Содержание Список сокращений Введение
advertisement
Содержание Список сокращений ............................................................................................8 Введение ...................................................................................................................................10 ГЛАВА 1 Пролиферирующие и созревающие клетки здорового костного мозга ...................................................................11 1.1. Основные понятия о кроветворении ....................13 Стволовая гемопоэтическая клетка .........................................................14 Признаки стволовых гемопоэтических клеток.....................15 1.2. Миелопоэз — костномозговое кроветворение.................................................................................................16 1.2.1. Эритропоэз ................................................................................................................16 Костномозговые элементы эритрона.........................................................................19 Пролиферирующие клетки ......................................................................................19 Созревающие клетки.....................................................................................................29 Периферическое звено эритрона. Зрелые клетки ..........................................31 Окраска эритроцитов .............................................................................................................. 32 Размеры и форма эритроцитов ...................................................................................... 33 Регенеративные изменения циркулирующих эритроцитов ................34 Неэффективный эритропоэз ............................................................................................36 Дисэритропоэз ............................................................................................................................... 37 Факторы контроля эритропоэза ....................................................................................38 3 4 1.2.2. Мегакариоцитопоэз .....................................................................................39 Костномозговые элементы мегакариоцитопоэза ..........................................40 Пролиферирующие клетки .....................................................................................40 Созревающие клетки......................................................................................................41 Внутриклеточный обмен в динамике мегакариоцитопоэза ..................42 Периферическое звено мегакариоцитопоэза. Зрелые клетки ............48 Основные функции тромбоцитов ................................................................................49 Факторы контроля мегакариоцитопоэза ...............................................................50 1.2.3. Гранулоцитопоэз...............................................................................................51 Костномозговые элементы гранулоцитопоэза ..................................................52 Пролиферирующие клетки ......................................................................................52 Внутриклеточный обмен при гранулоцитопоэзе .......................................... 53 Нуклеолярный аппарат пролиферирующих и дифференцирующихся клеток гранулоцитопоэза...................................63 Созревающие неделящиеся клетки ..................................................................64 Периферическое звено гранулоцитопоэза .......................................................... 65 Зрелые клетки...................................................................................................................... 65 Дисгранулоцитопоэз.................................................................................................................66 Молекулярные включатели гранулоцитопоэза..................................................67 1.2.4. Моноцитопоэз .....................................................................................................68 Костномозговые элементы моноцитопоэза........................................................69 Моноциты периферической крови ............................................................................. 70 Тканевые макрофаги ..................................................................................................................71 Внутриклеточный обмен при моноцитопоэзе ................................................. 72 Нуклеолярный аппарат моноцитов как отражение их способности к пролиферации и дифференцировке .......................... 