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1. Entenda o processo eritropoiese e trombocitopoiese. 1 🩸 1. Entenda o processo eritropoiese e trombocitopoiese. Hemocitopoiese Formação das células do sangue Hemocitopoese é o processo contínuo e regulado de produção de células do sangue, que envolve renovação, proliferação, diferenciação e maturação celular. As células do sangue têm vida curta e são constantemente renovadas pela proliferação mitótica de células localizadas nos órgãos hemocitopoéticos. O objetivo final da hemocitopoese consiste em manter um nível constante de diferentes tipos celulares encontrados no sangue periférico. Tanto o eritrócito (tempo de vida de 120 dias) quanto a plaqueta (tempo de vida de 10 dias) nos humanos passam toda a sua vida no sangue circulante. Por outro lado, os leucócitos, provenientes da medula óssea, migram para fora da circulação pouco depois de entrar nela e passam a maior parte de seu tempo variável de sobrevida nos tecidos. Fases Fase do saco vitelino ou mesoblástica As primeiras células sanguíneas do embrião surgem muito precocemente (em torno do 19o dia de gestação), no mesoderma do saco vitelino. Essa fase transiente da hemocitopoese, denominada mesoblástica, é caracterizada pelo desenvolvimento de eritroblastos primitivos (principalmente) e, em geral, ocorre no interior de vasos sanguíneos em desenvolvimento, prosseguindo até a 6a semana de vida intrauterina (VIU), com formação de “ilhas de sangue” na parede do saco vitelino do embrião. Fase hepática 1. Entenda o processo eritropoiese e trombocitopoiese. 2 Entre a 4ª e a 6ª semana de VIU inicia-se a hemocitopoese definitiva, com a migração, para o fígado fetal, de células originadas dos vasos em desenvolvimento, da porção alantoide da placenta em desenvolvimento e da porção anterior do eixo aorta-gônada- mesonefro. Assim, o fígado funciona temporariamente como órgão hemocitopoético. Essa fase, denominada hepática, é caracterizada pelo desenvolvimento de eritroblastos, granulócitos e monócitos; além disso, as primeiras células linfoides e os megacariócitos aparecem. O fígado é o principal órgão formador de sangue no feto durante o segundo trimestre. A hemocitopoese hepática, extravascular, é muito importante durante a vida fetal, com um pico de atividade em torno de 3 a 4 meses de gestação, declinando gradualmente até o nascimento. Outros órgãos em desenvolvimento, como baço, timo e linfonodos, também contribuem para a hemocitopoese, especialmente para a produção de linfócitos. Fase medular Em contrapartida, no 2º mês de VIU, a clavícula já passa a se ossificar, e começa a formação de medula óssea hematógena (vermelha) em seu interior, dando início à fase medular da hemocitopoese. A terceira fase, ou fase da medula óssea da hemocitopoese e leucopoese fetais, envolve a medula óssea (e outros tecidos linfáticos) e começa durante o segundo trimestre de gravidez. À medida que a ossificação pré-natal do restante do esqueleto avança, a medula óssea se torna cada vez mais importante como órgão hemocitopoético, alcançando um pico de atividade no período próximo ao nascimento. Na vida pós-natal, os eritrócitos, granulócitos, linfócitos, monócitos e plaquetas originam-se a partir de células-tronco da medula óssea vermelha. A hemocitopoese (hematopoese) inclui a eritropoese (eritrócitos), a leucopoese (leucócitos) e a trombopoese (plaquetas). Essas células passam por diversos estágios de diferenciação e maturação na medula óssea antes de passarem para o sangue. Eritropoiese Produção de hemácias MATURAÇÃO DOS ERITRÓCITOS Célula madura é a que alcançou um estágio de diferenciação que lhe possibilita exercer todas as suas funções especializadas. O processo básico da maturação da série eritrocítica ou vermelha é a síntese de hemoglobina e a formação de um corpúsculo pequeno e bicôncavo, que oferece o máximo de superfície para as trocas de oxigênio. A diferenciação dos eritrócitos ocorre em nichos que contêm macrófagos no seu estroma central e células eritrocíticas em desenvolvimento ao seu redor. Esses macrófagos estabelecem contatos com as células eritrocíticas, regulam sua proliferação e fagocitam as células defeituosas e os núcleos extruídos durante o processo de maturação. 1. Entenda o processo eritropoiese e trombocitopoiese. 