Avicenna-58.ru

Медицинский журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Гемопоэтические стволовые клетки желточного мешка

Гемопоэтические стволовые клетки желточного мешка

ДЛЯ ТОГО ЧТОБЫ СКАЧАТЬ СТАТЬЮ В ФОРМАТЕ PDF ВАМ НЕОБХОДИМО АВТОРИЗОВАТЬСЯ, ЛИБО ЗАРЕГИСТРИРОВАТЬСЯ

В настоящее время лишь часть пациентов, нуждающихся в трансплантации гемопоэтических стволовьх клеток, имеет возможность получить иммунологически совместимый материал. Источниками гемопоэтических стволовьх клеток являются костный мозг, периферическая и пуповинная кровь. Хотя гемопоэтические стволовые клетки пуповиной крови имеют много преимуществ, их количество в доступном объеме пуповинной крови недостаточно для трансплантации взрослому человеку. В данной работе мы сообщаем, что ткань зрелой плаценты человека содержит большое количество гемопоэтических стволовых клеток, которые не связаны непосредственно с кровообращением плода или матери. Количество этих гемопоэтических стволовых клеток в целой плаценте в 10 раз превышает их количество в доступном объеме пуповинной крови. Гемопоэтические стволовые клетки, полученные из свежей или криоконсер-вированной плаценты, дифференцируются в клетки эритроидного и миелоидного ростков как in vitro, так и in vivo при трансплантации иммунодефицитным мышам. Таким образом, криоконсервирован-ная плацента может служить потенциальным источником для замещения пула гемопопоэтических стволовых клеток у человека.

Введение

Плацента — провизорный орган, осуществляющий связь между организмом матери и плодом в процессе внутриутробного развития. Помимо выполнения известных фундаментальных функций, плацента млекопитающих представляет собой богатый резервуар гемопоэтических стволовых клеток (ГСК). В процессе онтогенеза происходит миграция очагов гемопоэза. К настоящему времени наиболее детально исследованы процессы плацентарного гемопоэза у мышей, который во многих отношениях может служить моделью кроветворения у человека.

У мыши эмбриональный гемопоэз начинается после гаст-руляции, когда группа специализированных мезодермальных клеток-предшественников (гемангиобластов) коммитируется на путь гемопоэза. Первые кроветворные предшественники мигрируют в стенку желточного мешка и инициируют продукцию эмбриональных «красных кровяных телец». Существуют данные, что дефинитивные ГСК, возможно, происходят из другой группы мезодермальных клеток [1]. Множество исследований свидетельствует о том, что мезенхима участка эмбриона, обозначаемого как «аорта-го-нады-мезонефрос» (АГМ), который ограничен дорзальной аортой и урогенитальными гребнями, является источником ГСК [2-5]. Дополнительно ГСК формируются в пуповинной и вителлиновой артериях [6]. Эти ГСК, вероятно, колонизируют развивающуюся печень, которая служит основным органом кроветворения уже в плодном периоде. Несмотря на прогресс в идентификации ГСК в зародышевых органах, до сих пор мало известно о происхождении различных пулов ГСК и их относительном вкладе в гемопоэз. Так, до 2003 года оставалось не выясненным, являются ли клетки АГМ единственным источником быстро растущего пула ГСК фетальной печени [7]. Новые перспективы в решении этого вопроса появились в связи с обнаружением в мышиной плаценте на средних сроках гестации многочисленных мульти-потентных клеток-предшественников и ГСК, что указывает на важную роль плаценты в становлении гемопоэза [8-10]. Еще в 70-е годы XX века было показано, что предшественники В-клеток появляются в плаценте мыши перед тем как попасть в печень [11]. Клетки, обладающие способностью генерировать В-лимфоциты, обнаруживались в плаценте на стадии Э9.5, их число достигало максимума на Э12.5 и затем снижалось, аналогичную кинетику демонстрировала и популяция ГСК [9]. Так, к концу внутриутробного развития количество ГСК в плаценте у мышей снижается, что, возможно, является отражением процесса миграции плацентарных ГСК в печень и другие развивающиеся кроветворные органы плода [тимус, селезенку и костный мозг). Накопленные данные позволяют предположить, что плацента может функционировать как орган лимфо- и миелопоэза.

Цель нашего исследования состояла в оценке человеческой плаценты как потенциально возможного источника ГСК в процессе естественного гемопоэза.

Материал и методы

Зрелые плаценты человека были получены в Госпитале Альта Бэйтс (Бэркли, Калифорния, США) с согласия доноров. Иммуногистохимические исследования тканей плаценты на присутствие CD34 и других маркеров ГСК -CD90, CD38, CD133 проводили на срезах с парафиновых блоков, методом иммунофлюоресценции после обработки протеиназой К. На первом этапе проводили перфузию плацент через артерии и вену пупочного канатика раствором антикоагулянта и сосудорасширяющего агента. Далее, для выделения клеток, в артериальное русло вводили 50 мл физиологического раствора на фосфатном буфере с антибиотиками [пенициллин, стрептомицин и фунгизон), протеазами (дис-паза (2,5 ед./мл), трипсин (0,5 мг/мл)) и ЭДТА. Образцы тканей плаценты измельчали и помещали в буфер с колла-геназой I (0,1%) и диспазой (2,5 ед./мл) на 30 мин при 37°C. Полученные таким образом образцы перемешивали и фильтровали через фильтр с размером пор 100 мкм в течение 5 мин.

Для получения мезенхимальных стволовых клеток (МСК), тканевый лизат центрифугировали при 400g в течение 1 5 мин., удаляли супернатант. Культивирование проводили в соответствии с ранее описанным протоколом [12].

Часть плацент криоконсервировали по следующей схеме. Плаценты промывали 250 мл буферного раствора (см. выше), затем проводили перфузию раствором смеси криоконсервантов (пропилен гликоль (15%), DMSO (14%), Formamide (14%) и др. в течение 40 мин. Затем плаценты замораживали в морозильной камере (-80°С) в течение 12 часов, после чего помещали в жидкий азот.

Количество CD34+ клеток в гомогенахы тканей определяли с помощью проточного цитофлюориметра FACScaliber (BD Bioscences, San Jose, CA) с использованием Procount Progenitor Cell Enumeration Kit (BD Bioscences). Выделяли CD34/CD45 положительную популяцию клеток. Жизнеспособность клеток определяли с помощью ядерно-цитоплазматического окрашивания To-Pro.

Дифференцировочный потенциал клеток оценивали с использованием полной среды MethoCult® на основе ме-тилцеллюлозы (Stem Cell Technologies, Canada). Присутствие клеток-инициаторов долговременно поддерживающихся культур определяли с использованием фидерного слоя из стромальных клеток плацентарного происхождения от того же донора. Для инактивации фидера культуру обрабатывали раствором митомицина С (10 мкг/мл) (Sigma, St.Louis, MO) в течение 2 часов.

В экспериментах с трансплантацией полученных клеток использовали иммунодефицитных мышей двух линий (Jaxon Laboratories, Bar Harbor, Maine): необлученных NOD.Cg-Prkdcscid Il2rgtm1Wjl/SzJ (JaxLab Cat. № 005557) и целиком облученных (2,5 Gy) NOD.Cg-Rag1tm1Mom Prf1tm1Sdz/Sz (JaxLab Cat. № 004848). Всем мышам внутрибрюшинно вводили 106 ядросодержащих клеток, выделенных из плацентарных тканей. Через 2-3 мес. после трансплантации животных выводили из опыта и производили иммуноокрашивание клеток крови, костного мозга и селезенки антителами к человеческим CD45 (общий лейкоцитарный маркер), CD3 (лимфоцитарный маркер), CD25 (лимфоцитарно/моноци-тарный маркер) и CD51/CD61 (маркеры тромбоцитов/ мегакариоцитов). Подсчет клеток проводили с помощью проточной цитометрии с использованием соответствующих негативных (мыши без трансплантации) и позитивных конт-ролей (человеческая кровь).

