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Hematopoiese Hematopoiese começa quando a gente ainda é zigoto e dura a vida inteira, não da pra você viver sem ela. É o processo de formação , maturação e liberação das células sanguíneas. Então elas são formadas, amadurecem e ficam prontas para praticar sua função. Eritropoese - Hemácias Leucopoese – Leucócitos Trombopoese - Plaquetas Tem como objetivo: Manter a população de células circulantes e responder a estímulos eventuais Exemplo: Viajei para machu picchu, vou precisar de mais hemácia para carregar o oxigênio, pois você precisa da mesma quantidade de oxigênio, porém lá tem menos quantidade do que aqui. Se teve hemorragia, você precisa de mais hemácia pra não perder o transporte de oxigênio. Numa infecção você precisa de mais leucócito. Isso tudo tem que acontecer para atender a essas demandas e não dá para parar a produção, não para de fazer as outras coisa, mas tem que fazer mais da parte que você precisa mais. O dia que a gente controlar isso aqui a gente vai curar 90% das doenças degenerativas do ser humano, mas ainda não conseguimos. Requisitos básicos. 1. Stem cells (células tronco hematopoéticas), é uma célula indiferenciada, que pode se diferenciar em outros tipos celulares, dependendo do estímulo. 2. Meio ambiente medular (fibroblastos, macrófagos e células endoteliais), ambiente protegido mecanicamente, de radiação, tem suprimento circulatório abundante de nutrientes e que tenha aporte de oxigênio suficiente. 3. Fatores de crescimento (GM-CSF, Eritropoietina ...), são centenas de substâncias que vão controlar o desenvolvimento celular. OBS: eritropoietina, é um hormônio produzido no rim e no fígado. O rim tem sensor de O2, em machu picchu tem pressão de ar baixo, quando você respira, o O2 não é suficiente ai você fica cansado e quem sente esse cansaço é o seu cérebro e seu rim. Então o rim sentindo aumenta a produção de eritropoietina que vai pra circulação e estimula a steam cell a se diferenciar em hemácia. OBS2: insuficiência renal crônica: ou não produzem eritropoietina ou produzem menos do que deveriam, tem que fazer hemodiálise (Heritropoietina é produzida 90% nos rins) com uso de eritropoetina recombinante humana. Quem transporta o O2 é a hemoglobina e para fazer precisamos de ferro, então não adianta ter eritropoetina sem ter ferro. Feto: O lugares seguem uma mudança gradativa 0 – 2 meses saco vitelino 2 – 7 meses fígado e baço 5 – 9 meses medula óssea Lactente: até 2 anos mais ou menos medula óssea (praticamente todos os ossos) Adultos extremidades proximais do fêmur e úmero, vértebras, costelas, crânio, esterno, sacro e pelve 1 Nas regiões hematopoéticas, 50% do tecido medular é representado por gordura. Essa gordura serve para amortecer mecanicamente e proteger em uma situação patológica que você perca uma área inteira de hematopoiese. O espaço ocupado pela medula óssea gordurosa é capaz de dar lugar ao tecido hematopoético em caso de necessidade, exemplo se mudar para machu picchu. OBS: todos os maratonistas treinam em ambientes com o oxigênio mais rarefeito, é o doping natural, em altas altitudes. O fígado e o baço podem retomar seu papel de órgão hematopoético (hematopoese extramedular). Hiroshima: vazou radiação, alguns funcionários da usina, ficaram lá para tentar resfriar o reator, todos morreram. Radiação altera o DNA, que altera o processo de proliferação celular, se todas essas pessoas tiveram a medula óssea irradiada, (qual a célula sensível da medula óssea à radiação?? steam cell, então com isso uma grande quantidade de steam cell morreu) elas morreram de que? hemorragia (se não tem plaqueta sangra) hipóxia (se não tem hemácia, não transporta oxigênio), desnutrição, infecção (não tem neutrófilo (leucócito) para combater) Quem morre primeiro? A hemácia vive 120 dias, steam cell 11 dias e leucócitos 6 horas, então quem morre primeiro é o leucócito. A gente sem neutrófilo vira um meio de cultura a 37 graus andando por ai, zera a defesa. Célula madura não sofre por radiação, quem sofre é a imatura, então a quimioterapia altera o DNA e faz a célula não se proliferar mais, qualquer célula que se divide (maligna ou normal), então o problema de quem faz quimio é morrer de infecção. Existem fatores de crescimento sintéticos e muito dos tratamentos hoje em dia utilizam isso. Situação: Paciente com tumor de estômago, toma medicação para destruir as células que estão proliferando, a vantagem é que a célula maligna prolifera mais depressa que a normal, então toda vez que ela for dividir ela cessa por ação do medicamento. Neurônio não sofre ação de quimioterapia, pois ele não divide. O cabelo e unha param de crescer, mucosa fica afetada, o que se faz hoje em dia é dar a quimio, então a célula ja diminui mas a hemácia, plaqueta, leucócito, tudo baixa. Nesse período de tempo que a droga fez efeito, você matou a steam cell, você aplica o fator de crescimento sintético, que aumenta a proliferação da célula que vc ta tentando matar e da normal, para recuperar os níveis das células sanguíneas normais, por isso é uma balança o tempo todo e é necessário fazer hemograma para avaliar. Aplasia (é uma doença que resulta da falência da medula óssea em produzir células sanguíneas.) OBS: Poliquimioterapia em ciclos, cada remédio atua em uma fase da mitose e é dada em ciclos pois se você não tiver na fase certa a droga não atua. •A célula tronco tem capacidade de auto-renovação. A medida que a célula amadurece esta capacidade diminui. Exemplo: paciente com quimioterapia pesada, sobrou bem poucas steam cell, ao invés de virar as hemácias, plaquetas, etc que ele precisa, ela vai formar outras steam cells, vai proliferar. • A gente tem uma celularidade constante em condições normais, que tem que ser constante em toda a nossa vida, se diminuir muito a quantidade de steam cells, não vou conseguir fazer a quantidade de célula madura adequada. Exemplo: Transplante de medula óssea: primeiro arruma um doador e depois pega um pouquinho da medula dele, que não vai fazer falta para o doador mas vai ser fundamental para o receptor, pois nesse pouquinho que ele vai receber as steam cells vão se auto-renovar. A medula é injetada em qualquer lugar pois a steam cell sabe onde é sua casa. Começa tudo de novo, la no fígado e baço, povoa tudo, sai e vai para a medula óssea e lá responde aos estímulos. Transplante de sangue de cordão umbilical, o receptor tem que tomar todas as vacinas de bebê, é um adulto mas vira um bebê imunológico, pois a célula do doador nunca viu um antígeno na frente dela, é uma steam cell ingênua. 2 OBS: tirar a medula do paciente, tacar quimio nele e depois colocar a medula de volta, mas se tinha um problema lá ele vai continuar lá. O objetivo final é fazer o que tem que fazer gastando o mínimo de energia • O sistema é capaz de uma ampliação de 1 para 10 a 6. • As células tronco também originam os osteoclastos, células naturalmente citotóxicas (NK) e células dendríticas. A maioria dos problemas que a gente tem na nossa vida, a hematopoiese conserta e a gente nem sabe. A stem cell é uma célula tronco multipotente, que se transforma em qualquer coisa. Quando tem um estímulo ela primeiro se divide, 2 iguais, uma segue o estímulo e a outra fica no lugar. Aí ela tem dois caminhos para seguir, ser uma célula da linhagem mielóide ou linfóide. Se for linfóide ela pode se diferenciar em linfócito B ou T, já o mielóide pode ser hemácia, plaqueta, mastócito ou mieloblastos. Muitos de nós vamos passar a vida inteira sem mexer com stem cell, os de baixo ja resolvem, quando tem que mexer nela, geralmente não tem mais jeito não. Na linhagem mielóide vai ser formada uma CFU-GEMM (Unidade Formadora de Colônia de Granulócitos, Eritrócitos, Monócitos e Megacariócitos). Se comialgo estragado, vai formar uma CFU-GM (Granulócito e Monócito) que fazem fagocitose. Normalmente o organismo não precisa se diferenciar desde lá de cima da stem cell, pode agir já embaixo na CFU-GM. Em uma infecção bacteriana o melhor é formar mais CFU-G, que forma mieloblasto, pró-mielócito, mielócito, meta mielócito, bastão e, o mais importante, neutrófilo (diapedese + quimiotaxia é estimulado pela G-CSF). Essa CFU é capaz de formar uma colônia de células e daqui ja consegue fazer o processo de diferenciação (na medula óssea). Essas CFUs se dividem, mas poucas vezes e não se renovam, assim que todas de dividem, todas vão se diferenciar. Quem estimula essas células são os fatores de crescimento: 3 • Usualmente atuam em mais de uma linhagem celular. (Se pegar um monte de stem cell sem fator de crescimento, in vitro a SC só vai virar neutrófilo, ja in vivo vai formar a hematopoiese toda da pessoa) • São glicoproteínas que atuam em concentrações mínimas. (é bom pois você precisa de pouco para funcionar, mas é ruim porque você não consegue monitorar, para dosagem) • Atuam de acordo com uma hierarquia. (exemplo: quem agem em cèlulas maduras > que agem em células imaturas) • São produzidos pelos linfócitos T, monócitos (macrófagos), rins, fígado e células do estroma. • Atuam nas células tronco / progenitoras e nas células funcionais maduras.