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Hematopoese: um paradigma envolvente


Esta semana iremos falar um pouco sobre a hematopoese, ou seja, sobre o processo no qual as células que constituem o sangue são continuamente produzidas e repostas, por toda a vida de um organismo.2 Sabe-se que o sangue é constituído por um conjunto de células altamente especializadas, responsáveis, por exemplo, pelo transporte de oxigênio e pela defesa imunológica. Estima-se que são produzidas aproximadamente 4 a 5x 1011 células sanguíneas por dia. Essa operação contínua de produção de diferentes tipos de células requer um sistema de regulação altamente responsivo aos estímulos recebidos.2


No processo de desenvolvimento de um indivíduo desde a sua concepção (ontogenia), o saco vitelino foi identificado como sendo o primeiro sítio de hematopoese. De lá, esse processo migra para a região aorta-gônada-mesonefro e para o fígado fetal, antes de se transferir para a medula óssea (MO), que funciona, como reservatório de células-tronco hematopoéticas (CTH) por toda a vida, permanecendo apenas, uma hematopoese residual no baço e no fígado do indivíduo adulto.1,3


As células-tronco hematopoéticas constituem o tipo de célula-tronco do adulto mais bem estudado.1 São multipotentes, ou seja, possuem a habilidade de uma única célula se diferenciar e originar diferentes tipos de células especializadas de determinado tecido, no caso, o sanguíneo. Possuem ainda, a capacidade de autorrenovação autônoma por meio da divisão simétrica, isto é, em duas células iguais, ou da divisão assimétrica, na qual originam células diferentes, sendo uma CTH e a outra já comprometida com o processo de diferenciação, ou seja, uma célula-progenitora hematopoética (CPH).1


No ápice do modelo hierárquico classicamente conhecido, encontram-se as células-tronco hematopoéticas de longo prazo (LT-HSC, do inglês long-term hematopoietic stem cell), capazes de autorrenovação e diferenciação sequencial, nas células-tronco hematopoéticas de curto prazo (ST-HSC, do inglês short-term hematopoietic stem cell) que, por sua vez dão origem à uma das duas células-progenitoras, a mieloide ou a linfoide as quais, em um processo contínuo de restrição progressiva a linhagens cada vez mais específicas, dão origem a todas as células maduras, diferenciadas, com funções distintas e específicas do sangue e do sistema imunológico. Entretanto, estudos atuais têm questionado esse modelo.1


As células-tronco hematopoéticas são essenciais para repor o sistema sanguíneo após os transplantes, popularmente conhecido como de “Medula Óssea”. Em contraste, as células-progenitoras-hematopoéticas têm capacidade de autorrenovação limitada, potencial de diferenciação restrito à linhagem celular com a qual está comprometida e entra em exaustão poucas semanas após o transplante.2


A grande maioria das células-tronco hematopoéticas encontra-se no estado quiescente (estático, sem se dividir), o que as protege de estímulos potencialmente tóxicos.2 Para garantir a homeostasia (equilíbrio) por toda a vida, o balanço entre a diferenciação e a autorrenovação necessita ser cuidadosamente regulado, pois alterações nesse processo podem culminar com doenças hematológicas como as leucemias e as doenças mieloproliferativas. A atividade das células-tronco hematopoéticas é regulada por uma interação complexa entre as CTH e fatores transcripcionais, epigenéticos e vias metabólicas intrínsecos e sinais extrínsecos como fatores humorais e neurais de longo alcance ou fatores locais, do microambiente da medula óssea, conhecido como nicho da célula-tronco.2


O conceito de nicho foi inicialmente proposto em 1978 e se refere a uma unidade regulatória que mantêm e direciona o processo de autorrenovação e diferenciação da célula-tronco hematopoética. Atualmente é sabido que o nicho da CTH é constituído por diferentes tipos de células, estrategicamente posicionadas, que integram uma rede complexa de sinalização por meio de fatores específicos e da interação física célula-célula, o que faz com que a localização da CTH tenha um papel central no seu processo de manutenção e autorrenovação. 2 Na medula óssea, tanto a região endosteal (cortical e trabecular) quanto a perivascular são descritas como nichos de CTH sendo que as LT-HSC se localizam na região endosteal e as ST-HSC na região perivascular (figura 1).1 Esse conhecimento, é muito importante para a equipe responsável pela coleta da Medula Óssea para transplante, pois, a depender do posicionamento da agulha, pode-se coletar uma Medula Óssea rica ou pobre em LT-HSC o que interfere com a qualidade do enxerto e pode diminuir ou aumentar o risco de falha de enxertia.

Até a próxima!

Equipe erytro.

Bibliografia:

1 Ho, M.S.H., Medcalf R.L., Livesey S.A., Traianedes K. The dynamics of adult haematopoiesis in the bone and bone marrow environment. British Journal of Haematology. 2015; 170(4):472-486, First published: 08 April 2015, DOI: (10.1111/bjh.13445).

2 Pinho S., Frenette P.S. Haematopoietic stem cell activity and interactions with the niche. Nature Reviews Molecular Cell Biology 2019; 20:303-320, Published online 11 February 2019 https://doi.org/10.1038/s41580-019-0103-9

3 Orkin, S.H., Zon L.I. Hematopoiesis: An Evolving Paradigm for Stem Cell Biology. Cell 2008; 132:631–644. DOI 10.1016/j.cell.2008.01.025

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