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Sangue e hematopoiese: conceitos básicos. Hematologia Terceiro semestre Mel 2025 1.0 Introdução a sangue O QUE É O SANGUE? Definido como parte líquida do meio interno que flui rapidamente em sistema fechado de vasos chamado sistema circulatório. Suas funções se resumem em: ● Transporte de gases (glóbulos vermelhos). ● Defesa do organismo (glóbulos brancos). ● Coagulação (plaquetas e proteínas plasmáticas). ● Veiculação de nutrientes para os diversos tecidos e órgãos. ● Regulação térmica e hídrica do organismo. ● Manutenção do equilíbrio aquoso, ácido básico e iônico. Tabela 1 Esquema sobre a composição do sangue. Porção celular Porção líquida Plasma (55% do volume total). Celularidade. O plasma é 92% é água. Eritrócitos e Leucócitos. Possui diversas moléculas circulantes como Proteínas, lipídios, glicídios e substâncias orgânicas. Plaquetas. 001 | Você sabia? | Soro x Plasma . Qual a diferença do soro e do plasma no sangue?. Plasma: é a porção fluida do sangue não coagulado; contém os fatores da coagulação, exceto aquele removido pelo anticoagulante. Soro: é a porção líquida amarelada do sangue que resta após a coagulação e remoção do coágulo. Não contém elementos celulares nem a maioria dos fatores da coagulação. 1.0 Hematopoiese O QUE É A HEMATOPOESE A hematopoese constitui a origem e formação das células sanguíneas; um processo altamente dinâmico que envolve proliferação, diferenciação e maturação destas células. Fase embrionária (mesoblástica) ● A formação dos primeiros vasos sanguíneos e células do sangue ocorre no embrião a partir do mesoderma que reveste o saco vitelino. ● Por volta da terceira semana, surgem pequenos agrupamentos de células mesenquimais chamados “ilhotas de Wolff”. ○ A camada externa dessas ilhotas se diferencia em células endoteliais, que darão origem aos vasos sanguíneos, enquanto a parte central forma eritroblastos primitivos (células precursoras das hemácias). Fase hepatoesplênica (hepática) ● Esse processo acontece entre a 4ª e a 6ª semana de vida intra-uterina. ● A fase hepática marca o início da migração das células originadas dos vasos em desenvolvimento para o fígado fetal. ● Acontece o desenvolvimento de hemácias, granulócitos e monócitos, e surgem as primeiras células linfoides e os primeiros megacariócitos. ● Os órgãos que contribuem com a formação celular durante a fase hepática são o baço, o timo e os linfonodos. Fase medular ● Por volta da 11ª semana gestacional ocorre a colonização da medula óssea pelas células hematopoiéticas. À medida que avança a ossificação do esqueleto, esse local se torna cada vez mais o principal sítio de hematopoiese. ● No período pós-natal todas as células sanguíneas são derivadas primariamente da medula óssea. ○ Os linfócitos T sofrem diferenciação no timo, mas são originados de células da medula óssea que migraram para o timo. ● Ao nascimento, toda a medula óssea é vermelha e participa da hematopoiese. Durante a infância, parte desse espaço é substituída por células de gordura. Na vida adulta, a produção de sangue ocorre principalmente nos ossos chatos e ossos longos. Tabela 2 Esquema sobre as fases da vida da hematopoiese. Fase embrionária: Até os 2 meses → Eritropoese Fase hepatoesplênica: Após a 6a semana até o 7o mês do período fetal Fase medular: A partir do 6o ou 7o mês da vida fetal Sangue e hematopoiese: conceitos básicos. 