Dr Selami K Toprak AÜ Tıp Fak Hematoloji BD Kemik İliği Biyopsisi Dr Selami K Toprak AÜ Tıp Fak Hematoloji BD

Kan hücrelerinin oluşumu (Hemopoiezis, hematopoiezis) Pek çok gen, sitokin ve başka protein yapısındaki etkenlerin rol oynadığı bir süreçtir. Teknolojideki gelişmelerle birlikte “self renewal” ve “differentiation” hakkındaki bilgilerimiz gelişmiştir. Bu sayede hastalıkların tanı ve tedavisine farklı bakış açıları ve yaklaşımlar getirmek mümkün olmuştur.

Hemopoiezis, hematopoiezis Nerede? Fetus: 0-2 ay (yolk sac) 2-7 ay (kc, dalak) 5-9 ay (Kİ) Çocuk: Kİ (hemen hemen tüm kemikler) Erişkin: Kİ (vertebra, kaburga, sternum, kafatası, sakrum-pelvis, femur)

Ekstramedüller hematopoiezis? Normal koşullarda Kİ’de hematopoietik alan dışında başlıca yağ dokusu olmak üzere pek çok non-hematopoietik alan vardır. Hematopoietik stres (ciddi hemolitik anemi, bazı myeloproliferatif hastalıklar) durumlarında hem bu yağlı ilik alanı ve hem de dalak ve karaciğer kan hücrelerinin yapımına başlar.

Yağlı ilik, yağ hücreleri, yağ dokusu… Fetus ve çocukluk çağında Kİ’nin hemen tümü hematopoietik dokudan oluşurken, yaşla birlikte yağlı dokunun arttığı saptanmıştır. Dolayısıyla erişkin çağda Kİ oluşumu hemen tüm kemiklerden sadece vücudun merkez iskelet yapısındaki kemiklere sınırlandırılmıştır. Normal koşullarda sağlıklı erişkindeki Kİ’nin %50’sini yağlı doku oluşturur.

Kİ’de hematopoietik ve non-hematopoietik hücreler-alanlar-dokular Eritrositer Granülositer ve Mononükleer Megakaryositer Non-hematopoietik (Stromal hücreler): Ekstrasellüler matriks ve mikroçevre yapısı içinde oturan yağ dokusu, fibroblast, makrofajlar, retiküler hücreler, vasküler yapı (sinüzoidler-endotel), büyüme faktörleri (GCSF, GMCSF, IL-6 stem cell faktör), adezyon molekülleri, vb (?)

Hematopoietik Farklılaşma Plüripotent kök hücre Mixed myeloid progenitör cell Lenfoid kök hücre Burst-forming unit (E) Colony-forming unit CFU (Gra-mono-eoz) (bazo) Colony-forming unit CFU Timus (megakaryositer) (Gra-mono) CFU (eoz) Colony-forming unit (E) CFU (mono) CFU (granülosit) Monosit Nötrofil Eozinofil Bazofil T lenfosit Eritrositer seri hücreleri B lenfosit NK hücreler Megakaryosit/PLT

Hematopoezis Tüm hematopoietik hücreler, plüripotent kök hücreden gelişmektedirler. Plüripotent kök hücre: “Self-renewal” ve “differantiation” özelliklerine sahiptir. Non-hematopoietik hücrelerin de (stromal, dendritik, vb) plüripotent kök hücreden geliştikleri söylenmektedir. 1 plüripotent kök hücreden (yaklaşık 20 bölünme ile) yaklaşık 106 olgun hematopoietik hücre oluştuğu bilinmektedir.

Hematopoezis Normal koşullarda sağlıklı bir insanda hergün 1012’den daha fazla hematopoietik hücre yapılmaktadır. Pek çok kan hastalığı (lösemi, AA, MDS, vb) hematopoietik kök hücrenin hastalığıdır. H (plüripotent) kök hücre oldukça ender bulunmakta-az sayıdadır. Kİ’deki tüm çekirdekli hücrelerin %0,01’den daha azını oluşturur. H kök hücrenin net fenotipi kesin bilinmemekle birlikte elimizdeki bilgiler ışığında: CD34(+), CD38(-), c-kit(+) ve serilere özgü belirteçlerden yoksun. Orta ya da küçük lenfosit büyüklüğünde(?).

