

isolamento attraverso la citofluorimetria CD34+,

Il midollo non è l’unica sorgente di cc. staminali in quanto se ne trovano anche nel sangue periferico e nel cordone

in condizioni patologiche

ombelicale, ma fisiologicamente attraversano solo in minima parte la barriera emato-midollare:

o attraverso induzione farmacologica è possibile avere

(es. mielofibrosi) (→ chemio e/o fattori di crescita dell’emopoiesi)

un loro incremento da 0.1/μL a 100-150/μL

Nelle prime settimane di vita l’emopoiesi si ha anche nel sacco vitellino, nel fegato e nella milza ma le cc. staminali di

questi organi non funzionano più nell’adulto se non in corso di patologia (es. mielofibrosi → epatosplenomegalia)

rappresentate dai (→ pro-eritroblasto, mieloblasto,

Le prime popolazioni morfologicamente identificabili sono precursori

monoblasto, megacarioblasto), differenziatesi dai progenitori e incapaci di automantenersi oltre che di dividersi ad un

certo grado di maturazione

La regolazione della proliferazione e della via maturativa è dipendente da 2 fattori essenziali:

• fattori di crescita emopoietici:

regolatori positivi:

o (→ cc. committed):

specifici per una linea maturativa

• EPO → eritropoiesi

• M-CSF, IL-5 → monocitopoiesi

• trombopoietina → megacariocitopoiesi

(→ progenitori emopoietici intermedi) → G-CSF, IL-3, IL-4, GM-CSF

linea non-specifici (→ cc. CD34+) → IL-6, IL-11, IL-12, FTL-3L,

inducenti il reclutamento dei progenitori più primitivi

leukemia inhibitory factor (LIF), stem cell factor (SCF)

regolatori negativi → proteina infiammatoria macrofagica 1α (MIP-1α), TNFα, IFN, TGFβ

o

A seconda dello stadio e della linea maturativa le cc. emopoietiche esprimono diversi recettori che ne determinano

questo ha un’importante ricaduta nei donatori di midollo (→ >

la sensibilità nei confronti di particolari molecole:

emopoiesi) e nei pazienti sottoposti a CT (→ < tempi di recupero della linfopenia iatrogena)

• → supporto e regolazione delle cc. emopoietiche

microambiente midollare

Sono state distinte almeno 2 entità anatomo-funzionali (→ nicchie emopoietiche):

(→ osteoblasti, osteoclasti, cc. mesenchimali dell’endostio) → quiescenza cinetica e

nicchia endostale

o auto-mantenimento delle cc. staminali (→ blocco in G0)

In questo contesto per questo è necessario

è impossibile far passare le cc. staminali nel torrente ematico,

somministrare il gg prima della mobilizzazione il (→ antagonista di CXCR-4) per sbloccarle

plerixafor

(→ cc. sinusoidali endoteliali e periciti) → maturazione, differenziazione e

nicchia vascolare

o mobilizzazione nel circolo

ANEMIE

Per si intende l’insieme

eritropoiesi dei processi con i quali i GR vengono prodotti nel midollo, in quantità tale da

mantenere costante in condizioni fisiologiche la massa eritrocitaria dell’organismo

Il midollo è l’unica sede in cui avviene l’eritropoiesi, anche se assieme a tutte le linee mieloidi nella vita fetale viene

mantenuta da sacco vitellino, milza e fegato

L’unità è l’eritrone, comprendente cc. in diversi stadi maturativi:

anatomo-funzionale dell’eritropoiesi

a) (cc. staminale multipotente mieloide CD33+ (→ ≠ cc. pluripotente CD34+) →

CFU-GEMM progenitori eritroidi:

1) → colonie di grandi dimensioni (30-40000 cc.) di precursori ed

BFU-E (Eritroid Burst Forming Units)

eritrociti maturi (→ aspe)o rosseggiante delle colonie per Hb) dopo coltura di 14-16gg

I. → sopravvivenza in vitro senza EPO = 48-72h,

early BFU-E necessitano di IL-3 e GM-CSF per

proliferare indipendentemente da EPO

II. →

late BFU-E iniziale dipendenza da EPO per la proliferazione

2) → colonie di piccole dimensioni in coltura

CFU-E (Eritroid Colony Forming Units)

Non sono presenti in circolo, si trovano in fase S del ciclo cellulare (≠ BFU-E che sono in fase G0 → 70-90%

morte da esposizione a timidina H3 o chemioterapici ciclo-specifici) e (→ massima

dipendono da EPO

espressione di EpoR, fino a 1100/cc.) (→ ≈ linfoci> quiescen>)

I progenitori non sono riconoscibili morfologicamente ma solo con test funzionali

(→ capacità di generare eritrociti maturi in vitro)

b) (→ ≠ progenitori eritroidi):

morfologicamente distinguibili,

precursori eritroidi

3) → 16 GB in 3gg

pro-eritroblasti

4) (→ 12-15gg per arrivare a questo stadio maturativo):

eritroblasti

I. eritroblasti basofili

II. eritroblasti policromatofili

III. eritroblasti ortocromatici

Quando l’Hb prodotta supera il 20% della concentrazione cellulare si ha blocco proliferativo ed espulsione

(→ re>colocita)

del nucleo in 5-60min

5) → eritrocita giovane che strutture perse in

reticolociti conserva mitocondri, mRNA e RNA ribosomiale,

2-4gg (→ eritrocita maturo)

La è importante in quanto manifestazione di una eritropoiesi accelerata che sta dando

reticolocitosi

fondo alle sue riserve funzionali

All’aspirato midollare colorato con Giemsa si riconoscono gli complessi di

isolotti eritroblastici, precursori eritroidi

(→ aggrega> citoplasma>ci

attorno ad un monocita centrale che fornisce il Fe necessario per la produzione di Hb

di Fe riconoscibili con blu di Prussia)

Nel complesso i precursori rappresentano il 25-30% della cellularità midollare, la restante parte è data invece da

granulociti (→ 2/3 del totale) e megacariociti (piccola parte) ed elementi della serie linfoide

c) → cc. prive di nucleo a forma di disco biconcavo (d = 6-8μm, h = 2.5μm) il cui volume è rappresentato

GR maturi

al 30-36% da Hb

L’eritrocita ha 2 funzioni essenziali:

→

veicolare l’Hb membrana eritrocitaria:

o (→ banda 3, glicoforine) → ancoraggio al citoscheletro

proteine integrali di membrana

(→ spectrina, proteina 4.1, ac>na, anchirina, proteina 4.2) → elevato

proteine del citoscheletro

rapporto S/V e deformabilità (→ a)raversamento di capillari e filtro splenico)

→

proteggere dall’ossidazione permanente l’Hb metabolismo:

o glicolisi anaerobia:

• + +

→ mantenimento dell’integrità

ATP di membrana e del gradiente osmotico Na /K

• NADH → metaemoglobina reduttasi → mantenimento del Fe dell’eme in stato ferroso

++ +++

(Fe ), che verrebbe ossidato dall’O in Fe ferrico (Fe → metaemoglobina)

2 glutatione ridotto (GSH)

via dei esoso-monofosfati → NAPDH → rigenerazione del glutatione in

→ protezione dell’Hb dalla denaturazione ossida>va e mantenimento in soluzione

Fisiologicamente l’eritrone produce 20-30mL di GB al giorno (→ 7g di Hb) ma ha la capacità di aumentare la produzione

fino a 6-8 volte (→ riserva funzionale) in risposta a diversi stimoli, primo fra tutti quello dell’eritropoietina (EPO): si tratta

di una glicoproteina prodotta per l’80% dal rene (oltre a fegato e cc. interstiziali) in risposta ad HIF-1α ed IL-6, molecole

indotte dall’ipossia (→ O atmosferico e tissutale, funzione cardio-polmonare, V ematico, [Hb], affinità per O )

2 2

L’ormone agisce legandosi al recettore EpoR, espresso soprattutto dalle CFU-E ma perso con l’avanzare del processo

mancata apoptosi e > espansione delle CFU-E,

maturativo (→ 0 nei re>coloci>): gli effetti finali della stimolazione sono

accelerata proliferazione e differenziazione degli eritroblasti e < transito midollare dei reticolociti

È importante notare che solo il 10-15% delle cc. dell’eritropoiesi non raggiungono la maturazione completa in quanto

(→ accumulo e apoptosi intra-midollare): questa quota rappresenta l’eritropoiesi la quale risulta

malformate inefficacie,

(→ eritrone iperplas>co ma incapace di differenziare e maturare)

sempre aumentata in corso di anemia anche se

potenzialmente mascherata inizialmente dallo stimolo indotto dall’EPO

Per si intende la riduzione della quantità totale di Hb (→

anemia non servono altri parametri!):

a) → 10g/dL < Hb < 11.5g/dL (d) / 12.5g/dL (u)

anemia lieve

b) → 8g/dL < Hb < 10g/dL

anemia moderata

c) → Hb < 8g/dL

anemia severa

È importante tenere presente che il valore dell’Hb è una concentrazione, quindi diamo per assunto che il V circolante sia

ciò non avviene nel (→ Hb può essere solo lievemente alterata a fronte di una perdita

sanguinamento massivo

normale:

ematica cospicua) e in (→ V ema>co > → Hb < pur in assenza di anemia)

gravidanza

Appurata la condizione di anemia saranno analizzati diversi altri parametri:

• → sintomi generali comuni ma variabili in base alle modalità di insorgenza

clinica (→

anemia cronica adattamento fino ad Hb = 7-8g/dL senza sintomatologia eclatante):

o → moderata astenia, dispnea da sforzo, ridotta concentrazione e memoria, tachicardia

sintomi

→ pallore di cute e mucose, soffio sistolico (→ anemia severa)

segni (→

anemia acuta mancato adattamento):

o → transizione rapida da benessere a sdr clinica importante (→ astenia intensa, dispnea al

sintomi

minimo sforzo, cardiopalmo, cefalea pulsante, vertigini e lipotimie, …)

→ pallore di cute e mucose, soffio sistolico, > PAD, possibile ittero/subittero

segni

• laboratorio: 3

= Hct * 10 / n° GR [mln/mm ]

MCV (V corpuscolare medio)

o →

MCV > 100fL anemia macrocitica

→

MCV < 80fL anemia microcitica = Hb * 100 / Hct → vn = 30-36g/dL

MCHC (concentrazione emoglobinica corpuscolare media)

o →

MCHC < 30g/dL anemia ipocromica

→

MCHC > 30g/dL anemia normocromica 3

= Hb * 10 / n° GR [mln/mm ] → vn = 27-31pg

MCH (contenuto emoglobinico corpuscolare medio)

o

• morfologia delle emazie:

→ < d GR

microcitosi

o → > d GR

macrocitosi

o → zona centrale più chiara

emazie ipocromiche

o / → GR con d e concentrazione emoglobinica variabili (→ v. RDW)

anisocitosi anisocromia

o → GR di forme diverse

poichilocitosi

o → forma sferica con perdita della zona chiara centrale

sferocitosi

o → GR a forma di ellisse

ellissocitosi

o → frammen> di GR

schistocitosi

o → zona centrale colorata, alone intermedio chiaro, alone periferico colorato (→ β-talassemia)

target cells

o → colorazione policroma>ca per la persistenza di residui nucleinici (→ GR giovani)

policromatofilia

o / → residui nucleari nei GR maturi

corpi di Jolly anelli di Cabot

o → fini granulazioni basofile nei GR

punteggiatura basofila

o → granuli di siderina interni (→ splenectomizza>)

siderociti

o → granulazioni grossolane alla periferia dei GR (→ precipita> di Hb da ossidazione)

corpi di Heinz

o donna uomo

6 3 6 3

GR 4-5*10 /mm 4.5-5.5*10 /mm

Hb 11.6-16g/dL 12.5-17g/dL

Hct 36-42% 40-45%

In base al fattore patogenetico dominante si distinguono 4 gruppi fondamentali di anemie:

a) I gruppo → rido)a formazione di eritroblas> (→ aplasia)

anemie normocitiche normocromiche

Si tratta di (→ GR maturi anche se pochi) in cui si ha:

riduzione consensuale dei valori eritrocitari

o riduzione o assenza dei reticolociti

o assenza di eritroblasti all’aspirato midollare

o ipersideremia da mancato utilizzo

o di solito l’aplasia midollare non è specifica per una singola popolazione

Queste condizioni sono rare in quanto

cellulare IRC eritroblastopenia congenita o acquisita)

(→ (→ < EPO),

II gruppo

b) → rido)a formazione di eritroci> (→ eritropoiesi inefficacie)

anemie macrocitiche normocromiche

Si tratta di (→ sintesi di Hb normale) in cui si ha:

riduzione dei reticolociti

o iperplasia eritroblastica all’aspirato midollare (→ accumulo dei precursori)

o impedita o fortemente ridotta la divisione cellulare dei precursori eritroidi deficit di folati o

In questo caso è (→

B12, anemie diseritropoietiche congenite, anemia saturnina)

III gruppo

c) → rido)a sintesi di Hb

anemia microcitiche ipocromiche GR sono in numero normale o relativamente alto

Si tratta di in cui i (→ divisioni

cellulari > per avere una concentrazione emoglobinica normale)

talassemia, sideropenia, anemia infiammatoria, deficit di B6 o proteica grave

Condizioni tipiche associate sono

IV gruppo

d) → rido)a sopravvivenza degli eritroci> (→ emolisi)

anemie normocitiche normocromiche o lievemente macrocitiche unica condizione con

Si tratta di (→

reticolocitosi con elevati livelli di LDH l’eritrone

(→ l’eritrone funziona) → MCV >) (enzima contenuto nei GR):

compensa l’emolisi fino a quando la vita dei GR non si riduce a 1/6 del normale per cui inizialmente si

(→ 20gg),

avranno solo alterazioni morfologiche (→ schistocitosi, soprattutto nell’emolisi meccanica)

alterazioni strutturali/metaboliche dei GR, emolisi immune o meccanica

Si associano ad (es. valvole cardiache)

ANEMIA SIDEROPENICA

• fisiologia:

a) → 20-30mg/die con una dieta congrua

assorbimento del Fe ++

→

Fe emico assorbimento diretto dell’eme + assorbimento del Fe

Si tratta del Fe maggiormente assorbito (≈ 30%) ed è poco influenzato dalla composizione della

dieta, il problema è che il contenuto in Fe emico delle carni è ridotto

+++ ++

→

Fe non emico necessaria la riduzione da Fe (ferrico) a Fe (ferroso)

Anche se rappresenta la principale fonte di Fe il suo assorbimento è limitato (≈ 10%) e

fortemente condizionato dalla dieta

È importante notare che i cibi che contengono più Fe non sono molto consumati (es. fegato),

inoltre nell’etilismo da vino (→ 2-12mg Fe/100g) il carico marziale è notevole e può dare tossicità

L’assorbimento è mediato in gran parte da duodeno e metà prossimale del digiuno

Diversi sono i fattori coinvolti nella regolazione dell’assorbimento del Fe:

→ Fe della dieta, pH, chelan>

fattori intraluminali

o → anatomia, mo>lità, Fe contenuto negli enterociti, farmaci

fattori mucosali

o → deposi> e turnover del Fe, ipossia, emocromatosi, disordini metabolici

fattori corporali

o la produzione di peptide prodotto dal fegato

In corso di anemia e/o ipossia viene inibita epcidina,

(→ proteina di fase acuta) con proprietà regolatore negativo

antibatteriche che agisce da

dell’assorbimento intestinale del Fe: legandosi alla ferroportina degli enterociti ne determina la

degradazione lisosomiale, inibendo così il passaggio del Fe contenuto nella cc. al plasma con

conseguente perdita dello stesso (→ cic