El término hematopoyético se refiere a todo aquello relacionado con la formación y desarrollo de las células sanguíneas en el cuerpo humano. Este concepto abarca desde las células madre hematopoyéticas hasta los órganos y tejidos que participan activamente en este proceso. El adjetivo hematopoyético describe procesos, células y órganos implicados en la producción de células sanguíneas.
La hematopoyesis, que es el proceso mediante el cual se generan glóbulos rojos, glóbulos blancos y plaquetas, ocurre en los tejidos hematopoyéticos, siendo la médula ósea el principal en los adultos. Los órganos hematopoyéticos son estructuras especializadas que facilitan la producción y maduración de las células sanguíneas. Las células madre hematopoyéticas son pluripotenciales y tienen la capacidad de diferenciarse en todas las líneas celulares sanguíneas.
Alteraciones en los órganos o células hematopoyéticas pueden desencadenar diversas enfermedades hematológicas. En la medicina regenerativa, el concepto de hematopoyético se asocia con el uso de células madre para tratar enfermedades hematológicas.
Hematopoyesis en humanos.
Etapas de la Hematopoyesis Prenatal
Durante la vida prenatal, las células sanguíneas se generan en varios órganos, los cuales asumen esa función en tres etapas:
- Primera etapa: Mesodermo que cubre al saco vitelino.
- Segunda etapa: Hígado, pulpa roja del bazo y timo.
- Tercera etapa: Médula ósea, ganglios linfáticos y pulpa blanca del bazo.
Saco Vitelino
Las primeras células sanguíneas en el embrión comienzan a formarse el día 18. Se forman a partir de los islotes de Wolff y Pander en el mesodermo que envuelve al saco vitelino. Más tarde, los megaloblastos al diferenciarse van a formar células en capilares de otros sectores del embrión.
Hígado
Aquí se forman glóbulos rojos, granulocitos, linfocitos y megacariocitos. Se generan en el seno del hígado, en el espacio comprendido entre el endotelio de los sinusoides y las células que comprenden los cordones de los lobulillos hepáticos. Los hematíes comienzan a declinar en el transcurso del 5to mes de desarrollo, en el 6to mes su valor es insignificante y desaparecen en la época del nacimiento.
Hematopoyesis en el hígado.
Bazo
Entre el tercero y sexto mes de desarrollo prenatal, la pulpa roja del bazo genera eritrocitos, granulocitos, megacariocitos a partir de células pluripotenciales aportadas por el hígado. Después la producción sanguínea en la pulpa roja decae pasado el 6to mes y persiste en cantidades mínimas hasta el nacimiento. La pulpa blanca del bazo tiene actividad linfocitopoyética. Linfocito T (timo) Linfocitos B (médula ósea).
Médula Ósea
A partir del tercer mes de desarrollo, la médula se encarga de producir eritrocitos, granulocitos, linfocitos, monocitos, y megacariocitos. Los cuales derivan de células hematopoyéticas pluripotenciales tal vez provenientes del hígado.
Las células formadas en la médula ósea son:
- Eritrocitos: Los eritrocitos del feto son morfológicamente iguales a los del adulto pero difieren en sus propiedades fisicoquímicas con respecto a la hemoglobina Hb. La HbF posee mayor afinidad por el O2 y es más soluble en agua que la HbA. La HbF comienza a ser reemplazada por la HbA a partir del cuarto mes.
- Granulocitos: Derivan de una misma célula mieloblástica.
- Linfocitos: Linfocitos B inmaduros se convierten en linfocitos B. Linfocitos T inmaduros se convierten en linfocitos T.
- Monocitos: Abandona la sangre y pasan al tejido conectivo como macrófagos.
- Megacariocitos: Forman plaquetas.
Timo
Desde el tercer mes de vida ejerce actividad linfocitopoyética. Primero con linfocitos después con linfocitos T del hígado inmaduros de médula ósea. Recientemente se ha descrito 2 factores los cuales son los responsables de la diferenciación de linfocitos T inmaduros a linfocitos T: timosina y timopoyetina.
Ganglios Linfáticos
Se convierten en centros linfopoyéticos a partir del cuarto mes prenatal. Poblados con linfocitos B y linfocitos T.
Ganglios linfáticos.
Desarrollo del Sistema Inmunológico
Ante la presencia de elementos extraños (antígenos), el organismo da 2 respuestas inmediatas y diferidas. Los anticuerpos presentes en el feto y luego en el lactante provienen en su mayor parte de sangre materna a través de la barrera placentaria. Así el infante adquiere inmunidad de tipo pasiva.
El Papel de la Fibronectina en la Hematopoyesis Hepática Fetal
El desarrollo normal de la hematopoyesis hepática fetal durante el segundo trimestre de embarazo está regulado al alza por la expresión de fibronectina en las células del estroma de las tríadas portales.
En el segundo trimestre de la gestación, el principal foco de hematopoyesis del feto es el hígado. En los órganos hematopoyéticos, las células del estroma, como fibroblastos, células epiteliales y células de tipo macrófago, desarrollan redes para mantener la hematopoyesis, es decir, la auto-renovación, la proliferación y el crecimiento de las células madre hematopoyéticas, al interactuar con las células progenitoras hematopoyéticas.
Se sabe que las glucoproteínas de la MEC producidas por las células del estroma desempeñan un papel crítico en la regulación del crecimiento y la diferenciación celulares. Se han documentado numerosos factores solubles y de membrana que regulan directamente la hematopoyesis, pero se sabe poco de la actividad de las células del estroma hepático y de la proteína (fibronectina) de la matriz extracelular en el feto en relación con la hematopoyesis hepática.
