Organos Hematopoyeticos y linfoides_ I: tejido hematopoyético
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Órganos hematopoyéticos y linfoides Vertebrados Órganos hematopoyéticos Órganos hematopoyéticos y linfoides •Órganos hematopoyéticos (z) Ganglios linfáticos –Alojan tejido hematopoyético •Formador de células sanguíneas –Médula ósea roja y equivalentes •Órganos linfoides Timo –Alojan tejidos linfoides •Órganos linfoides primarios (z) –Selección clonal y educación de los linfocitos –Timo, Bolsa de Fabricio aviar Bazo MALT Médula ósea •Órganos linfoides secundarios (z) –Maduración de linfocitos –Respuestas inmunitarias específicas –Pulpa blanca esplénica, MALT, gangliod linfáticos ... Circulación linfática 1 Órganos hematopoyéticos y linfoides Relaciones entre órganos hematopoyéticos y linfoides •La hematopoyesis comprende –Mielopoyesis Órganos hematopoyéticos •Eritropoyesis Ö eritrocitos •Granulopoyesis Ö granulocitos •Trombocitopoyesis Ö trombocitos (no mamíferos) •Megacariocitopoyesis Ö megacariocitos Î plaquetas (mamíferos) •Monocitopoyesis Ö monocitos Ö macrófagos Ø –Linfopoyesis Células dendríticas (APCs) •Linfocitos pre-NK Ö células-NK •Linfocitos pre-B •Linfocitos pre-T Ö linfocitos-B Ö Ölinfocitos-T Ö Órganos linfoides 1ios Öcélulas efectoras-B Ö células efectoras-T Órganos linfoides 2ios •Algunos órganos hematopoyéticos son el órgano linfoide 1io -B •Los órganos hematopoyéticos también son órganos linfoides 2ios Órganos hematopoyéticos y linfoides Relaciones entre órganos hematopoyéticos y linfoides HEMATOPOYESIS ÓRG. HEMATOPOYÉTICOS SELECCIÓN CLONAL Y EDUCACIÓN DE LOS LINFOCITOS ÓRG. LINFOIDES 1ios Linfocitos pre-T Linfocitos pre-B TIMO Linfocitos-T BOLSA FABRICIO* RESPUESTAS IMMUNITARIAS EFECTORAS ÓRG. LINFOIDES 2ios Bazo, g. linfáticos, MALT, médula ósea Linfocitos-B Monocitos Ö macrófagos Ö Células dendríticas (APCs) (células accesorias de la respuesta inmunitaria) * Bolsa de Fabricio aviar y sus equivalentes en otros vertebrados 2 Órganos hematopoyéticos y linfoides Relaciones entre órganos hematopoyéticos y linfoides •Migración y recirculación linfoide Circulación sanguínea G. linfáticos Médula ósea Timo Bazo Circulac. linfática MALT Órganos hematopoyéticos y linfoides 1ios Órganos linfoides 2ios Hematopoyesis •Hematopoyesis - Vertebrados –Células sanguíneas MAMÍFEROS PLASMA SANGUÍNEO (matriz extracelular) SANGRE ERITROCITOS CÉLULAS SANGUÍNEAS LEUCOCITOS PLAQUETAS GRANULOCITOS AGRANULOCITOS NO MAMÍFEROS NEUTRÓFILOS ACIDÓFILOS BASÓFILOS MONOCITOS LINFOCITOS PLASMA SANGUÍNEO (matriz extracelular) SANGRE ERITROCITOS GRANULOCITOS CÉLULAS SANGUÍNEAS LEUCOCITOS AGRANULOCITOS HETERÓFILOS ACIDÓFILOS BASÓFILOS MONOCITOS LINFOCITOS TROMBOCITOS 3 Hematopoyesis •Hematopoyesis = formación de las células sanguíneas –Las células sanguíneas se diferencian a partir de precursores (células madre) procedentes de los hemocitoblastos: Células madre totipotentes (PHSC) Ö células madre pluripotentes (CFU-s) Ö células madre bi- o unipotentes Ö células sanguineas Células madre hematopoyéticas Mielopoyesis Linfopoyesis CFU-S Órganos hematopoyéticos •Órganos hematopoyéticos Alojan tejido hematopoyético: –Células madre hematopoyéticas y sus hijas (cél. sanguíneas en diferenciación) –Microambientes hematopoyéticos inductivos (HIM) •Estroma –Células reticulares –Matriz intercelular •Vascularización –Sinusoides sanguíneos Además, pueden alojar otros tejidos: –Tejido linfoide primario (B) –Tejido linfoide secundario –Otros tejidos / células (adipocitos...) dependiendo del órgano 4 Órganos hematopoyéticos •Órganos hematopoyéticos –El tejido hematopoyético “coloniza” diversos órganos en la ontogenia y la filogenia •Órganos hematopoyéticos temporales durante el desarrollo