המטופואיזיס: שלבים ותפקודים - ביולוגיה - 2025

Hematopoiesis הוא התהליך של היווצרות והתפתחות של תאי דם, במיוחד למרכיביו: אריתרוציטים, לויקוציטים וטסיות.

האזור או האיבר האחראי להמטופואיס משתנים בהתאם לשלב ההתפתחות, בין אם מדובר בעובר, בעובר, בוגר וכו '. באופן כללי, מזוהים שלושה שלבים של התהליך: מזובלסטית, כבדית ותוודית, המכונה גם מיאלואיד.

מקור: Jmarchn, מ- Wikimedia Commons

המטופואיס מתחיל בשבועות הראשונים לחיי העובר, ומתרחש בשק החלמון. בהמשך, הכבד גונב את התפקיד המוביל ויהיה אתר ההמטופואיזה עד שנולד התינוק. במהלך ההיריון עשויים להיות מעורבים בתהליך איברים אחרים, כמו הטחול, בלוטות הלימפה והתימוס.

בלידה רוב התהליך מתרחש במח העצם. במהלך שנות החיים הראשונות מתרחשת "תופעת הריכוזיות" או החוק של ניומן. חוק זה מתאר כיצד המח ההמטופואטי מוגבל לשלד ולקצות עצמות ארוכות.

פונקציות של המטופואיזיס

תאי הדם חיים למשך זמן קצר מאוד, בממוצע מספר ימים ואף חודשים. הזמן הזה הוא יחסית קצר, ולכן יש לייצר תאי דם כל הזמן.

אצל מבוגר בריא, הייצור יכול להגיע לכ -200 מיליארד כדוריות דם אדומות וכ -70 מיליארד נויטרופילים. ייצור מסיבי זה מתרחש (אצל מבוגרים) במח העצם ונקרא המטופואיזיס. המונח נובע מחמת השורשים, שפירושה דם ופואיזה, שפירושו היווצרות.

מבשרי לימפוציטים מקורם גם במח העצם. עם זאת, אלמנטים אלה עוזבים כמעט מייד את האזור ונודדים לתימוס, שם הם מבצעים את תהליך ההתבגרות - המכונה לימפופואיזיס.

באופן דומה, ישנם מונחים המתארים באופן אינדיבידואלי את היווצרותם של אלמנטים בדם: אריתופרוזיס לאריתרוציטים וטרומבופואיס לטסיות הדם.

הצלחת המטופואיס תלויה בעיקר בזמינותם של יסודות חיוניים הפועלים כקופקטורים בתהליכים הכרחיים, כמו ייצור חלבונים וחומצות גרעין. בין חומרים מזינים אלה אנו מוצאים ויטמינים B6, B12, חומצה פולית, ברזל, בין היתר.

שלבים

שלב Mesoblastic

באופן היסטורי, היה האמין כי כל תהליך ההמטופואיזיס מתרחש באיים הדם של המזודרם החוץ-עוברי בשק החלמון.

כיום ידוע כי רק אריתרובלסטים מתפתחים באזור זה, וכי תאי גזע המטו-או-תאי נובעים ממקור קרוב לאבי העורקים.

בדרך זו ניתן לאתר את העדויות הראשונות להמטופואיזיס למזנכיים של שק החלמון ולדבקת הקיבוע.

תאי הגזע ממוקמים באזור הכבד, בערך בשבוע החמישי להיריון. התהליך הוא זמני ומסתיים בין השבוע השישי לשמיני להיריון.

שלב הכבד

מהשבוע הרביעי והחמישי של תהליך ההיריון, אריתרובלסטים, גרנולוציטים ומונוציטים מתחילים להופיע ברקמת הכבד של העובר המתפתח.

הכבד הוא האיבר העיקרי להמטופואיס במהלך חיי העובר, והוא מצליח לשמור על פעילותו עד השבועות הראשונים לאחר לידתו של התינוק.

בחודש השלישי להתפתחות העובר, שיא הכבד בפעילות אריתרופואיזיס וגרנולופואיזיס. בסוף שלב קצר זה, התאים הפרימיטיביים הללו נעלמים לחלוטין.