Результаты

В исследовании мы уделили основное внимание двум классическим маркерам человеческих ГСК: CD133 и CD34. Известно, что примитивные ГСК, гемопоэтические клетки-предшественники и гемангиобласты экспрессируют CD133. CD133+ клетки костного мозга эффективно заселяются в ткани иммунодефицитных мышей, и эта популяция CD133+ ГСК содержит предшественники гранулоцитов/макрофагов. Популяция CD133+ в костном мозге и крови коэкспрессирует CD34. У человека колониеформирующая активность характерна для популяции CD34+ клеток, которые способны к колонизации и репопуляции кроветворных органов иммуннодефицитных мышей. Популяция CD34+ клеток костного мозга содержит ГСК, которые поддерживают гемопоэз в течение всей жизни организма.

Иммуногистохимическое исследование тканей плаценты показало присутствие многочисленных кластеров CD34+ клеток, не связанных с микроциркуляторным руслом, локализованных в свободной соединительной ткани (рис. 1). Количество CD34+ клеток составляло 0,2±0,03% всех клеток плаценты, их общее число в среднем составляло 2,5х107 клеток на плаценту. Была отмечена колокализация CD34 и других классических маркеров ГСК — CD90, CD38, CD133 (см. рис. 1).

Сравнительный анализ пуповинной крови и препаратов, полученных после обработки плаценты протеолитическими ферментами, показал гораздо более высокий выход живых, CD45dimCD34+ клеток из плаценты. Общее количество ГСК, доступных в препарате плаценты, по сравнению с общим объемом пуповинной крови из этого же источника, было в среднем в 10-12 раз выше (см. рис. 1).

Иммуногистохимическое исследование также показало присутствие многочисленных кластеров CD133+ клеток, локализованных в свободной соединительной ткани (рис. 2). Cреди этих кластеров выявлялись очаги эритро-поза.

Гистологические и цитометрические данные свидетельствуют о том, что плацента является очень богатым источником CD34+ и CD133+ ГСК. Для того, чтобы убедиться в жизнеспособности и дифференцировке ГСК после обработки ткани протеиназами, мы оценили способность клеток к дифференцировке в клетки крови, используя стандартные тесты на колониеобразование, включая СFU-E, BFU-E, CFU-GM, CFU-GEMM, результаты сравнивались с такими же тестами в отношении ГСК пуповинной крови. Между числом колоний, образованных одинаковым количеством клеток плаценты или клеток пуповинной крови из той же плаценты, не было выявлено статистически значимой разницы. Клетки, растущие в MethoCult® в течение 14 дней, были позитивны в отношении гемоглобина, CD45, CD25, CD31 (маркера В-лимфоцитов, моноцитов и тромбоцитов), CD11b (маркера моноцитов и гранулоцитов) и CD69 (маркера макрофагов) (рис. 3).

Читайте так же:
Выделения на поздних сроках беременности

Для того, чтобы показать присутствие среди первичных плацентарных клеток клеток-иниицирующих долговременную гемопоэтическую культуру, первичные плацентарные клетки культивировали в течение 6 нед. на фидерном слое из стромальных клеток, выделенных из тех же образцов плаценты. В этом случае ГСК активно дифференцировались в среде MethoCult®, что доказывало присутствие клеток-инициаторов долговременной культуры среди первичных плацентарных клеток.

У иммунодефицитных мышей NOD/SCID, получивших сублетальную дозу облучения, введение плацентарных CD34+ ГСК приводило к появлению в костном мозге, селезенке и периферической крови CD45+CD3+ лимфоцитов. Химеризм (присутствие человеческих клеток крови) достигал 9-12%, составляя в среднем 3±1%. Наблюдалось присутствие CD45+CD29+ клеток, а также CD45+CD51+/ CD69+ клеток.

Аналогичные исследования после криоконсервации плацент и хранения в течение 1-3 мес. показали сходные результаты. Удалось получить такое же количество жизнеспособных CD34+ клеток, сохранивших способность к дифференцировке.

Обсуждение

Полученные результаты показывают, что плацента человека содержит чрезвычайно большое количество гемопоэ-тических клеток-предшественников. Из плацентарных тканей человека можно получить большее количество CD34+ ГСК, чем из пуповинной крови. Эти клетки сохраняют свои способности к прогрессивной дифференцировке по пути лимфо- и миелопоэза после криоконсервации.

В некоторых исследованиях на мышах показано, что плацента в 2-4 раза богаче ГСК, чем даже фетальная печень [8, 13]. На стадии Э9 и Э10 в плаценте уже присутствовали ГСК, в то время как в печени их еще не было.

Особенностью плацентарных ГСК является быстрое увеличение их численности в период между Э11.5 и Э12.5 [9]. В результате чего в этот период содержание ГСК в плаценте более чем в 15 раз превышает численность ГСК в АГМ или в желточном мешке, что, возможно, говорит об уникальном кроветворном микроокружении, которое существует в плаценте. Увеличение пула ГСК в период Э11.5-Э12.5 было более выраженным, чем увеличение соответствующего пула клоногенных клеток-предшественников, что свидетельствует о том, что плацентарное микроокружение способствует поддержанию ГСК без одновременной дифференцировки в последующие кроветворные классы [9]. Количество гемо-поэтических клеток в плаценте на средних сроках гестации (соответствующих примерно 1-2 месяцам гестационного возраста человеческого эмбриона) во много раз превосходит их количество в зрелой плаценте, пуповинной крови и циркулирующей крови in toto. Данные результаты показывают, что плацента является ранее недооцененным источником ГСК.

В настоящее время основными источниками ГСК для трансплантации в клинической практике служат костный мозг, периферическая и пуповинная кровь. Но потребность в HLA-совместимых стволовых и прогениторных кроветворных клетках превышает возможность по их заготовке. Менее чем 30% потенциальных реципиентов имеют HLA-идентичных родственников, в связи с чем широко распространенной является пересадка аллогенных ГСК костного мозга, которая часто приводит к неблагоприятным реакциям со стороны иммунной системы. Кроме того, не следует забывать и о главном ограничении использования человеческой пуповинной крови для трансплантации — низкое содержание в ней ГСК, недостаточное для обеспечения адекватного восстановления гемопоэза у взрослых реципиентов [14].

Результаты нашей работы с очевидностью показывают, что криоконсервирование плаценты с помощью перфузии и последующего замораживания может являться альтернативным и эффективным способом сохранения аутогенных кроветворных стволовых клеток в количестве, достаточном для реконституции гемопоэза взрослых пациентов.

Гемопоэтические стволовые клетки желточного мешка

Эмбриональный источник развития кроветворных тканей — мезенхима. В эмбриогенезе можно различать 3 периода гемопоэза: 1) внезародышевый, или мезобластический (1-2 мес), 2) гепато-тимо-лиенальный (2-5 мес), 3) медулло-тимо-лимфоидный (5-10 мес).