Kök Hücre Embriyonik kök hücre: Totipotent Erişkin kök hücreler: Hematopoietik kök hücre: Myeloid, lenfoid hücreler, vb Mezenşimal kök hücre: Kas, tendon, kırkırdak, vb Epitelyal kök hücre: Kc, vb Nöral kök hücre: Nöral doku

Eritropoiezis Sağlıklı bir bireyde günde yaklaşık 1012 yeni eritrosit oluşmaktadır. Kİ’de en erken tanınabilen eritroid öncü hücre: Pronormoblast (proeritroblast) Devamında: Erken (bazofilik) normoblast, intermediate (polikromatik) normoblast, geç (ortokromatofilik) normoblast, retikülosit, eritrosit Kİ ve periferik dolaşım

Normoblast-retikülosit-eritrosit NORMOBLAST RETİKÜLOSİT ERİTROSİT Nükleer DNA + - - Sitoplazmik RNA + + - Kİ’de + + + Periferik dolaşımda - + +

Eritropoietin Eritropoiezis, eritropoietin denilen bir hormon tarafından kontrol edilir. EPO geninde hipoksi yanıt elemanı vardır. Normal koşullarda (%90’ı) böbrek peritübüller interstisyel hücreler ve (%10’a yakını) karaciğerde yapılır. EPO üretimi, böbrek dokusundaki pO2 basıncı düşmesiyle tetiklenir: Anemi, Hb-O2 dis. eğrisinin sola kaydığı durumlar (Hb, O2’i bırakmaz), yüksek rakım, kardiyak-pulmoner nedenlerle renal oksijen sunumunun azalması, vb..

Anormallikler Makrosit Kc hst, alkolizm, megaloblastik anemi (oval) Hedef hücre DEA, kc hst, hemoglobinopatiler, postsplenektomi Stomatosit Kc hst, alkolizm Kalem hücresi DEA Ekinosit Kc hst, postsplenektomi, TMA Akantosit Kc hst, renal yetmezlik, TMA Mikrosferosit H sferositoz, otoimün HA, anemi, sepsis Fragmantasyon DIC-HUS-TTP: TMA, yanıklar, protez kalp kapakçıkları.. Eliptosit H eliptositoz Göz yaşı Myelofibrozis, ekstramedüller hematopoiezis Basket hücre G6PD eksikliği, unstable Hb: Oksidan harabiyetler Orak hücre Orak hücreli anemi Mikrosit DEA, hemoglobinopatiler

Anormallikler Howell-Jolly cismi DNA artığı-kalıntısı Heinz bodies Denatüre (okside) Hb Bazofilik noktalanmalar Denatüre RNA Howell-Jolly: Splenektomi, dalak travması, hemolitik anemi, lenfoproliferatif hastalıklar, orak hücreli anemi Heinz bodies: G6PD eks, NADPH eks, kc hst, hemoglobinopatiler Bazofilik noktalanma: Hemolitik anemi, MDS, hemoglobinopatiler, G6PD eksikliği

Myelopoiezis Mixed myeloid öncü hücreden gelişirler. Colony-forming unit: Granülosit-monosit-eozinofil Colony-forming unit: Bazofil Myeloblast-promyelosit-myelosit-metayelosit Kİ’de bulunurlar, normal koşullarda periferde olmazlar. Granülosit (parçalı) ile metamyelosit arasında band-stab-çomak hücreler vardır. Dolaşan granülositlerin %8’ini geçmezler. Enfeksiyon başta olmak üzere hematopoietik stres durumunda artarlar: Sola kayma

Myelopoiezis Myeloblast oldukça büyük bir hücredir. Büyük çekirdek ve birkaç çekirdekçik ve ince (tül perde) bir kromatin ağına sahiptir. Sitoplazmik granül yoktur. NORMAL Kİ, EN FAZLA %5’E KADAR MYELOBLAST İÇERİR. Promyelositte sitoplazmik granüller çok belirgindir. Çok büyük hücredir. Myelosit, büyükçe bir hücredir. Çekirdek gittikçe küçülmüş, sitoplazma daha fazla yer kaplar olmuştur. Sitoplazmada granüller vardır ve artık boya alırlar: Nötrofilik, eozinofilik, bazofilik..