3 O desenvolvimento dos eritrócitos começa a partir das células CMP (progenitoras mieloides comuns), que, sob a influência da eritropoetina, da IL 3 e da IL4, diferenciam se em células MEP (progenitoras de megacariócitos/eritrócitos). A expressão do fator de transcrição GATA 1 é necessária para a diferenciação terminal das células MEP na linhagem definitiva de células eritroides. Sob a influência do GATA 1, as células MEP transformam-se em progenitoras comprometidas com os eritrócitos sensíveis à eritropoetina (ErPs), que dão origem ao pró-eritroblasto. Pró-eritroblasto A primeira célula precursora microscopicamente reconhecível na eritropoese é denominada pró-eritroblasto. O proeritroblasto é uma célula grande (22 a 28 μm) que apresenta todos os elementos característicos de uma célula que sintetiza intensamente proteínas. O núcleo é esférico, central, tem cromatina com estrutura delicada e um ou dois nucléolos grandes. O citoplasma é intensamente basófilo, com uma região clara ao redor do núcleo. A microscopia eletrônica mostra que o halo perinuclear contém mitocôndrias, o complexo de Golgi e um par de centríolos. O restante do citoplasma contém numerosos polirribossomos, mas o retículo endoplasmático é pouco desenvolvido. As proteínas sintetizadas pelo proeritroblasto destinam-se principalmente a reconstituir o tamanho da célula, que se divide ativamente. Há também síntese de hemoglobina. Nesse estágio, a quantidade de hemoglobina é pequena para ser detectada pelas técnicas de coloração. O ferro é levado para os proeritroblastos e os outros eritroblastos pela transferrina, uma proteína plasmática transportadora de ferro. Os eritroblastos contêm receptores para transferrina na membrana. Após se combinarem, o complexo receptor-transferrina penetra o citoplasma por endocitose. Começa na medula óssea vermelha com uma célula precursora chamada proeritroblasto. O proeritroblasto se divide várias vezes, produzindo células que começam a sintetizar hemoglobina. Eritroblasto basófilo O pró-eritroblasto origina por divisão mitótica o eritroblasto basófilo, que é menor que o pró -eritroblasto. O núcleo do eritroblasto basófilo é menor (10 a 16 μm de diâmetro) e torna- se progressivamente mais heterocromático à medida que as mitoses se repetem. A cromatina é condensada em grânulos grosseiros, e não há nucléolos visíveis. O citoplasma revela intensa basofilia, em virtude do grande número de ribossomos livres (polirribossomos), responsáveis pela síntese da hemoglobina. Eritroblasto policromatófilo O acúmulo de hemoglobina na célula modifica gradualmente a reação de coloração do citoplasma, de modo que a basofilia é substituída pela acidófila evidenciada pela eosina. É uma célula ainda menor, com um núcleo contendo cromatina mais condensada. No estágio em que o citoplasma exibe tanto acidofilia, em virtude da coloração da hemoglobina, quanto basofilia, devido à coloração dos ribossomos, a célula é denominada eritroblasto policromatófilo. As reações de coloração do eritroblasto policromatófilo podem se mesclar, conferindo uma coloração cinzenta ou lilás ao citoplasma. Regiões rosadas (acidófilas) e púrpura (basófilas) podem também ser identificadas no citoplasma. O núcleo da célula é menor que o do eritroblasto basófilo, e os grânulos grosseiros de heterocromatina formam um padrão em tabuleiro de xadrez, que ajuda a identificar esse tipo de célula. Eritroblasto ortocromático ou normoblasto O eritroblasto ortocromático é reconhecido pelo seu citoplasma mais acidófilo e núcleo denso. Contém um núcleo pequeno, compacto e densamente corado. O citoplasma é eosinófilo, pelo fato de conter grande quantidade de hemoglobina. Essa célula é apenas ligeiramentemaior que o eritrócito maduro. Nesse estágio, o eritroblasto ortocromatófilo não tem mais a capacidade de sofrer divisão. Eritroblasto policromáticos (reticulócitos) O eritroblasto ortocromático começa a emitir uma série de saliências citoplasmáticas, uma delas contendo o núcleo, que é expelido, levando ao seu redor uma delgada camada de citoplasma. 1. Entenda o processo eritropoiese e trombocitopoiese. 4 A parte anucleada, que passa a ser chamada de reticulócito, apresenta algumas mitocôndrias e muitos polirribossomos, que ainda sintetizam hemoglobina. Uma vez que os polirribossomos não podem ser renovados, devido à ausência do núcleo celular, a síntese proteica cessa dentro de pouco tempo. Alguns polirribossomos que ainda são capazes de sintetizar hemoglobina são retidos na célula; estes conferem discreta basofilia a essas células, que são, na maioria, eosinófilas – por esse motivo, essas novas células são denominadas eritrócitos policromáticos. Os polirribossomos dos novos eritrócitos também podem ser demonstrados com corantes especiais, que fazem com que os polirribossomos se agrupem, formando uma rede reticular. Em consequência, os eritrócitos policromáticos também são denominados (mais comumente) reticulócitos. Expulsando o núcleo da célula, esta está