16.5: Uzalishaji wa Vipengele vilivyotengenezwa
- Page ID
- 164538
Mwishoni mwa sehemu hii, utaweza:
- Fuatilia kizazi cha vipengele vilivyotengenezwa vya damu kutoka kwenye seli za shina za mfupa
- Jadili jukumu la mambo ya ukuaji wa hemopoietic katika kukuza uzalishaji wa vipengele vilivyotengenezwa
Uhai wa vipengele vilivyotengenezwa ni mfupi sana. Ingawa aina moja ya leukocyte inayoitwa seli za kumbukumbu inaweza kuishi kwa miaka, erythrocytes nyingi, leukocytes, na platelets kawaida huishi masaa machache tu hadi wiki chache. Hivyo, mwili lazima uunda seli mpya za damu na sahani haraka na kwa kuendelea. Unapochangia kitengo cha damu wakati wa gari la damu (takriban 475 mL, au takriban 1 pint), mwili wako kawaida hubadilisha plasma iliyotolewa ndani ya masaa 24, lakini inachukua muda wa wiki 4 hadi 6 kuchukua nafasi ya seli za damu. Hii inazuia mzunguko ambao wafadhili wanaweza kuchangia damu yao. Mchakato ambao uingizwaji huu hutokea huitwa hemopoiesis, au hematopoiesis (kutoka mizizi ya Kigiriki haima- = “damu”; -poiesis = “uzalishaji”).
Maeneo ya Hemopoiesis
Kabla ya kuzaliwa, hemopoiesis hutokea katika tishu kadhaa, kuanzia na mfuko wa pingu wa kiinitete kilichoendelea, na kuendelea katika ini ya fetasi, wengu, tishu za lymphatic, na hatimaye uboho mwekundu-mfupa. Kufuatia kuzaliwa, hemopoiesis nyingi hutokea katika uboho nyekundu, tishu zinazojumuisha ndani ya maeneo ya tishu za mfupa wa spongy (cancellous). Kwa watoto, hemopoiesis inaweza kutokea katika cavity medullary ya mifupa ndefu; kwa watu wazima, mchakato huo umepunguzwa kwa mifupa ya fuvu na pelvic, vertebrae, sternum, na epiphyses ya kupakana ya femur na humerus.
Katika watu wazima, ini na wengu huhifadhi uwezo wao wa kuzalisha vipengele vilivyotengenezwa. Utaratibu huu hujulikana kama hemopoiesis ya ziada (maana ya hemopoiesis nje ya cavity medullary ya mifupa ya watu wazima). Wakati ugonjwa kama saratani ya mfupa huharibu uboho wa mfupa, na kusababisha hemopoiesis kushindwa, hemopoiesis ya ziada inaweza kuanzishwa.
Tofauti ya Vipengele vilivyotengenezwa kutoka kwa seli za shina
Vipengele vyote vilivyotengenezwa vinatoka kwenye seli za shina za marongo nyekundu ya mfupa. Kumbuka kwamba seli za shina hupitia mitosis pamoja na cytokinesis (mgawanyiko wa seli) ili kutoa kupanda kwa seli mpya za binti; mojawapo ya haya bado ni kiini cha shina na nyingine hufafanua kuwa moja ya idadi yoyote ya aina mbalimbali za seli. Seli za shina zinaweza kutazamwa kama zinashikilia mfumo wa hierarchal, na hasara fulani ya uwezo wa kutofautiana katika kila hatua. Kiini cha shina cha jumla ni zygote, au yai ya mbolea. Totipotent (toti- = “wote”) kiini shina inatoa kupanda kwa seli zote za mwili wa binadamu. Ngazi inayofuata ni kiini cha shina cha pluripotent, ambacho kinatoa aina nyingi za seli za mwili na baadhi ya membrane ya fetasi inayounga mkono. Chini ya kiwango hiki, kiini cha mesenchymal ni kiini cha shina ambacho kinaendelea tu katika aina za tishu zinazojumuisha, ikiwa ni pamoja na tishu zinazojumuisha nyuzi, mfupa, cartilage, na damu, lakini si epithelium, misuli, na tishu za neva. Hatua moja maalum zaidi juu ya uongozi wa seli za shina ni kiini cha shina la hemopoietic, au hemocytoblast. Vipengele vyote vilivyotengenezwa vya damu vinatoka kwa aina hii ya seli.
