Hematologie. Nauka o krvi Klinická hematologie Laboratorní hematologie. -Transfuzní lékařství - imunohematologie. Vladimír Divoký

Transkript

1 Hematologie Nauka o krvi Klinická hematologie Laboratorní hematologie -Transfuzní lékařství - imunohematologie Vladimír Divoký

2

3 Fyzikální vlastnosti krve 3-4 X více viskózní než voda ph : litrů/dospělého člověka, 8% váhy 45 % krevní elementy 55% plazma

4 živiny hormony soli odpadní látky Plasma: tekutá složka krve, 90% vody Další komponenty rozpuštěné plyny plasmatické proteiny (imunoglobuliny, fibrinogen ) X sérum neobsahuje faktory srážení krve

5 Parametry krevního obrazu základní vyšetření v medicíně u většiny běžných patologických stavů Tukové látky. Ukládající se do stěn tepen - ateroskleróza

6

7

8 Diferenciace: červená krevní řada Erytropoetin hlavní regulátor EPO receptor na povrchu erytroidních prekurzorů

9 KMENOVÉ BUŃKY Kmenové buňky jsou nediferencované buňky (buňky bez specializace), které se mohou samy neustále obnovovat a kromě toho dávají vzniknout i jednomu nebo více druhům diferencovaných (specializovaných) buněk, které mají v těle charakteristické funkce. kmenovost stemness

10 KMENOVÉ BUŃKY Z definice vyplývá, že se kmenové buňky vyskytují ve vyvíjecím se zárodku, ale, vzhledem k tomu, že existuje i v dospělosti růst a obnova tkání, existují i na mnoha místech u dospělých jedinců. Př. hematopoetické kmenové buňky; kmenové buňky v mozku atd.

11 Kmenová buňka Normální diferenciační program Diferenciace do specializovaných buněk tkání a orgánů Asymetrické dělení kmenová buňka dává vzniknout opět jedné buňce shodné s mateřskou (tj. sebeobnova) a druhé, která nese známky liniové specifikace sebeobnova + diferenciace

12 KMENOVÉ BUŃKY Rozlišujeme v zásadě dva základní typy kmenových buněk: A. Embryonální a trofoblastové kmenové buňky B. Orgánové (nebo tkáňové) kmenové buňky C. Nádorové kmenové buňky D. Uměle vytvořené kmenové buňky

13 Embryonální a trofoblastové kmenové buňky Orgánové (nebo tkáňové) kmenové buňky pluripotentní - mohou produkovat jakékoliv jiné buňky kromě buňky totipotentní. multipotentní - multipotence = mohou produkovat pouze buňky příbuzné danému typu buňky (např. krevní buňky, ) progenitor (někdy zvané unipotentní km. buňky) - mohou produkovat pouze jediný typ buněk, ale mají schopnost se plně samy obnovit - tak se liší od buněk, které nejsou kmenové.

14 Kompartment kostní dřeně periferie

15 Tkáňové (orgánové) kmenové buňky a) jsou multipotentní (pluripotentní) široký vývojový potenciál do určitých tkáňově specifických linií hematopoetické kmenové buňky všechny krevní elementy mezenchymální kmenové buňky z kostní dřeně, z tukové tkáně b) plasticita diferenciace do různých buněčných typů chondrocyt, adipocyt, osteocyt, osteoblast, myocyt, kardiomyocyt, neuron, inzulin produkující buňka

16 Plasticita tkáňových kmenových buněk znamená, že tyto buňky mohou v určitém tkáňovém mikroprostředí diferencovat i do jiných buněčných typů než ve své původní tkáni.

17 Plasticita tkáňových kmenových buněk Regenerace levé komory srdeční po infarktu myokardu přímou (intrakoronární) aplikací hematopoetických kmenových buněk do věnčitých tepen. Autologous bone-marrow stem cell transplantation for myocardial regeneration. Lancet 361, 45-46, 2003

18 Plasticita tkáňových kmenových buněk Mezenchymální kmenové buňky z kostní dřeně (každá asi tisící buňka v kostní dřeni) Schopnost diferencovat do všech buněčných typů Klinické využití: v léčbě ischemické choroby dolních končetin u pacientů se syndromem diabetické nohy

19 Suspenze buněk vpravena do lýtkového svalu pomocí série asi 40 vpichů. U všech pacientů bylo pozorováno zlepšení klinického nálezu na končetině, subjektivní zmírnění bolestí a pravděpodobná obnova cévního řečiště. Klinická studie Použití dřeňových kmenových buněk v léčbě ischemické choroby dolních končetin u pacientů se syndromem diabetické nohy ÚEM a Centrum diabetologie Institutu klinické a experimentální medicíny.

20 Dormance hematopoetických kmenových buněk Niche jednotlivé HSC, v cyklu jen jednou za několik let, mobilizace při potřebě udržet hematopoézu

21 Leukemické krevní kmenové buňky Stádium quiescence, neprezentují HLA odolné vůči T-ly Perzistence zbytkové leukémie Cytostatika ani inhibitory (Glivec) neeliminují quiscentní leukemické kmenové buňky!!

22 Diferenciace: červená krevní řada Erytropoetin hlavní regulátor EPO receptor na povrchu erytroidních prekurzorů

23 Erytrocyty Struktura: bikonkávní tvar (7,7 µm) nemají nitrobuněčné organely (membrána obklopující roztok hemoglobinu) Funkce: transport - kyslík do tkání - odstraňování oxidu uhličitého a protonů Doba života 120 dní 4,6-6,2 milionů/µl u mužů, 4,2-5,4 milionů/ µl u žen

24 Regulace erytropoézy Obsah kyslíku v organismu hemoglobin Počet červených krvinek Obsah kyslíku v buňce produkující erytropoetin HIF dráha EPO Reakce erytroidních progenitorů na EPO EpoR signální dráha

25 Exprese různých genů v různých b. typech může být řízena jedním proteinem př. reakce na nedostatek kyslíku aktivuje se HIF O 2 O 2 O 2 O 2 O2 O 2 Normoxie Hypoxie Pro.H Fe HIF-1α HIF-1β OH VHL HIF-1α proteasom Transkripční faktor HIF ( hypoxia inducible factor ) je degradován HIF -1α HIF-1β CGTG Epo VEGF Glut1, PGK Transferrin Transkripční faktor HIF není degradován

26 HYPOXIE X O 2 HIF-1 Hypoxia inducible factor ATP anaerobní glykolýzou Novotvorba cév Produkce červených krvinek Geny pro glykolytické enzymy VEGF (vaskulární endoteliální růst. faktor) EPO (erytropoetin) (celkově několik set různých genů v různých buněčných typech a tkáních)

27 PŘENOS SIGNÁLU, EPO - EPOR HORMON EPO o P- P- P P EPO RECEPTOR Buněčná membrána INTRACELULÁRNÍ DOMÉNA PROTEINKINÁZA P- Genová exprese erytroidních genů -P TRANSKRIPČNÍ FAKTOR DNA SIGNÁLNÍ DRÁHY KASKÁDY FOSFORYLACÍ Kinázy buněč. cyklu

28 Poruchy erytrocytů Poruchy tvorby hemoglobinu nejčastější dědičné choroby na světě nejčastější získané choroby