La unión de las células eritroides tardías a la fibronectina está bien tipificada y se cree que es crítica para las etapas terminales de la diferenciación eritroide. La intención de este artículo es determinar el papel de la fibronectina en la proliferación y diferenciación hematopoyética del hígado fetal en las distintas etapas del desarrollo.
Los resultados mostraron una diferencia cuantitativa en cuanto a expresión de fibronectina en el estroma del tejido conjuntivo de los campos portales en el segundo trimestre de embarazo respecto al primero (p < 0,0001, prueba de la t) y respecto al tercero (p < 0,0001, prueba de la t). Se hallaron también cambios similares en cuanto a la expresión de CD34 respecto al primer (p < 0,0001, prueba de la t) y el tercer trimestres (p < 0,0001, prueba de la t), lo que indica la participación directa de la fibronectina en el mantenimiento de la actividad hematopoyética.
Estos datos aportan pruebas de que un componente de la glucoproteína de la MEC, la fibronectina, desempeña un papel importante en la hematopoyesis a través de la interacción entre las células del estroma y las células progenitoras hematopoyéticas.
La fibronectina (FN) es una glucoproteína adhesiva multidominio que se encuentra en la sangre y el tejido conectivo intersticial. Interactúa con múltiples receptores de la superficie celular y desempeña un papel importante en la regulación del crecimiento celular dependiente del anclaje, la migración celular, la diferenciación, la expresión génica, el desarrollo y la metástasis tumoral, la embriogénesis, la angiogénesis y la cicatrización de heridas.
Se ha demostrado que la fibronectina, una glucoproteína multifuncional de la MEC que se encuentra en el parénquima hepático fetal (células del estroma hepático), influye en la adhesión, migración, crecimiento y diferenciación de muchos tipos de células, incluidas las células hematopoyéticas. Se cree que las interacciones de las células eritroides con la FN son esenciales para la eritropoyesis, particularmente para las etapas terminales de la diferenciación eritroide.
La hematopoyesis humana se inicia en el saco vitelino durante la tercera semana de desarrollo. Las primeras células hematopoyéticas (CD34+, CD45+) se pueden detectar durante la quinta semana de gestación en la región aorta-gónada-metanefros. Estas células forman grupos compactos en estrecha asociación con la pared ventral de la aorta dorsal y luego eventualmente se siembran en el hígado y el bazo fetales. En contraste, la hematopoyesis en la médula ósea comienza solo alrededor de la semana 12 de gestación.
El hígado se convierte en el sitio hematopoyético predominante a partir de la sexta semana de gestación. La médula ósea toma el relevo después del nacimiento. La eritropoyesis comprende la mayor parte de la hemopoyesis del hígado fetal. La mayoría de los estudios realizados con microscopía óptica y electrónica han mostrado un desarrollo temprano de la eritropoyesis en "nichos" de hepatocitos, con maduración continua dentro de los sinusoides. Las células de linaje eritroide están presentes en grupos circunscritos en el parénquima hepático, que es el lugar del desarrollo eritropoyético temprano, y a lo largo de los sinusoides donde tiene lugar una mayor maduración. Las células mielomonocíticas, durante el primer trimestre de gestación, se localizan principalmente en el tejido mesenquimal de las tríadas portales. En el segundo trimestre, el patrón de distribución es algo diferente. No se observa una localización principal en los espacios portales, pero son visibles células dispersas en el parénquima y los sinusoides hepáticos. Las células linfoides están presentes en pequeño número en todas las etapas. Estas células están parcialmente dispersas por todos los senos, pero, sorprendentemente, a partir de la semana 16, también se observa un número considerable de células linfoides en el tejido conectivo perivascular en las tríadas portales y alrededor de las venas centrales, lo que es similar a la localización de la mielopoyesis.
La disponibilidad de una amplia gama de anticuerpos monoclonales (Mabs) que reconocen antígenos presentes en células de diferentes linajes hemopoyéticos ha ampliado las posibilidades de una descripción precisa de las células presentes en estos linajes separados y sus precursores durante diferentes etapas del desarrollo embrionario y fetal humano. El antígeno CD34 es una glucoproteína transmembrana de cadena única con un peso molecular de 110 KD. La proteína CD34 se expresa selectivamente en células progenitoras hematopoyéticas linfoides y mieloides humanas. La proteína CD34 también se expresa en el endotelio vascular. Este estudio da una idea de los mecanismos de aumento de la hematopoyesis hepática con la expresión de fibronectina durante el segundo trimestre del desarrollo.
Control inmunohistoquímico para fibronectina.
Malformaciones Congénitas
- Anemia falciforme: Es una anemia hemolítica en la cual se presentan eritrocitos deformados (falciformes), hemólisis y una activa eritropoyesis compensadora. El responsable es un gen autosómico anormal que codifica la síntesis de una hemoglobina, también llamada HbS.
- Talasemia: Es una anemia hemolítica en la cual los eritrocitos poseen una hemoglobina similar o idéntica a la hemoglobina del feto HbF. Este cuadro se trasmite por intermedio de un gen dominante.
- Esferocitosis congénita: Esta es otro tipo de anemia hemolítica la cual se transmite a través de un gen autosómico dominante. Se caracteriza por eritrocitos pequeños esféricos y de vida corta.
- Anemia hipoplásica congénita: En este caso se encuentra disminuida la eritropoyesis. La mielopoyesis, la linfopoyesis y la formación de megacariocitos son normales.
- Eritroblastosis fetal: Existen anticuerpos maternos que cuya transferencia a través de la placenta resultan perjudiciales para el feto. Esta enfermedad se desencadena cuando los eritrocitos del feto son Rh+ y los eritrocitos de la madre son Rh- (la madre carece del factor Rh que si esta presente en el feto).