Órganos hematopoyéticos y linfoides Vertebrados

Transcripción

1 y linfoides Vertebrados y linfoides ( ) Alojan tejido hematopoyético Formador de células sanguíneas Médula ósea roja y equivalentes Órganos linfoides Alojan tejidos linfoides Órganos linfoides primarios ( ) Selección clonal y educación de los linfocitos Timo, Bolsa de Fabricio aviar Órganos linfoides secundarios ( ) Maduración de linfocitos Respuestas inmunitarias específicas Pulpa blanca esplénica, MALT, gangliod linfáticos... Timo MALT Circulación linfática Ganglios linfáticos Bazo Médula ósea 1

2 y linfoides Relaciones entre órganos hematopoyéticos y linfoides La hematopoyesis comprende Mielopoyesis Eritropoyesis eritrocitos Granulopoyesis granulocitos Trombocitopoyesis trombocitos (no mamíferos) Megacariocitopoyesis megacariocitos plaquetas (mamíferos) Monocitopoyesis monocitos Linfopoyesis Linfocitos pre-nk células-nk macrófagos Células dendríticas (APCs) Linfocitos pre-b linfocitos-b células efectoras-b Linfocitos pre-t linfocitos-t células efectoras-t Órganos linfoides 1ios Órganos linfoides 2ios Algunos órganos hematopoyéticos son el órgano linfoide 1io -B Los órganos hematopoyéticos también son órganos linfoides 2ios y linfoides Relaciones entre órganos hematopoyéticos y linfoides HEMATOPOYESIS ÓRG. HEMATOPOYÉTICOS Linfocitos pre-t Linfocitos pre-b SELECCIÓN CLONAL Y EDUCACIÓN DE LOS LINFOCITOS ÓRG. LINFOIDES 1ios TIMO Linfocitos-T BOLSA FABRICIO* Linfocitos-B RESPUESTAS IMMUNITARIAS EFECTORAS ÓRG. LINFOIDES 2ios Bazo, g. linfáticos, MALT, médula ósea Monocitos macrófagos Células dendríticas (APCs) (células accesorias de la respuesta inmunitaria) * Bolsa de Fabricio aviar y sus equivalentes en otros vertebrados 2

3 y linfoides Relaciones entre órganos hematopoyéticos y linfoides Migración y recirculación linfoide Circulación sanguínea Médula ósea Timo G. linfáticos Bazo Circulac. linfática MALT y linfoides 1ios Órganos linfoides 2ios Hematopoyesis - Vertebrados Células sanguíneas MAMÍFEROS Hematopoyesis PLASMA SANGUÍNEO (matriz extracelular) SANGRE CÉLULAS SANGUÍNEAS ERITROCITOS LEUCOCITOS GRANULOCITOS NEUTRÓFILOS ACIDÓFILOS BASÓFILOS NO MAMÍFEROS PLAQUETAS AGRANULOCITOS MONOCITOS LINFOCITOS PLASMA SANGUÍNEO (matriz extracelular) SANGRE CÉLULAS SANGUÍNEAS ERITROCITOS GRANULOCITOS HETERÓFILOS ACIDÓFILOS BASÓFILOS LEUCOCITOS AGRANULOCITOS MONOCITOS LINFOCITOS TROMBOCITOS 3

4 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) células madre pluripotentes (CFU-s) células madre bi- o unipotentes células sanguineas Mielopoyesis Células madre hematopoyéticas Linfopoyesis CFU-S 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

5 El tejido hematopoyético coloniza diversos órganos en la ontogenia y la filogenia temporales durante el desarrollo ontogénico Hematoblastema hígado bazo... Diferentes órganos hematopoyéticos en los Vertebrados adultos Riñón de peces, médula ósea roja de tetrápodos, pulpa roja esplénica... Muchos órganos contienen tejido hematopoyético y otros tejidos específicos del órgano: Médula ósea roja Tejido adiposo Riñón de peces Tejido excretor y endocrino Médula ósea roja Tejido linfoide 1io y 2io Mesonefros de pez Médula ósea roja en la filogenia de los Vertebrados adultos CICLÓSTOMOS Myxinoides Petromizóntidos CONDRÍCTIOS Holocéfalos Elasmobránquios TELEÓSTEOS ÓRGANOS HEMATOPOYÉTICOS (equivalentes de la médula ósea roja) 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

6 en la filogenia de los Vertebrados adultos ANFIBIOS Urodelos REPTILES AVES Anuros MAMÍFEROS ÓRGANOS HEMATOPOYÉTICOS (equivalentes de la médula ósea roja) Cápsula hepática: granulopoyética Riñón Bazo - pulpa roja Pletodóntidos: médula ósea granulopoyética Cápsula hepática granulopoyética (X. laevis) Bazo - pulpa roja Médula ósea: granulopoyética Bazo - pulpa roja Médula ósea roja 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

7 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 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

8 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 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

9 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 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

10 Funciones de los microambientes hematopoyéticos Estroma Células reticulares intersticiales soporte físico y metabólico Células reticulares adventicias regulación de la migración a la sangre de las células neoformadas Matriz intercelular 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, M- CSF Citoquinas: IL-3, IL-4, IL-5, IL-6, TNF, TGF Vascularización Sinusoides aporte sanguíneo lento migración celular a la sangre Particularidades de tejidos / órganos hematopoyéticos Anamniotas Células pigmentarias Melanomacrófagos Células macrofágicas que acumulan pigmentos Centros melanomacrofágicos Acúmulos de melanomacrófagos Amniotas Médula ósea: Adipocitos uniloculares El nicho endosteal Mamíferos con eritrocitos anucleados Islotes eritroblásticos Macrófago central»fagocitosis de los núcleos eritrocíticos Pronefros salmónido (x100) Mesonefros teleósteo (x20) Médula ósea roja humana (x100) 10

11 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 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

12 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 Agrupa a las células eritroblásticas Proporciona ferritina a las células eritroblásticas Fagocita los núcleos eritrocíticos tras su expulsión MǾ central Macrófago central Médula ósea roja de amniotas El nicho endosteal Endostio interfase entre el tejido óseo y la médula Colonizado por células madre pluripotenciales Hematopoyéticas Mesenquimales (conectivas) Musculares, nerviosas?? Las células endosteales proporcionan un microambiente especializado para las células madre: Soporte físico uniones intercelulares Soporte metabólico: Permanencia en el estado stem Ciclo celular y autorrenovación»factores paracrinos Stem cell Hueso 12

13 Médula ósea roja de amniotas - el nicho endosteal Wilson et al. Nature Reviews Immunology 6, (February 2006) doi: /nri