Dezvoltarea sistemului hematopoietic - boli de sange la copii

Boli ale sângelui
DEZVOLTAREA hematopoieza
La începutul perioadelor de evoluție a celulelor protozoare apei contactate direct cu mediul apos înconjurător, și schimbul de schimb și de gaz între deșeuri transportate prin simpla difuzie. În cursul evoluției, apariția organismelor multicelulare și a terenurilor a început să se dezvolte sistemul vascular și lichide hemic. Sânge aparent reprezentat inițial o soluție salină simplă compoziție similară marină apă la scurt timp după dezvoltarea componentelor celulare au funcții speciale, principalele dintre care sunt în transportul gazelor respiratorii, hemostază, fagocitoză și altele. Organisme foarte diferite Majoritatea linii de celule sanguine caracterizate prin diferite funcții.
Deja la 3 saptamani embrion o persoană poate dezvălui formarea de sânge. Pe parcursul acestei perioade, țesuturile mesodermal sunt elemente mari primitive de celule hematopoietice, strâns legată de canalele vasculare in curs de dezvoltare. Prin a 2-a lună de viață intrauterină este setat hematopoieza activă în ficat, care este principalul organ hematopoetic de 2-6 luni rd vieții fetale, iar apoi sa mutat treptat hematopoeza în măduva osoasă. Până în momentul în care copilul se naște, el îndeplinește un rol major în formarea de sânge.
In cavitatea osoasă pentru sugari umplut cu tesut hematopoietic activ (măduvă osoasă roșie). Odată cu creșterea și dezvoltarea copilului în oaselor lungi este înlocuit treptat de țesut adipos (măduvă osoasă galben). Procesul de hematopoieza la copii mai mari și adulți are loc în principal în coaste, sternului, vertebre, oasele pelviene, oasele craniului, în claviculă și omoplat. Ca răspuns la anumite tipuri de stres hematologic în măduva osoasă galben oaselor lungi pot relua hematopoieza activă.
Examenul de măduvă osoasă în multe boli hematologice pot furniza informații valoroase. aspirația lui - o metodă sigură și simplă punct de vedere tehnic. În ciuda faptului că, în raport cu întreaga greutate a aspiratului țesutului hematopoietic este o foarte mică parte din ea, în cele mai multe cazuri, sunt luate în același timp, în diferite locuri surprinzător de omogenă aspiră. La sugari, locația preferată este aspirația tibial proximal și creasta iliacă posterioară. La copiii mai mari, creasta iliacă din spate vă permite să ajungă la un spațiu medular larg, nu se invecineaza pe vasele de sânge trunchi sau organe vitale. ac de biopsie, prin intermediul propus Jamshidi, permite o compoziție celulară estimare mai precisă a măduvei osoase decât metoda de aspirație uzuală. De asemenea, oferă o anumită valoare în detectarea leziunilor focale ale măduvei osoase a pacienților cu proces metastatic sau granulomatoasă. Tabel. 18-1 arată tipurile și proporția de celule găsite în măduva osoasă a sugarilor sănătoși și copiii mai mari.
Tabelul 18-1. sugari mielograma și copiii mai mari și adulți

eritrocite

Pentru formarea de celule roșii din sânge au nevoie de un aport constant de aminoacizi, fier, anumite vitamine și alte „urme“ de nutrienți. Dezvoltarea acestora este guvernată de un anumit hormon eritropoietina. prohormonul lui produs de către celulele epiteliale ale glomerulilor renale, după activarea factorului seric este biologic activă eritropoietina. Acest proces este stimulat cu o scădere a oxigenarea țesuturilor. Acțiunea principală a eritropoietinei este în inducerea procesului diferențierii celulelor stem hematopoietice a liniilor. La acest timpurie precursori ai eritrocite intră în diviziunea celulară succesive. O examinare a măduvei osoase în culturi de țesuturi contribuie la o mai bună înțelegere a proceselor de dezvoltare a celulelor roșii din sânge. După cultivarea limfotsitopodobnyh celulele maduvei osoase mici mononucleare în mediu semisolid pentru 5-6 zile clustere distincte formate câteva sensibile la precursorii de eritropoietină (clustere) de celule roșii numite unități formatoare de colonii eritroide (EEOK). 12-14-a zi a culturii apar formațiuni mai mari numite unități burstobrazuyuschimi eritroide (Eboe), care sunt considerate precursori mai primitive de celule eritroide specializate insensibil la eritropoietina. Procesul de diferențiere celulară ca maturarea eritrocitelor este pierderea și condensarea nucleului și dezvoltarea hemoglobinei, care reprezintă 90% din greutatea uscată a eritrocitului matur.

