1. Szpik kostny

1.1 Szpik kostny

Szpiku kostny jest rodzajem tkanki znajdującej się wewnątrz kości. Może być dwojakiego rodzaju: czerwony i żółty. Czerwony szpik kostny jest miejscem, gdzie powstają komórki krwi. Ten proces produkcyjny nazywany jest hematopoezą lub hemopoezą. Szpik żółty składa się z tłuszczu i nie bierze udziału w tworzeniu krwi. W dzieciństwie większość szpiku jest czerwona, ale z biegiem lat staje się żółta, choć w razie potrzeby może zostać przekształcona z powrotem w szpik czerwony. Czerwony szpik kostny, u dorosłych, znajduje się w żebrach, mostku, kręgosłupie, czaszce, łopatce i miednicy. Czerwony szpik kostny (zwany dalej szpikiem kostnym) zawiera komórki macierzyste (lub hemoblasty), które dają początek trzem typom komórek krwi:

Szpiku kostnego utrzymuje normalną liczbę trzech rodzajów komórek krwi, zastępując stare, które umierają śmiercią naturalną. Ponadto, gdyby z jakiegokolwiek powodu zaistniała potrzeba zwiększenia ich liczby, szpik szybko wytworzyłby nowe komórki. Na przykład, gdy jest zakażenie, szpik stymuluje tworzenie leukocytów do walki z nim, a ich liczba gwałtownie wzrośnie.

1.2 Komórki krwi powstają w szpiku kostnym

Jak wspomniano w poprzednim rozdziale, w szpiku kostnym występują 3 różne rodzaje komórek, powstające z komórek macierzystych:

• Czerwone krwinki
• Białe krwinki
• Płytki krwi

1.3 Czerwone krwinki, czerwone krwinki lub erytrocyty

Czerwone krwinki są dwuwklęsłymi dyskami (jak pusta kula) składającymi się z hemoglobiny, substancji bogatej w żelazo. Ich funkcją jest transport tlenu (poprzez wiązanie tlenu z hemoglobiną) z płuc do wszystkich części ciała, ponieważ ich rozmiar, kształt i elastyczność pozwalają im na zmieszczenie się w małych przestrzeniach.

RBC wywodzą się z komórek macierzystych w szpiku kostnym i są pierwotnie komórkami jądrzastymi, których dojrzewanie w szpiku przebiega z syntezą hemoglobiny i utratą funkcji jądra, które ostatecznie zostaje usunięte. W tym momencie nowa komórka jest nazywana retikulocytem, który staje się czerwoną krwinką lub hemocytem, gdy traci materiał i staje się mniejszy. Dojrzała czerwona krwinka przechodzi do krwiobiegu.

Hormon, który reguluje powstawanie czerwonych krwinek nazywa się erytropoetyną i jest wytwarzany w komórkach w nerkach. Zadaniem erytropoetyny jest stymulowanie szpiku kostnego do wytwarzania większej ilości czerwonych krwinek, aby nie zabrakło ich w krytycznych momentach, na przykład podczas krwotoku. Syntetyczny hormon erytropoetyny może być podawany w postaci zastrzyku, gdy produkcja czerwonych krwinek zmniejszyła się w wyniku, na przykład, niewydolności nerek lub chemioterapii.

Czerwone krwinki lub czerwone krwinki mają okres półtrwania wynoszący około 120 dni, a po jego zakończeniu są eliminowane przez wątrobę i śledzionę. Szpik kostny, aby mógł powstać, potrzebuje między innymi żelaza, witaminy B-12, kwasu foliowego, witaminy B-6. Bardzo ważne jest, aby włączyć do diety pokarmy, które dostarczają tych składników odżywczych.

