Vér és immunsejtek, nyirokszervek H.-Minkó Krisztina PhD 2012. 12. 05. Egészségügyi ügyvitelszervező szak SE, Humánmorfológiai és Fejlődésbiológiai Intézet

A kötőszöveti sejtek embryonális származása Vérképző őssejt Mobilis sejtek: vérképző őssejtből Fix sejtek: mesenchymális őssejtből mesenchymális őssejt

A vérképző őssejt fogalma A vérsejtek néhány limfocita kivételével rövid életűek, ezért állandóan pótolni kell őket. A felnőtt, magasabbrendű gerincesekben naponta több billiárd vérsejt képződik, amelyek a csontvelői vérképző őssejtek (pluripotens őssejt, hematopoietic stem cell: HSC) leszármazottai.

Korai differenciált sejttípus Totipotens őssejt: korlátlan fejlődési potenciállal (ICM, ES) Őssejt: - önmegújító képesség Multipotens őssejtek: korlátozott fejlődési potenciállal (szövetspecifikus őssejtek, ilyen a vérképző őssejt is) - aszimmetrikus osztódással önmagától eltérő sejt létrehozásának képessége Köztes sokszorozó sejt: korlátozott számú osztódás Korai differenciált sejttípus Végdifferenciált sejt

A történet kezdetei az embrionális fejlődés során …

Implantation of the Blastocyst

Gastrulatio-Csíralemezek kialakulása (három csíralemez) 14-16. nap Az epiblastsejtek gyorsan osztódnak, az újonnan képződött sejtek a középvonal felé nyomódnak, majd a mélybe törnek. Az embriópajzs felszínén ez a folyamat mint egy behúzódás (primitív csík) illetve egy üreg (primitív csomó) látszik. A mélybe törő sejtek beépülnek a hypoblast rétegébe, illetve egy köztes réteget (mesoderma) hoznak létre.

A mezoderma késői differenciálódása (17-21. nap)

Lefűződés

Copyright © 2008 Pearson Education, Inc Copyright © 2008 Pearson Education, Inc., publishing as Benjamin Cummings

A humán embrióban megjelenő vérképző „őssejtek” szikhólyag máj-lép csontvelő

A felnőttkori vérképzés kezdetei a humán embrióban

A vérsejtek eredete Minden vérsejt közös csontvelői ősből származik, mely az ún. őssejtfaktor (Stem Cell Factor-SCF) hatására különböző sejttípusok létrehozására válik elkötelezetté. A prekurzor sejtek citokinek hatására (kolóniastimuláló faktorok) osztódnak és érnek. Ezeket a faktorokat a csontvelőben jelenlevő strómasejtek termelik.

A vérsejtek érésére ható faktorok

A csontvelő (medulla ossium) A csontvelő a madarak és emlősök legfontosabb vérképző szerve, amely a léppel együtt az elöregedett vérsejtek lebontásában is részt vesz, és szerepet játszik az immunválasz kialakításában. strómasejt B és T sejt előalakok

* ** A CSONTSZÖVET FELÉPÍTÉSE Szivacsos (trabecularis) csont** Compact (corticalis) csont* Szivacsos (trabecularis) csont** csontszövet felépítése: Sejtek (osteocyták) extracelluláris mátrix (ECM) – I. tip. kollagén * **

A csontvelő (medulla ossium) -vérképző szerv (először kétéltűekben, a csontvelői vérképzés a szárazföldi életmódra való áttéréssel talán a légköri levegővel való légzés kialakulásával függhet össze) -a léppel együtt az elöregedett vérsejtek lebontásában is részt vesz, immunválasz kialakításában is szerepe van -medulla ossium rubra: sternum, scapula, os ilium, vertebrae substantia spongiosájában -mosott csontvelőben látható a váz: csontgerendák, reticularis rostok, nyúlványos reticulum sejtek, sinus endothelium sejtek alatt nincs membrana basalis, itt lépnek ki az érett vérsejtek, körülöttük adventitia sejtek -vascularis állomány: erek (arteriolák, sinusok), reticularis sejtek, reticularis rostok -hemopoietikus állomány: vérképző szigetek -vörös és sárga csontvelő; először a claviculában jelenik meg vörös csv, 5-7 éves kortól van sárga csv, amikor a vörös egy része elzsírosodik (medulla ossium flava), a felnőtt emberre jellemző arányok 19 éves korra alakulnak ki http://download.videohelp.com/vitualis/med/his_pic_blood4.htm