hemoglobină

Pentru procesul de oxidare, care este o parte integrantă a vieții, necesită o alimentare constantă de oxigen la tesuturi. Ca urmare, formarea de proteine ​​care transporta oxigen si hemoglobina din sange capacitatea de a acționa ca un agent de transport al gazelor a crescut semnificativ. Mai mult decât atât, compușii și procesele de disociere oxigen a hemoglobinei și a continua fără energie metabolică.
Hemoglobina, complexul proteic este compus din grupe de fier hem și proteina rest (globină). interacțiune dinamică cu hemoglobină hem globina conferă proprietăți unice necesare pentru un proces reversibil de transport de oxigen. Molecula de hemoglobină este un tetramer format din două perechi de lanțuri de polipeptide, fiecare dintre care are un grup hem. lanțuri polipeptidice de specii diferite de hemoglobină sunt chimic distincte. De exemplu, o hemoglobină adult normal este format din două a- și două lanțuri beta-polipeptidic. Sinteza lanțurilor reglementate de gene diferite.
Embrionul eritrocite, fetus, copil și adult normal poate fi determinat de cele șase tipuri de hemoglobină: embrionare, Gower 1, Gower 2 si Portland fetale (HbF) și adulți HbA și NbA2 tipuri. Electroforetică hemoglobinei mobilitate variază în funcție de structura sa chimică. lanțuri polipeptidice Compoziția de hemoglobină umană este prezentată în tabelul. 18-2. Timpul de apariție în organism și cantitative raporturile de tipuri de procese complexe de dezvoltare predeterminate (Fig. 18-1). Dublu set de gene pentru lanțuri polipeptidice beta la om este localizată la perechea 16 de cromozomi. Pe cromozomul 11 ​​in forma localizata genele implicate controlează sinteza lanțurilor globinei.

Tabelul 18-2. hemoglobine umane normale

Tipuri de hemoglobinei fetale. În stadiile incipiente ale dezvoltării embrionare umane de sânge conține două tipuri de a migra lent hemoglobină (Gower Gower 1 și 2), Hb Portland, mobilitatea electroforetică este similară cu cea a HbF. Conform structurii hemoglobinei lant Portland Gower 1 și a-lanțuri similare. In oricare tip de hemoglobina Gower oferă o vedere unică lanțuri de polipeptide, așa-numitul lant. Intr-un embrion la vârsta de 4-8 săptămâni. hemoglobine dominate Gower, dar pana la varsta de 3 luni. acestea dispar treptat.
Tipuri de hemoglobinei fetale. Lanțurile beta au lanț polipeptidic HbA meci-HbF. Aceasta din urmă poate fi reprezentat a2U2. Pentru evaluarea cantitativă este de obicei utilizată de rezistența la acțiunea denaturant alcalii tari. La 8 săptămâni. HbF dezvoltării fetale devin tipul dominant al hemoglobinei, iar fătul la vârsta de 6 luni. Acesta este de 90% din suma totală. Apoi, a redus treptat nivelul HbF, iar timpul nașterii este de aproximativ 70% din total. În perioada post-natală, nivelul său scade rapid, și un copil în vârstă de 6-12 luni. se găsește numai în cantități infime. La copiii mai mari și adulții cu Denaturarea alcalină pot fi găsite în cantități mai mici de 2%. Hemoglobina F este eterogen, deoarece conține două tipuri de y lanțuri, a căror sinteză este controlată de două seturi de gene. Aceste lanțuri diferă prin prezența la poziția 136 de reziduuri de glicină (Gu) sau alanină (Au). raportul relativ nou-născutului Gy- și lanțuri Ay este de 3: 1.

