Hematopoyesis: fases y funciones
La hematopoyesis es el proceso de formación y desarrollo de las células sanguíneas, específicamente de los elementos que la componen: eritrocitos, leucocitos y plaquetas.
La zona u órgano encargado de la hematopoyesis varía dependiendo del estado de desarrollo, ya sea embrión, feto, adulto, etc. De manera general, se identifican tres fases del proceso: la mesoblástica, la hepática y la medular, también conocida como mieloide.
La hematopoyesis empieza en las primeras semanas de la vida del embrión, y tiene lugar en el saco vitelino. Posteriormente, el hígado roba el papel protagónico y será el sitio de hematopoyesis hasta llegar el nacimiento del bebé. Durante la gestación puede que otros órganos también participen en el proceso, como el bazo, los ganglios linfáticos y el timo.
Al momento del nacimiento, la mayor parte del proceso se lleva a cabo en la médula ósea. Durante los primeros años de vida, ocurre el “fenómeno de centralización” o ley de Newman. Esta ley describe como la médula hematopoyética se limita al esqueleto y a los extremos de los huesos largos.
Índice del artículo
- 1 Funciones de la hematopoyesis
- 2 Fases
- 3 Tejido hematopoyético en el adulto
- 4 Línea de diferenciación mieloide
- 5 Regulación de la hematopoyesis
- 6 Referencias
Las células sanguíneas viven por muy poco tiempo, en promedio varios días o incluso meses. Este tiempo es relativamente breve, por lo que deben producirse células sanguíneas de manera constante.
En un adulto sano, la producción puede alcanzar unas 200.000 millones de eritrocitos y 70.000 millones de neutrófilos. Esta producción masiva tiene lugar (en los adultos) en la médula ósea y recibe el nombre de hematopoyesis. El término deriva de las raíces hemat, que significa sangre y poyesis que significa formación.
Los precursores de los linfocitos también tienen su origen en la médula ósea. No obstante, estos elementos dejan casi inmediatamente la zona y migran hasta el timo, donde llevan a cabo el proceso de maduración – denominado linfopoyesis.
Del mismo modo, existen términos para describir de manera individual la formación de los elementos sanguíneos: eritropoyesis para los eritrocitos y trombopoyesis para las plaquetas.
El éxito de la hematopoyesis depende principalmente de la disponibilidad de elementos esenciales que actúan como cofactores en procesos indispensable,s como la producción de proteínas y de ácidos nucleicos. Entre estos nutrientes encontramos las vitaminas B6, B12, ácido fólico, hierro, entre otros.
Históricamente, se creía que todo el proceso de hematopoyesis tenía lugar en los islotes sanguíneos del mesodermo extraembrionario en el saco vitelino.
Hoy en día, se conoce que solo los eritroblastos se desarrollan en dicha zona, y que las células troncales hematopoyéticas o stem cells surgen en una fuente cercana a la aorta.
De esta manera, las primeras evidencias de hematopoyesis se pueden rastrear hasta el mesénquima del saco vitelino y del pedículo de fijación.
Las células troncales se ubican en la región hepática, aproximadamente a la quinta semana de gestación. El proceso es transitorio y finaliza entre la sexta y la octava semana de gestación.
A partir de la cuarta y la quinta semana del proceso de gestación empiezan a aparecer eritoblastos, granulocitos y monocitos en el tejido hepático del feto en desarrollo.
El hígado es el órgano principal de la hematopoyesis durante la vida del feto, y logra mantener su actividad hasta las primeras semanas del nacimiento del bebé.
En el tercer mes del desarrollo del embrión, el hígado alcanza su punto máximo en cuanto a la actividad de la eritropoyesis y la granulopoyesis. Al finalizar esta etapa breve, estas células primitivas desaparecen en su totalidad.
En el adulto es posible que la hematopoyesis en el hígado se active de nuevo, y se habla de hematopoyesis extramedular.
Para que ocurra este fenómeno, el cuerpo tiene que enfrentar ciertas patologías y adversidades, como las anemias hemolíticas congénitas o los síndromes mieloproliferativos. En estos casos de extrema necesidad, tanto el hígado como el vaso pueden retomar su función hematopoyética.
Posteriormente, ocurre el desarrollo megacariocítico, aunado a la actividad esplénica de la eritropoyesis, granulopoyesis y linfopoyesis. También se detecta actividad hematopoyética en los ganglios linfáticos y en el timo, pero en menor grado.
Se observa una disminución de manera gradual de la actividad esplénica y con esto acaba la granulopoyesis. En el feto, el timo es el primer órgano que forma parte del sistema linfático en desarrollarse.
En algunas especies de mamíferos, puede demostrarse la formación de células sanguíneas en el bazo, durante toda la vida del individuo.