A vér A vér a kötőszövettel rokon szövetként is felfogható: Sejtjei között intercelluláris állomány van jelen (vérplazma)

A vér vizsgálata régóta fontos az orvosi diagnosztikában. A vér kémiai, biokémiai vizsgálatán kívül az egyes vérsejtek sajátosságai, számuk, festődésük és molekuláris jellemzőik jól mutatják a szervezetben lezajló normális és pathológiás folyamatokat. Felnőtt ember normál vérképe db/1 ml: Vörösvérsejtek: erythrocyták 4,5-5 millió (ebből 0,5% a reticulocyta) Fehérvérsetjtek: leukocyták 5-7000 ezen belül: neutrophil granulocyta: 60-70% eosinophil granulocyta: 2-3% basophil granulocyta: 0-0,5% lymphocyta: 20-30% Vérlemezkék: 150-200 000

-egy felnőtt embernek átlagosan 5 liter vére van, ebből megközelítőleg 0,5 liter tartalék, mely szükség esetén mobilizálható. Ez a vérraktár a következő szervek tágult vénáiban található: máj (200-300 ml), lép, egyéb hasi szervektől (főként a belektől) eredő vénák, bőr alatti vénás fonatok, tüdők, szív. Tehát egy egészséges ember szervezete fél liter vér elvesztését tudja azonnal pótolni anélkül, hogy szövetkárosodás lépne fel. -véradóktól 0,45 liter vért (+ néhány millilitert laborvizsgálatokhoz) vesznek le egy alkalommal. -az elhasznált tartalékvért a szervezet néhány nap alatt pótolja.

A vér funkciói Tápanyagok, O2, bomlástermékek, CO2szállítása Hormonok szállítása Homeosztázis szabályozása (hőszabályozás, puffer kapacitás) Fertőzések, idegen sejtek és fehérjék, transzformált sejtek elleni védelem Véralvadás A vér speciális, folyékony sejtközötti állománnyal rendelkező szövetnek is tekinthető.

A vér összetétele Plazma Alakos elemek Eritrociták (vörösvértestek) 55% -át teszi ki a vérnek Víz Elektrolitok Plazmafehérjék Albumin Fibrinogén Globulinok A vér által szállított anyagok Tápanyagok Bomlástermékek Légzési gázok Hormonok Alakos elemek Eritrociták (vörösvértestek) 99% -át teszik ki a sejteknek; oxigén- és szén-dioxid szállítás. Leukociták (fehér vérsejtek) fertőzés elleni védelem stb. Trombociták (vérlemezkék) véralvadás

Véralvadásgátlóval kezelt és nem kezelt vér összetétele Figure 6-1 Blood: Plasma, serum, and cells © 2005 Elsevier

A vér alakos elemei

Vérkenetben látható sejtek vörösvértestek monocyta eosinophil neutrophil basophil granulocyta kis közepes lymphocyta neutrophil granulocyta

Vörösvértestek (eritrociták) Jellegzetességei: nincs sejtmagjuk; bikonkáv alakjuk van, ami speciális sejtvázat igényel (spektrin stb.); méretük: lásd ábra. Szerepük: oxigén és szén-dioxid szállítás;

Az eritroblasztok az érés során elvesztik magjukat (retikulocita), majd sejtalkotóik nagy részét is (eritrocita)

A vörösvértest sejtmembránja Figure 6-2 Cell membrane of a red blood cell Downloaded from: StudentConsult (on 28 November 2010 05:02 PM) © 2005 Elsevier

Vérlemezkék (trombociták) Jellegzetességei: sejtmag nélküli citoplazma-fragmentumok, melyek a csontvelői megakariocitákból válnak le ; élettartamuk: 8-11 nap; számuk: 250-300 000/mm3; méretük: 2-3 mm. Szerepük: véralvadás.