Fig. 18-1. Raportul de tipuri de lanțuri de polipeptide ale hemoglobinei umane în perioada timpurie a vieții.
Se afișează caracteristica pentru fiecare perioadă de tip electroforetice hemoglobine (modificarea: Pearson H. A. J. Pediatr 1966, 69, 466.).

Adulți tipuri de hemoglobine. O anumită cantitate de HbA poate fi detectată la primele etape ale dezvoltării embrionului. Astfel, chiar și la vârsta de 16-20 săptămâni. dezvoltarea fatului devine posibil diagnostic prenatal al hemoglobinopathies de bază, la care procesul implicat beta-lant, de exemplu, anemia celulelor secera si talasemie majoră. Fetus la vârsta de 6 luni. definit aproximativ 10% HbA. În viitor, numărul este în continuă creștere, iar în momentul nașterii, este de aproape 30%. Un copil în vârstă de 6-12 luni. format tip adult al hemoglobinei care corespunde cu cea a unui adult sănătos. Minorul tip subtip adult hemoglobina cuprinde NbA2 catenă B și are o structură. Acesta este definit numai pentru cantități mari de HbA. Până în momentul în care copilul se naște NbA2 este mai mică de 1% din valoarea totală a hemoglobinei, dar până la vârsta de 12 luni. ajunge la norma, adică. e. 2-3,4%. De-a lungul vieții raportul HbA NbA2 în mod normal, este de 30: 1.

Relația dintre diferitele tipuri de hemoglobină în norma. La făt și tânărul copil este rata de y- sinteză și b-lanțuri și numărul de HbA și HbF sunt invers proporționale. Natura acestor interacțiuni și a mecanismelor de reglementare a acestora sunt încă neclare. Prin analogie cu conceptele geneticii microbiene au sugerat existența unui mecanism de declanșare așa-numitele bazat pe gene de reglementare. Acest mecanism in utero promovează sinteza Catenele y, inhibarea producției de B-și b-lanțuri. In perioada postnatala, se comută într-un mod care inhiba sinteza hemoglobinei fetale și hemoglobinei acumulate de tip adult. Cu toate acestea, astfel de mecanisme de reglementare nu sunt clar definite. In plus, efectele terapeutice nu au fost dezvoltate metode pentru comutarea pe sinteza HbF în perioada postnatală. Această posibilitate poate atrage după sine o schimbare radicală în clinica talasemie mare si siclemie.
Modificări în patologia hemoglobinei. Deoarece hemoglobine care conțin catenă, în mod normal, se găsesc doar în primele etape ale dezvoltării fetale, acestea sunt, în principal de interes teoretic. Cantități mici de tip Gower de hemoglobina au fost găsite în câteva copii cu trisomie 13-15. Nivelurile crescute de Portland hemoglobinei a fost detectată în sângele din cordonul ombilical al sugarilor născuți morți homozigoți pentru ff-talasemie.
Nivelul hemoglobinei fetale tipuri sunt influențate de o serie de factori. Indivizii heterozigoți pentru b-talasemie (purtători de gene b-talasemie), nivelul HbF postnatale încetinitorul a redus la 50% dintre ele mai târziu în viață depășește 2%. Pentru talasemie homozigota (anemia Cooley) intr-o forma mostenita de hemoglobina fetale persistente sunt tipice unor cantități mari de HbF. Pacientii cu principalele tipuri de hemoglobinopatii cu lanțuri înfrângerea beta (HBSS, SC et al.), Nivelul de obicei este ridicat, mai ales în copilărie. Și, în sfârșit, se poate moderat de ridicate în multe boli care implică stres hematologici, cum ar fi hemolitică și anemie aplastică și leucemie. Acest lucru se datorează populații mici de eritrocite conținând cantități crescute de HbF, care pot fi demonstrate prin colorare prin metoda propusă Kleihauer și Betke. Când Sindroamele o thalasemia poate aparea tetramers y (v4 sau Hb Bart&rsquo-s) sau circuitul in- (c4 sau HBN).
Foarte rar se schimbă nivelul NbA2 (2,4-3,4%). Limita superioară a valorilor normale (3,4%) au depășit purtătorii majoritari ai genei la pacienții cu talasemie și anemie megaloblastică datorate deficienței de vitamina B12 sau acid folic. NbA2 redus nivel in anemie deficit de fier si Cf-talasemie.