Hemopoiesis huanza wakati kiini cha shina cha hemopoietiki kinaonekana kwa uchochezi sahihi wa kemikali kwa pamoja unaoitwa mambo ya ukuaji wa hemopoietiki, ambayo husababisha kufanyiwa mitosis (mgawanyiko wa seli). Kiini kimoja cha binti kinabakia kiini cha shina la hemopoietic, kuruhusu hemopoiesis kuendelea. Kiini kingine cha binti kinatofautiana kuwa aina mbili za seli za shina maalumu zaidi (Kielelezo\(\PageIndex{1}\)):
- Seli za shina za limfu hutoa kupanda kwa darasa la leukocytes linalojulikana kama lymphocytes, ambazo ni pamoja na seli mbalimbali za T, seli B, na seli za muuaji wa asili (NK), ambazo zote zinafanya kazi katika kinga. Hata hivyo, hemopoiesis ya lymphocytes inaendelea tofauti na mchakato wa vipengele vingine vilivyotengenezwa. Kwa kifupi, seli za shina za lymphoid huhamia haraka kutoka kwenye uboho wa mfupa hadi tishu za lymphatic, ikiwa ni pamoja na nodes za lymph, wengu, na thymus, ambapo uzalishaji na upamban Seli za B zinaitwa hivyo kwa vile zinakua katika uboho wa mfupa, huku seli za T zinakomaa katika kongosho.
- Seli za shina za myeloidi hutoa vipengele vingine vyote vilivyotengenezwa, ikiwa ni pamoja na erythrocytes, megakaryocytes zinazozalisha sahani, na kizazi cha myeloblast ambacho hutoa kupanda kwa monoblasts na aina tatu za leukocytes za punjepunje: neutrophils, eosinofili, na basophils. Monoblasts kuwa monocytes agranular.
Kielelezo\(\PageIndex{1}\): Mfumo wa Hemopoietic wa Mabofu ya Mfupa Hemopoiesis, au hematopoiesis, ni kuenea na kutofautisha vipengele vilivyotengenezwa vya damu. (Image mikopo: “Mfumo wa Hematopoietic wa Bone Maroho” na Julie Jenks ni leseni chini ya CC BY 4.0/derivative kutoka kazi ya awali)Siri za shina za lymphoid na myeloid hazigawanyika mara moja na kutofautisha katika vipengele vya kukomaa. Kama unaweza kuona katika Kielelezo\(\PageIndex{1}\), kuna hatua kadhaa za kati za seli za mtangulizi (literally, seli za mtangulizi), nyingi ambazo zinaweza kutambuliwa kwa majina yao, ambayo yana suffix “-blast”. Kwa mfano, megakaryoblasts ni watangulizi wa megakaryocytes, na proerythroblasts huwa reticulocytes, ambayo hutoa kiini chao na organelles nyingine nyingi kabla ya kukomaa katika erythrocytes.
Lymphoid seli shina kutoa kupanda kwa lymphoblast lineage ambayo inatoa kupanda kwa lymphocytes ndogo na kubwa, chembechembe seli asili muuaji (NK seli). Lymphocytes ndogo hutoa lymphocytes T (seli T) na lymphocytes B (seli B).
Mambo ya ukuaji wa Hemopoietic
Maendeleo kutoka seli shina kwa seli mtangulizi kwa seli kukomaa ni tena ulioanzishwa na mambo hemopoietic ukuaji. Hizi ni pamoja na yafuatayo:
- Erythropoietin (EPO) imefichwa na seli za fibroblast za figo za figo kwa kukabiliana na viwango vya chini vya oksijeni. Inasaidia uzalishaji wa erythrocytes. Wanariadha wengine hutumia EPO ya synthetic kama dawa ya kuimarisha utendaji (inayoitwa doping ya damu) ili kuongeza hesabu za RBC na hatimaye kuongeza utoaji wa oksijeni kwa tishu katika mwili wote. EPO ni dutu marufuku katika michezo iliyopangwa zaidi, lakini pia hutumiwa kiafya katika matibabu ya upungufu wa damu fulani, hasa wale waliosababishwa na aina fulani za saratani, na matatizo mengine ambayo kuongezeka kwa hesabu za erythrocyte na viwango vya oksijeni vinahitajika.
- Thrombopoietin huzalishwa na ini na figo. Inasababisha maendeleo ya megakaryocytes kwenye sahani.
- Cytokines (“kiini movers”) hufichwa na seli mbalimbali, ikiwa ni pamoja na uboho nyekundu wa mfupa, leukocytes, macrophages, fibroblasts, na seli endothelial. Wanatenda kwenye tovuti ya secretion yao ili kuchochea kuenea kwa seli za progenitor na kusaidia kuchochea upinzani usio wa kawaida na maalum kwa magonjwa. Kuna subtypes mbili kuu ya cytokines inayojulikana kama sababu za kuchochea koloni na interleukins.