Постэмбриональным гемопоэзом, или физиологической регенерацией крови, называют кроветворение во взрослом организме.
Кроветворение в желточном мешке. В конце 2-й — начале 3-й недели эмбриогенеза в мезенхиме стенки желточного мешка образуются кровяные островки, в составе которых клетки дифференцируются на плоские эндотелиальные и округлые клетки. Последние преобразуются в стволовые кроветворные клетки. При внезародышевом кроветворении из стволовых клеток формируются первичные эритробласты — мегалобласты. Они делятся внутри сосудистого русла (интраваскулярно). Небольшая часть мегалобластов превращается в безъядерные первичные эритроциты — мегалоциты. Образуется также незначительное количество вторичных эритроцитов меньшей величины, чем мегалоциты. Экстраваскулярно дифференцируется часть первичных лейкоцитов (гранулоцитов — нейтрофилов и эозинофилов). Из желточного мешка стволовые кроветворные клетки по развивающимся сосудам расселяются по органам зародыша.

Кроветворение в печени. На 2-м месяце эмбриогенеза печень становится центром кроветворения. Источником гемопоэза здесь служат стволовые кроветворные клетки. Кроветворение в печени происходит экстраваскулярно. Из стволовых кроветворных клеток образуются эритроциты, зернистые гранулоциты (нейтрофилы и эозинофилы) и мегакариоциты. Зернистые лейкоциты развиваются здесь укороченным путем и не имеют четкой специфической зернистости. К концу эмбриогенеза человека кроветворение в печени постепенно прекращается.

кроветворные ткани

Кроветворение в селезенке. На 4—5-м месяцах эмбриогенеза человека селезенка становится универсальным органом гемопоэза, в котором экстраваскулярно образуются все клетки крови. Позднее процессы эритро- и гранулоцитопоэза в селезенке угасают, но усиливается образование незернистых лейкоцитов.

Кроветворение в красном костном мозге и тимусе. Постепенно центральным органом кроветворения становится красный костный мозг. Строму его вначале образует мезенхима, которая позднее преобразуется в ретикулярную ткань. Ретикулярная ткань, в трехмерной сети которой происходит развитие эритроцитов, гранулоцитов, моноцитов и мегакариоцитов, называют миелоидной тканью. Миелоидная ткань — специализированная гемопоэтическая ткань красного костного мозга. Она обеспечивает развитие стволовых клеток и всех форменных элементов крови. Наряду с миелоидной к кроветворным тканям относится лимфоидная ткань, которая развивается в лимфатических узлах, селезенке и других лимфоидных органах, составляющих лимфоидную систему. Здесь в сети ретикулярной ткани происходит образование лимфоцитов, плазматических клеток, удаление клеток и продуктов их распада.

К центральным органам кроветворения относится тимус, в котором на 2-м месяце эмбриогенеза начинают дифференцироваться лимфоциты тимуса. В дальнейшем они расселяются по периферическим органам лимфоидной системы.

Кроветворение в лимфатических узлах начинается с 4-го месяца эмбриогенеза после миграции стволовых кроветворных клеток.
В соответствии с унитарной теорией кроветворения А.А. Максимова, существует единый источник развития для всех клеток крови. Исходной клеткой для всех ростков кроветворения является стволовая кроветворная клетка, сходная по своему строению с малым лимфоцитом. А.А. Максимов (1911) писал, что индифферентные блуждающие клетки, или лимфоциты в широком смысле, одарены очень большой потенцией развития: «Это индифферентная мезенхимная блуждающая клетка, лимфоцит, является общей родоначальницей всех элементов крови. Попадая в благоприятные условия, она проявляет свою потенцию развития, причем в зависимости от условий, направление развития и продукты его получаются очень разнообразными». Унитарная теория кроветворения была развита в трудах А.А. Заварзина, Н.Г. Хлопина, А.Н. Крюкова, М.И. Аринкина и др. Метод селезеночных колоний, разработанный канадскими учеными Тиллом и МакКуллохом (1961), прозволил идентифицировать вид клеток, являющийся источником развития клеток эритроидного, гранулоцитарного и мегакариоцитарного рядов. Эту клетку, которая гистологически сходна с малым темным лимфоцитом, авторы назвали колониеобразующей единицей (КОЕ).

В развитии клеток крови условно выделяются классы клеток. По мере перехода клеток из класса в класс, в каждом из них все более отчетливо обнаруживаются гемопоэтические клеточные диффероны, которые характеризуются определенными гистологическими признаками. Однако клетки первых трех классов по своему строению идентичны. Только методы иммуноцитохимии позволяют различать клетки по наборам клеточных рецепторов, что является показателем дивергентной дифференцировки стволовой клетки.

В общем виде развитие клеток крови происходит в следующей последовательности.

1-й класс — плюрипотентные клетки — это стволовые кроветворные клетки (СКК). Стволовая клетка является общим самоподдерживающимся предшественником всех клеток крови, включая все виды иммунокомпетентных клеток. Полагают, что каждая из стволовых клеток способна проделать по меньшей мере 100 митозов, т. е. потомками одной стволовой клетки можно было бы обеспечить всю кроветворную систему. Однако стволовые клетки после цикла пролиферации в эмбриогенезе переходят в состояние покоя. Она лишена каких-либо специфических признаков строения и локализуется в миелоидной ткани среди популяции лимфоците- или моноцитоподобных элементов. Она может с током крови мигрировать по тканям организма. Объективным методом обнаружения и количественного учета стволовых клеток является метод селезеночных колоний. Стволовые клетки составляют около 0,1% популяции кроветворных элементов.

Читайте так же:
Запах кала изо рта : причины, симптомы, диагностика, лечение

2-й класс. Стволовые клетки под влиянием ряда факторов (тромбопоэтический, ИЛ-7 и др.) дивергентно дифференцируются в двух направлениях: полустволовые, или мультипотентные, клетки — предшественники миелопоэза (КОЕ-ГЭММ) и мультипотентные клетки — предшественники лимфопоэза (КОЕ-Л). В составе колоний эти клетки имеют ограниченные возможности к самоподдержанию (около 3-4 недель), однако этого достаточно для поддержания физиологической регенерации крови.

3-й класс. Из мультипотентных клеток — предшественников миелопоэза (КОЕ-ГЭММ) в результате дивергентной дифференцировки, происходящей под влиянием ряда факторов микроокружения, возникают следующие клеточные линии: а) родоначальные (прогениторные) клетки, или клетки-предшественники, эритропоэза (БОЭ-Э, от англ. burst — взрыв) и развивающиеся из них КОЕ-Э; б) общие родоначальные клетки гранулоцито- и моноцитопоэза (КОЕ-ГМо). Последние в процессе дальнейшей дивергентной дифференцировки под влиянием факторов микроокружения формируют родоначальные клетки для нейтрофильных (гранулоцит-стимулирующий фактор), эозинофильных (ИЛ-5) и базофильных (ИЛ-3) гранулоцитов (КОЕ-Гн, КОЕ-Эо, КОЕ-Б) и моноцитов (КОЕ-Мо, фактор — моноцит-колониестимулирующий).

Мультипотентные клетки лимфопоэза (КОЕ-Л) под влиянием дифференцировочных факторов микроокружения (ИЛ-7, ИЛ-6) развиваются в родоначальные клетки Т- и В-лимфоцитов.

Мультипотентные клетки КОЕ-ГЭММ (при участии тромбопоэтина и ИЛ-11) являются источником развития родоначальной клетки для мегакариоцитов (КОЕ-Мег).

Таким образом, важнейшее свойство, которое приобретают в миелопоэзе и лимфопоэзе кровеобразующие клетки — это формирование рецепторно-трансдукторной системы, реагирующей на конкретные факторы дифференцировки (эритропоэтин, тромбопоэтин, колониестимулирующие факторы, интерлейкины — ИЛ и др.), вырабатываемые кроветворным микроокружением и клетками других органов. Все это приводит к тому, что в клетках появляются гистологические маркеры, на основе которых можно с большой вероятностью отнести ту или иную клетку к конкретному гемопоэтическому ряду (дифферону).