Myelopoiezis Myelositten yine bölünme ile metamyelosit oluşur (Bu aşamaya kadar tüm hücreler bölünerek bir sonraki aşamaya geçmekteler). Bu aşamadan sonra bölünme değil artık farklılaşma olmaktadır. Aslında asıl farklılaşma myelosit aşamasında başlamaktadır. Nötrofil: 2500-7500/µL. Yoğun bir kromatin ağı olan çekirdeğe sahiptir. 2’den 5’e ulaşan lobu vardır. Soluk bir sitoplazması vardır. Bolca granül içerir. Myeloblasttan granülosite kadar geçen süre: 6-12 gün. 1,5 x 109 gra/kg günlük üretim. Dolaşımda 12 saat, buradan dokuya geçerse devamında da mak 5 gün yaşar.

Myelopoiezis Eozinofil: Periferik WBC’nin %1-4’ünü oluşturur (400/µL) Hemen hemen tüm yapı nötrofile benzer. Sitoplazmik granülleri eozinofiliktir. Allerjik rxn, paraziter enfestasyon, tümöral yanıtta iş görebilirler

Myelopoiezis Bazofil: Periferik dolaşımda total 100/µL kadardır. Membranda IgE reseptörü bulundurur. Sitoplazma da ise koyu, bazofilik granülleri (bolca) vardır. Allerjik rxn.da IgE bağlanması ile degranulasyon olur: Histamin-heparin salınımı görülür. Mast hücre: CD34 (+) h kök hücreden gelişir: IgE res ve histamin depoları vardır. Bu hücreler konnektif dokuya göç ederek burada olgunlaşır. Allerjik-immünolojik rxn.a katılır.

Myelopoiezis Monosit: Myeloid progenitör hücreden köken alır. Monoblast-promonosit-monosit. Periferik dolaşımdaki WBC’nin %2-6’ı oluşturur (200-800/µL) Oldukça büyük hücrelerdir. Geniş ve mavi (bazofilik) boyanan sitoplazmasında vakuoller bulunur. Antijen sunarlar, patojenleri fagosite ederler, sitokin salgılarlar.

Myelopoiezis Makrofaj: Monosit kan dolaşımında saatler geçirdikten sonra dokuya göç eder. Burada makrofaj halini alır. Daha da büyük hücrelerdir. Oval çekirdek, kalıntı çekirdekçik, mavi sitoplazma, fagositik vezikülleri vardır. Kupfer hücreleri, alveolar makrofajlar, osteoklastlar, makrofajlar (Kİ), peritoneal makrofajlar gibi çeşitleri vardır.

Megakaryopoezis Normal PLT sayısı yaklaşık 150-450 bin/µL. 3-4 µm.lik küçük hücrelerdir. Megakaryosit: Kİ’deki en büyük hücrelerdendir. Multilobüle çekirdeğe sahiptir. DNA içeriği diğer hücrelerin yaklaşık 8 katı kadardır. 4000 PLT oluşturabilir: Sitoplazmasından ayrılan parçalar. TPO, IL-6 ve IL-11 büyüme faktörleridir.

B- Lenfopoezis Lenfoid öncü hücreden önce pro-B ve pre-B hücreler oluşmaktadır. En erken B lenfoid hücrede CD19 bulunmaktadır. TNF, IL-1 2 6 7 ve 10, IFN gibi büyüme faktörleri etkisiyle büyüme ve differansiyasyon ilerler. Olgun B lenf, Kİ’i terk edip sek lenf organların lenf fol.e gider. Ag ile temas sonrası ya bellek B hücresi ya da plazma hücresine dönüşür. Bellek B hücresi uzun dönem lenfoid organda oturur.

T- lenfopoezis Kİ’de h kök hücreden oluşurlar. Ancak olgunlaşmaları için önce timusa uğramaları gerekmektedir. Buradan periferik dolaşıma salınırlar. Yüzey markerı olarak CD4 (helper) ve CD8 (süpressor, sitotoksik) primer olarak bulunmaktadır.