Hematopoyesis

Concepto de Hematopoyesis

La hematopoyesis es el conjunto de los mecanismos responsables por la producción, sustitución y diferenciación de los diferentes tipos de células sanguíneas.

Estos mecanismos forman un sistema complejo que permite un ajuste preciso de la producción celular a las necesidades del organismo, tanto debido a la renovación de las poblaciones celulares, como debido a las agresiones externas (infecciones, hemorragias, etc.)

La hematopoyesis comprende la eritropoyesis, la linfocitopoyesis, la granulocitopoyesis, la monocitopoyesis y la trombocitopoyesis. Sus mecanismos producen los diferentes linajes de células sanguíneas: eritrocitos, leucocitos (linfocitos, granulocitos y monocitos) y plaquetas.

Lugares de hematopoyesis

La hematopoyesis comienza alrededor de la 3ª semana de vida intrauterina y sus lugares de producción se alteran a lo largo de la vida. Hasta los 2 meses de gestación, la hematopoyesis es predominantemente mesoblástica, ocurriendo en el saco vitelino. Del 2º al 6º mes de gestación, ocurre predominantemente en el hígado y en el bazo. A partir del 6º mes de gestación, la hematopoyesis es esencialmente medular y coincide con la osificación del esqueleto.

Tras el nacimiento, la hematopoyesis normal sucede exclusivamente en la médula ósea. Hasta los 5 años de edad, todos los huesos poseen una actividad hematopoyética. A medida que los años pasan, la médula de los huesos largos es progresivamente sustituida por tejido adiposo. En el adulto, sólo los huesos del cráneo, de la pelvis, las vértebras, las costillas, el esternón y el fémur proximal son capaces de generar células sanguíneas.

Sin embargo, en caso de necesidad, el tejido adiposo puede revertir a tejido hematopoyético y el hígado y el bazo pueden retomar una actividad hematopoyética (hematopoyesis extramedular).

Fases de la hematopoyesis

Todas las células sanguíneas son producidas a partir de una pequeña población de células indiferenciadas, las células estaminales pluripotentes (también llamadas células troncales o células madre), que poseen una gran capacidad de autorenovación y diferenciación (Fig. 1). Factores estimulantes hacen que estas células se diferencien tanto en el linaje linfoide como en el linaje mieloide. Tanto las células linfoides multipotentes como las células mieloides multipotentes se diferencian en células progenitoras, las unidades formadoras de colonia -CFU (Colony-forming unit) de un determinado tipo celular.

Fig.1. Esquema ilustrativo resumido da diferenciação hematopoiética (BFU-E: Unidade formadora de blastos eritroides, CFU-Me: Unidade formadora de colónia megacariocítica; CFU-GM: CFU granulomonocítica; CFU-M: CFU monocítica; CFU-G: CFU granulocítica; CFU-L: CFU linfocítica).

Fig.1. Esquema ilustrativo resumido de la diferenciación hematopoyética (BFU-E: Unidad formadora de blastos eritroides, CFU-Me: Unidad formadora de colonia megacariocítica; CFU-GM: CFU granulomonocítica; CFU-M: CFU monocítica; CFU-G: CFU granulocítica; CFU-L: CFU linfocítica).

Las células progenitoras también poseen una capacidad de autorenovación que van perdiendo a lo largo de la diferenciación. Tras varias divisiones, las células progenitoras originan células precursoras específicas de un único linaje celular e identificables morfológicamente.

Las células precursoras se dividen nuevamente y, tras la maduración y multiplicación, llevan a la formación de células funcionales que pasan para la corriente sanguínea.

Regulación de la hematopoyesis

La hematopoyesis es regulada a través de 3 mecanismos principales:

  • Un microambiente medular favorable proporcionado por las células del estroma que segregan la matriz extracelular y factores de crecimiento;
  • Vitaminas y oligoelementos: Algunas vitaminas son indispensables a la hematopoyesis. La vitamina B12 y el ácido fólico son necesarios para la síntesis del ADN y consecuentemente para la división celular. Una carencia de esas vitaminas, llamadas antimegaloblásticas, lleva a la aparición de anomalías en la formación de los diferentes linajes celulares. Además de las vitaminas, algunos oligoelementos también son indispensables, siendo el principal el Hierro, elemento imprescindible para la síntesis de la hemoglobina en la eritropoyesis.
  • Factores de crecimiento que regulan la hematopoyesis, tanto positiva como negativamente:
    • Entre los factores de regulación positiva destacan los factores estimuladores de colonias – CSF (Colony Stimulating Factors) que pueden actuar en las células progenitoras, teniendo un efecto no específico de un determinado linaje (caso de la interleucina 3 – IL-2), o tener una acción más restringida, estando así envueltos en la adquisición de los caracteres de diferenciación específicos de las células maduras (caso del factor estimulador de colonias de granulocitos – G-CSF);
    • Entre los numerosos factores de regulación negativa están el factor de necrosis tumoral alfa – TNF-α (Tumor Necrosis Factor- α) y el factor de transformación del crecimiento beta – TGF-β (Transforming Growth Factor-β)
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References:

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  • Owen, J., Punt, J. & Stranford, S. (2013). Immunology. 7th ed. New York: W.H. Freeman and Company. p27-29.
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