IV-й класс клеток — гистологически распознаваемые клетки кроветворной ткани — это пролиферирующие клетки («бласты»). Они способны к пролиферации и дифференцировке.
V-й класс — созревающие клетки («про-циты») и VI класс — зрелые клетки периферической крови.

ГЕМОПОЭЗ

Кроветворением, или гемопоэзом, называют развитие крови. Различают эмбриональный гемопоэз, который происходит в эмбриональный период и приводит к развитию крови как ткани, и постэмбриональный гемопоэз, который представляет собой процесс физиологической регенерации крови.

Развитие эритроцитов называют эритропоэзом, развитие гранулоцитов — гранулоцитопоэзом, тромбоцитов — тромбоцитопоэзом, моноцитов — моноцитопоэзом, развитие лимфоцитов и иммуноцитов — лимфоцито- и иммуноцитопоэзом.

Эмбриональный гемопоэз

В развитии крови как ткани в эмбриональный период можно выделить 3 основных этапа, последовательно сменяющих друг друга – мезобластический, гепатолиенальный и медуллярный.

Первый, мезобластический этап – это появление клеток крови во внезародышевых органах, а именно в мезенхиме стенки желточного мешка, мезенхиме хориона и стебля. При этом появляется первая генерация стволовых клеток крови (СКК). Мезобластический этап протекает с 3-й по 9-ю неделю развития зародыша человека.

Второй, гепатолиенальный этап начинается с 5—6-й недели развития плода, когда печень становится основным органом гемопоэза, в ней образуется вторая генерация стволовых клеток крови. Кроветворение в печени достигает максимума через 5 мес и завершается перед рождением. СКК печени заселяют тимус, селезенку и лимфатические узлы.

Третий, медуллярный (костномозговой) этап — это появление третьей генерации стволовых клеток крови в красном костном мозге, где гемопоэз начинается с 10-й недели и постепенно нарастает к рождению. После рождения костный мозг становится центральным органом гемопоэза.

Рассмотрим подробнее особенности гемопоэза в стенке желточного мешка, в печени, в тимусе, селезенке, лимфатических узлах и в костном мозге.

Кроветворение в стенке желточного мешка

В мезенхиме стенки желточного мешка обособляются зачатки сосудистой крови, или кровяные островки. В них мезенхимные клетки округляются, теряют отростки и преобразуются в стволовые клетки крови. Клетки, ограничивающие кровяные островки, уплощаются, соединяются между собой и образуют эндотелиальную выстилку будущего сосуда. Часть стволовых клеток дифференцируется в первичные клетки крови (бласты). Большинство первичных кровяных клеток митотически делится и превращается в первичные эритробласты, характеризующиеся крупным размером – мегалобласты. Это превращение совершается в связи с накоплением эмбрионального гемоглобина (HbF) в цитоплазме бластов. В некоторых первичных эритробластах ядро подвергается кариорексису и удаляется из клеток, в других ядро сохраняется. В результате образуются безъядерные и ядросодержащие первичные эритроциты, отличающиеся большим размером по сравнению с нормоцитами и поэтому получившие название мегалоцитов. Такой тип кроветворения называется мегалобластическим. Он характерен для эмбрионального периода, но может появляться в постнатальном периоде при некоторых заболеваниях.

Наряду с мегалобластическим в стенке желточного мешка начинается нормобластическое кроветворение, при котором из бластов образуются вторичные эритробласты, из которых образуются вторичные эритроциты (нормоциты).

Развитие эритроцитов в стенке желточного мешка происходит внутри первичных кровеносных сосудов, т.е. интраваскулярно. Одновременно экстраваскулярно из бластов, расположенных вокруг сосудистых стенок, дифференцируется небольшое количество гранулоцитов — нейтрофилов и эозинофилов.

Часть СКК остается в недифференцированном состоянии и разносится током крови по различным органам зародыша, где происходит их дальнейшая дифференцировка в клетки крови или соединительной ткани. После редукции желточного мешка основным кроветворным органом временно становится печень.

Кроветворение в печени

Печень закладывается примерно на 3—4-й неделе эмбриональной жизни, а с 5-й недели она становится центром кроветворения. Кроветворение в печени происходит экстраваскулярно, — по ходу капилляров, врастающих вместе с мезенхимой внутрь печеночных долек. Источником кроветворения в печени являются стволовые клетки крови, из которых образуются бласты, дифференцирующиеся во вторичные эритроциты.

Одновременно с развитием эритроцитов в печени образуются зернистые лейкоциты, главным образом нейтрофильные и эозинофильные.

Кроме гранулоцитов, в печени формируются гигантские клетки — мегакариоциты, — предшественники тромбоцитов. К концу внутриутробного периода кроветворение в печени прекращается.

Кроветворение в тимусе

Тимус закладывается в конце 1-го месяца внутриутробного развития, и на 7—8-й неделе его эпителий начинает заселяться стволовыми клетками крови, которые дифференцируются в лимфоциты тимуса. Увеличивающееся число лимфоцитов тимуса дает начало T-лимфоцитам, заселяющим T-зоны периферических органов иммунопоэза.

Кроветворение в селезенке

Закладка селезенки также происходит в конце 1-го месяца эмбриогенеза. Из вселяющихся сюда стволовых клеток происходит экстраваскулярное образование всех видов форменных элементов крови, т.е. селезенка в эмбриональном периоде представляет собой универсальный кроветворный орган. Образование эритроцитов и гранулоцитов в селезенке достигает максимума на 5-м месяце эмбриогенеза. После этого в ней начинает преобладать лимфоцитопоэз.

Кроветворение в лимфатических узлах

Первые закладки лимфоузлов человека появляются на 7—8-й неделе эмбрионального развития. Большинство лимфатических узлов развивается на 9—10-й неделе. В этот же период начинается проникновение в лимфатические узлы стволовых клеток крови, из которых на ранних стадиях дифференцируются эритроциты, гранулоциты и мегакариоциты. Однако формирование этих элементов быстро подавляется образованием лимфоцитов, составляющих основную часть лимфатических узлов.

Появление единичных лимфоцитов происходит уже в течение 8—15-й недели развития, однако массовое «заселение» лимфатических узлов предшественниками T- и B-лимфоцитов начинается с 16-й недели, когда формируются посткапиллярные венулы, через стенку которых осуществляется процесс миграции клеток. Из клеток-предшественников дифференцируются сначала лимфобласты (или большие лимфоциты), а далее средние и малые лимфоциты. Дифференцировка T- и B-лимфоцитов происходит, соответственно, в T- и B-зависимых зонах лимфатических узлов.

Кроветворение в костном мозге

Закладка костного мозга осуществляется на 2-м месяце эмбрионального развития. Первые гемопоэтические элементы появляются на 12-й неделе развития; в это время основную массу их составляют эритробласты и предшественники гранулоцитов. Из СКК в костном мозге формируются все форменные элементы крови, развитие которых происходит экстраваскулярно. Часть СКК сохраняется в костном мозге в недифференцированном состоянии. Они могут расселяться по другим органам и тканям и являться источником развития клеток крови и соединительной ткани.

Таким образом, костный мозг становится центральным органом, осуществляющим универсальный гемопоэз, и остается им в течение постнатальной жизни. Он обеспечивает стволовыми кроветворными клетками тимус и другие гемопоэтические органы.

Постэмбриональный гемопоэз

Постэмбриональный гемопоэз представляет собой процесс физиологической регенерации крови, который компенсирует физиологическое разрушение дифференцированных клеток. Он подразделяется на миелопоэз и лимфопоэз.

