határtalan anatómia és élettan

a vér fejlődése

a vérképző őssejtek a csontvelőben helyezkednek el, és egyedülálló képességgel rendelkeznek az összes Érett vérsejt típus megkülönböztetésére.

Hemopoetikus őssejtek (HSCs) abban a csontvelő, illetve az egyedülálló képessége, hogy ad okot, hogy a különböző érett vérsejtek típusok.

a HSC-k szerepe

a HSC-K önmegújulnak. Amikor szaporodnak, legalább néhány lánysejtjük HSC-ként marad, így az őssejtek készlete nem válik kimerültté. A HSC-k többi leánya, a myeloid és lymphoid progenitor sejtek mindegyike elkötelezheti magát az alternatív differenciálódási utak bármelyikére, amelyek egy vagy több specifikus vérsejt termeléséhez vezetnek,de nem tudnak megújulni. Ez az egyik létfontosságú folyamat a szervezetben. A különböző vérsejtek fejlődését a HSC-ktől az érett sejtekig hematopoiesisnek nevezzük.

Hematopoiesis: A comprehensive diagram showing the development of different blood cells from hematopoietic stem cell to mature cells.

a vérsejtek három vonalra vannak osztva:

• az eritrociták oxigént szállító vörösvértestek, amelyek közös mieloid progenitorokból származnak.
• a limfociták az adaptív immunrendszer sarokkövei. Közismert nevén fehérvérsejtek, közös limfoid progenitorokból származnak. A lymphoid vonal elsősorban T-sejtekből és B-sejtekből áll.
• a mielociták, amelyek magukban foglalják a granulocitákat, a megakariocitákat és a makrofágokat, közös mieloid progenitorokból származnak, és olyan különböző szerepekben vesznek részt, mint a veleszületett immunitás, az adaptív immunitás és a véralvadás.

helyek

a fejlődő embriókban a vérképződés a tojássárgában lévő vérsejtek aggregátumaiban, az úgynevezett vérszigetekben történik. A fejlődés előrehaladtával a lépben, a májban, a nyirokcsomókban vérképződés lép fel. Amikor a csontvelő fejlődik, végül a vérsejtek nagy részét képezi az egész szervezet számára. A limfoid sejtek érése, aktiválása és bizonyos mértékű proliferációja azonban a másodlagos limfoid szervekben, például a lépben, a csecsemőmirigyben és a nyirokcsomókban fordul elő. Gyermekeknél a vérképzés a hosszú csontok, például a combcsont és a sípcsont csontvelőjében fordul elő. Felnőtteknél főleg a medence, a koponya, a csigolyák, a szegycsont fordul elő.

érés

ahogy az őssejt érlelődik, a génexpresszió olyan változásokon megy keresztül, amelyek korlátozzák a sejttípusokat, és közelebb kerülnek egy adott sejttípushoz. Ezek a változások gyakran nyomon követhetők a fehérjék jelenlétének monitorozásával a sejt felületén. Minden egymást követő változás közelebb hozza a cellát a végső cellatípushoz, és tovább korlátozza annak lehetőségét, hogy más cellatípussá váljon.

meghatározás

úgy tűnik, hogy a sejtek meghatározását a differenciálás helye határozza meg. Például a csecsemőmirigy ideális környezetet biztosít a timociták számára, hogy különféle funkcionális t-sejtekké differenciálódjanak. A csontvelőben lévő őssejtek és más differenciálatlan vérsejtek esetében a vérsejteket véletlenszerűen meghatározott sejttípusokra határozzák meg. A vérképző mikrokörnyezet uralkodik néhány sejten, hogy túlélje, mások pedig apoptózist hajtsanak végre és meghaljanak. A sejttípusok közötti egyensúly szabályozásával a csontvelő megváltoztathatja a különböző sejtek mennyiségét.

hematopoietikus növekedési faktor

a vörös-és fehérvérsejt termelést nagy pontossággal szabályozzák egészséges emberekben, és a granulociták termelése gyorsan növekszik a fertőzés során. A kolónia-stimuláló faktorok (CSF-ek) olyan szekretált glikoproteinek, amelyek a vérképző őssejtek felületén lévő receptorfehérjékhez kötődnek, ezáltal aktiválják az intracelluláris jelátviteli útvonalakat, amelyek a sejtek proliferációját és differenciálódását okozhatják egy adott típusú vérsejtekké.

eritropoetin szükséges ahhoz, hogy egy mieloid progenitor sejt eritrocitává váljon. Másrészt a trombopoietin miatt a mieloid progenitor sejtek megkülönböztetik a megakariocitákat, amelyek vérlemezkéket termelnek.

az érrendszer kialakulása

a keringési rendszer fejlődése kezdetben az érképződés folyamatával történik. A vaszkulogenezis a korai érrendszer kialakulása, amelyet genetikai tényezők határoznak meg. Vérszigetek alakulnak ki az embrió tojássárgájában a hemangioblasztok sejtes differenciálódásával endothel sejtekké. Ezután a kapilláris plexus úgy alakul ki, hogy az endothel sejtek kifelé vándorolnak a vérszigetekről, és folyamatos szálak véletlenszerű hálózatát alkotják. Ezek a szálak ezután lumenizációnak nevezett folyamaton mennek keresztül, amely az endothel sejtek spontán átrendeződése egy szilárd zsinórból egy üreges csőbe. Az emberi artériás és vénás rendszerek különböző embrionális területekről fejlődnek ki. Míg az artériás rendszer elsősorban az aortaívekből fejlődik ki, a vénás rendszer három kétoldalú vénából származik az emberi fejlődés 4-8.

az érrendszeri fejlődés szakaszai: az embrió növekvő érrendszere narancssárga színnel van kiemelve.

az angiogenezis szintén hozzájárul a kezdeti hálózat összetettségéhez; az endothel rügyek extrudálásszerű eljárással alakulnak ki, amelyet a vaszkuláris endothel növekedési faktor (VEGF) expressziója ösztönöz. Ezek az endothel rügyek a szülőedénytől távol nőnek, hogy kisebb leányedényeket képezzenek, amelyek új területre nyúlnak. Az angiogenezis általában felelős az egyes szervrendszerek véredényekkel történő gyarmatosításáért, míg a vaszkulogenezis meghatározza a hálózat kezdeti csővezetékeit.