אצל מבוגרים יתכן שהמטופואיס בכבד מופעל שוב, ואנחנו מדברים על המטופואיזה מחוץ לבית.

כדי שתופעה זו תתרחש, על הגוף להתמודד עם פתולוגיות ומצוקות מסוימות, כמו אנמיה המוליטית מולדת או תסמונות מיאלופרוליפרטיביות. במקרים אלה של צורך קיצוני, גם הכבד וגם הכלי יכולים לחדש את תפקודם ההמטופואטי.

איברים משניים בשלב הכבד

בהמשך, מתרחשת התפתחות מגקריתוציטית, יחד עם הפעילות הטחולית של אריתופירוזיס, גרנולופואיזיס ולימפופואיזיס. פעילות המטופואית מתגלה גם בבלוטות הלימפה ובתימוס, אך במידה פחותה.

נצפתה ירידה הדרגתית בפעילות הטחול ובכך מסתיים גרנולופואיזיס. בעובר התימוס הוא האיבר הראשון שהוא חלק ממערכת הלימפה שהתפתח.

בכמה מינים של יונקים ניתן להדגים את היווצרות תאי הדם בטחול לאורך חייו של האדם.

שלב מדולרי

בסביבות החודש החמישי להתפתחות, האיים הנמצאים בתאים המזנכימליים מתחילים לייצר תאי דם מכל הסוגים.

ייצור Medullary מתחיל באוספיקציה והתפתחות מח בתוך העצם. העצם הראשונה שהציגה פעילות המטופואית בעמוד השדרה היא עצם הבריח, ואחריה עליית עצמות מהירה של שאר מרכיבי השלד.

פעילות מוגברת נצפתה במח העצם, ויוצרת מחץ אדום היפרפלסטי במיוחד. באמצע החודש השישי, המדולה הופכת לאתר הראשי של המטופואיזיס.

רקמות המטופואטיות אצל המבוגר

מח עצם

אצל בעלי חיים, מח העצם האדום או מח העצם המטופואיטית אחראים על ייצור יסודות הדם.

זה ממוקם בעצמות שטוחות של הגולגולת, עצם החזה והצלעות. בעצמות ארוכות יותר, מוח העצם האדום מוגבל לגפיים.

יש סוג אחר של מוח שאינו כה חשוב מבחינה ביולוגית, מכיוון שהוא אינו משתתף בייצור יסודות דם, הנקרא מח עצם צהוב. זה נקרא צהוב בגלל תכולת השומן הגבוהה שלו.

במקרים של צורך, מח העצם הצהוב יכול להפוך למח העצם האדום ולהגדיל את ייצור יסודות הדם.

קו בידול מיאלואידי

זה כולל את סדרת תאי ההבשלה, כאשר כל אחד מהם מסתיים ביצירת המרכיבים התאיים השונים, בין אם אריתרוציטים, גרנולוציטים, מונוציטים וטסיות דם, בסדרה שלהם.

סדרה אריתרופויטית

קו ראשון זה מוביל להיווצרות אריתרוציטים, המכונים גם תאי דם אדומים. מספר אירועים מאפיינים את התהליך, כמו למשל סינתזה של המוגלובין חלבון - פיגמנט נשימתי האחראי להובלת חמצן ואחראי לצבע האדום האופייני של הדם.

התופעה האחרונה תלויה אריתרופויטין, המלווה בהעלאת החומציות של התאים, אובדן הגרעין, והיעלמות האברונים והתאים הציטופלסמיים.

נזכור כי אחד המאפיינים הבולטים ביותר של אריתרוציטים הוא היעדר האברונים שלהם, כולל הגרעין. במילים אחרות, תאי דם אדומים הם "שקיות" סלולריות עם המוגלובין בפנים.

תהליך ההבחנה בסדרה האריתתרופואית מחייב לבצע שורה של גורמים מגרים.

