E aí, doc! Vamos falar sobre mais um assunto? Agora vamos comentar sobre a Hematopoese, a formação das células do sangue.
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Definição de Hematopoese
A hematopoese é o processo biológico pelo qual são formadas as células sanguíneas. Esse processo inclui todos os fenômenos relacionados à origem, multiplicação e maturação de células primordiais ou precursoras das células sanguíneas.
A porção celular do sangue é composta por eritrócitos (glóbulos vermelhos), leucócitos (glóbulos brancos) e plaquetas, todas derivadas de uma célula-mãe única chamada célula-tronco pluripotente.
Essas células-tronco possuem a capacidade de se diferenciar em diversas linhagens celulares distintas, fundamentais para a manutenção e renovação do sistema hematopoético.
Locais de Hematopoese
Nas primeiras semanas de gestação, o saco vitelino atua como um local temporário para a hematopoese. No entanto, a hematopoese definitiva origina-se de uma população de células-tronco inicialmente localizada na região AGM (aorta-gônadas-mesonefros). Acredita-se que esses precursores comuns às células endoteliais e hematopoéticas, conhecidos como hemangioblastos, se agrupem no fígado, baço e medula óssea.
Do período de 6 semanas até 6 a 7 meses de vida fetal, o fígado e o baço são os principais órgãos hematopoéticos, continuando a produzir células sanguíneas até cerca de duas semanas após o nascimento. A placenta também contribui para a hematopoese fetal.
A partir de 6 a 7 meses de vida fetal, a medula óssea se torna o principal sítio hematopoético e, durante a infância e a vida adulta, é a única fonte de novas células sanguíneas. As células em desenvolvimento na medula óssea situam-se fora dos seios medulares, enquanto as células maduras são liberadas nos espaços sinusais, entram na microcirculação medular e, em seguida, na circulação geral.
Nos primeiros dois anos de vida, toda a medula óssea é hematopoética. Contudo, ao longo da infância, ocorre uma substituição progressiva da medula dos ossos longos por tecido adiposo, de modo que, no adulto, a medula hematopoética fica restrita ao esqueleto central e às extremidades proximais do fêmur e do úmero. Mesmo nessas regiões hematopoéticas, cerca de 50% da medula óssea é composta por gordura.
A medula óssea gordurosa remanescente possui a capacidade de reverter para hematopoética, e, em diversas doenças, pode ocorrer uma expansão da hematopoese para os ossos longos. Adicionalmente, o fígado e o baço podem retomar suas funções hematopoéticas fetais, um processo conhecido como hematopoese extramedular.
Processo de Hematopoese
O processo inicia-se a partir de uma célula-tronco pluripotente que, através de divisões assimétricas, pode tanto se regenerar quanto gerar as diferentes linhagens celulares do sangue. Essas células possuem a capacidade de repovoar uma medula óssea cujas células-tronco tenham sido destruídas por irradiação ou quimioterapia letais.
A partir da célula-tronco, a diferenciação celular ocorre através de uma etapa intermediária de progenitores hematopoéticos comprometidos, que possuem potencial de desenvolvimento restrito. A existência de progenitores específicos para cada linhagem celular pode ser demonstrada por técnicas de cultura in vitro.
Progenitores hematopoéticos muito precoces necessitam ser cultivados a longo prazo em estroma de medula óssea, enquanto progenitores tardios são frequentemente cultivados em meios semissólidos. Um exemplo de um progenitor misto inicial é o CFU-GEMM, que pode diferenciar-se em granulócitos, eritrócitos, monócitos e megacariócitos.
A medula óssea é também o principal local de origem dos linfócitos, que se diferenciam a partir de um precursor linfocítico comum, enquanto o baço, linfonodos e timo servem como locais secundários para a produção de linfócitos.
Regulação da Hematopoese
As células progenitoras comprometidas inicialmente expressam baixos níveis de fatores de transcrição que podem direcioná-las para linhagens específicas. A seleção da linhagem de diferenciação pode ocorrer de forma aleatória ou ser influenciada por sinais externos recebidos pelas células progenitoras.
Diversos fatores de transcrição regulam a sobrevivência e diferenciação das células-tronco. Fatores como SCL, GATA-2 e NOTCH-1 são essenciais para a manutenção das células-tronco, enquanto outros, como PU.1 e a família CEBP, são importantes para a diferenciação mieloide leucocitária. Na diferenciação eritropoética e megacariocítica, GATA-2, seguido por GATA-1 e FOG-1, desempenham papéis cruciais.
Esses fatores de transcrição interagem de maneira que a ativação de um programa de transcrição pode suprimir outro. Eles induzem a síntese de proteínas específicas para cada linhagem celular. Por exemplo, os genes específicos da linhagem eritroide para a síntese de globina e heme possuem sítios de ligação para o fator de transcrição GATA-1, demonstrando a especificidade regulatória dos fatores de transcrição na hematopoiese.
Fatores de crescimento da Hematopoese
A hematopoese é regulada tanto por interações célula-célula quanto por fatores de crescimento solúveis presentes nos microambientes hematopoéticos. Esses fatores, incluindo citocinas e hormônios, são secretados pelas células estromais e se ligam a receptores específicos nas células-tronco e progenitoras, modulando sua sobrevivência, proliferação e diferenciação. Eles podem ter múltiplas funções, dependendo das combinações de citocinas presentes.
Durante o estágio embrionário, a região AGM (aorta-gônadas-mesonefros) produz fatores como BMP-4, β-NGF e MIP-1γ, que promovem a expansão das células-tronco. No fígado fetal, angiopoietinas e IGFBP-2 são essenciais para a autorrenovação e expansão das CTHs. Os osteoblastos na medula óssea secretam G-CSF, GM-CSF e IL-6, além de angiopoietina, trombopoetina, WNT, Notch, N-caderina e osteopontina, regulando o número de CTHs no nicho.
Na mielopoese, IL-3 e GM-CSF atuam em precursores imaturos, enquanto G-CSF e M-CSF são necessários para o desenvolvimento de células granulocíticas e monocíticas maduras. GM-CSF e G-CSF também influenciam funções específicas dos neutrófilos e macrófagos.
A eritropoese é regulada principalmente pela eritropoetina, que controla a maturação e apoptose dos precursores eritroides, influenciada pelo nível de oxigênio no sangue. Outros fatores como ligante Kit, IL-3 e GM-CSF também participam da regulação.
A linfopoese é regulada por interleucinas, como IL-7 e IL-6 para precursores de linfócitos B, e IL-2 e IL-3 para precursores de células T, que se diferenciam no timo.
A megacariocitopoese, regulada por IL-3, IL-6, GM-CSF e ligante Kit in vitro, depende da trombopoetina (TPO) para a produção de plaquetas in vivo. TPO é produzida principalmente no fígado e atua através do receptor Mpl, independentemente do número de plaquetas no sangue periférico.
Veja também
- Resumo de hemácias: componentes, funções, defeitos e mais!
- Resumo de alterações morfológicas dos eritrócitos: tamanho, coloração e mais!
- Resumo de linfocitopenia: causas, abordagem e mais!
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- Resumo de leucocitose: etiologia, avaliação e mais!
- Resumo de monocitose: diagnóstico, tratamento e mais!
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Referências
HOFFBRAND, A. V.; MOSS, P. A. H. Fundamentos em hematologia de Hoffbrand. 7. ed. Porto Alegre: Artmed, 2018.