1 Sangue e hematopoiese: conceitos básicos. Hematologia Terceiro semestre Mel 2025 Imagine a medula óssea como um berçário altamente especializado dentro dos ossos. Ela é responsável por fabricar todas as células do sangue: glóbulos vermelhos, brancos e plaquetas. Só que esse "berçário" não funciona sozinho — ele depende de um ambiente complexo e muito bem regulado chamado de microambiente da medula óssea. Manutenção e direcionamento populacional ● Auto regeneração: Controle de células tronco e unidade formadoras de colônia ● Restrição: Restringe a produção a única linhagem celular (células precursoras) ● Proliferação e diferenciação: Células precursoras em células maduras e funcionais 2.2.1 Microambiente medular ໒ ⠈⠂⠄ ‹𝟹 〃 ˝ É o conjunto de elementos celulares e não celulares que juntos garantem que a produção de células do sangue aconteça de maneira controlada e eficiente. Pense nele como um ecossistema onde diferentes tipos de "habitantes" (células) e estruturas (a matriz extracelular) convivem, se comunicam e influenciam uns aos outros. Esse microambiente funciona como uma central de comando da hematopoese (formação de células do sangue), garantindo que as células certas sejam produzidas no momento certo, em quantidade adequada, e que células defeituosas sejam eliminadas ou controladas. ● Células estromais: Oferecem suporte físico e químico às células hematopoéticas e regulam sua diferenciação. ○ Células mesenquimais: Produzem fatores de crescimento essenciais para a hematopoese. ○ Osteoblastos: Regulam o nicho hematopoiético e interagem com células-tronco hematopoéticas. Macrófagos: Participam da reciclagem de ferro e da remoção de células danificadas. ○ Células endoteliais: Revestem os vasos sanguíneos da medula óssea e participam na migração das células para a circulação. ○ Células adiposas: Liberam substâncias que influenciam a hematopoese. ● Células hematopoiéticas: Células responsáveis pela produção de todas as células sanguíneas. ○ Células-tronco hematopoéticas (CTHs): As células-mãe que originam todas as outras células do sangue. Células progenitoras: São descendentes das CTHs, já comprometidas com uma linhagem específica (mieloide ou linfoide). ○ Células precursoras: Estágios mais avançados de diferenciação celular que darão origem às células maduras do sangue. ● Matriz celular: Um conjunto de proteínas e moléculas que formam a estrutura de suporte para a hematopoese. ○ Fibras de colágeno: Fornecem sustentação estrutural. ○ Proteoglicanos e glicoproteínas: Facilitam a adesão celular e regulam a sinalização entre células. ○ Fatores de crescimento hematopoiéticos: SCF (Stem Cell Factor) e IL-3, que promovem a proliferação celular. Tabela 2 Esquema sobre o microambiente medular 2.2.2 Características gerais das células hematopoiéticas Células tronco hematopoiéticas: ● Maioria se mantém na fase G0 do ciclo celular (período de repouso em que a célula não se divide). ● Divisão assimétrica → Auto-renovação + origem a célula precursora Células progenitoras: ● Elevada atividade mitótica ● Auto-renováveis Células precursoras: ● Perda de potencial de auto-renovação ● Comprometimento com linhagem específica Células diferenciadas: ● Células especializadas e morfologicamente definidas. 2.2.3 Regulação da hematopoese A hematopoese gera duas grandes linhagens celulares: ● Linhagem mieloide: Dá origem às células sanguíneas como hemácias (eritrocitária), granulócitos, monócitos e megacariócitos (que formam plaquetas) e células da defesa inata Sangue e hematopoiese: conceitos básicos. 2 2.1 Médula Ossea Sangue e hematopoiese: conceitos básicos. Hematologia Terceiro semestre Mel 2025 (neutrófilos, monócitos e basófilos). ● Linhagem linfoide: Origina linfócitos T, linfócitos B e células NK, fundamentais para a resposta imune. Fatores estimuladores de Colônia (CSF) hematopoese também é estimulada por fatores de crescimento hematopoiéticos, que promovem a diferenciação das células progenitoras: ● Fatores estimuladores de colônia (CSF): Como G-CSF e GM-CSF, que estimulam a formação de granulócitos e macrófagos. ● Interleucinas (IL-3): Moduladoras da produção de células mieloides. ● Eritropoetina (EPO): Essencial para a formação de hemácias. Tabela 4 fatores e suas atividades biológicasAtividade biológica G-CSF Estimulação e diferenciação de granulócitos GM-CSF Estimulação e diferenciação de