- Sababu za kuchochea koloni (CSF) ni familia ya homoni zinazosababisha upambanuzi wa myeloblasts katika leukocytes ya punjepunje, yaani neutrophils, eosinofili, na basophil, pamoja na erythrocytes, platelets, na monocytes. Aina za usanifu wa homoni hizi mara nyingi hutumiwa kwa wagonjwa wenye aina mbalimbali za saratani ambao wanapata chemotherapy ili kufufua makosa yao ya leukocyte.
- Interleukins ni darasa lingine la molekuli ya ishara ya cytokine muhimu katika hemopoiesis. Mwanzoni walidhaniwa kuwa wamefichwa pekee na leukocytes na kuwasiliana tu na leukocytes nyingine, na waliitwa ipasavyo, lakini sasa wanajulikana kuzalishwa na seli mbalimbali ikiwa ni pamoja na uboho wa mfupa na endothelium. Watafiti sasa wanashutumu kwamba interleukins inaweza kucheza majukumu mengine katika utendaji wa mwili, ikiwa ni pamoja na upambanuzi na kukomaa kwa seli, kuzalisha kinga na kuvimba. Hadi sasa, interleukins zaidi ya dazeni imetambuliwa, na wengine wanaweza kufuata. Kwa ujumla huhesabiwa IL-1, IL-2, IL-3, nk.
Sampuli ya Mroho ya mfupa na Tran
Wakati mwingine, mtoa huduma wa afya ataagiza biopsy ya uboho wa mfupa, mtihani wa uchunguzi wa sampuli ya uboho mwekuNDU, au kupandikiza uboho wa mfupa, matibabu ambayo mfupa wa mfupa mwenye afya ya wafadhili - na seli zake za shina - hubadilisha uboho wa mfupa usiofaa wa mgonjwa. Vipimo hivi na taratibu hutumiwa mara nyingi kusaidia katika utambuzi na matibabu ya aina mbalimbali kali za upungufu wa damu, kama vile thalassemia na anemia ya seli ya mundu, pamoja na baadhi ya aina za saratani, hasa leukemia.
Katika siku za nyuma, wakati sampuli ya uboho au kupandikiza ilikuwa muhimu, utaratibu ungehitaji kuingiza sindano kubwa ya kuzaa ndani ya kanda karibu na kiumbe cha Iliac cha mifupa ya pelvic (os coxae). Eneo hili lilipendekezwa, kwa kuwa eneo lake karibu na uso wa mwili hufanya iwe kupatikana zaidi, na ni kiasi pekee kutoka kwa viungo muhimu zaidi. Kwa bahati mbaya, utaratibu huu ni chungu sana.
Sasa, sampuli moja kwa moja ya mchanga wa mfupa inaweza kuepukwa mara. Mara nyingi, seli za shina zinaweza kutengwa kwa masaa machache tu kutoka kwa sampuli ya damu ya mgonjwa. Seli za shina pekee zimepandwa katika utamaduni kwa kutumia mambo sahihi ya ukuaji wa hemopoietiki, na kuchambuliwa au wakati mwingine huhifadhiwa kwa matumizi ya baadaye.
Kwa mtu anayehitaji kupandikiza, wafadhili vinavyolingana ni muhimu ili kuzuia mfumo wa kinga kuharibu seli za wafadhili - jambo linalojulikana kama kukataliwa kwa tishu. Kutibu wagonjwa wenye kupandikiza marongo ya mfupa, ni muhimu kwanza kuharibu marongo ya mgonjwa kwa njia ya mionzi na/au chemotherapy. Wafadhili seli za shina za mfupa huingizwa kwa njia ya ndani. Kutoka kwenye damu, hujiweka wenyewe katika mchanga wa mfupa wa mpokeaji.
Mapitio ya dhana
Kupitia mchakato wa hemopoiesis, vipengele vilivyotengenezwa vya damu vinaendelea kuzalishwa, badala ya erythrocytes za muda mfupi, leukocytes, na sahani. Hemopoiesis huanza katika marongo nyekundu ya mfupa, na seli za shina za hemopoietic ambazo zinafautisha katika mieloid na lymphoid lineages. Siri za shina za myeloid hutoa vipengele vingi vilivyotengenezwa. Seli za shina za lymphoid hutoa tu kwa lymphocytes mbalimbali zilizochaguliwa kama seli B na T, na seli za NK. Sababu za ukuaji wa hemopoietic, ikiwa ni pamoja na erythropoietin, thrombopoietin, mambo ya kuchochea koloni, na interleukins, kukuza kuenea na kutofautisha vipengele vilivyotengenezwa.
Mapitio ya Maswali
Swali: Ni ipi kati ya vipengele vilivyotokana na seli za shina za myeloid?
A. seli B
B. seli za muuaji wa asili
C. platelets
D. yote ya hapo juu
- Jibu
-
Jibu: C
Swali: Ni ipi kati ya taarifa zifuatazo kuhusu erythropoietin ni kweli?