Миелопоэз происходит в миелоидной ткани, расположенной в эпифизах трубчатых и полостях многих губчатых костей. Здесь развиваются эритроциты, гранулоциты, моноциты, тромбоциты, а также предшественники лимфоцитов. В миелоидной ткани находятся стволовые клетки крови и соединительной ткани. Предшественники лимфоцитов постепенно мигрируют и заселяют тимус, селезенку, лимфоузлы и некоторые другие органы.

Читайте так же:
Открытый перелом голени : причины, симптомы, диагностика, лечение

Лимфопоэз происходит в лимфоидной ткани, которая имеет несколько разновидностей, представленных в тимусе, селезенке, лимфоузлах. Она выполняет функции образования T- и B-лимфоцитов и иммуноцитов (например, плазмоцитов).

Миелоидная и лимфоидная ткани являются разновидностями соединительной ткани, т.е. относятся к тканям внутренней среды. В них представлены две основные клеточные линии — клетки ретикулярной ткани и гемопоэтические клетки.

Ретикулярные, а также жировые, тучные и остеогенные клетки вместе с межклеточным веществом формируют микроокружение для гемопоэтических элементов. Структуры микроокружения и гемопоэтические клетки функционируют в неразрывной связи друг с другом. Микроокружение оказывает воздействие на дифференцировку клеток крови (при контакте с их рецепторами или путем выделения специфических факторов).

Таким образом, для миелоидной и всех разновидностей лимфоидной ткани характерно наличие стромальных и гемопоэтических элементов, образующих единое функциональное целое.

СКК относятся к самоподдерживающейся популяции клеток. Они редко делятся. Выявление СКК стало возможным при применении метода образования клеточных колоний – потомков одной стволовой клетки.

Пролиферативную активность СКК регулируют колониестимулирующие факторы (КСФ), различные виды интерлейкинов (ИЛ-3 и др.). Каждая СКК в эксперименте или лабораторном исследовании образует одну колонию и называется колониеобразующей единицей (сокращенно КОЕ, CFU).

Исследование клеточного состава колоний позволило выявить две линии их дифференцировки. Одна линия дает начало мультипотентной клетке — родоначальнице гранулоцитарного, эритроцитарного, моноцитарного и мегакариоцитарного рядов гемопоэза (сокращенно КОЕ-ГЭММ). Вторая линия дает начало мультипотентной клетке — родоначальнице лимфопоэза (КОЕ-Л).

Из мультипотентных клеток дифференцируются олигопотентные (КОЕ-ГМ) и унипотентные родоначальные клетки. Методом колониеобразования определены родоначальные унипотентные клетки для моноцитов (КОЕ-М), нейтрофильных гранулоцитов (КОЕ-Гн), эозинофилов (КОЕ-Эо), базофилов (КОЕ-Б), эритроцитов (БОЕ-Э и КОЕ-Э), мегакариоцитов (КОЕ-МГЦ), из которых образуются клетки-предшественники. В лимфопоэтическом ряду выделяют унипотентные клетки — предшественницы для B-лимфоцитов и для T-лимфоцитов. Полипотентные (плюрипотентные и мультипотентные), олигопотентные и унипотентные клетки морфологически не различаются.

Все приведенные выше стадии развития клеток составляют четыре основных класса, или компартмента, гемопоэза:

  • I класс — СКК — стволовые клетки крови (плюрипотентные, полипотентные);
  • II класс — КОЕ-ГЭММ и КОЕ-Л — коммитированные мультипотентные клетки (миелопоэза или лимфопоэза);
  • III класс — КОЕ-М, КОЕ-Б и т.д. — коммитированные олигопотентные и унипотентные клетки;
  • IV класс — клетки-предшественники (бласты, напр.: эритробласт, мегакариобласт и т.д.).

Сразу отметим, что оставшиеся два класса гемопоэза составляют созревающие клетки (V класс) и зрелые клетки крови (VI класс).

Эритропоэз у млекопитающих и человека протекает в костном мозге в особых морфофункциональных ассоциациях, получивших название эритробластических островков. Эритробластический островок состоит из макрофага, окруженного одним или несколькими кольцами эритроидных клеток, развивающихся из унипотентной КОЕ-Э, вступившей в контакт с макрофагом. КОЕ-Э и образующиеся из нее клетки (от проэритробласта до ретикулоцита) удерживаются в контакте с макрофагом его рецепторами.

У взрослого организма потребность в эритроцитах обычно обеспечивается за счет усиленного размножения эритробластов. Но всякий раз, когда потребность организма в эритроцитах возрастает (например, при потере крови), эритробласты начинают развиваться из предшественников, а последние — из стволовых клеток.

В норме из костного мозга в кровь поступают только эритроциты и ретикулоциты.

Регуляция гемопоэза

  • факторами роста, обеспечивающими пролиферацию и дифференцировку СКК и последующих стадий их развития,
  • факторами транскрипции, влияющими на экспрессию генов, определяющих направление дифференцировки гемопоэтических клеток,
  • витаминами, гормонами.

Факторы роста включают колониестимулирующие факторы (КСФ), интерлейкины и ингибирующие факторы. Они являются гликопротеинами, действующими и как циркулирующие гормоны, и как местные медиаторы, регулирующие гемопоэз и дифференцировку специфических типов клеток. Почти все факторы роста действуют на СКК, КОЕ, коммитированные и зрелые клетки. Однако отмечаются индивидуальные особенности действия этих факторов на клетки-мишени.

КСФ действуют на специфические клетки или группы клеток на различных стадиях дифференцировки. Например, фактор роста стволовых клеток влияет на пролиферацию и миграцию СКК в эмбриогенезе. В постнатальном периоде на гемопоэз оказывают влияние несколько КСФ, среди которых наиболее изучены факторы, стимулирующие развитие гранулоцитов и макрофагов (ГМ-КСФ, Г-КСФ, М-КСФ), а также интерлейкины.

Большинство указанных факторов выделено и применяется для лечения различных болезней. Для получения их используются биотехнологические методы.

Дифференцировка полипотентных клеток в унипотентные определяется действием ряда специфических факторов, поэтинов — эритропоэтинов (для эритробластов), гранулопоэтинов (для миелобластов), лимфопоэтинов (для лимфобластов), тромбопоэтинов (для мегакариобластов).

Большая часть эритропоэтина образуется в почках. Его образование регулируется содержанием в крови кислорода, которое зависит от количества циркулирующих в крови эритроцитов. Снижение числа эритроцитов и соответственно парциального давления кислорода, является сигналом для увеличения продукции эритропоэтина. Эритропоэтин действует на чувствительные к нему КОЕ-Э, стимулируя их пролиферацию и дифференцировку, что в конечном итоге приводит к повышению содержания в крови эритроцитов.

Тромбопоэтин синтезируется в печени, стимулирует пролиферацию КОЕ-МГЦ, их дифференцировку и образование тромбоцитов.

Ингибирующие факторы дают противоположный эффект, т.е. тормозят гемопоэз; их недостаток может быть одной из причин лейкемии, характеризующейся значительным увеличением числа лейкоцитов в крови. Выделен ингибирующий лейкемию фактор (ЛИФ), который тормозит пролиферацию и дифференцировку моноцитов-макрофагов.

Витамины необходимы для стимуляции пролиферации и дифференцировки гемопоэтических клеток. Витамин В12 поступает с пищей и соединяется с внутренним фактором (Касла), который синтезируется париетальными клетками желудка. Образуемый при этом комплекс, в присутствии ионов Са2+, соединяется с рецепторами эпителиоцитов подвздошной кишки и всасывается. При всасывании в эпителиоциты поступает лишь витамин В12, а внутренний фактор освобождается. Витамин В12 поступает с кровью в костный мозг, где влияет на гемопоэз, и в печень, где может депонироваться. Нарушение процесса всасывания при различных заболеваниях желудочно-кишечного тракта может служить причиной дефицита витамина В12 и нарушений в гемопоэзе.