granulócitos e macrófagos M-CSF Estimulação de colonias de macrofagos IL 3 Estimulação de múltiplos CSF, granulócitos, macrófagos, eosinófilos, megacariócitos, interação com eritropoetina e estimulantes de colônias eritroides Ligante de Noth Estimula principalmente a linfopoiese SCF Estimula a proliferação e maturação dos megacariócitos (plaquetas) Fatores inibidores da hematopoese (reguladores) Os fatores inibidores (ou reguladores negativos) atuam reduzindo ou impedindo a proliferação e diferenciação celular, garantindo que a produção de células sanguíneas não seja excessiva. Entre eles estão: ● Interferon gama: Produzido pelos linfócitos T, reduz a proliferação celular. ● Prostaglandina E: Produzida por macrófagos, inibe diretamente a CFU-GM (Unidade Formadora de Colônias Granulocíticas-Monocíticas). ● Fator de necrose tumoral α (TNF-α): Reduz a produção de células mieloides. Tabela 5 fatores e suas atividades biológicas Como posso definir tudo isso resumidamente?… ୧ ‧₊˚ ⋅ ● A hematopoiese começa com células-tronco pluripotentes na medula óssea, que se auto renovam e diferenciam em células sanguíneas. Sob influência de fatores de crescimento, essas células proliferam e geram células progenitoras especializadas. As progenitoras mieloides originam hemácias, plaquetas e certos leucócitos, enquanto as progenitoras linfoides formam linfócitos e células NK. ● Durante a diferenciação, as células progenitoras sofrem mudanças epigenéticas e são guiadas por fatores de crescimento e citocinas para se especializarem em diferentes linhagens. Elas passam por etapas intermediárias até se tornarem células sanguíneas maduras, que são então liberadas na corrente sanguínea para desempenhar suas funções. 3.0 Eritropoiese Série Vermelha - Eritrócitos Eritropoiese é o processo de produção e de maturação dos glóbulos vermelhos (eritrócitos/hemácias) que ocorre na medula óssea através das células tronco hematopoiéticas. Em fetos ou pacientes com anemias graves esse processo ocorre no fígado ou baço (eritropoese extramedular).É dividida em três etapas: Diferenciação Onde uma célula pluripotente, sob estímulos específicos, se diferencia em linhagem mieloide. Essa linhagem mieloide pode formar os leucócitos, megacariócitos e os Sangue e hematopoiese: conceitos básicos. 3 Sangue e hematopoiese: conceitos básicos. Hematologia Terceiro semestre Mel 2025 eritrócitos. Posteriormente, sob estímulo do Fator Estimulador de Colônia de granulócitos, IL-3 e na presença de Eritropoietina, a linhagem mieloide se diferencia em Eritrócitos. Multiplicação (Proliferação) Ocorre uma série de mitoses sequenciais que vão transformar o rubriblasto em metarrubrícito, na seguinte sequência: Rubriblastos → Pró-rubriblastos → Rubrícito basofílico → Rubrícito policromático → Metarrubrícito. Maturação Nessa fase o metarrubrícito vai se diferenciar em eritrócito que posteriormente, com adição de hemoglobina, se diferencia em eritrócito. Metarubrícito → Reticulócito → Eritrócito Tabela 6 Desenvolvimento celular na eritropoiese Proeritroblasto → Eritroblasto basófilo → Eritroblasto policromático → Eritroblasto ortocromático → Reticulócito → Hemácia. 3.1 Processo de maturação ● Uma visão geral sobre a maturação das células e o desenvolvimento celular durante a eritropoese. Na fase de maturação, ocorrem diversas mudanças conformacionais, incluindo enucleação, perda de DNA e produção de hemoglobina. A perda do núcleo marca a transição do metarrubrícito para o reticulócito, um processo que reduz o tamanho da hemácia e é estimulado pela presença de vitamina B12, folato (ácido fólico) e vitamina B3. Por isso, em indivíduos com deficiência de vitamina B12 ou ácido fólico, as hemácias permanecem grandes, caracterizando a anemia megaloblástica com macrocitose. A afinidade da hemoglobina é mediada por ferro, cobre e vitamina B6, que promovem a eosinofilia e a maturação do reticulócito para eritrócito. A presença de ferro é essencial para que o reticulócito aumente sua afinidade pela hemoglobina e complete sua diferenciação na hemácia. A hemoglobina confere à célula uma coloração rosada (eosinofilia). Assim, em casos de deficiência de ferro, a afinidade pela hemoglobina diminui, resultando em menor eosinofilia e deixando a hemácia mais clara, caracterizando a hipocromia. 3.1.1 Pró-Eritroblastos Nesta fase inicial da eritropoiese, as células-tronco hematopoiéticas se diferenciam em proeritroblastos. Essas células são grandes, com núcleo grande e pouco condensado. A cromatina é frouxa, e podem ser visíveis nucleolos. Podem ser notadas projeções no seu citoplasma, sendo um achado morfológico característico Tabela 6 Pró-Eritroblastos 3.1.2 Eritroblasto basófilo Os proeritroblastos se transformam em eritroblastos basófilos. Nesta fase, o núcleo ainda é grande, mas começa a se condensar. A cromatina torna-se mais densa, e os nucléolos desaparecem gradualmente. O citoplasma começa a adquirir coloração basófila devido à síntese de hemoglobina. Tabela 7 Eritroblasto basófilo 3.1.3 Eritroblasto policromático Os eritroblastos basófilos se transformam em eritroblastos policromatófilos. Nesta fase, a célula diminui de tamanho, o núcleo continua a se condensar e a cromatina assume uma coloração mais densa. O citoplasma adquire uma coloração mais rosada devido à presença de hemoglobina em diferentes estágios de maturação. Tabela 8 Eritroblasto policromático 3.1.4 Eritroblastos ortocromáticos Sangue e hematopoiese: conceitos básicos. 4 Sangue e hematopoiese: conceitos básicos. Hematologia Terceiro semestre Mel 2025 Os eritroblastos policromáticos se transformam em eritroblastos ortocromáticos. Nesta fase, o núcleo é pequeno, densamente condensado. O citoplasma é ricamente corado e contém grandes quantidades de hemoglobina. A maioria das vezes , esta fase é identificada graças a mesma coloração do citoplasma semelhante as hemácias em volta Tabela 9 Eritroblastos ortocromáticos 3.1.5 Eritrócitos policromáticos Os eritrócitos policromáticos já não apresentam o núcleo, também chamado de reticulócitos (visíveis através da coloração azul cresil brilhante) são células jovens, ainda imaturas, contêm traços de ribossomos na forma de grânulos reticulares. Os reticulócitos são então liberados na corrente sanguínea, onde amadurecem completamente em eritrócitos maduros. Tabela 10 Eritrócitos policromáticos 3.1.6 Eritrócitos maduros Os eritrócitos maduros são bicôncavos com um leve halo hemoglobínico (que facilita a sua movimentação, inclusive em lugares estreitos como os capilares), antígenos de superfície (tipo sanguíneo). Tabela 11 Eritrócitos maduros Eritropoetina (EPO) ● Hormônio glicoproteico que regula a eritropoese. Possui sensibilidade à concentração de oxigênio no organismo, ela atua estimulando as células mieloides para a produção de eritrócitos, auxiliando na maturação das células, síntese da hemoglobina e aumento da taxa de reticulócitos no sangue. ● É sintetizada nas células tubulares ou endoteliais peritubulares dos rins, também podem ser produzidas por células hepáticas ou macrófagos da medula óssea. Hemoglobina e Ferro ● A hemoglobina é uma proteína globular quaternária especializada no transporte de O2 pela corrente sanguínea. ● A molécula da hemoglobina é formada por 4 subunidades polipeptídicas (globinas) ligadas ao grupo Heme, que possui um átomo de ferro (o responsável por se ligar ao O2) e é responsável pela cor vermelha da hemoglobina. Vitamina B12 e ácido fólico ● Ambas vitaminas do complexo B, são importantesna formação do grupo Heme e na hematopoese → auxilia na produção dos glóbulos vermelhos e na manutenção do ferro no organismo. Tabela 12 Sequência de amplificação e maturação a partir de proeritroblastos Sangue e hematopoiese: conceitos básicos. 5 3.3 Componentes importantes para Eritropoiese