Hematopoyesis: Factores que Influyen en la Formación de Células Sanguíneas

 Identificamos los factores que regulan la hematopoyesis, incluyendo factores de crecimiento, citocinas, hormonas y factores ambientales, y su impacto en la producción de células sanguíneas.

La hematopoyesis es el proceso biológico que da lugar a la formación de las células sanguíneas: hematíes, leucocitos y plaquetas. Estas células tienen una vida media relativamente corta, por lo que, para mantener sus niveles estables a lo largo de toda la vida, es necesario una renovación permanente y ajustada a la demanda de las necesidades periféricas. La vida media de los hematíes es de unos 120 días, la de las plaquetas, de 8 a 10 días, y la de los leucocitos varía según su tipo. Así, los granulocitos, tras unas 8 o 10 horas en el torrente circulatorio, migran a los tejidos donde sobreviven durante 1 o 2 días, mientras que los linfocitos viven durante varios años. La producción diaria de hematíes y plaquetas se aproxima a las 2.500 millones por kilo de peso, y la de leucocitos, a 1.000 millones/kg. 

Hematopoyesis en el embrión y el feto: Las primeras señales aparecen en la 2° semana de vida, en el saco vitelino, con la aparición de las primeras células mesenquimales agrupadas en islotes, se diferencian en 2 direcciones: las centrales que darán lugar a células sanguíneas y las périféricas a células endoteliales que son las paredes de los primeros vasos sanguíneos. En este momento la hematopoyesis es intravascular, casi exclusivamente eritropoyesis. En saco vitelino hay eritroblastos megaloblásticos  que van a dar lugar a eritrocitos nucleados. La relación con la circulación intraembrionaria se establece a través de los vasos del saco vitelino y las células hematopoyéticas llegan así al embrión.  

En resumen: 

-Células progenitoras o stem cell pluripotente UFC-LM (unidades formadoras de colonias linfoides y mieloides): con capacidad de autorrenovación y diferenciación hacia la línea celular linfoide y mieloide. 

- Células progenitoras multipotente mieloide UFC-GEMM (unidades formadoras de colonias granulocíticas, eritroides, monocíticas y megacariocíticas), cuya capacidad de autorrenovación es muy limitada. 

 

-  Células progenitoras multipotente linfoide UFC-L (unidades formadoras de colonias linfoides) que se diferencian a la línea linfoide. Estas células tienen capacidad de autorrenovación muy limitada. 

Células progenitoras ya comprometidas en su diferenciación a cada una de las líneas celulares específicas:  

A partir de la UFC-GEMM se formarán los siguientes progenitores: 

-Progenitor Eosinófilo: UFC-Eo (unidad formadora de colonias de eosinófílas) 

- Progenitor Basófilo: UFC-Bo (unidad formadora de colonias basófilas) 

-  Progenitor granulo-monocítico: UFC-GM (unidad formadora de colonias de granulocitos y monocitos). Este va a dar origen al Progenitor granulocitico o UFC-G y al Progenitor Monocítico o UFC-M 

-Progenitor megacariocítica-eritroide: UFC-ME (unidad formadora de colonias megacariocítica-eritroide).

 Esta va dar origen a: 

a)      Progenitor Eritroide temprano: BFU-E (del inglés burst forming unit-erythroid), que dará origen a UFC-E 

b)      Progenitor Megacariocítico: UFC-Meg. 

A partir del Progenitor multipotente linfoide (UFC-L) se formarán los siguientes progenitores: 

-Progenitor de Linfocitos B 

-Progenitor de Linfocitos T y de NK 

Estos progenitores darán lugar a los: 

-Precursores morfológicamente reconocibles con el microscopio, correspondientes a cada linaje como mieloblastos, promonocitos, eritroblastos, megacariocitos, etc. Estos se verán en detalle para cada línea en particular. 

Finalmente, a las: 

- Células maduras: las cuales no tienen capacidad de división y son funcionalmente activas (leucocitos, hematíes y plaquetas) 

El sistema hematopoyético es mantenido por la capacidad de autorrenovación de las HSCs, las cuales pueden ser subdivididas por su habilidad para sostener el espectro entero de los linajes celulares de la sangre en largo, intermedio y corto término (LT, IT y ST-HSCs). HSCs dan lugar a múltiples tipos de céls progenitoras hematopoyéticas (HPC), los cuales tienen un enorme potencial proliferativo pero una muy limitada capacidad de auto-renovación, por lo tanto estas céls necesitan ser continuamente repuestas del pool de HSC. Dentro de estos progenitores puede haber progenitores tempranos multipotentes (MPPs), Progenitores linfoides Comunes (CLPs), progenitores mieloides comunes (CMPs), progenitores granulocito-macrófagos (GMPs). Progenitores megacariocitos-eritrocitos (MEPs) y progenitores dendríticos comunes (CDPs), progenitores comprometidos con una sola línea. Finalmente, estos darán lugar a células maduras. 

Entonces, podemos deducir cómo está organizada la hematopoyesis 

Como vimos en la pirámide de la diapositiva anterior, la hematopoyesis está organizada desde la Célula madre hematopoyética o Stem cell hematopoyética con gran capacidad de autorrenovación y autoduplicación, para producir progenitores destinados a diferenciarse y proliferar.  

Por lo tanto, las células madre hematopoyéticas (HSCs) se originan a partir de una célula madre hematopoyética pluripotente definida como aquella capaz de dar origen a cualquiera de las células sanguíneas y de mantener su propia existencia por divisiones mitóticas. Representan una porción muy pequeña de la cantidad total de células nucleadas de la médula ósea. Sólo el 5-10% sufre divisiones, el resto permanece en estado latente, en la fase G0 del ciclo celular. Esta cantidad es suficiente para mantener un estado de equilibrio. La cantidad de células sanguíneas maduras que muere es reemplazada por igual cantidad de células nuevas, dado que en los pasos siguientes de la hematopoyesis tienen lugar ulteriores divisiones que producen las descendientes de cada célula madre pluripotente. Las células madre poseen gran capacidad proliferativa cuando son estimuladas por un aumento de la necesidad de producción. 

Todo esto está regulado por una serie de factores que pueden actuar a diferentes niveles de esta pirámide. 

Un hecho importante es, que si consideramos un linaje en particular, el progenitor inmaduro tiene un mayor requerimiento (es menos sensible) para un determinado regulador que su contraparte madura. Este variable grado de respuesta a los factores puede servir para proteger el compartimiento de progenitores del agotamiento o muerte por diferenciación.