78 Дисмоноцитопоэз .......................................................................................................................79 Контроль дифференцировки и созревания клеток моноцитопоэза............................................................................................................80 ГЛАВА 2 Анемия — клиническое проявление неспособности эритрона эффективно ответить на гипоксию ................................................................................81 Гемическая гипоксия ................................................................................................................. 85 ЦВЕТНОЙ АТЛАС К ЛЕТОК СИСТЕМЫ КРОВИ 5 Железодефицитная анемия ................................................................................................86 Анемии из-за нарушения утилизации железа (сидеробластные анемии)....................................................................................................87 Анемии, связанные с нарушением реутилизации железа при хронических заболеваниях ..................................................................88 В12 и фолиеводефицитная анемия................................................................................89 Гипопролиферативные анемии .......................................................................................91 Апластические, нормохромно-нормоцитарные анемии.........................92 Наследственные гемолитические анемии .............................................................93 Ферментопенические ...................................................................................................93 Мембранопатии.............................................................................................................................95 Наследственный эллиптоцитоз (овалоцитоз) .......................................95 Наследственный микросфероцитоз (болезнь Минковского—Шоффара) ...............................................................96 Приобретенные гемолитические анемии .............................................................97 Аутоиммунная гемолитическая анемия .......................................................97 Гемоглобинопатии ......................................................................................................................98 Серповидноклеточная анемия .............................................................................99 Талассемия ...........................................................................................................................100 Большая талассемия (анемия Кули)..............................................................100 Патофизиология -талассемии ................................................................................... 102 ГЛАВА 3 Острые миелоидные лейкозы ................................................ 103 Цитологический субстрат и механизмы контроля пролиферации ...................................................................................................104 Митотический индекс ...............................................................................................104 Способность делящихся клеток включать тимидин и бромдезоксиуридин .............................................105 Окраска синтезирующих ДНК клеток красителем Фельгена ..................................................................106 Экспрессия PCNA и Ki-67 ядерных антигенов .................................... 107 Ядрышковые антигены............................................................................................. 107 Контроль митотического цикла ..................................................................................108 М-протеинкиназа ...........................................................................................................110 Белковые компоненты ядерных лямин ......................................................112 ЦВЕТНОЙ АТЛАС К ЛЕТОК СИСТЕМЫ КРОВИ 6 Белок p60 (гомолог онкобелка вируса саркомы Рауса)...............113 Белок р150, продукт протоонкогена c-Аbl ..............................................114 Антионкогенный белок р53 .................................................................................114 Ядерный антиген пролиферирующих клеток .....................................115 Белок Ki-67 ...........................................................................................................................115 Основные ядрышковые белки ............................................................................116 Сопряжение сигналов клеточной пролиферации и апоптоза .........121 Биохимические (ранние) сигналы апоптоза ....................................... 