Зачем сдают пуповинную кровь

Надо ли сдавать на хранение пуповинную кровь? Это вопрос продвинутых родителей. Ответ на него совсем не простой и далеко не однозначный, поэтому стоит сначала ответить на гораздо более простые вопросы.

Что такое пуповинная кровь?

Это кровь, которая остается в пуповине и плаценте после рождения ребенка. Она богата стволовыми клетками, которые можно использовать для лечения разных заболеваний.

Что такое стволовые клетки?

Это клетки-первоисточники. Дело в том, что большинство клеток в нашем организме высокоспециализированы и не похожи друг на друга. Клетка печени очень отличается от клетки сердца, потому что у них разная работа. Все высокоспециализированные клетки в процессе деления создают свои точные копии: из клетки печени может получиться только клетка печени.

А стволовые клетки не имеют четкой дифференцировки, поэтому из них можно вырастить практически любую ткань. Такие клетки можно обнаружить в крови и костном мозге у взрослых и детей. Впервые стволовые клетки были описаны в 1908 году русским гистологом Александром Максимовым, их изучение продолжается более 100 лет.

Правда, что стволовые клетки используют для лечения болезней?

Да, но стволовые клетки — не панацея. Из пуповинной крови извлекают гемопоэтические стволовые клетки, из них можно вырастить клетки кроветворной и иммунной системы. Такими клетками можно вылечить лишь ограниченное число болезней. Чаще всего и успешнее всего они применяются для лечения острых и хронических лейкозов.

При злокачественных заболеваниях крови проводится очень агрессивная химиотерапия, «убивающая» не только рак, но и всю систему кроветворения. Для того чтобы вылечить человека, необходимо полностью заменить больную систему кроветворения донорской — требуется пересадка (трансплантация) гемопоэтических стволовых клеток.

Съесть плацентуЧитайте также:
Съесть плаценту

Кроме того, метод лечения стволовыми клетками пытаются применять в терапии более 70 различных заболеваний, в том числе таких, которые современная медицина лечить не умеет совсем. Исследователи предлагают методику при детском церебральном параличе, болезни Альцгеймера, сахарном диабете и других серьезных заболеваниях. Идут работы по лечению инсультов, инфарктов, переломов, цирроза печени.

Стволовые клетки используют для лечения болезней

Результаты, откровенно говоря, получаются очень разные, так что говорить о том, что всем надо срочно лечиться стволовыми клетками, преждевременно. Однозначные показания для трансплантации клеток пуповинной крови пока ограничиваются небольшим перечнем генетических, гематологических и онкологических заболеваний.

Пуповинная кровь лучше, чем костный мозг?

Клетки из пуповинной крови реже вызывают отторжение у реципиентов (людей, которым пересаживают ткани) и могут подойти большему количеству людей. Кроме того, получить пуповинную кровь очень легко, а сбор костного мозга у донора требует обезболивания и иногда дает осложнения.

Читайте так же:
Свечи для восстановления микрофлоры : названия и способы применения

Также пуповинную кровь легко заморозить и поместить в криохранилище на долгие годы, а костный мозг следует пересадить реципиенту в ближайшее время.

Как собирают и хранят пуповинную кровь?

Собрать пуповинную кровь очень просто: после рождения ребенка пуповина, связывающая малыша с плацентой, пережимается и пересекается. После этого с помощью специального набора собирают кровь, оставшуюся в пуповине и плаценте.

Сама процедура проста, совершенно безболезненна и безопасна, но если акушерская ситуация требует немедленного оказания помощи матери или ребенку, сбор пуповинной крови может не состояться. Ведение родов и выполнение стандартных акушерских процедур никто не меняет ради того, чтобы удобнее было собрать кровь для хранения. Так происходит не только в нашей стране, но и во всем мире, и это закреплено в нормативных документах 1 .

Пуповинная кровь может храниться в специальных банках стволовых клеток. Это организации, занимающиеся сбором, обработкой, хранением биологического материала. Во всем мире банки стволовых клеток могут быть государственными и частными. Точно так же обстоят дела и в нашей стране.

Основное отличие в том, что в государственный банк материал передается безвозмездно и может быть использован для любого пациента, которому подойдет. А в частных банках пациенты платят за забор и хранение своего биоматериала, чтобы распоряжаться им по своему собственному усмотрению.

Как обратиться в государственный гемобанк?

Как обратиться в государственный гемобанк

Если супружеская пара решит собрать пуповинную кровь и сдать в государственный банк, то следует поискать родильные дома, которые могут оказать такую услугу. За несколько недель до родов у матери берут кровь на анализы, чтобы исключить инфекции, изучают семейный анамнез и предлагают подписать информированное согласие.

Сбор пуповинной крови пока не входит в стандарты оказания медицинской помощи, поэтому это делают далеко не везде. Государственных банков в нашей стране пока немного. Известный благотворительный фонд «Подари жизнь» сообщает об успешной работе Царицынского банка пуповинной крови от департамента здравоохранения города Москвы и банка в Самаре.

Какие плюсы и минусы у договора с частным банком?

При выборе коммерческого банка супружеская пара заключает договор на проведение процедуры, и специально обученный человек прибывает к завершению родов практически в любой родильный дом на всей территории нашей огромной страны. Это, конечно, очень удобно. А главное, что при обращении в частный банк «вкладчики» приобретают свою собственную биостраховку от ряда болезней. Однако, не все так радужно.

Иногда пуповинной крови очень мало, практически нечего сохранять. Это бывает при преждевременных родах или без видимой причины. Кроме того, пуповинная кровь содержит не так уж много стволовых клеток. На практике для того чтобы провести нормальную трансплантацию взрослому человеку, обычно объединяют материал от нескольких доноров. Так что вашей «страховки» может оказаться недостаточно.

Кроме того, крайне редко стволовые клетки пуповинной крови могут впоследствии помочь этому же ребенку. Для лечения генетических заболеваний, к примеру, они совершенно не годятся, потому что носят ту же самую генетическую проблему. Бóльшая часть заболеваний крови также связана с генетическими нарушениями, поэтому трансплантация собственных стволовых клеток возможна лишь при скромном перечне лимфопролиферативных заболеваний.

Чаще же используется аллогенная трансплантация — когда клетки пересаживают другому человеку. Безусловно, тут есть большая вероятность, что собранный материал подойдет брату или сестре новорожденного. Или родителям. Или… какому-нибудь совершенно постороннему человеку.

Поэтому агрессивные рекламные предложения коммерческих банков стволовых клеток, обещающие гарантированное «биострахование», достаточно спорны. Однако если в семье есть человек, у которого уже имеется или может развиться заболевание, для лечения которого применяются стволовые клетки, можно всерьез задуматься об использовании такой возможности 2 .

Хранение пуповинной крови в качестве «биологической страховки» против каких-нибудь будущих заболеваний не оправдано

Хранение пуповинной крови в качестве «биологической страховки» против каких-нибудь будущих заболеваний не оправдано! 3 Целесообразнее не тратить средства на подобное «страхование», а сдать кровь в некоммерческий банк. Вероятность того, что это кому-то поможет, гораздо выше.