סדרות גרנולומונופואטיות

תהליך ההתבגרות של סדרה זו מוביל להיווצרות גרנולוציטים המחולקים לנויטרופילים, אאוזינופילים, בזופילים, תאי תורן ומונוציטים.

הסדרה מאופיינת בתא אבות נפוץ המכונה היחידה המרכיבה את המושבה גרנולומונוציטית. זה שונה לסוגי התאים שהוזכרו לעיל (גרנולוציטים נויטרופיליים, אאוזינופילים, בזופילים, תאי תורן ומונוציטים).

היחידות היוצרות מושבה גרנולומונוציטית והיחידות היוצרות מושבה מונוציטית נגזרות מהיחידה המעצבת מושבה גרנולומוציטית. גרנולוציטים נויטרופיליים, אאוזינופילים ובסופילים נגזרים מהראשון.

סדרות מגקריוציטיות

מטרת הסדרה הזו היא היווצרות טסיות דם. טסיות הדם הן יסודות תאים בעלי צורה לא סדירה, חסרי גרעין, המשתתפים בתהליכי קרישת הדם.

מספר הטסיות חייב להיות מיטבי, מכיוון שלכל אי-אחידות יש השלכות שליליות. מספר נמוך של טסיות הדם מייצג דימום גבוה, בעוד שמספר גבוה מאוד יכול להוביל לאירועים טרומבוטיים, כתוצאה מהיווצרות קרישי דם המכשילים את הכלים.

מבשר הטסיות הראשון שזוהה נקרא megakaryoblast. אז זה נקרא megakaryocyte, שממנו ניתן להבחין במספר צורות.

השלב הבא הוא ה- promegakaryocyte, תא גדול מהקודם. זה הופך למג'קריוציט, תא גדול עם מספר קבוצות של כרומוזומים. טסיות הדם נוצרות על ידי הפיצול של תא גדול זה.

ההורמון העיקרי המווסת את תרומבופואיס הוא תרומבופואטין. זה אחראי על ויסות והמרצת ההבדל של מגה-קריוציטים, והתפרקותם לאחר מכן.

אריתרופויאטין מעורב גם בוויסות, בזכות הדמיון המבני שלו להורמון הנ"ל. יש לנו גם IL-3, CSF ו- IL-11.

ויסות hematopoiesis

המטופואיזיס הוא תהליך פיזיולוגי המווסת בקפדנות על ידי סדרה של מנגנונים הורמונליים.

הראשון שבהם הוא השליטה בייצור סדרת ציטוזינים שתפקידם הוא גירוי המח. אלה נוצרים בעיקר בתאי סטרומה.

מנגנון נוסף המתרחש במקביל לקודם הוא השליטה בייצור ציטוזינים המגרים את המח.

המנגנון השלישי מבוסס על ויסות הביטוי של הקולטנים לציטוזינים אלה, הן בתאים פלוריפוטנטיים והן בתאים שכבר נמצאים בתהליך התבגרות.

לבסוף, קיימת בקרה ברמה של אפופטוזיס או מוות תאים מתוכנת. ניתן לעורר אירוע זה ולחסל אוכלוסיות תאים מסוימות.

הפניות

1. Dacie, JV, and Lewis, SM (1975). המטולוגיה מעשית. צ'רצ'יל ליווינגסטון.
2. Junqueira, LC, Carneiro, J., & Kelley, RO (2003). היסטולוגיה בסיסית: טקסט ואטלס. מקגרו-היל.
3. Manascero, AR (2003). אטלס של מורפולוגיית תאים, שינויים ומחלות קשורות. גַבָּה.
4. רודק, BF (2005). המטולוגיה: יסודות ויישומים קליניים. פנמריקנית רפואית אד.
5. סן מיגל, ג'יי.פי, וסאנצ'ס-גוויחו, פ. (2015). המטולוגיה. מדריך מנומק בסיסי. אלסביאר ספרד.
6. Vives Corrons, JL, & Aguilar Bascompte, JL (2006). מדריך טכניקות מעבדה בהמטולוגיה. מאסון.
7. Welsch, U., and Sobotta, J. (2008). היסטולוגיה. פנמריקנית רפואית אד.