122 Интрануклеосомная деградация геномной ДНК: активность Ca2+/Mg2+-эндонуклеаз ................................................................ 123 Цитолитические свойства фактора некроза опухоли (TNF) ......................................................................125 Сопровождающая апоптоз экспрессия генов......................................126 Апоптоз: от биохимии к морфологии.........................................................133 Пролиферация и апоптоз в системе крови ...........................................138 Химиотерапия как попытка коррекции пролиферации и апоптоза клеток ..................................................................147 Острые лейкозы — клоновые заболевания крови .......................................152 Классификация острых лейкозов ...............................................................................153 Анемия при вариантах острого лейкоза ...............................................................153 Морфологическая атипия и полиморфизм бластной метаплазии при остром лейкозе .....................................154 Условность сравнения лейкозных бластов с клеткамипредшественниками нормального гемопоэза .............................155 FAB-классификация острых лейкозов .................................................155 Морфо-цитохимические отличия острых лимфобластных от острых миелоидных лейкозов .................156 Морфо-цитохимический диагноз острого лимфобластного лейкоза ................................................................................156 L2- и L3-варианты острого лимфобластного лейкоза.........157 Острые нелимфобластные лейкозы......................................................157 Морфо-цитохимический диагноз острого миелобластного лейкоза .................................................................................158 Морфо-цитохимический диагноз острого ЦВЕТНОЙ АТЛАС К ЛЕТОК СИСТЕМЫ КРОВИ Клетки здорового костного мозга 65 Периферическое звено гранулоцитопоэза в) зрелые клетки: Сегментоядерные гранулоциты — крупные клетки от 9 до 15 мкм, большую часть которых занимает цитоплазма, а ядро содержит от 2 до 5 долек, соединенных тонкими нитями. В зависимости от цвета пылевидных гранул цитоплазмы гранулоциты называются нейтрофилами (42 –72 % от общего числа лейкоцитов), эозинофилами (0,5–5 %) и базофилами (0–1 %). Эозинофилы (аллергические реакции) немного крупнее нейтрофилов (фагоцитоз), а базофилы (обмен гистамина и гепарина) — наоборот. Нейтрофильную зернистость составляют третичные гранулы (желатина). В каждый данный момент времени в периферической крови человека циркулирует только часть вышедших из костного мозга зрелых нейтрофилов, остальные располагаются вдоль сосудистой стенки (краевой пул более старых клеток). Время циркуляции — 10 ч. Сегментоядерный нейтрофил Сегментоядерный эозинофил Сегментоядерный базофил ЦВЕТНОЙ АТЛАС К ЛЕТОК СИСТЕМЫ КРОВИ Клетки здорового костного мозга 66 Дисгранулоцитопоэз Д ис г р а н у лоц и т опо э з — это частный случай проявления признаков общего расстройства кроветворения, т. е. дисгемопоэза, в гранулоцитарном ростке. Его морфологические особенности, как и при дисэритропоэзе или дисмегакариоцитопоэзе, в первую очередь определяются молекулярными нарушениями контроля пролиферации и созревания клеток миелоидной серии. К наиболее типичным характеристикам дисгранулоцитопоэза относятся: гиперсегментаци я ядер нейтрофилов (1); снижение количества или отсутствие гранул в цитоплазме нейтрофилов (2а); пельгеризация, т. е. сочетание гипогрануляции и гипосегментации гранулоцитов (3а — базофил, 3б — нейтрофил). Также отмечаются усиление глыбчатости хроматина ядер нейтрофилов и эозинофилов и появление клеток с кольцевидными ядрами. В костном мозге обнаруживаются миелоциты и метамиелоциты с выраженным уменьшением специфической зернистости. ЦВЕТНОЙ АТЛАС К ЛЕТОК СИСТЕМЫ КРОВИ Клетки здорового костного мозга Молекулярные включатели гранулоцитопоэза Коммитация, пролиферация и вызревание множества линий клеток крови контролируются целым рядом белковых (гемопоэтические ростовые факторы, цитокины, хемокины, внутриклеточные протеинкиназы, ядерные факторы транскрипции) и небелковых (простагландины, стероиды, ретиноиды) регуляторов. Нельзя считать контроль миелопоэза до конца изученным: большинство данных вообще отражает то, что происходит in vitro в культурах клеток (слабый отсвет того, что может быть in vivo). Однако возможно, например, что активированная интерлейкином-3 (ИЛ-3) экспрессия гена альдокеторедуктазы (AKR) запускает пролиферацию примитивных миелоидных