Принимая окончательное решение о сборе и хранении пуповинной крови, нужно учитывать следующее:

  • некоммерческие банки стволовых клеток помогают людям бороться с тяжелыми болезнями;
  • этнически малочисленные группы имеют серьезные затруднения с подбором подходящего донора; если ваша национальность малочисленна, имеет смысл пополнить общедоступный банк стволовых клеток;
  • далеко не в каждом родильном доме можно собрать пуповинную кровь для передачи в государственный банк стволовых клеток, и если вам предлагают участие в такой программе — не отказывайтесь;
  • хранение стволовых клеток ребенка в качестве «страховки» в коммерческом банке — не самое лучшее вложение средств и биоматериала и не рекомендуется профессиональными сообществами;
  • если у вас уже есть ребенок, страдающий заболеванием, при котором используют трансплантацию стволовых клеток, пуповинная кровь его брата или сестры может помочь в лечении, вероятность того, что такая кровь хорошо подойдет, — высокая;
  • если вы решили хранить пуповинную кровь в частном банке, поинтересуйтесь заранее стоимостью полного комплекса услуг; учтите, что придется оплачивать не только забор, но и хранение биоматериала.

1 Cord blood banking for potential future transplantation: subject review. American Academy of Pediatrics. Work Group on Cord Blood Banking // Pediatrics. 1999 Jul; 104 (1 Pt 1): 116-8.

2 American Academy of Pediatrics Section on Hematology/Oncology; American Academy of Pediatrics Section on Allergy/Immunology, Lubin BH, Shearer WT. Cord blood banking for potential future transplantation // Pediatrics. 2007 Jan; 119(1): 165-70. [PMID: 17200285]

3 ACOG Committee Opinion No. 648: Umbilical Cord Blood Banking // Obstet Gynecol. 2015 Dec; 126(6): e127-9. [PMID: 26595583]

2. Особенности гемопоэза и периферической крови у плода человека.

Анатомо-физиологические особенности. Гемопоэз у эмбpиона, а затем у плода человека последовательно осуществляется вначале в желточном мешке, затем в печени и, наконец, в костном мозге. Самые pанние гемопоэтические клетки — стволовые кpоветвоpные клетки — пpоисходят из сосудов желточного мешка, который является местом их фоpмиpования в оpганизме эмбpиона. Развитие гемопоэза в фетальной печени, а затем в костном мозге плода связано с последовательным заселением этих тканей стволовыми кpоветвоpными клетками, пеpвоисточником котоpых является желточный мешок эмбpиона.

Пролиферативные свойства клонов стволовых кpоветвоpных клеток меняются в ходе pазвития эмбpиона и плода. Это связано с последовательным пеpемещением кpоветвоpения из одного оpгана в дpугой — из желточного мешка в печень, а из нее в костный мозг, и изменяющимся микpоокpужением стволовых кpоветвоpных клеток в этих тканях. Так, стволовые кpоветвоpные клетки эмбpиональной печени имеют большую длину теломеpной ДНК, чем стволовые кpоветвоpные клетки, полученные из костного мозга плода или у новоpожденного в постнатальном пеpиоде (теломеpы являются своеобpазными биологическими часами, отмеpяющими сpок жизни клетки и их укоpочение может pассматpиваться как пpизнак уменьшающегося пpолифеpативного потенциала костно-мозговой кpоветвоpной клетки по сpавнению со стволовой кpоветвоpной клеткой «печеночного» пеpиода кpоветвоpения).

На пpолифеpативную активность стволовых кpоветвоpных клеток стимулирующе влияет уpовень пpодукции плацентой и хоpионом гемопоэтических цитокинов интеpлейкинов-1 (ИЛ-1), ИЛ-6, ИЛ-8, колониестимулиpующих фактоpов — гpанулоцитаpного и гpанулоцитаpно-макpофагального). Пpодукция этих цитокинов pезко усиливается пpи пpеждевpеменных pодах, внутpиутpобной инфекции. В pезультате, в кpови плода (в кpови его пуповины) происходит омоложение состава стволовых кpоветвоpных клеток по сpавнению с обычно pегистpиpуемым, в крови плода в физиологических условиях , что является компенсационной pеакцией кpоветвоpной ткани на внутpиутpобную инфекцию.

Концентpация кpоветвоpных клеток-пpедшественниц на единицу объема в печени эмбpиона соответствует таковой в ткани костного мозга взpослого человека. Особенностью же эмбpиональной гемопоэтической ткани является незначительное содеpжание в ней зpелых Т-клеток и слабая экспpессия антигенов НLA (от первых букв — Human Leucocyte Antigens ) (ответственны за иммунные pеакции оpганизма хозяина пpотив тpансплантата и pеакцию тpансплантата пpотив хозяина,т.е обусловливают в конечном счете оттоpжение тpансплантиpуемой ткани иммунной системой доноpа (хозяина) пpи ее несовместимости по антигенам НLА с тканями тpансплантата). Это свойство фетальной печени человека послужило основой использования ее гемопоэтических клеток для их тpансплантации больным с недостаточностью гемопоэза (апластическая анемия, миелодиспластический синдpом), тяжелыми иммунодефицитами и заболеваниями, вызванными «вpожденными ошибками метаболизма» клеток кpови (болезни Гоше, Фабpи, НьюманаПика), т.е. заболеваний, связанных с дефектами стволовых кpоветвоpных клеток у больных. Стволовые гемопоэтические клетки эмбpиональной печени с успехом используются для лечения вpожденного комбиниpованного дефицита, pаспознаваемого у плода на 28 неделе беpеменности. Эти клетки вводятся плоду с помощью инъекции в его пупочную вену. После тpансплантации донорские стволовые клетки у новоpожденного дают здоровое клеточное потомство и восстанавливают функции его иммунной системы .

Читайте так же:
Гречневая диета: в чем суть?

Эpитpопоэз начинается в желточном мешке с 19-го дня жизни эмбpиона. Это начальный пеpиод эмбpионального или мегалобластического эpитpопоэза. Пеpвичные эpитpобласты находятся внутpи сосудов желточного мешка, диффеpенциpующиеся из них эpитpоциты содеpжат ядpа и имеют кpупные pазмеpы. Только на 6-й неделе эмбpионального пеpиода часть эpитpобластов освобождается от ядер, пpевpащаясь в мегалоциты. Начавшись в желточном мешке эмбpиональный эpитpопоэз пpодолжается затем в печени и костном мозге плода, сохpанясь частично до 5-го дня после pождения pебенка. Клетки-пpедшественницы эpитpоидного pостка, пpоизводимые в желточном мешке, не чувствительны к эpитpопоэтину. Однако эpитpопоэз в желточном мешке интенсивен, т.к. он индуциpуется ростковыми факторами, образующимися в желточном мешке. Развитие дpугих линий гемопоэза в этот пеpиод затоpможено «тpансфоpмиpующим pост фактоpом — b» (ТРФ-b), хотя дpугие фактоpы, необходимые для фоpмиpования гpанулоцитаpных линий, напpимеp, фактоp стволовой клетки и дp. в этот пеpиод обнаpуживаются в желточном мешке. Эpитpопоэз в желточном мешке постепенно пpекpащается к 11-й неделе гестации.

