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Fisiopatologia de la hematopoyesis

 

            El óvulo fecundado o cigoto es una célula “totipotencial” lo que significa que es capaz de diferenciarse hacia cualquier célula del organismo aunque ella misma no manifieste ninguna de las características morfológicas, bioquímicas o funcionales de las células maduras o diferenciadas  a las que da origen el cigoto, por lo tanto es una célula indiferenciada y a la vez totipotencial.

            Durante las primeras divisiones celulares, posiblemente hasta la etapa de la octava células, cada célula conserva aún toda su potencialidad, de hecho, si por algún fenómeno anormal se separan en ésta etapa, cada uno es capaz de dar origen a un individuo completo, siendo esto el origen de los gemelos idénticos.

             A medida que se desarrolla el embrión, las células empiezan a mostrar características morfológicas diferentes, (se empiezan a diferenciar),disponiéndose primero en dos capaz, una externa el ectodermo y una interna el endodermo y agregándose una tercera posteriormente, situada entre ambas, el mesodermo.

            Las células ectodérmicas pueden dar origen diferenciándose gradualmente a varios tipos de células cutáneas y del SNC y SNP; pero ya no pueden diferenciarse hacia otros tejidos, aunque todavía son células “pruripotenciales” o multipotenciales, ya no son totipotenciales. De la misma manera las células endodérmicas son capaces de diferenciarse hacia hígado, páncreas y diversos tejidos del tubo digestivo y del aparato respiratorio, sin embargo no pueden dar origen a células nerviosas o cutáneas; también son células pluripotenciales pero no totipotenciales.

Hematopoyesis (Todas las células hematopoyéticas derivan del Mesodermo).

            Las células mesodermicas pueden diferenciarse gradualmente hacia células del tejido conjuntivo como fibroblastos, osteoblastos y condroblastos, hacia células musculares, endoteliales o mesoteliales, y hacia “células hematopoyéticas”.

            La célula hematopoyética más primitiva –llamada- Célula Tronco Hematopoyética o Célula Progenitora Hematopoyética (CTH o CPH), aunque con menor potencialidad que una célula mesodermica, pues ya no puede diferenciarse hacia otras células del tejido conectivo, musculares; sigue siendo una célula pluripotencial o multipotencial ene le sentido que puede dar origen a varias estirpes celulares; los eritrocitos, las plaquetas y los diferentes tipos de leucocitos.

            La hematopoyesis se inicia en el embrión –a los 19 días de desarrollo- a partir de Células Tronco Hematopoyéticas derivadas del mesodermo del saco vitelino. En este primer momento la hematopoyesis se lleva a cabo en la luz de los vasos sanguíneos formándose exclusivamente elementos de la serie roja que como en los vertebrados no mamíferos, conservan su núcleo en la etapa madura.

            Las células tronco del saco vitelino pueden diferenciarse  hacia otros elementos hematopoyéticos cuando se exponen a los “factores” de crecimiento apropiados; sin embargo en el saco vitelino, no se encuentran granulocitos, posiblemente por la  acción “moduladora” local de sustancias tales como el factor transformante de crecimiento beta (TGF-b) = transforming grawth factor-beta que inhibe la maduración granulocitica.

            Las células tronco del saco vitelino no son sensibles a la eritropoyetina, pero si requiere del factor de crecimiento de células tronco (Stem cell Factor; SCF), que se encuentra localmente presente para su proliferación.

            A partir de la 6ª. Semana de gestación, también se encuentran megacariocitos  en el saco vitelino, además de las células eritroides. Durante esta misma semana se inicia en el hígado la eritropoyesis,a partir de células tronco derivadas del saco vitelino que colonizan el hígado.

            El hígado es le principal productor de eritrocitos entre las semanas 9 a 24. a diferencia del saco vitelino, la eritropoyesis en el hígado es “extravascular” y las células maduras deben atravesar  la pared  de los sinosoides hepáticos para entrar a circulación.

            Alrededor de la 7ª. Semana ya son detectables en el hígado las células formadoras de brotes eritrocíticos (CFBE) y las células formadoras de colonias eritrociticas (CFCE), que son precursores eritrociticos sensibles a la eritropoyetina; 3 semanas después (10ª. Semana), en el hígado empieza a formar eritropóyetina, en respuesta a la hipoxia.

            Alrededor de la 11ª. Semana se termina la hematopoyesis en el saco vitelino. Después de la 11ª. Semana se observa eritropoyesis en la Médula Ósea (M.O) y a partir de la 24ª. Semana este es el principal órgano de la hematopoyesis. La hematopoyesis medular también se origina de células tronco provenientes del saco vitelino.

            La granulopoyesis se inicia en el hígado alrededor de la 7ª. Semana de gestación y en la médula osea alrededor de la 11ª. Semana, siendo más intensa en la médula.

            En le 2º. Trimestre de la gestación ya no se pueden identificar en el hígado y en la médula ósea las células formadoras de colonias de granulocitos, eritrocitos, macrófagos y megacariocitos (CFCGEMM) y las células formadoras de colonias de granulocitos y monocitos (CFCGM).

            A la 6ª semana de gestación –aproximadamente al mismo tiempo que en el saco vitelino- aparecen  megacariocitos en el hígado; estas células se empiezan a observar en  la médula ósea en la 13ª semana.

            Adicionalmente en el feto existe hematopoyesis en los tejidos conectivos, en los riñones, el timo, en los ganglios linfáticos y en el bazo, aunque en menor grado.

            A partir de la 24ª semana, la médula ósea toma el papel primordial en la eritropoyesis y en la megacaripoyesis y permanece así durante el resto de la vida fetal. La hematopoyesis hepática va disminuyendo paulativamente de  tal forma que en el recién nacido a término prácticamente ya no existe más que hematopoyesis medular.

            Normalmente esta situación persiste por toda la vida, sin embargo en casos en lo que existe sustitución de la médula ósea por tejidos anormales (mieloptisis), el hígado, el bazo y otros tejidos pueden reasumir su papel hematopoyético.

            Las CTH  y las CFC son células madres. Estas se dividen siguiendo dos caminos alternativos:

  • Dando origen a dos células del mismo grado de inmadurez que la original (y así multiplicando una población con cierto grado de madurez y diferenciación).
  • Dando origen a una célula del mismo grado de inmadurez y otra más madura (conservando la población pero permitiendo el camino progresivo hacia la diferenciación).

Por ejemplo, una CTH puede dividirse de varias maneras, dando origen a:

  • Dos CTH.
  • Una CTH y una CFCL.
  • Una CTH y una CFCGEMM.

Estas dos formas de división celular son característicos de las llamadas células madres. Las CTH y probablemente la mayoría de CFC son, desde el punto de vista e independientemente de sus grado de madurez,  células madre; sin embargo mientras más primitivas son, su capacidad de autorreproducción es mayor.

 

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