предшественников, тогда как последующая дифференцировка гранулоцитов включается ретиноидами и гранулоцитарно-макрофагальным колониестимулирующим фактором (GM-CSF). По крайней мере, именно эти «молекулярные включатели» нашли применение в терапии гемобластозов. ЦВЕТНОЙ АТЛАС К ЛЕТОК СИСТЕМЫ КРОВИ 67 Клетки здорового костного мозга 68 1.2.4. Моноцитопоэз Образование моноцитов — клеток системы мононуклеарных фагоцитов, т. е. своеобразного биологического фильтра крови и лимфы, удаляющего из организма микроорганизмы, апоптозные тела, инфицированные вирусами клетки, токсины, метаболиты, лекарственные препараты, циркулирующие иммунные комплексы и опухолевые клетки, — осуществляется посредством моноцитопоэза. Мононуклеарные фагоциты секретируют цитокины и другие биологические вещества, регулирующие пролиферацию, дифференцировку и функциональную активность различных типов клеток. Первыми в этом ряду гемопоэза стоят монобласты, затем — промоноциты и моноциты. В отличие от клеток других линий гемопоэза, пролиферация и созревание моноцитов не завершаются в костном мозге, а продолжаются в тканях, где они превращаются в макрофаги. ЦВЕТНОЙ АТЛАС К ЛЕТОК СИСТЕМЫ КРОВИ Клетки здорового костного мозга Костномозговые элементы моноцитопоэза До сих пор не существует четких морфологических критериев монобласта — первой распознаваемой клетки моноцитопоэза. Предположительно это крупная клетка (12–18 мкм) с ядром из сетчатого хроматина и одним или тремя ядрышками. Поэтому роль распозМонобласт наваемых предшественников моноцитов, как правило, отводится промоноцитам: диаметр клетки — 11–15 мкм, структура крупных округлой или бобовидной формы ядер грубее, чем у монобластов, 1–2 ядрышка, цитоплазма базофильная с пылевидной азурофильной зернистостью или без нее. На 1 кг веса здорового Промоноцит человека приходится 60 107 промоноцитов, из которых 12 % — в S-фазе (индекс метки 3H-тимидином равен 80 %). После двух последовательных делений (каждое по 30 ч) промоноцит превращается в моноцит. Дифференцировка костномозговых предшественников в моноциты занимает 5 сут., после чего последние без создания резерва в костном мозге выходят в кровоток. ЦВЕТНОЙ АТЛАС К ЛЕТОК СИСТЕМЫ КРОВИ 69 Клетки здорового костного мозга 70 Моноциты периферической крови Впервые моноциты были описаны в 1891 г. П. Эрлихом, который отнес их к большим мононуклеарам или к формам, переходным между гранулоцитами и лимфоцитами. Название «моноцит» этим клеткам дал А. Паппенгейм. Созревая, моноциты недолго остаются в костном мозге (минимально — 9 ч). Затем примерно на 36–104 ч переходят в периферическую кровь, где составляют 3–11 % от общего количества лейкоцитов. Краевой пул циркулирующих моноцитов в 3,5 раза больше краевого пула нейМоноцит трофилов. Диаметр моноцита варьирует от 14 до 20 мкм. Полиморфное ядро состоит из неравномерно рыхлого хроматина. Учитывая полиморфизм ядра и ядрышек среди моноцитов периферической крови в норме, выделяют: крупные клетки с центрально расположенным округлым или овальным ядром и голубоватой цитоплазмой (12 %); крупные клетки с эксцентричным ядром бобовидной формы (грубый хроматин) и голубовато-серой цитоплазмой, в которой может быть азурофильная зернистость (11 %); крупные клетки с лопастным ядром, сероголубой цитоплазмой и азурофильной зернистостью (71 %); клетки с ядром причудливой формы (скрученная, палочковидная), бледно-серой цитоплазмой с наличием пылевидных зерен, вакуолей, остатков фагоцитированных частиц (6 %). ЦВЕТНОЙ АТЛАС К ЛЕТОК СИСТЕМЫ КРОВИ Анемия 86 Железодефицитная анемия Же лезодефицитна я анемия (ЖДА) — это группа полиэтиологичных гипохромномикроцитарных анемий, обусловленных нарушением костно-мозговой продукции эритроцитов вследствие снижения общего количества железа в организме и дефектов синтеза гема. Анемия в периферической крови больных проявляется гипохромией, микроцитозом, анизо- и пойкилоцитозом (А) и значительным снижением содержания гемоглобина в эритроците: количество эритроцитов в пределах 4,81012/л, гемоглобин 100 г/л, ЦП меньше 0,6; MCV— 65 фл, MCH — 24 пг, MCHC — 290 г/л; сывороточное железо снижено до 5 ммоль/л, сывороточный ферритин (СФ) — 25 мкг/л, а насыщение трансферрина железом составляет всего 16 %. Регенеративные изменения в эритроне костного мозга и выход в периферическую кровь нормобластов или ретикулоцитов при ЖДА выражены слабо. Эритробласты (Б) составляют 40–60 % всех клеток. Возмещение железа в организме возможно с помощью фармацевтических пероральных препаратов и комплексных железосодержащих поливитаминов. ЦВЕТНОЙ АТЛАС К ЛЕТОК СИСТЕМЫ КРОВИ Анемия 87 Анемии из-за нарушения утилизации железа (сидеробластные анемии) Периферическая кровь Костный мозг Аномалии включения железа в гем повышают содержание микроэлемента в митохондриях клеток, снижают эффективность эритропоэза и служат причиной рефрактерных и сидеробластной (железонасыщенной) анемий. Такие анемии — основное клиническое проявление группы заболеваний, объединенных в миелодиспластический синдром (МДС): у 41 % больных — рефрактерная глубокая анемия (Hb 80,0 г/л) с ретикулоцитопенией, микроцитозом и макроцитозом, гипохромией. Содержание гемоглобина в эритроците (MCH) равно 30 пг, а средняя концентрация гемоглобина в эритроцитах (MCHC) — 340 г/л. Костный мозг нормо- или гиперклеточный, дисэритропоэз [О.