metabolismul eritrocitare

Celulele roșii din măduva osoasă care conțin miez efectua o varietate de funcții metabolice, inclusiv sinteza proteinelor active. După pierderea nucleului celulei aproape isi pierde capacitatea de a activității metabolice, inclusiv sinteza proteinelor, dar dobândește capacitatea de a transporta oxigenul. Cu toate acestea, această împrejurare, pe de altă parte, determină viața și durata hematiilor, pentru că el pierde capacitatea de a înlocui sau repara enzimele lor de proteine, care au o importanță vitală. In celula de sânge roșu matur conține mai mult de 40 de enzime. Multe dintre ele joacă un rol esențial celula, pe de altă parte, genetic deficit determinat de altele, cum ar fi catalaza, nu duce la distrugerea celulelor roșii din sânge.
Eritrocit matur nu reprezintă o cușcă inertă metabolic. Este lipsit de mitocondrii, în legătură cu care nu există posibilități pentru generarea de ATP prin fosforilare oxidativ în ciclul Krebs. Celula utilizeaza glucoza ca urmare a glicolizei anaerob (calea Embden - Meyerhof) lactic acid- aproximativ 10% glucoză este oxidat prin șuntul fosfat pentozo. Pentru este nevoie de viața normală a unui hematiilor cel puțin cinci funcții de molecule ATP dezvoltat în cursul metabolismului glucozei.

1. gradient de electrolit Menținerea. Principala cation hematiilor este de potasiu și plasma - sodiu. Contracararea tendința permanentă de sodiu pentru a intra în celulă și lăsați-l potasiu menținând în același timp gradientul ionic normal prin utilizarea energiei (ATP) mecanismul de membrană -dependente, adică. E. Pompă Cationic. Dacă încălcări ale mecanismului într-un eritrocit acumula sodiu și apă, care este însoțită de umflarea și în cele din urmă hemoliza. Mai mult, energia utilizată de celulă pentru a menține în ea o concentrație de ioni de calciu la niveluri scăzute.
2. Lansarea producției de energie. Pentru a începe reacția glicolizei, în timpul căreia fosforilarea glucozei prin conversia în glucoză 6-fosfat sunt necesare molecule ATP.
3. Menținerea formei membranei celulare si eritrocitare. Pentru a păstra structura complexă a membranelor fosfolipidice ale eritrocitelor necesită energie. Salvarea formei celulei biconcave, se pare, de asemenea, depinde de procesele energetice.
4. Menținerea fier hem sub forma redusă (bivalent). Potențialele de oxidare în eritrocit poate duce la oxidarea fierului hemoglobinei. Cu un conținut de methemoglobină feric nu îndeplinește o funcție de transport (transfer de oxigen). Mai mult decât atât, în cazul în care peroxidul și alți agenți de oxidare nu sunt inactivate, pot să apară și precipitarea Denaturarea hemoglobinei. Celulele care conțin hemoglobină denaturate, rapid îndepărtate din patul vascular. Protecția de efectele oxidanților de celule roșii din sânge depinde, în ultimă instanță de NADPH și NADH. Acești compuși sunt în mod constant regenerate în procesul de glicoliză și șunt pentoză. În multe cazuri, deficit determinat genetic al enzimei căilor glicolitice și pentozo dezvolta starea hemolitic, deoarece nu există nici o energie necesară pentru a îndeplini aceste funcții vitale.
5. Menținerea nivelului de fosfat organici în celule, cum ar fi 2,3-difosfogliceratului (2,3-DPG) și ATP. Acești compuși interacționează cu și afectează afinitatea hemoglobinei pentru oxigen.