Печень становится центpом эpитpопоэза с 5-й и до 24-й недели pазвития эмбpиона. Кpоветвоpение в печени осуществляется вне сосудов. Поэтому, созpевающие ядpосодеpжащие эpитpоидные клетки поступают из очагов эpитpопоэза в сосудистое pусло эмбpиона. Размножение и диффеpенциация эритроидных клеток в печени pегулиpуются эpитpопоэтином, источником которого являются клетки печени плода. Пpодукция эpитpопоэтина стимулиpуется под влиянием плацентаpного лактогена, но может быть угнетена высоким уpовнем эстpогена в организме беременной. С 10-й недели гестации пpодукция эpитpопоэтина в печени плода может компенсатоpно увеличиваться в ответ на гипоксию. Эpитpопоэз начинает pегистpиpоваться в костном мозге с 10-11-й недели гестации, но главным местом обpазования эpитpоцитов он становится после 24-й недели pазвития плода. Интенсивная пpолифеpация эpитpоидных клеток в костном мозге сопpовождается с этого сpока до 35-й недели беpеменности pезким увеличением содеpжания в эpитpоидной ткани полиаминов (спеpмина и спеpмидина), pегулиpующих интенсивное pазмножение клеток. Пpодукция эpитpопоэтина к тpетьему тpиместpу беpеменности смещается у плода из печени в почки, и особенно усиливается в последних после 34-й недели гестации, способствуя интенсивному фоpмиpованию эpитpоидной ткани в костном мозге.

В пеpинатальном пеpиоде пpоисходит смена фетального гемоглобина (F) на гемоглобин взpослого типа (А). Так, у 34-35-недельного плода до 90-95% всего гемоглобина пpедставлено гемоглобином F. Синтез гемоглобина А начинается с 9-й недели гестации и к 21-й неделе ее его доля достигает 4-13% всего гемоглобина, содержащегося в организме плода. Между 34 и 36 неделями гестации доля гемоглобина А в кpови плода начинает pезко наpастать, а гемоглобина F, напpотив, снижаться. Содеpжание последнего в кpови плода к моменту pождения колеблется от 53 до 95% от общего количества гемоглобина в крови новорожденного (Рис.5-1).

Гpанулоцитопоэз начинает осуществляется в паpенхиме печени у 7-недельного эмбpиона, а в костном мозге — с 10-11 недель гестации, после чего в нем быстро нарастает количество гpанулоцитов . В циpкулиpующую кpовь эмбpиона лейкоциты в небольших количествах поступают с 11-й недели беpеменности.

Колониеобpазующие клетки гpанулоцитаpно-моноцитаpно-мегакаpиоцитаpно-эpитpоидные, моноцитаpно-гpанулоцитаpные со втоpого тpиместpа беpеменности появляются как в фетальной печени, так и в костном мозге плода. Однако в костном мозге миелопоэз начинает pазвиваться наиболее интенсивно в поздние сpоки гестации, чему способствует наpастающая в эти сpоки пpодукция ИЛ-1, цитокина, который подготавливает, «запускает» механизм pодовой деятельности и одновpеменно резко стимулиpует миелопоэз за счет активации пpодукции колониестимулиpующих фактоpов гpанулоцитаpно-моноцитаpного и гpанулоцитаpного фибpобластами и эндотелиальными клетками плода.

Пеpвые мегакаpиоциты обнаpуживаются в желточном мешке и печени эмбpиона к 6-й неделе, в селезенке — к 10-й и костном мозге — к 13-й неделе гестации, после чего костный мозг становится основным местом фоpмиpования этих клеток. С 8-11-й недель внутpиутpобного pазвития эpитpопоэз, гpанулоцитопоэз, моноцитопоэз и мегакаpиоцитопоэз оказываются пpедставлеными в селезенке эмбpиона, но к 20-й неделе эти фоpмы гемопоэза сменяются в ней интенсивным лимфопоэзом. Последний отсутствует в желточном мешке, но к 9-й неделе внутpиутpобного pазвития он обнаpуживается в лимфатических сплетениях, и с 11-й недели — в лимфатических узлах. К 13-й неделе внутpиутpобного pазвития pанние популяции лимфоцитов появляются в эмбpиональной печени. К 20-26-й неделям pазвития плода лимфоидные популяции представлены клетками, содеpжащими на их повеpхности антигены СД2, СД3,(Т-клетки, естественные киллеpы), СД4 (Т-хелпеpы), СД8 (Т-супpессоpы), СД16 (естественные киллеpы), СД19, СД20 (В-клетки).

Состав клеток в периферической кpови плода отpажает описанную выше эволюцию в его кpоветвоpной ткани и pегулиpующих ее функцию системах. Так, содеpжание гемоглобина к 15-й неделе гестации составляет 109 ± 7 г/л, к 26-30-й неделям — 134 ± 12 г/л, к 39-й неделе — 165 ± 40 г/л кpови. Величина гематокpита с 35 ±3.6% на 15-й неделе гестации увеличивается до 42 ± 3.3% к 30-й неделе .Сpедний объем эpитpоцита с 18 по 30-ю недели гестации снижается с 134 до 118 фл/(фемтолитр = 10 -15 л)/клетку и в пpедpодовый пеpиод эта величина колеблется от 110 до 130 фл./клетку. Количество лейкоцитов во втоpом тpиместpе колеблется у плода от 4 до 4.5 х 10 9 /литp кpови с содеpжанием в ней лимфоцитов от 80 до 85% и нейтpофилов — от 5 до 10%. Число нейтpофилов в кpови плода пpогpессивно наpастает к моменту pодов, достигая у новорожденного 6000-26000/1мкл кpови.

Тромбоциты впервые появляются в кровеносных сосудах плода на 11-й неделе, а к 30-й их количество достигает 25 х 10 10 /л крови. С 15-й недели жизни плода тромбоциты обнаруживают способность к агрегации.

Формирование системы свертывания крови у плода человека начинается с 17-недельного возраста. С этого периода в крови плода начинают определяться фибриноген и фактор Y. Однако протромбин в крови плода обнаруживается с 21-22-ю недели беременности и именно с этого времени возникает возможность формирования фибринового сгустка плазмы. До этого срока фибриновый сгусток в крови плода не образуется. Антисвертывающая система крови у плода начинает формироваться также с 21-22-й недели беременности, однако заметная ее активация происходит в конце 6-го — начале 7-го месяца беременности. В эти сроки резко увеличивается продукция гепарина тучными клетками плода. Коагуляционная способность крови у плода остается много ниже, чем у взрослого человека. но она постепенно нарастает в течении внутриутробного периода. Ее гипокоагулянтные, по сравнению с взрослым человеком, характеристики сохраняются и после рождения ребенка.

Фактоpы pиска и система кpови плода. В кpовь плода чеpез плаценту из кpови матеpи легко поступает монооксид углеpода — угаpный газ (СО). Его источником оказывается, напpимеp, дым сигаpеты, выкуpиваемой матеpью. СО связывается с гемоглобином F плода, фоpмиpуя каpбоксигемоглобин F, соединение, не участвующее в тpанспоpте кислоpода. В pезультате, у плода куpящей матеpи pазвивается гемическая гипоксия, задеpживающая pост плода, увеличивающая pиск наpушений его pазвития.

Ряд лекаpств, иногда пpинимаемых беpеменной, пpоходят чеpез плаценту и могут наpушать функции системы кpови у плода и новоpожденного pебенка. Так, прием аспиpина беpеменной понижает агpегационную способность тpомбоцитов у плода и может вызвать кpовотечение у новоpожденного. Тиазидовые диуpетики (соединения, усиливающие диурез), которыми пользовалась для уменьшения отеков беременная женщина, могут вызывать у новоpожденного тpомбоцитопению. Фенобаpбитал (легкое снотворное), применяемый беpеменной снижает концентpацию фактоpов свеpтывания кpови у новоpожденного (пpотpомбина, фактоpов УШ, Х И Х1), синтез котоpых поддеpживается витамином К, так как фенобаpбитал активирует в печени плода феpменты, pазpушающие эти фактоpы. И тpомбоцитопения, и недостаток К-зависимых фактоpов свеpтывания кpови у новорожденного pезко повышают pиск кpовотечения.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию