A csontvelő a csontok közepén elhelyezkedő szövet .
Kétféle formája van: vörös csontvelő, ahol vérsejtek termelődnek (vérképzés ), és sárga csontvelő, többnyire zsírból áll.
Vörös csontvelő összes különböző típusú vérsejtek: vörös vérsejtek (szükséges szállítására oxigént a tüdőből a sejtek és a szén-dioxidot a sejtek a tüdőbe), fehérvérsejtek sejtek (a sejtek, amelyek védik a szervezetet a külföldi anyagok) és a vérlemezkék (sejtek, amelyek egy sérülés során felhalmozódnak a vérzés megakadályozására).
A csontok állnak kompakt anyag kívül található a csont, és egy szivacsos anyag belsejében található a csont. Ez a szivacsos anyag merev szivacsnak tűnik, és többé-kevésbé nagy üregeket foglal magában a csontanyag (a trabekulák ) között. Ezeket az üregeket egy csontvelő nevű anyag tölti ki.
A csontüregeket csontokat építő sejtekkel ( oszteoblasztok) , kevesebb csontot elpusztító sejtekkel ( oszteoklasztok) sorakoztatják . Ez a csontépítő és pusztító tevékenység az élet minden szakaszában állandó és szükséges az erős csontokhoz. Az üregeket rostos géllel, az extracelluláris mátrixgal töltjük meg , amely alátámasztja a csontvelő különféle alkotóelemeit. Ez a mátrix tartalmaz egy kis artériák és vénák ( kapillárisok) , támasztó sejtek ( fibroblasztok ), idegsejtek, zsírsejtek ( adipociták) , az érés különböző szakaszaiban lévő vérsejtek ( vérképző sejtek) és a retikulin , a kollagénhez hasonló támogató fehérjét. . Ezen kívül sztrómasejtek is vannak jelen; úgy tűnik, ezek a sejtek fontos szerepet játszanak a vérsejtek képződésében.
Kétféle csontvelő létezik:
A vér a csontvelőbe egy olyan erön keresztül érkezik, amely belép a csontba annak közepén. Ez az ér egyre jobban elágazik, és miután a csont kiürült, kis ereken, a hajszálereken keresztül érkezik a csontvelőbe . Ezeknek a fala (az endothelium ) lapos sejtekből áll, amelyek között az érett vérsejtek átjutnak a vérbe.
A csontvelő teljes tömege nagyobb, mint a májé , utóbbi tömege 1,5-2 kg . A sárga csonttömeg a 25 éves ember csonttömegének 50-70% -a. De ez az arány nem rögzített, nő például az életkor, a menopauza, az alkoholfogyasztás és a betegségek miatt; de csökkentheti azáltal is, hogy több sportot űz vagy hidegnek van kitéve.
Az újszülötteknek csak vörös a csontvelőjük. Felnőttkorban a vörös csontvelő csak a csigolyákban, a bordákban, a kulcscsontokban, az emlő-, a medence- és a koponyacsontokban, valamint a combcsontok és a humerus törzséhez legközelebb eső végekben található meg. A vörös csontvelő erősen vaszkularizált, mert a vérképző sejtek ott termelik a vérsejteket.
A sárga csontvelőt főleg adipociták (zsírsejtek) alkotják. Felnőtt embereknél ez a test teljes testtömegének körülbelül 10% -át teszi ki. Ezek az adipociták különböznek a test más részeinek zsírsejtjeitől, és fontos szerepük van a test természetes belső egyensúlyának, a homeosztázisnak a szabályozásában .
A vér folyadékból, vérplazmából áll , amely vérsejteket és egyéb anyagokat, például fehérjéket , tápanyagokat, gázokat és más anyagokat hordoz . A nőknél 42%, a férfiaknál 45% a vér vérsejtekből áll, amelyek 99% -át vörösvértestek , vörösvértestek alkotják . A további sejtek fehérvérsejtek, leukociták , amelyek 5 változatban léteznek ( neutrofilek , eozinofilek , bazofilek , monociták és limfociták) , valamint a vérlemezkék , amelyek nem szigorúan véve sejtek, hanem inkább sejtdarabok.
Mindezeket a sejteket a csontvelőben hematopoietikus őssejtek termelik. Szülés előtt vérsejtek termelődnek a csontvelőben, de először a peteburok és a májban , a lépben és a nyirokszövet, és végül, a 4 -én hónapban a csontvelő-vörös; A 6 edik hónapban a terhesség, a termelés a csontvelő van túlsúlyban. Amikor azonban sürgősen stimulálni kell a vérsejtek termelését, a máj és a lép akár felnőttkorban is folytathatja ezt a termelést. A sárga csontvelő szükség esetén vörös csontvelővé is visszaalakulhat.
A vörös csontvelőben átlagosan a jelenlévő sejtek 18% -a alkot vörösvértestet, és csaknem 80% -a képződik vagy érett fehérvérsejtet képez.
A vérképző őssejtek minden típusú vérsejtet termelnek. Ezeknek a sejteknek száma kevés, csak egy sejtet képviselnek a csontvelőben lévő 10 000-15 000 sejtből. Menekülhetnek a vérbe is, de ebben az esetben csak egy sejtet képviselnek 100 000 vérsejtből. A specifikus fehérjék az igényektől függően ösztönzik ezeket a sejteket a különböző vérsejtek felosztására és termelésére. Ezen kívül osztódnak is annak érdekében, hogy szaporodjanak és ezáltal biztosítsák a vérsejtek folyamatos termelését.
A hematopoietikus őssejtek először két különböző típusú sejtre oszlanak: myeloid progenitor sejtekre, amelyek vörösvértesteket, fehérvérsejteket és vérlemezkéket eredményeznek, valamint limfoid progenitorsejtekre, amelyek limfocitákat hoznak létre. Amikor a vérsejtek beérnek, felszabadulnak a vérbe. Ezek az ősök sok sejtet képesek előállítani, de létrehozásuk után csak korlátozott ideig. Becslések szerint 15 és 20 nap között tart a vérsejtek érése, de ez az idő szükség szerint változhat.
Helyüktől függően a hematopoietikus őssejtek vagy az őssejtek másképp specializálódnak. Ezeket a helyeket, az őssejt-fülkéket (in) a környező sejtek határozzák meg, például adipociták, oszteoblasztok, erek és sztrómasejtek.
A vörösvérsejtek lapított sejtek, amelyek felelősek az oxigén (O 2 ) a tüdőről a sejtekbe és a szén-dioxid nagy részének a sejtekből a tüdőbe történő szállításáért. Minden köbmilliméter (mm 3 ) vér 5 millió vörösvérsejtet tartalmaz. Ezeknek a sejteknek nincsenek sejtmagjaik vagy egyéb organellumaik, és lényegében hemoglobin molekulákkal töltött zsákok . Életük körülbelül 4 hónap, és másodpercenként 2-3 millió új vörösvérsejt váltja fel őket. A lép megszünteti a túl öreg vörösvérsejteket.
A vörösvérsejtek a csontvelőben különböző szakaszokban termelődnek, és az utolsó szakaszban szabadulnak fel a vörösvérsejtek a vérbe. A csontvelőt specifikus fehérjék, az eritropoietinek (EPO) stimulálják , amelyek a vesékben termelődnek, ha hiányzik az O 2 . Minden vörösvértest több mint 250 millió hemoglobin molekulát tartalmaz, amelyek mindegyike 4 vasatomot tartalmaz. A csontvelőben, a májban és a lépben a vas ferritinként vagy hemosziderinként tárolható . Amikor az eritropoietin stimulálja a vörösvértestek termelését, a vasatomok összekapcsolódnak egy transzportfehérjével, a transzferrinnel , amelyet a vér révén juttatnak a csontvelőbe, hogy új vörösvértestek jöhessenek létre.
A képződő vörösvérsejtek agglutinálódnak egy makrofág körül, és így eritroblaszt-szigeteket alkotnak. Ezek a szigetek közel vannak a kapillárisokhoz. A makrofághoz legközelebb álló sejtek a legkevésbé érettek. A makrofág felszívja a hibás sejteket, és eltávolítja a vörösvérsejtek magjait is, mielőtt azok az erekhez érnének.
A fehérvérsejtek szerepe az, hogy megsemmisítésükkel megvédjenek minket a testünktől idegen anyagokkal (baktériumok, vírusok, gombák stb.). Megölik az abnormális sejteket, például a rákos sejteket , és megtisztítják a testet a használt sejtektől és a szöveti törmelékektől. A fehérvérsejtek száma jóval kevesebb, mint a vörösvértestek, mindegyik mm 3 körülbelül 7000-et tartalmaz. A fehérvérsejtek a vért csak közlekedési eszközként használják, rendeltetési helyükön a kapillárisokon, a kisebb ereken keresztül hagyják el, szövve sejtek az érfalban. A szemcsés fehérvérsejtek élettartamát napokban vagy akár órákban számolják.
Ötféle fehérvérsejt van, amelyeket a megjelenésük szerint mikroszkóp alatt osztályoznak:
Minden szemcsés fehérvérsejt és monocita csak abban a csontvelőben termelődik, ahol több fázison keresztül érik; termelésüket megfelelő fehérjék stimulálják.
A kis erek (arteriolák, kapillárisok és venulák) repedései meglehetősen gyakoriak, és ezeket az erek falának sejtjei könnyen megjavíthatják. Amikor sérülés jelenik meg a nagyobb edényekben, háromlépéses folyamat zajlik le a vérzés leállítására:
A vérlemezkék nemcsak a vérlemezkék körmét képezik, hanem az erek összehúzódását és a vér alvadását is okozzák.
A vérlemezkék nem sejtek, hanem a megakariocitáknak nevezett nagy sejtek töredékei, amelyeket három fázisban állítanak elő a csontvelőben lévő hematopoietikus őssejtek. A 0,002–0,004 mm nagyságú vérlemezkéket egy kis citoplazma és membrán képezi . A 0,05–0,1 mm-es megakariocita 2000–3000 vérlemezkét termel, amelynek körülbelül egyharmadát a lépben tárolják, hogy az érszakadás során hozzáférhetővé tegyék. A vér 150 000 és 350 000 vérlemezkét tartalmaz / mm 3 ; körülbelül 10 napig túlélik, és a lép és a máj újrahasznosítja őket. A máj által kiválasztott trombopoietin szabályozza a vérlemezkék termelését a csontvelőben.
Emlősöknél és madaraknál a vérsejtek (vörösvértestek, fehérvérsejtek és trombociták vagy vérlemezkék) termelődése , csakúgy, mint az embereknél, a csontvelőben történik, ahol a vérképző őssejtek találhatók. A vese és a lép kétéltűekben és csontos halakban termel vérsejteket. Alsó halakban a vérképző őssejtek találhatók a vérben.
Az emlős vörösvérsejtek korong alakúak, központi üreggel, és nem tartalmaznak magokat. A legtöbb gerincesnél ezek a sejtek nagyobbak, petefészek alakúak és magjuk van. A vörösvértestek termelését az eritropoietin szabályozza, amelyet a vesék termelnek emlősökben és esetleg más gerincesekben.
Az emlősök vérlemezkéket hoznak létre, amelyek a sejtek töredékei. Más gerincesek egész sejteket, úgynevezett trombocitákat termelnek, amelyek a vérben keringenek, és várják a sérülést, és ekkor felbomlanak, hogy elősegítsék a vér alvadását.
A lép megszünteti a régi vörösvérsejteket, és ezeket is tárolhatja, valamint a fehérvérsejteket és a vérlemezkéket, hogy szükség esetén rendelkezésre álljanak.
Sokáig azt feltételezték, hogy a vérsejttermelés csontokba való vándorlása alkalmazkodik a földi élethez, annak érdekében, hogy megvédje ezt a létfontosságú folyamatot az UV sugárzás és a hőmérséklet ingadozása által okozott lehetséges károktól . A végtagcsontok és a belső üregek gondos elemzése után feltételezzük, hogy az első állatok, amelyek a csontvelőben hematopoiesist engednek meg, a seymouria és a discosauriscus lesznek, amelyek körülbelül 280 millió évvel ezelőtt, az Alsó-Permi periódus alatt éltek.
Amikor a vér már nem tudja szállítani a szükséges oxigént, vérszegénységről beszélünk. Ennek oka lehet a vörösvértestek vagy a hemoglobin hiánya vagy rendellenessége. Több mint 400 vérszegénység létezik, és a WHO becslései szerint a világ népességének egynegyede szenved tőle, különösen a fejlődő országok óvodáskorú gyermekeit és nőit érinti.
A vérszegénység különböző okai a következő kategóriákba sorolhatók:
A vér a normálnál több vörösvértestet tartalmazhat; átmenetileg például dehidráció alatt , vagy krónikusan a dohányosok számára, mert bennük a hemoglobin már nem szállítja olyan hatékonyan az oxigént, vagy a magasságban élő embereknél. A polycythemia vera a csontvelő rendellenessége, amelyet a vörösvérsejtek túltermelése jellemez; ez a helyzet a vér viszkozitásának jelentős növekedéséhez vezet, amely káros a szervekre, ami vérrögöket , szívrohamokat és stroke-ot okozhat .
A leukémiában a fehérvérsejtek érésének különböző szakaszaiban a kóros sejtek túltermelődnek. Ebben az esetben a fehérvérsejtek már nem tudják normális módon ellátni a szerepüket. Ezek a kóros sejtek behatolnak a csontvelőbe, és más sejtek már nem képesek vörösvértesteket vagy vérlemezkéket létrehozni. A betegek gyakran súlyos fertőzésekben vagy vérzésben halnak meg.
