Estrutura da Medula Óssea e Hematopoiese

A medula óssea é o tecido mole que preenche as cavidades dos ossos e o principal local de formação de células sanguíneas após o nascimento. Dentro de uma rede de células estromais, vasos sinusoidais e matriz extracelular, as células-tronco hematopoéticas dão origem a todas as linhagens eritroides, mieloides e linfoides do sangue através do processo de hematopoiese.

Definition

A medula óssea é o tecido hematopoético e estromal dentro das cavidades ósseas, no qual as células-tronco hematopoéticas, apoiadas por um nicho especializado, proliferam e se diferenciam nos elementos celulares do sangue.

Scope

Este tópico abrange a organização histológica da medula óssea, o conceito de célula-tronco hematopoética e seu nicho, e a ampla via de produção de células sanguíneas. É uma visão geral estrutural e celular-biológica; não aborda o diagnóstico ou tratamento de distúrbios da medula ou a prática de transplante.

Core questions

• Como a medula óssea é organizada histologicamente?
• O que é uma célula-tronco hematopoética e como ela é definida?
• Como o microambiente da medula (nicho) regula as células-tronco?
• Como as linhagens sanguíneas surgem de um precursor comum?

Key concepts

• Autorrenovação e multipotência das células-tronco hematopoéticas
• O nicho estromal/vascular
• Quiescência e ativação de células-tronco
• Vasculatura sinusoidal e liberação de células no sangue
• Hierarquia de diferenciação mieloide e linfoide
• Medula vermelha (ativa) versus amarela (gordurosa)

Mechanisms

A medula óssea abriga células-tronco hematopoéticas dentro de um nicho de células estromais, vasos sanguíneos e matriz que controla se elas permanecem quiescentes ou proliferam. Essas células-tronco se autorrenovam e dão origem a progenitores progressivamente comprometidos das linhagens eritroides, mieloides e linfoides, uma hierarquia em evolução revisada por Orkin e Zon. Células humanas únicas com enxerto multilinhas de longo prazo foram isoladas prospectivamente, confirmando a célula-tronco como uma entidade discreta, e o trabalho de rastreamento de linhagem mostra que a maioria das células-tronco são profundamente quiescentes, mas podem mudar reversivelmente para divisão ativa durante o estresse. As células maduras saem através dos sinusoides da medula de paredes finas para a circulação.

Clinical relevance

A arquitetura da medula óssea e o conceito de célula-tronco fundamentam a interpretação do aspirado e biópsia da medula e a justificativa para o transplante hematopoético. Como tópico de referência, descreve a estrutura normal da medula e a biologia da formação de células sanguíneas; não é uma base para diagnóstico ou tratamento individual.

History

A ideia de que uma única célula multipotente sustenta todas as linhagens sanguíneas surgiu de experimentos de transplante e formação de colônias de meados do século XX e amadureceu no conceito moderno de célula-tronco hematopoética. O isolamento prospectivo de células-tronco humanas únicas com produção multilinhas duradoura e a demonstração da dormência reversível das células-tronco refinaram essa imagem, enquanto o reconhecimento de um nicho regulador da medula reformulou a hematopoiese como uma propriedade das células em seu microambiente.

Debates

Quão hierárquica é a hematopoiese?

A árvore clássica passo a passo de uma única célula-tronco através de progenitores intermediários fixos tem sido questionada por estudos de célula única que sugerem uma diferenciação mais contínua e heterogênea, e a estrutura exata da hierarquia permanece em discussão.

Key figures

• Stuart Orkin
• Sean Morrison
• David Scadden
• John Dick
• Andreas Trumpp

Seminal works

• orkin-zon-2008
• notta-2011
• morrison-scadden-2014

Frequently asked questions

O que é uma célula-tronco hematopoética?

É uma célula rara da medula óssea que pode tanto se renovar quanto dar origem a todas as linhagens do sangue; células humanas únicas desse tipo foram isoladas e demonstraram reconstituir a formação sanguínea multilinhas de longo prazo.

O que é o nicho da medula óssea?

O nicho é o microambiente local de células estromais, vasos sanguíneos e sinais que envolve as células-tronco hematopoéticas e regula se elas permanecem quiescentes ou se dividem.