Oto najważniejsze normalne parametry, które odnoszą się do czerwonych krwinek:

Gdy dochodzi do utraty krwi lub następuje spadek produkcji czerwonych krwinek w szpiku, co ma miejsce np. przy niektórych chorobach i podczas chemioterapii, wartości te spadają, co nazywamy anemią. Jeśli spadek jest niewielki, osoba może odczuwać pewne zmęczenie, ale jeśli spadek jest bardziej wyraźny, może czuć się zmęczony, zawroty głowy, a nawet mieć trudności z oddychaniem. W tym przypadku konieczny jest odpoczynek. Aby wyleczyć się z anemii, bardzo ważne jest utrzymanie bogatej i wystarczającej diety oraz spożywanie pokarmów zawierających żelazo. Ponadto lekarz przepisze, jeśli to konieczne, suplement żelaza, zastrzyki z erytropoetyny, a nawet transfuzję krwi, jeśli to konieczne.

1.4 Leukocyty lub białe krwinki

Białe krwinki są odpowiedzialne za obronę organizmu przed infekcjami. Są one produkowane z komórek macierzystych w szpiku kostnym, gdzie są przechowywane, i uwalniane do krwiobiegu, gdy organizm ich potrzebuje. Białe krwinki żyją we krwi przez około dwanaście godzin. Różnią się one od krwinek czerwonych tym, że posiadają jądro i są większe. Całkowita liczba leukocytów wynosi 5,000 do 10,000/mm3 i istnieje pięć różnych typów: neutrofile, eozynofile i bazofile, które tworzą grupę zwaną granulocytami, limfocyty i plazmocyty.

1.4.1 Granulocyty

Są one tak nazywane, ponieważ mają granulki w swojej cytoplazmie. Stanowią one około 60% wszystkich leukocytów. Istnieją trzy typy:

• Neutrofile są najliczniejszymi leukocytami (normalna liczba wynosi od 3000 do 7000/mm3) i jako pierwsze reagują na zakażenie. Ich funkcją jest lokalizowanie i neutralizowanie bakterii, tak że kiedy napotykają je w tkance, rozpadają się i uwalniają substancje, które zwiększają krążenie krwi w tym obszarze i przyciągają więcej neutrofili, powodując, że obszar staje się czerwony i ciepły.
• Eozynofile są odpowiedzialne za reagowanie na reakcje alergiczne. Inaktywują one obce substancje w organizmie, aby nie wyrządzały szkody, a także posiadają toksyczne ziarnistości, które zabijają komórki inwazyjne i oczyszczają obszar ze stanu zapalnego
• Bazyfile biorą również udział w reakcjach alergicznych, uwalniając histaminę, substancję, która zwiększa przepływ krwi do danego obszaru, dzięki czemu pojawiają się inne rodzaje białych krwinek, a także pomaga im opuścić naczynia krwionośne i przemieszczać się w kierunku uszkodzonego obszaru. Uwalniają one również heparynę, która rozpuszcza skrzepy

1.4.2 Limfocyty, monocyty, komórki plazmatyczne

Limfocyty stanowią 30% wszystkich leukocytów (między 1 000 a 4 000/mm3). Tworzą się one w szpiku kostnym, ale następnie migrują do węzłów chłonnych, śledziony, migdałków, grasicy i właściwie do każdego miejsca w organizmie. W przeciwieństwie do granulocytów, żyją one długo, dojrzewają i namnażają się w odpowiedzi na specyficzne bodźce. Zwalczają one nie tylko infekcje. Na przykład, limfocyty T zabijają obce lub zakażone komórki, bezpośrednio lub poprzez uwalnianie limfokin. Produkują one również przeciwciała, które dają nam odporność na różne choroby (limfocyty B). Przeciwciała to białka wytwarzane w celu związania i zabicia określonego antygenu. Na przykład, wirus odry. Antygeny są substancjami, które organizm rozpoznaje jako obce i tworzy przeciwciała, aby je zabić i zachowuje limfocyty pamięci, aby je zapamiętać, więc kiedy zaatakuje wirusa ponownie, organizm rozpozna go i zaatakuje go szybciej i skuteczniej.

Limfocyty są najmniejszymi białymi krwinkami (między 7 a 15 μm) i stanowią 24 do 32% całości we krwi obwodowej. Mają duże kuliste jądro, które barwi się na fioletowo-niebiesko, a ich cytoplazma jest często widoczna jako obwodowy pierścień niebieskiego. Limfocyty to wysoko postawione komórki układu odpornościowego, odpowiedzialne głównie za odporność swoistą lub nabytą.