Cercano al quinto mes de desarrollo, los islotes ubicados en las células mesenquimáticas empiezan a producir células sanguíneas de todos los tipos.
La producción medular inicia con la osificación y con el desarrollo de médula en el interior del hueso. El primer hueso en exhibir actividad hematopoyética medular es la clavícula, seguido de la rápida osificación del resto de los componentes del esqueleto.
Se observa un aumento de la actividad en la médula ósea, generando una médula roja en extremo hiperplásica. A mediados del sexto mes la médula se convierte en el sitio principal de la hematopoyesis.
En los animales, la médula ósea roja o médula ósea hematopoyética es la responsable de la producción de los elementos sanguíneos.
Se localiza en los huesos planos del cráneo, esternón y costillas. En los huesos más largos, la médula ósea roja se restringe a las extremidades.
Existe otro tipo de medula que no tiene tanta importancia biológica, ya que no participa en la producción de elementos sanguíneos, llamada médula ósea amarilla. Se denomina amarilla por su alto contenido en grasa.
En casos de necesidad, la médula ósea amarilla puede transformarse en médula ósea roja e incrementar la producción de elementos sanguíneos.
Comprende las series celulares de maduración, en donde cada una finaliza en la formación los distintos componentes celulares, ya sea eritrocitos, granulocitos, monocitos y plaquetas, en sus respectivas series.
Esta primera línea conduce a la formación de los eritrocitos, también conocidos como glóbulos rojos. Varios eventos caracterizan al proceso, como la síntesis de la proteína hemoglobina – pigmento respiratorio encargado del transporte de oxígeno y responsable del color rojo característico de la sangre.
Este último fenómeno depende de la eritropoyetina, acompañada del aumento de la acidofilia celular, pérdida del núcleo y desaparición de las organelas y compartimientos citoplasmáticos.
Recordemos que una de las características más notables de los eritrocitos es su falta de organelos, entre ellos el núcleo. En otras palabras, los glóbulos rojos son “bolsas” celulares con hemoglobina en su interior.
El proceso de diferenciación en la serie eritropoyética necesita de una serie de factores estimulantes para ser llevada a cabo.
El proceso de maduración de esta serie lleva a la formación de los granulocitos, que se dividen en neutrófilos, eosinófilos, basófilos, mastocitos y los monocitos.
La serie se caracteriza por una célula progenitora común denominada unidad formadora de colonias granulomonocíticas. Esta se diferencia en los tipos celulares mencionados anteriormente (granulocitos neutrófilos, eosinófilos, basófilos, mastocitos y monocitos).
De la unidad formadora de colonias granulomonocíticas derivan las unidades formadores de colonias granulocíticas y de colonias monocíticas. De la primera derivan los granulocitos neutrófilos, los eosinófilos y los basófilos.
El objetivo de esta serie es la formación de las plaquetas. Las plaquetas son elementos celulares de forma irregular, carentes de núcleo, que participan en los procesos de coagulación de la sangre.
El número de plaquetas debe ser óptimo, ya que cualquier desnivel acarrea consecuencias negativas. Un número bajo de plaquetas representa hemorragias elevadas, mientras que un número muy alto puede llevar a eventos de trombosis, por la formación de coágulos que obstruyen los vasos.
El primer precursor de las plaquetas que se logra reconocer se denomina megacarioblasto. Luego pasa a denominarse megacariocito, del cual se pueden distinguir varias formas.
La próxima etapa es el promegacariocito, una célula más grande que la anterior. Esta pasa a megacariocito, una célula de gran tamaño y con múltiples juegos de cromosomas. Las plaquetas se forman por la fragmentación de esta gran célula.
La principal hormona que se encarga de la regulación de la trombopoyesis es la trombopoyetina. Esta se encarga de regular y estimular la diferenciación de los megacariocitos, y su posterior fragmentación.
La eritropoyetina también interviene en la regulación, gracias a su similitud estructural con la hormona antes mencionada. Además tenemos al IL-3, el CSF y la IL-11.
La hematopoyesis es un proceso fisiológico que se encuentra regulado estrictamente por una serie de mecanismos hormonales.
El primero de ellos es el control en la producción de una serie de citosinas cuya labor es la estimulación de la médula. Estas se generan principalmente en las células del estroma.
Otro mecanismo que ocurre de manera paralela al anterior es el control en la producción de las citosinas que estimulan a la médula.
El tercer mecanismo se fundamenta en la regulación de la expresión de los receptores para dichas citosinas, tanto en las células pluripotentes como en las que ya se encuentran en proceso de maduración.
Por último, existe un control a nivel de la apoptosis o muerte celular programada. Este evento puede ser estimulado y eliminar ciertas poblaciones celulares.
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