ontogénico –Hematoblastema Ö hígado Ö bazo Ö ... •Diferentes órganos hematopoyéticos en los Vertebrados adultos –Riñón de peces, médula ósea roja de tetrápodos, pulpa roja esplénica... Mesonefros de pez –Muchos órganos contienen tejido hematopoyético y otros tejidos específicos del órgano: •Médula ósea roja Î Tejido adiposo •Riñón de peces Î Tejido excretor y endocrino •Médula ósea roja Î Tejido linfoide 1io y 2io Médula ósea roja Órganos hematopoyéticos •Órganos hematopoyéticos en la filogenia de los Vertebrados adultos ÓRGANOS HEMATOPOYÉTICOS (equivalentes de la médula ósea roja) CICLÓSTOMOS Myxinoides Petromizóntidos CONDRÍCTIOS Holocéfalos Elasmobránquios TELEÓSTEOS Masa central del pronefros Submucosa intestinal Tiflosol (premetamórfico) Opistonefros Cuerpo supraneural Tejidos orbital y subcraneal Válvula espiral intestinal Bazo - pulpa roja Órgano de Leydig esofágico: granulopoyético Órgano epigonadal: granulopoyético Bazo - pulpa roja Riñón (pronefros y mesonefros) Bazo - pulpa roja 5 Órganos hematopoyéticos •Órganos hematopoyéticos en la filogenia de los Vertebrados adultos ÓRGANOS HEMATOPOYÉTICOS (equivalentes de la médula ósea roja) ANFIBIOS Urodelos Anuros Cápsula hepática: granulopoyética Riñón Bazo - pulpa roja Pletodóntidos: médula ósea granulopoyética Cápsula hepática granulopoyética (X. laevis) Bazo - pulpa roja Médula ósea: granulopoyética REPTILES AVES Bazo - pulpa roja Médula ósea roja MAMÍFEROS Hematopoyesis •Tejidos hematopoyéticos: alojan la hematopoyesis –Comprenden: •1) Células madre hematopoyéticas y sus descendientes •2) Microambientes hematopoyéticos inductivos (HIM) –Inducen y regulan la diferenciación de las células madre hematopoyéticas Los HIM están definidos por: •1) El estroma del tejido –Tejido conjuntivo reticular: células reticulares y matriz intercelular •2) La vascularización –Formada por sinusoides sanguíneos •3) Hormonas y factores de crecimiento –Eritropoyetina –Factores estimuladores de las colonias hematopoyéticas (CSF) –Citoquinas (SCF, IL-3, IL-4...) 6 Hematopoyesis •Tejidos hematopoyéticos –Localización de los microambientes hematopoyéticos inductivos •Microambientes inductivos específicos: –Microambientes linfopoyéticos –Microambientes granulopoyéticos - monocitopoyéticos –Microambiente eritropoyético –Microambiente megacariocitopoyético (mamíferos) –Microambiente trombocitopoyético (no-mamíferos) •Los distintos microambientes pueden compartir el tejido o situarse en “loci” distintos Por ejemplo: –Cápsula hepática de anfibios urodelos: solamente granulopoyética –Médula ósea roja de mamíferos: capacidad hematopoyética completa Órganos hematopoyéticos Tejido hematopoyético – histología Componentes: •1) Cordones hematopoyéticos –Células sanguíneas en diferenciación –Soportadas por estroma reticular (tejido conjuntivo reticular): •Células reticulares conectivas •Matriz conjuntiva reticular •2) Vascularización –Sinusoides sanguíneos •Células endoteliales sinusoidales –Otros vasos (arteriolas, vénulas) Médula ósea roja 7 Órganos hematopoyéticos Tejido hematopoyético – histología Componentes: •1) Cordones hematopoyéticos –Células sanguíneas en diferenciación –Soportadas por estroma reticular (tejido conjuntivo reticular): •Células reticulares conectivas •Matriz conjuntiva reticular •2) Vascularización –Sinusoides sanguíneos •Células endoteliales sinusoidales –Otros vasos (arteriolas, vénulas) Médula ósea roja Órganos hematopoyéticos Tejido hematopoyético – histología •Estroma: –Células reticulares: •1) Adventicias –Apuestas al polo basal del endotelio sinusoidal •2) Intersticiales –En el interior de los cordones –Matriz conjuntiva reticular –Sustancia fundamental –Fibras de reticulina (colágeno-III) •Vascularización –Sinusoides sanguíneos •Células endoteliales sinusoidales 8 Órganos hematopoyéticos Tejido hematopoyético – histología •Estroma: –Células reticulares adventicias •Ramificadas y con núcleo poligonal •Apuestas al polo basal del endotelio sinusoidal •Uniones intercelulares con otras células reticulares adventicias e intersticiales Funciones: •Control del tráfico celular a través de las discontinuidades del endotelio sinusoidal Sinusoide Endotelio sinusoidal Órganos hematopoyéticos Tejido hematopoyético – histología •Estroma –Células reticulares intersticiales •Ramificadas y unidas entre si –Matriz conjuntiva reticular •Sustancia fundamental •Fibras de reticulina (colágeno-III) Funciones: •Soporte físico de los cordones celulares •Retención de factores hematopoyéticos Cordones celulares Fibras de reticulina Médula ósea roja. M. ópt. – tinción con plata 9 Órganos hematopoyéticos •Funciones de los microambientes hematopoyéticos –Estroma •Células reticulares intersticiales Ö soporte físico y metabólico •Células reticulares adventicias Ö regulación de la migración a la sangre de las células neoformadas •Matriz intercelular Ö soporte físico y retención de factores de crecimiento –Factor estimulante de las células madre (SCF) –Eritropoyetina –Trombopoyetina –Factores estimulantes de las colonias (CSF): GM-CSF, G-CSF, MCSF –Citoquinas: IL-3, IL-4, IL-5, IL-6, TNF, TGF –Vascularización •Sinusoides Ö aporte sanguíneo lento Î migración celular a la sangre Órganos hematopoyéticos •Particularidades de tejidos / órganos hematopoyéticos Anamniotas •Células pigmentarias •Melanomacrófagos Pronefros salmónido (x100) –Células macrofágicas que acumulan pigmentos •Centros melanomacrofágicos –Acúmulos de melanomacrófagos Amniotas Mesonefros teleósteo (x20) •Médula ósea: –Adipocitos uniloculares –El nicho endosteal –Mamíferos con eritrocitos anucleados •Islotes eritroblásticos –Macrófago central »Fagocitosis de los núcleos eritrocíticos Médula ósea roja humana (x100) 10 Órganos hematopoyéticos Tejido hematopoyético de anamniotas •Pronefros de teleósteos –Sinusoides sanguíneos –Cordones celulares •Células hematopoyéticas •Melanomacrófagos •Estroma: –Células reticulares intersticiales –Células reticulares adventicias –Matriz intercelular »Fibras de reticulina Órganos hematopoyéticos •Médula ósea roja de amniotas –Tejido óseo •Nicho endosteal –Colonizado por las células madre totipotentes –Adipocitos uniloculares –Sinusoides sanguíneos –Cordones celulares •Células hematopoyéticas –Islotes eritroblásticos en mamíferos •Estroma –Células reticulares intersticiales –Células reticulares adventicias –Matriz intercelular 11 Órganos hematopoyéticos •Médula ósea roja de mamíferos con eritrocitos anucleados –Islotes eritroblásticos •Forman un microambiente eritropoyético especializado Formados por: •Células de la serie eritroblástica en diferenciación •Macrófago central Macrófago central –Agrupa a las células eritroblásticas –Proporciona ferritina a las células eritroblásticas –Fagocita los núcleos eritrocíticos tras su expulsión MǾ central Órganos hematopoyéticos Médula ósea roja de amniotas •El nicho endosteal •Endostio Ö interfase entre el tejido óseo y la médula –Colonizado por células madre pluripotenciales –Hematopoyéticas –Mesenquimales (conectivas) –¿¿Musculares, nerviosas?? Stem cell Hueso –Las células endosteales proporcionan un microambiente especializado para las células madre: •Soporte físicoÖ uniones intercelulares •Soporte metabólico: –Permanencia en el estado “stem” –Ciclo celular y autorrenovación »Factores paracrinos 12 Órganos hematopoyéticos •Médula ósea roja de amniotas - el nicho endosteal Wilson et al. Nature Reviews Immunology 6, 93–106 (February 2006) | doi:10.1038/nri1779 13
