Патофизиология. Том 2 - Новицкий В. В. (книги онлайн бесплатно серия TXT) 📗
Полипотентные стволовые кроветворные клетки (ПСКК) обладают способностью к
дифференцировке в различных направлениях.
Еще со времен А.А. Максимова (1923) признавалось, что стволовая клетка полипотентна и что ее
дифференцировка в определенном направлении осуществляется под влиянием воздействий, обусловливающих ее трансформацию в сторону гранулоцитарных, эритроидных, макрофагальных
и мегакариоцитарных форм клеток. Установлено также, что стволовая клетка иммунокомпетентна
и способна образовывать клетки иммунного ответа (лимфоидные клетки).
Считается, что стволовые клетки находятся в костном мозгу (1 на 8000 кроветворных
клеток, 30?103 на мышь), являющемся основным их поставщиком в постэмбриональный
период. Из костного мозга стволовые клетки могут поступать в кровь и циркулировать в
кровяном русле; не исключена возможность их поступления и из селезенки. В тимусе и
лимфатических узлах стволовые клетки отсутствуют.
Проблема превращения ПСКК в коммитированные клеткипредшественницы
окончательно не решена. Согласно стохастической модели кроветворения J.E. Till et al.
(1964), процесс коммитирования происходит случайно и не зависит от внешних
воздействий. В то же время, согласно теории J.J. Trentin (1976), созревание ПСКК и
превращение их в зрелые элементы протекают под влиянием гемопоэзиндуцирующего
микроокружения.
Согласно гипотезе R. Schofield (1978), в кроветворной ткани существуют
специализированные образования - «ниши», в которых ПСКК находятся в заторможенном
состоянии и не реагируют на действие внешних стимулов. Покинув «нишу», стволовые
клетки попадают под влияние гемопоэтических факторов и необратимо
дифференцируются. При этом гипотеза предполагает, что процесс выхода родоначальных
элементов из данных образований происходит случайно.
Вышесказанному принципиально не противоречит и теория клональной сукцессии (Кау, 1965), согласно которой стволовые кроветворные клетки обладают высоким, но не
безграничным пролиферативным потенциалом.
По теории И.Л. Черткова и Н.И. Дризе (1998), ПСКК закладываются только в эмбриогенезе и
расходуются последовательно, образуя сменяющие друг друга клоны клеток, аналогично тому, как это происходит в яичниках. Считается, что на всех кроветворных территориях в течение жизни
мыши функционирует около 6000 клонов.
У человека ПСКК выявляются во фракциях клеток, содержащих маркер примитивных
клеток CD34. При этом преобладающим мембранным иммунофенотипом ПСКК является
фенотип CD34+CD45+(low)CD38+HLA-DR+CD71+.
Большинство полипотентных клеток (около 90%) находится вне митотического цикла в
стадии покоя - G0; многие из стволовых клеток существуют в конце GI-фазы клеточного
цикла и способны к быстрому переходу в фазу синтеза ДНК - S-фазу.
Показано, что из одной начавшей дифференцировку стволовой клетки может
образовываться около 1 млн эритроцитов и 100 тыс. гранулоцитов и макрофагов.
Согласно современным представлениям, полипотентная стволовая клетка является
округлым мононуклеаром, близким по морфологии к костно-мозговому лимфоциту
относительно небольшого размера (8-10 мкм), с высоким ядерно-цитоплазматическим
соотношением, который не обладает прилипающей способностью и фагоцитарной
активностью.
Колониеобразующие единицы селезенки (КОЕс). Первый метод, позволивший по существу
доказать наличие в кроветворной ткани ПСКК, был предложен в 1961 г. J.E. Til и E.A. McCul och, которые продемонстрировали способность кроветворных клеток при трансплантации смертельно
облученным мышам образовывать в их селезенке колонии нескольких гистологических типов: эритроидные (42%), гранулоцитарные (21%), мегакариоцитарные (21%) и смешанные (16%); лимфоидные колонии в селезенке не образовывались. Было показано, что каждая такая колония
представляет собой клон-потомство одной клетки - колониеобразующей единицы в селезенке -
КОЕс. Для этого донорские кроветворные клетки метили облучением в низкой дозе (2 Гр). Метка
(кольцевая хромосома) обнаруживалась в клетках всех колониальных линий, развивающихся в
селезенке облученной мыши-реципиента. Позднее с помощью хромосомного маркера была
обнаружена способность КОЕс дифференцироваться в лимфоциты, поскольку кольцевая
хромосома выявлялась не только в клетках селезеночных колоний,
но и в лимфоцитах лимфатических узлов, тимуса и костного мозга облученных мышей.
Считается, что КОЕс относятся к категории более зрелых полипотентных клеток-
предшественниц. При этом сама их популяция гетерогенна, т.е. отдельные КОЕс
различаются по физическим константам (диаметру, плавучей плотности и др.),
функциональным особенностям, радиорезистентности и др.
Полиолигопотентные коммитированные (или полустволовые) клетки-
предшественницы. Этот класс составляют преимущественно клетки-предшественницы
миелопоэза - КОЕ-ГЭММ - клетки, дающие смешанные колонии из гранулоцитов,
эритроцитов, макрофагов и мегакариоцитов. Они определяются методами «клональных
культур» in vitro либо в диффузионных камерах in vivo. Предположительно к этому классу
клеток относится также клеткапредшественница лимфопоэза. Кроме того, в этот класс
входят клетки-предшественницы, более ограниченные в дифференцировке, т.е. способные
образовывать смешанные колонии из двух типов клеток, например из гранулоцитов и
макрофагов (КОЕ-ГМ).
Моноолигопотентные коммитированные клетки-предшественницы дают начало
отдельным росткам миелопоэза. К ним относятся КОЕ-Г - клетки-предшественницы
гранулоцитов и более зрелые их потомки: КОЕ-Н, КОЕ-Эо и КОЕ-Ба - клетки-
родоначальницы соответственно нейтрофильного, эозинофильного и базофильного
(включая тучные клетки) рядов дифференцировки гранулоцитов; КОЕ-М - клетки-
предшественницы моноцитопоэза (макрофагов); КОЕ-Мгкц - клетки-предшественницы
мегакариоцитов. Клетками-предшественницами красного ряда являются
бурстобразующие единицы: БОЕ-Э незрелая, нечувствительная к эритропоэтину, и БОЕ-Э
зрелая, чувствительная к эритропоэтину. Зрелая БОЕ-Э дифференцируется в КОЕ-Э,
дающую начало in vitro небольшим эритроидным колониям. К этому классу клеток относят
также преТ- и преВ-клетки, дифференцирующиеся в направлении Т- и В-линий лимфоидных
клеток.
Пролиферация коммитированных клеток всех типов (поли- и моноолигопотентных)
регулируется ростовыми факторами, секреция которых зависит от существующего
запроса организма, т.е. представляет собой уже не стохастический, а детерминированный
процесс. По мере созревания клеток снижается их пролиферативный потенциал, но
повышается пролиферативная активность. В целом, по мнению А.И. Воробьева и соавт.
(1995), в этом отделе
взаимоотношения между отдельными типами клеток строятся не только в вертикальном
срезе, но и в горизонтальном. Возможен пропуск некоторых стадий дифференцировки, что может определяться возросшей потребностью организма в клетках определенного
типа.
К отделу промежуточных клеток относятся бласты (IV класс) и созревающие клетки (V
класс).
Бласты представляют собой активно пролиферирующие клетки, распознаваемые не
только по иммунофенотипическим, но и по морфологическим и цитохимическим
признакам, что позволяет различать их с помощью методов дифференциальной окраски. К
ним относятся миелобласты, монобласты, мегакариобласты, эритробласты, лимфобласты.
Созревающие клетки еще не полностью дифференцированы, но часть из них уже
утрачивает способность к пролиферации. К пролиферирующим клеткам этого класса
относятся клетки гранулоцитарного ряда - промиелоциты, нейтрофильные,