Vérlemezke termelő megakaryocyta a csontvelőben

A vérlemezkék sejtbiológiája Figure 6-11 Platelets Downloaded from: StudentConsult (on 28 November 2010 05:02 PM) © 2005 Elsevier

A vérlemezkék szerepe a véralvadásban Figure 6-12 Blood clotting or hemostasis Downloaded from: StudentConsult (on 28 November 2010 05:02 PM) © 2005 Elsevier

A fehérvérsejtek (leukociták)

Neutrofil granulocita Jellegzetességei: méretük: 8-10, kenetben 12-14 mm; lebenyes sejtmag (3-5 lebeny); a granulumok aprók és jellegtelen színűek . Gyakoriság: a leggyakoribb fehérvérsejt, 60-70%. Szerepük: kórokozók fagocitálása és elpusztítása.

A neutrofil granulociták primer granulumai (lizoszómák) azurofilek, szekunder granulumaik neutrofilek Figure 6-4 Neutrophil Downloaded from: StudentConsult (on 28 November 2010 05:02 PM) © 2005 Elsevier

Neutrofilek átvándorlása az érfalon

Figure 6-9 Homing and inflammation A neutrofil granulociták érfalon történő átvándorlását kísérő molekuláris mechanizmusok Figure 6-9 Homing and inflammation Downloaded from: StudentConsult (on 28 November 2010 05:02 PM) © 2005 Elsevier

Neutrophil phagocytosis http://www.youtube.com/watch?v=fpOxgAU5fFQ

Eozinofil granulocita Jellegzetességei: méretük 10-15 mm; neutrofilnél nagyobb tipikusan kétlebenyű sejtmag; A granulumok eozinofilek tartalmuk: hisztamin, jellemzőek a fehérje kristályok EM-ban. Gyakoriság: a fehér vérsejtek 1-6 %-át teszik ki. Szerepük: paraziták elleni védekezés.

Hízósejtek és eozinofilek kölcsönhatása az asztmában Figure 6-10 Mast cell-eosinophil interaction in asthma Downloaded from: StudentConsult (on 28 November 2010 05:02 PM) © 2005 Elsevier

Bazofil granulocita Jellegzetességei: méretük 10-15 mm; mint neutrofilek lebenyezett sejtmag; nagyszámú durva, erősen bazofil granulum (heparin, hisztamin). toluidinkékkel metakromáziás festődés Gyakoriság: a fehér vérsejtek 0-1 % teszik ki. Szerepük: allergiás reakciók effektor sejtjei.

A bazofil granulociták granulumai elsősorban heparint és hisztamint tartalmaznak Figure 6-6 Basophil Downloaded from: StudentConsult (on 28 November 2010 05:02 PM) © 2005 Elsevier

A granulofilek összehasonlítása

Mononukleáris leukociták

Monociták Jellegzetességei: méretük 15-20 mm; vese alakú sejtmag; citoplazmája szürkéskék HE festésnél; szövetekben makrofággá differenciálódik Gyakoriság: a fehér vérsejtek 2-6 %-át teszik ki. Szerepük: celluláris és humorális immunválasz koordinációjában

Figure 6-8 Monocyte Downloaded from: StudentConsult (on 28 November 2010 05:02 PM) © 2005 Elsevier

Limfociták Jellegzetességei: méretük 8-10 mm; kerek sejtmag, kevés citoplazma; Gyakoriság: a fehér vérsejtek 20-40 %-át teszik ki. Szerepük: celluláris és humorális immunválasz. Típusok: B- és T-limfocita; NK-sejtek (pl.: tumorsejtek ellen) Az akivált limficitában megnő a dER mennyisége

A morfológiailag azonos limfocitákat sejtfelszíni molekuláik alapján különíthetjük el egymástól (T, B, NK sejtek) immunhisztokémiai módszerekkel Figure 6-7 Lymphocyte Downloaded from: StudentConsult (on 28 November 2010 05:02 PM) © 2005 Elsevier

Fehérvérsejtek összehasonlítása elektronmikroszkóppal

A vérsejtek feladatainak összefoglalása

Források: Röhlich Pál szerkeszette Szövettan (SE) Gergely János és Erdei Anna által szerkesztett Immunbiológia (ELTE) Zboray Géza: A keringési szervek (ELTE jegyzet) Molecular cell biology, Lodish et al. Molecular biology of the cell, 5. kiadás Alberts et al. http://www.emedinfo.com/blood-cells.html Dr. Magyar Attila és Dr. Nagy Nándor előadásai Képek: internet