(OBS: IL3 fala com todos, então o mesmo fator de crescimento pode atuar em lugares diferentes de acordo com o grau de maturação.) • Têm interações sinérgicas ou aditivas com outros fatores.(Se eu precisar de hemácia, pego a eritropoietina (EPO) e boto na SC, porém a SC não tem receptor para EPO, então temos um outro fator importante CM-CSF (Fator Estimulante de Colônia) que tbm não tem seu receptor na SC, mas a IL3 entra e os 3 juntos estimulam a SC. Porém as células mais maduras podem resolver o problema que a EPO e a CSF estão sinalizando, sem precisar chegar até a SC) • Atuam da mesma forma em células normais ou neoplásicas. (se estimula a célula normal a se proliferar, também estimula a celular do tumor. Se o paciente tá morrendo de infecção, da o fator de crescimento, sabendo que ele pode aumentar a maligna também) • Têm ações múltiplas: proliferação, diferenciação, maturação, ativação funcional, prevenção da apoptose (não é pra sempre, só um atraso). G-CSF faz isso tudo. OBS: Diferenciação, escolhe o que vai ser e maturação já é algo, só vai ficar maduro. 4 Espaço hematopoiético: pedaço da medula óssea onde as células produzidas são armazenadas. Quem é mais imaturo está mais no meio do espaço hematopoiético, e quem é mais maduro está mais perto do vaso (circulação sanguínea). Medula óssea é ricamente vascularizada e o espaço altamente bem nutrido. Quando tem um tumor localizado, você não mata o tumor, voce mata a área em volta dele, e você priva o tumor de se nutrir. Eritropoiese: forma hemoglobina na hemácia. Nesse processo estou aparelhando minha célula para produzir hemoglobina, já que a SC e as células imaturas não tem, e é um processo que dura uns 21 dias. SC CFU-GEMM BFU-E (unidade de→ → formação expansiva eritróide) CFU-E→ até que se forma o primeiro precursor eritróide com estrutura identificável, o pró-eritroblasto. Vai o ocorrer proliferação, que vai formando uma série de eritroblastos progressivamente menores, à medida que vai se adicionando hemoglobina, eritroblasto basófilo (roxo ou azul), policromático (já cria uma mistura de cores pois está deixando de ficar basófilo, pra ficar eosinófilo por conta da hemoglobina), ortocromático (já fica mais rosado, pois já está com bastante hemoglobina). Então o núcleo é expelido e forma-se os reticulócitos, que saem da medula e vão para a circulação. Quando perde o filamento, vira então uma hemácia. Quando tomamos ferro, ele vai para medula óssea para ser incorporada pela Hb. • A eritropoese é regulada pela eritropoietina produzida nas células intersticiais peritubulares renais e no fígado 5 • O estímulo para produção de eritropoietina é a pO2 no tecido renal. Então o rim que estimula à liberação de EPO. • O incremento à hematopoese é feito pelo aumento do número de células progenitoras (BFU-E e CFU-E). • Os níveis plasmáticos de eritropoietina são valiosos no diagnóstico clínico. As hemácias normais tem grande superfície de contato e plasticidade, duas características muito importantes. O vaso é 4~5 vezes menor que à hemácia, então à hemácia tem plasticidade para passar. Se ela não conseguir passar, por algum problema nessa plasticidade, ela pare e gera um trombo, ou ela passa e não volta mais ao normal, vivendo menos do que 120 dias (anemia hemolítica). • A hemoglobina é uma molécula tetramérica composta de 2 pares de cadeias globínicas, cada uma delas ligada a um grupamento heme. • O adulto normal apresenta três hemoglobinas diferentes: Hb A, Hb F(fetal), Hb A2 (todas elas tem cadeia alfa). HbA tem maior facilidade de captar O2 que à HbF. Se eu tenho uma doença onde eu produzo menos quantidade de cadeia alfa (alfa-talassemia) altera à produção de Hb. Igual para beta-talassemia. • A síntese do grupamento heme é realizada nas mitocôndrias tendo como coenzima o fosfato de piridoxina (B6) estimulado pela eritropoietina. • O núcleo de porfirina combina-se com o Fe +2 formando o heme, que se liga às cadeias de globina. SC não tem enzima para digestão, e os leucócitos precisão, então o processo de amadurecimento é esse. 6 Linfocitose (alta de linfócitos) infecção viral. Uma criança pequena (2 anos) tem 80% (muito mais) de linfócitos pois o sistema imune é ingênuo, então reage para tudo Plaqueta é um pedaço do megacariócito. 7