Ю. Виноградова, 1999]. Доля ШИК-позитивных клеток в костном мозге больных в семь раз превышает норму; процессы пролиферации и дифференцировки в эритроне в 2,5 раза снижены по сравнению со здоровыми людьми: парциальный индекс метки 3H-тимидином — 12,1 1,1 % против 30,0 1,11 % [Т.Г. Сарычева, 2000]. Уровни железа и ферритинов, в том числе кислых изоферритинов, в сыворотке больных превышают норму. ЦВЕТНОЙ АТЛАС К ЛЕТОК СИСТЕМЫ КРОВИ Анемия 88 Чаще, чем обычно, в периферическую кровь больных выходят полихроматофильные сидероциты (А), а в костном мозге выявляются отложения гемосидерина и повышенное содержание сидеробластов (Б), включая их кольцевидные формы (15 %). Анемии, связанные с нарушением реутилизации железа при хронических заболеваниях Обычно реутилизирующее после гибели старых эритроцитов железо (24 мг) в случае хронических заболеваний может задержаться клетками ретикулоэндотелиальной системы. «Внутренний дефицит» железа для синтеза гемоглобина в эритроне становится причиной анемии, глубина которой усиливается сниженной секрецией ЭП почками и гипопролиферативным состоянием костного мозга. По частоте эти анемии занимают второе место. Кроме хронических заболеваний и злокачественных опухолей, встречаются при любой инфекции или воспалительных процессах. Неспособность костного мозга удовлетворить запросы на полноценные эритроциты выражается гипертрофией эритрона (А) и ретикулоцитопенией. ЦВЕТНОЙ АТЛАС К ЛЕТОК СИСТЕМЫ КРОВИ Анемия 89 На ранних стадиях анемии эритроциты еще сохраняют свои обычные размеры, затем (Б) появляются микроциты (отмечен стрелкой), доля которых увеличивается до 20 % и примерно на столько же снижается концентрация гемоглобина (гипохромно-микроцитарная анемия). Значительно превышая глубину анемии, уменьшается концентрация сывороточного ЭП (3 мк U/л). Концентрация сывороточного железа (СЖ) падает до 5 ммоль/л, но уровень сывороточного ферритина выше нормы, эритроцитарный ферритин остается в пределах нормы (5–45 мкг/гHb), а насыщение трансферрина железом ниже 10 %. Эффективной является терапия основного заболевания. Гемотрансфузии требуются редко. Показатели крови улучшает назначение рекомбинантного ЭП. B12- и фолиеводефицитная анемии Эндо- или экзогенный дефицит витамина В12 и фолиевой кислоты является причиной мегалобластического эритропоэза с нарушениями созревания эритроцитов (А и Б). Клинико-гематологический симптомокомплекс объединяет заболевания с возвратом к фетальному кроветворению и макроцитарной анемией, которые поэтому называются мегалобластными анемиями. В анализах периферической крови преобладает глубокая анемия со снижением количества эритроцитов до 1,0 1012/л, хотя уровень гемоглобина падает в меньшей степени, а гематокрит — до 0,04 л/л. В крови наблюдаются дегенеративные изменения эритроцитов: анизохромия и гиперхромии (ЦП = 1,2–1,5), анизоцитоз (макроцитоз, ЦВЕТНОЙ АТЛАС К ЛЕТОК СИСТЕМЫ КРОВИ Анемия 90 мегалоцитоз) и пойкилоцитоз (тенденция к овалоцитозу). Средний диаметр эритроцитов увеличен до 8,2–9,5 мкм, их средний объем (MCV) колеблется от 110 до 160 фл. В эритроцитах отмечаются регенеративные изменения патологического типа: тельца Жолли и кольца Кебота. В периферической крови появляются нормобласты. Нередко — тромбоцитопения (часть тромбоцитов представлена крупными формами) и ретикулоцитопения. Число лейкоцитов нормально или снижено, преобладают гиперсегментированные гранулоциты (В) и редко — гигантские формы нейтрофилов. Крупные эритроциты в периферической крови по морфологии могут быть отнесены к двум категориям: круглые макроциты (следствие изменения липидного состава мембраны клетки, как и при алкоголизме, заболеваниях печени или почек и гипотиреозе — «микседема красных клеток»); овальные макроциты, т. е. макроовалоциты (следствие дефектов репликации ДНК, когда РНК продолжает транскрибироваться и транслируемые белки, заполняя цитоплазму клетки, способствуют увеличению ее объема). Общим в терапии является быстрая ликвидация дефицита витаминов. ЦВЕТНОЙ АТЛАС К ЛЕТОК СИСТЕМЫ КРОВИ