Túl sok vérlemezke termelés, thrombocytosis vagy túl kevés thrombocyta termelés, thrombocytopenia , amely vagy nem kívánt vérrögöket, vagy vérzést okozhat, amely nem áll le. Ezek a diszfunkciók többnyire a vérlemezkék létrehozásuk utáni pusztulásának, de a csontvelő betegségeinek is köszönhetők.
A vérsejtek termelésében fellépő rendellenességek esetén szükség lehet a csontvelő kilyukasztására, vagyis a csontvelő betakarítására fecskendővel szívva , hogy kenetet kapjon ( mielogram ), vagy eltávolítva egy részét egy trokár , annak érdekében, hogy elemezzék szerkezetét.
A szúrás nagyon fájdalmas eljárás a beteg számára, és helyi vagy általános érzéstelenítésre van szükség. A beteget az oldalára helyezzük, hogy hozzáférhessünk a kismedencei csont felső részének hátsó részéhez, a csípőcsúcshoz . A bőrbe bemetszést végeznek, és tű segítségével a csontot a velőig lyukasztják. Amikor elérte a helyet, egy fecskendőt csatlakoztatnak a tűhöz, és körülbelül 2 ml velővel szívják fel. Ha biopsziára van szükség (vagyis a csontvelő szerkezetének megőrzésére van szükség), akkor egy trokárt ugyanabba a helyre helyeznek a bőr szintjén, de más szögben a 'csontba; Általában 2 cm csontvelőt vesznek fel. A szövődmények ritkák.
Ez az eljárás viszonylag könnyen elvégezhető, és ambulánsan is elvégezhető. A minta elemzése lehetővé teszi a diszfunkció biztonságos és gyors diagnosztizálását.
A vérsejtek termelését befolyásoló betegségek esetén, mint például a leukémia vagy a sarlósejtes vérszegénység, a hematopoietikus őssejt-transzplantáció kezelési lehetőség.
Ezek a sejtek származhatnak autológ mintával , azaz magától a pácienstől a kezelés előtt, vagy allogén donortól , azaz egy másik személytől. Amikor a sejtek maguktól a pácienstől származnak, az elutasítási problémák nagyon ritkák ( például többszörös mielómával is lehetségesek ).
Ha a beteg saját vérképző sejtjeinek betakarítása nem lehetséges, megfelelő donort keresnek, először a családján belül, majd a regisztrált potenciális donorok listájáról. Fontos olyan donort találni, amely a legnagyobb kompatibilitást mutat a beteg humán leukocita antigénjeivel (HLA).
Lehetséges a köldökzsinórból származó vérképző sejtek alkalmazása is; megvan az az előnyük, hogy nem igényelnek nagyon magas HLA kompatibilitást, és gyorsan elérhetőek, de gyakran kevésbé gyorsan tartanak fenn. Ezeket a sejteket a gyermek születése után azonnal összegyűjtik és azonnal lefagyasztják.
Az őssejtek kitermelése kétféleképpen történhet:
Az őssejtek betegeknek történő átadása előtt a beteg csontvelőt kemoterápiával és sugárterápiával teljesen el kell távolítani , és stimulálni kell az immunrendszert. A kezelés során a beteget el kell különíteni, mert immunrendszere tönkremegy.
A donortól összegyűjtött őssejteket infúzióval visszavezetjük a vérbe. Többé-kevésbé gyorsan újratelepítik a csontvelőt.
A vörösvértestek növekedése a vérben lehetővé teszi, hogy több oxigént juttasson a sejtekbe, különösen az izomsejtekbe, ami lehetővé teszi a sportolók számára a jobb teljesítményt. A szintetikus EPO felfedezése előtt doppingolást végeztek úgy, hogy a sportoló vérét vették ki a vörösvérsejtek kivonására, amelyek megdermedtek, majd egy verseny előtt újból visszahelyezték őket. A szintetikus EPO egyszerűsítette ezt az eljárást. Egy tanulmány kimutatta, hogy ez a gyakorlat 7-10% -kal növelheti az állóképességi sportok teljesítményét.
A vörösvértestek túl sok növekedése megvastagítja a vért, ami vérrögökhöz , szívrohamokhoz és stroke- okhoz vezethet . Ismételt dózisú EPO bevitele szintén ellenállást okozhat az EPO-val szemben, vérszegénységet okozva. Ha azt gondoljuk, hogy a szintetikus EPO húsz európai kerékpáros haláláért felelős 1987 óta.
A 2000. évi sydneyi olimpia óta a sportolókat szintetikus EPO-val tesztelték.