pronta para passar através do lúmen dos sinusoides sanguíneos da medula óssea vermelha. Por fim, perto do final da sequência de desenvolvimento o núcleo é ejetado e se torna um reticulócito. A perda do núcleo faz com que o centro da célula sofra uma endentação, produzindo o formato bicôncavo diferencial das hemácias. Os reticulócitos retêm algumas mitocôndrias, ribossomos e retículo endoplasmático. Os reticulócitos passam da medula óssea vermelha para a corrente sanguínea se espremendo entre as células endoteliais dos capilares sanguíneos. Os reticulócitos se tornam hemácias maduras no período de 1 a 2 dias depois da sua liberação da medula óssea vermelha. Eritrócitos O reticulócito é um corpúsculo maior do que o eritrócito, medindo cerca de 9 μm de diâmetro. O reticulócito também difere do eritrócito por conter vestígios de RNA, mostrando uma basofilia homogênea, superposta à intensa acidofilia da hemoglobina. Os reticulócitos saem da medula óssea e vão para o sangue, onde permanecem por pouco mais de 1 dia antes de se tornarem eritrócitos maduros; por esse motivo, sua porcentagem no sangue de adultos normais é baixa (cerca de 0,5 a 2,5% do total de hemácias). No entanto, se um número aumentado de eritrócitos entrar na corrente sanguínea (conforme observado durante a eritropoese aumentada para compensar a perda de sangue), o número de reticulócitos aumenta. Os eritrócitos apresentam tempo de sobrevida de cerca de 120 dias nos humanos. Quando alcançam aproximadamente 4 meses (cerca de 120 dias) de idade, os eritrócitos tornam- se senescentes. O sistema de macrófagos do baço, da medula óssea e do fígado fagocita e degrada os eritrócitos senescentes. O heme e a globina dissociam -se, e a globina é hidrolisada a aminoácidos, os quais passam para o reservatório metabólico para serem novamente utilizados. O ferro do heme é liberado, entra no reservatório de armazenamento do ferro no baço, na forma de hemossiderina ou ferritina, e é armazenado para ser reutilizado na síntese de hemoglobina. A parte restante do heme da molécula de hemoglobina é parcialmente degradada em bilirrubina, a qual se liga à albumina, é liberada na corrente sanguínea e transportada até o fígado, onde é conjugada e excretada pela vesícula biliar na forma de glicuronídio de bilirrubina da bile. 1. Entenda o processo eritropoiese e trombocitopoiese. 5 Se a capacidade de transportar oxigênio do sangue diminui porque a eritropoese não está acompanhando a velocidade de destruição das hemácias, um sistema de feedback negativo aumenta a produção de hemácias. A deficiência de oxigênio celular, chamada de hipoxia, pode ocorrer se muito pouco oxigênio entrar no sangue. Por exemplo, o conteúdo mais baixo de oxigênio nas altitudes elevadas reduz o teor de oxigênio no sangue. O aporte de oxigênio também pode cair em decorrência de anemia, que tem muitas causas, tais como a falta de ferro, de certos aminoácidos e de vitamina B12. Problemas circulatórios que reduzem o fluxo de sangue para os tecidos também podem diminuir o aporte de oxigênio. Independente da causa, a hipoxia (HIF1) estimula os rins a intensificar a liberação de eritropoetina, acelerando o desenvolvimento dos proeritroblastos em reticulócitos na medula óssea vermelha. Conforme a quantidade de hemácias circulantes aumenta, mais oxigênio pode ser levado aos tecidos do corpo. 1. Entenda o processo eritropoiese e trombocitopoiese. 6 Trombocitopoiese As células-tronco hematopoéticas também se diferenciam em células produtoras de plaquetas. Sob a influência do hormônio trombopoetina, as células-tronco mieloides se tornam células formadoras de colônia de megacariócitos que, por sua vez, evoluem para células precursoras chamadas megacarioblastos. Os megacarioblastos se transformam em megacariócitos, células grandes que se quebram em 2.000 a 3.000 fragmentos. Cada fragmento, envolvido por um pedaço de membrana plasmática, é uma plaqueta. As plaquetas se originam dos megacariócitos na medula óssea vermelha e, depois disso, entram na circulação sanguínea. Em cada microlitro de sangue há 150.000 a 400.000 plaquetas. Cada uma tem a forma de um disco irregular, 2 a 4 μm de diâmetro e muitas vesículas, porém sem núcleo. ✏obs1: Tipos de Células-Tronco cél. totipotentes - cél. com capacidade de transformação em qualquer célula, inclusive embrionárias cél. pluripotente - cél. com capacidade de transformação em qualquer célula, menos as embrionárias cél. multipotentes - cél. com capacidade de transformação em qualquer célula específica daquele tecido ✏obs2: hemocaterese - destruição fisiológica das hemácias hemólise - destruição patológica das hemácias