A. inawezesha kuenea na kutofautisha ya mstari wa erythrocyte.
B. ni homoni zinazozalishwa na tezi ya tezi.
C. ni sababu ya ukuaji wa hemopoietic ambayo inasababisha seli za shina za lymphoid kuondoka kwenye mchanga wa mfupa.
D. wote a na b ni kweli.
- Jibu
-
Jibu: A
Swali: Interleukins huhusishwa hasa na ni ipi ya yafuatayo?
A. uzalishaji wa lymphocytes mbalimbali
B. majibu ya kinga
C. kuvimba
D. yote ya hapo juu
- Jibu
-
Jibu: D
Maswali muhimu ya kufikiri
Swali: Myelofibrosis ni ugonjwa ambao kuvimba na malezi ya tishu nyekundu katika uboho huharibu hemopoiesis. Ishara moja ni wengu ulioenea. Kwa nini?
- Jibu
-
Wakati ugonjwa unaathiri uwezo wa uboho wa mfupa kushiriki katika hemopoiesis, hemopoiesis ya ziada huanza katika ini na wengu wa mgonjwa. Hii inasababisha wengu kupanua.
Swali: Je, unatarajia mgonjwa mwenye aina ya saratani inayoitwa leukemia kali ya myelogenous kupata uzalishaji usioharibika wa erythrocytes, au uzalishaji usioharibika wa lymphocytes? Eleza uchaguzi wako.
- Jibu
-
A. kivumishi myelogenous inaonyesha hali inayotokana na (yanayotokana na) seli myeloid. Papo hapo myelogenous leukemia impairs uzalishaji wa erythrocytes na mambo mengine kukomaa sumu ya myeloid kiini lineage. Lymphocytes hutokea kwenye mstari wa seli ya shina la lymphoid.
faharasa
- uboho biopsy
- mtihani wa uchunguzi wa sampuli ya marongo nyekundu ya mfupa
- kupandikiza uboho
- matibabu ambayo mfupa wa mfupa wa wafadhili wenye afya na seli zake za shina hubadilisha marongo ya mfupa ya mgonjwa au yaliyoharibiwa
- sababu za kuchochea koloni (CSFs)
- glycoproteins zinazosababisha kuenea na upambanuzi wa myeloblasts katika leukocytes punjepunje (basophils, neutrophils, na eosinofili)
- sitokini
- darasa la protini kuashiria molekuli; katika mfumo wa moyo, wao kuchochea kuenea kwa seli progenitor na kusaidia kuchochea wote nonspecific na upinzani maalum kwa ugonjwa
- erythropoietin (EPO)
- glycoprotein kwamba kuchochea uboho kuzalisha RBCs; secreted na figo katika kukabiliana na viwango vya chini oksijeni
- hemocytoblast
- hemopoietic shina kiini kwamba inatoa kupanda kwa mambo sumu ya damu
- hemopoiesis
- uzalishaji wa mambo yaliyotengenezwa ya damu
- mambo ya ukuaji wa hemopoietic
- ishara za kemikali ikiwa ni pamoja na erythropoietin, thrombopoietin, mambo yanayochochea koloni, na interleukins zinazodhibiti upambanuzi na kuenea kwa seli fulani za progenitor za damu
- hemopoietic shina kiini
- aina ya seli ya shina ya pluripotent ambayo inatoa kupanda kwa vipengele vya damu (hemocytoblast)
- interleukins
- kuashiria molekuli ambayo inaweza kufanya kazi katika hemopoiesis, kuvimba, na majibu maalum ya kinga
- seli za shina za lymphoid
- aina ya seli za shina za hemopoietic zinazozalisha lymphocytes, ikiwa ni pamoja na seli mbalimbali za T, seli B, na seli za NK, ambazo zote zinafanya kazi katika kinga
- seli za shina za myeloid
- aina ya hemopoietic shina seli ambayo inatoa kupanda kwa baadhi ya vipengele sumu, ikiwa ni pamoja erythrocytes, megakaryocytes zinazozalisha platelets, na mieloblast kizazi ambayo inatoa kupanda kwa monocytes na aina tatu za leukocytes punjepunje (neutrophils, eosinofili, basophils)
- pluripotent shina kiini
- shina kiini kwamba hupata kutoka seli totipotent shina na ni uwezo wa kutofautisha katika wengi, lakini si wote, aina ya seli
- totipotent shina kiini
- kiini cha shina cha embryonic ambacho kina uwezo wa kutofautisha ndani ya seli yoyote ya mwili; kuwezesha maendeleo kamili ya viumbe
- thrombopoietin
- homoni iliyofichwa na ini na figo ambayo inasababisha maendeleo ya megakaryocytes ndani ya thrombocytes (sahani)