Limfocyty B są odpowiedzialne za odpowiedź humoralną, czyli produkcję przeciwciał, białek (immunoglobulin), które przylegają do określonego antygenu (który rozpoznają jednoznacznie). Są w stanie rozpoznać antygeny lipidowe, białkowe i węglowodanowe. Co ważne, limfocyty B dają początek wielu komórkom wyspecjalizowanym w produkcji przeciwciał. Najbardziej charakterystyczna jest komórka plazmatyczna.

Komórki plazmatyczne to białe krwinki odpowiedzialne za produkcję przeciwciał (lub immunoglobulin). Są to komórki, które po dojrzeniu z limfocytów B, pozostają rezydentami w szpiku kostnym lub tkankach limfoidalnych rozmieszczonych w większości narządów ludzkiego ciała i zazwyczaj nie są widoczne we krwi obwodowej, z wyjątkiem wyjątkowych okoliczności. Komórka plazmatyczna to limfocyt B, który został aktywowany przez pomocniczy limfocyt T w obecności antygenu (wirusa, bakterii, itp.). Po aktywacji, komórki B przekształcają się z jednej strony w komórki plazmatyczne, a z drugiej strony w komórki B pamięci. Te ostatnie zapamiętują strukturę inwazyjnego mikroorganizmu tak, że w przypadku natychmiastowego ponownego pojawienia się, klon komórek plazmatycznych jest aktywowany i zaczyna na dużą skalę wytwarzać przeciwciała sygnalizujące chorobotwórcze mikroorganizmy do zniszczenia przez inne białe krwinki.

Komórki plazmatyczne są dużymi limfocytami o wysokim stosunku jądra komórkowego do cytoplazmy i charakterystycznym wyglądzie oglądanym pod mikroskopem świetlnym. Mają bazofilną cytoplazmę i ekscentryczne jądro z heterochromatyną ułożoną w charakterystyczny kształt „kółka”. W ich cytoplazmie znajduje się również strefa blada, która oglądana pod mikroskopem elektronowym zawiera rozbudowany aparat Golgiego wraz z centriolami. Obfitość szorstkiego retikulum endoplazmatycznego w połączeniu z dobrze rozwiniętym aparatem Golgiego są charakterystycznymi wskaźnikami specjalizacji w produkcji i wydzielaniu białek, w tym przypadku przeciwciał (immunoglobulin).

Monocyty stanowią około 5% wszystkich leukocytów. Ich zadaniem jest dotarcie do miejsca zakażenia w celu usunięcia martwych komórek i resztek. Zawierają one specjalne enzymy, za pomocą których również zabijają bakterie. Powstają one w szpiku kostnym i po przejściu przez krew są rozprowadzane do wszystkich tkanek, gdzie monitorują i pełnią swoje funkcje w różnych tkankach, takich jak skóra, płuca, wątroba czy śledziona. Czasami dojrzewają one do innych typów komórek o bardziej specyficznych funkcjach w każdej tkance, w której się osiedlają, takich jak osteoklasty w tkance kostnej, które są odpowiedzialne za przebudowę kości.

Gdy dochodzi do zakażenia, pojawia się stan zapalny, ból, zaczerwienienie, ciepło w dotkniętym obszarze i gorączka. Oznacza to, że organizm walczy z obcymi substancjami i zwiększa tworzenie się białych krwinek, dlatego też normalnym zjawiskiem jest ich wysoka liczba w badaniu krwi. Ale czasami, jak w przypadku leczenia chemioterapią, szpik kostny jest dotknięty i leukocyty spadają z powodu toksycznego wpływu chemioterapii na komórki (neutropenia, jeśli spadają neutrofile, lub leukopenia, jeśli leukocyty spadają w ogóle) i produkcja szpiku kostnego jest zakłócona. Istnieje wówczas zwiększone ryzyko poważnego zakażenia, dlatego należy podjąć szereg środków ostrożności: