Hemopoeza – na czym polega i gdzie zachodzi?

Hemopoeza, inaczej hematopoeza czy hemocytopoeza, to proces wytwarzania oraz różnicowania się elementów morfotycznych krwi. Jej istotą jest powstawanie dojrzałych elementów z macierzystej komórki pnia. Elementy morfotyczne krwi to składniki krwi, które są:

• żywymi komórkami (leukocyty),
• wyspecjalizowanymi komórkami o ograniczonym metabolizmie (erytrocyty),
• fragmentami komórek (trombocyty).

Na proces wytwarzania krwi składa się nie tylko hemopoeza, czyli omawiane wytwarzanie elementów morfotycznych krwi, ale i plazmopoeza, to jest wytwarzanie osocza.

Hemopoeza zachodzi w układzie krwiotwórczym. U człowieka tworzy go szpik kostny, grasica, śledziona, węzły chłonne oraz grudki chłonne błon śluzowych.

Miejsce powstawania komórek krwi podczas rozwoju organizmu zmienia się kilkakrotnie:

• w początkowym okresie rozwoju zarodkowego (około 1 miesiąca życia płodowego) komórki krwi powstają w wyspach krwi, które zlokalizowane są w okolicy pęcherzyka żółtkowego (hemopoeza pozazarodkowa),
• w późniejszym okresie komórki krwi powstają w wątrobie (od 1 miesiąca życia płodowego do końca ciąży) i śledzionie (od 2 miesiąca życia płodowego do 7 miesiąca życia) (hemopoeza wątrobowo‐śledzionowa),
• następnie (od 4 miesiąca do końca życia) krew powstaje w czerwonym szpiku kostnym znajdującym się w kościach płaskich i nasadach kości długich (hemopoeza szpikowa), między innymi w kościach biodrowych, kręgach czy żebrach.

W okresie noworodkowym i we wczesnym dzieciństwie szpik czerwony wypełnia całą przestrzeń jam kostnych. Od 4 roku życia w jamach kości długich zwiększa się ilość komórek tłuszczowych, które tworzą szpik kostny żółty.

Około 20 roku życia czerwony szpik kostny znajduje się wyłącznie w nasadach kości długich, w jamkach kości czaszki, mostka, trzonów kręgów, żeber.

U zdrowego, dorosłego człowieka hemopoeza zachodzi wyłącznie w szpiku kostnym w kościach. W pozostałych narządach limfatycznych (grasica, węzły chłonne, śledziona) różnicują się i dojrzewają limfocyty.

Hemopoeza jest bardzo skomplikowanym procesem, a powstawanie krwi wynikiem wielu złożonych mechanizmów. To interakcje pomiędzy komórkami a środowiskiem, w których pośredniczą między innymi cząsteczki adhezyjne, cytokiny czy czynniki transkrypcyjne.

Krwiotworzenie zachodzi poprzez proliferację oraz dojrzewanie komórki macierzystej hemopoezy (ang. hemapoietic stem cell, HSC), to jest krwiotwórczej komórki macierzystej lub komórki macierzystej szpiku. To wielopotencjalna komórka tkankowo swoista, która może różnicować w procesie transdyferencjacji w komórki innych tkanek.

Na proces wytwarzanie elementów morfotycznych krwi składa się:

• erytropoeza (erytrocytopoeza), czyli proces namnażania i różnicowania erytrocytów (czerwonych krwinek krwi), z komórek macierzystych w szpiku kostnym kości płaskich i nasadach kości długich,
• trombopoeza i megakariocytopoeza. Trombopoeza to wieloetapowy proces powstawania trombocytów,
• leukopoeza, czyli proces powstawania leukocytów, u których występują ziarnistości w cytoplazmie, czyli granulocytów. W skład leukocytów wchodzą neutrofile (granulocyty obojętnochłonne), eozynofile (granulocyty kwasochłonne) oraz bazofile (granulocyty zasadochłonne).

Hemopoeza to także:

• granulopoeza (granulocytopoeza). To proces powstawania granulocytów,
• limfopoeza (limfocytopoeza), czyli generacja limfocytów, jednego z pięciu rodzajów białych krwinek. Są one komórkami heterogennymi, co oznacza, że pełnią różne funkcje i są produkowane w różnych miejscach,
• monocytopoeza, to jest proces tworzenia się monocytów.

Czasem zachodzi także hematopoeza pozaszpikowa. Jeej ogniska są zlokalizowane w wątrobie i śledzionie. To tworzenie komórek krwi poza szpikiem, do którego dochodzi najczęściej w przebiegu chorób związanych z niszczeniem erytrocytów lub z ich upośledzoną produkcją (niedokrwistości hemolityczne, hemoglobinopatie, nowotwory mieloproliferacyjne). Zdarza się, że hematopoeza pozaszpikowa ma charakter idiopatyczny, czyli stwierdza się ją bez uchwytnych zaburzeń hematologicznych.