Ematopoiesi: la nascita del sangue

In questo periodo tutti si chiedono cosa dia effettivamente le munizioni al nostro organismo per poter eradicare le infezioni.

In questo articolo più che parlarvi di come il Sistema immunitario lavora, vi parleremo di come le cellule del nostro Sistema immunitario si originano, in un processo detto Ematopoiesi.

L’ematopoiesi è la produzione di tutti i componenti cellulari del sangue e del plasma sanguigno. Si verifica all’interno di organi e tessuti come il midollo osseo, il fegato e la milza.

Semplicemente, l’Ematopoiesi è il processo attraverso il quale il corpo produce le cellule del sangue. È un processo che inizia già ben prima della nascita e che continua per tutta la vita di un individuo.

Cos’e’ l’Ematopoiesi

Il sangue è composto da più di 10 diversi tipi di cellule. Ognuno di questi tipi di cellule rientra in una di tre grandi categorie:

  1. Globuli rossi (eritrociti): trasportano ossigeno ed emoglobina in tutto il corpo e sono responsabili del colore rosso del sangue;
  2. Globuli bianchi (leucociti): il sistema immunitario.

Esistono diversi tipi di globuli bianchi:

  • Linfociti: comprese le cellule T e le cellule B, che aiutano a combattere alcuni virus e tumori;
  • Neutrofili: aiutano a combattere le infezioni batteriche e fungine;
  • Eosinofili: svolgono un ruolo nella risposta infiammatoria e aiutano a combattere alcuni parassiti;
  • Basofili: rilasciano le istamine necessarie per la risposta infiammatoria;
  • Macrofagi: inghiottono e digeriscono i detriti, compresi i batteri;
  • Piastrine (piastrine): aiutano il sangue a coagulare.

La ricerca attuale sostiene una teoria dell’Ematopoiesi chiamata teoria monofiletica. Questa teoria afferma che un tipo di cellule staminali produce tutti i tipi di cellule del sangue.

Dove avviene

Nell’embrione e’ definita emopoiesi primitiva, dato che produce solo globuli rossi in grado di fornire ossigeno agli organi in via di sviluppo. In questa fase dello sviluppo, il sacco amniotico, che nutre l’embrione fino a quando la placenta non è completamente sviluppata, controlla l’ematopoiesi.

Mentre l’embrione continua a svilupparsi, il processo di ematopoiesi si sposta nel fegato, nella milza e nel midollo osseo e inizia a produrre altri tipi di cellule del sangue.

Nei neonati e nei bambini, l’ematopoiesi dei globuli rossi e delle piastrine avviene nel midollo osseo, ma può anche continuare nella milza e nel fegato. Negli adulti, l’ematopoiesi dei globuli rossi e delle piastrine si verifica principalmente nel midollo osseo.

Il sistema linfatico, in particolare la milza, i linfonodi e il timo, produce un tipo di globuli bianchi chiamati linfociti. Il tessuto nel fegato, la milza, i linfonodi e alcuni altri organi producono un altro tipo di globuli bianchi, chiamati monociti.

Il processo ematopoietico

Il corpo produce continuamente nuovi globuli rossi e bianchi per sostituire quelli vecchi. Circa l’1% delle cellule del sangue del corpo deve essere sostituito ogni giorno. In ogni caso il tasso di emopoiesi dipende dalle esigenze del corpo.

I globuli bianchi hanno un’emivita più breve, da poche ore a pochi giorni, mentre i globuli rossi possono durare fino a 120 giorni circa.

Il processo di emopoiesi (Figura 1) inizia con una cellula staminale non specializzata. Questa cellula staminale si moltiplica e alcune di queste nuove cellule si trasformano in cellule precursori. Queste sono cellule destinate a diventare un particolare tipo di cellula del sangue ma non sono ancora completamente sviluppate. Tuttavia, queste cellule immature presto si dividono e maturano in componenti del sangue, come globuli rossi e bianchi o piastrine.

Schema rappresentante le varie fasi dell'ematopoiesi
Figura 1. Schema rappresentante le varie fasi dell’ematopoiesi. (Tratto da https://medicinaonline.co/2018/04/12/emopoiesi-fasi-schema-dove-avviene-fisiologia-significato/).

Sebbene i ricercatori comprendano le basi dell’ematopoiesi, è in corso un dibattito scientifico su come si formano le cellule staminali che svolgono un ruolo nell’ematopoiesi.

Tipi cellulari

Ogni tipo di cellula del sangue segue un percorso leggermente diverso di emopoiesi.

Tutti iniziano come cellule staminali chiamate cellule staminali ematopoietiche multipotenti (HSC). Da lì, l’ematopoiesi segue due percorsi distinti.

L’ematopoiesi trilineare si riferisce alla produzione di tre tipi di cellule del sangue: piastrine, globuli rossi e globuli bianchi. Ognuna di queste cellule inizia con la trasformazione dell’HSC in cellule chiamate progenitori mieloidi comuni (CMP) (Figura 1).

Successivamente, il processo varia leggermente. Ad ogni fase del processo, le cellule precursori diventano più organizzate:

Globuli rossi e piastrine

Globuli rossi: (fig 2) le cellule CMP cambiano cinque volte prima di diventare finalmente globuli rossi, noti anche come eritrociti.

Piastrine: le cellule CMP si trasformano in tre diversi tipi di cellule prima di diventare piastrine.

Globuli rossi nel vaso sanguigno
Figura 2. Globuli rossi nel vaso sanguigno.

Globuli bianchi

Esistono diversi tipi di globuli bianchi e tutti rappresentati con le loro caratteristiche in figura 3. Ogni globulo bianco segue un percorso individuale durante l’emopoiesi. Tutti i globuli bianchi inizialmente si trasformano da cellule CMP in mioblasti.

Disegno rappresentativo della forma e delle caratteristiche dei diversi globuli bianchi
Figura3. Disegno rappresentativo della forma e delle caratteristiche dei diversi globuli bianchi.

Successivamente, un mioblasto attraversa quattro ulteriori fasi di sviluppo per diventare un neutrofilo, un eosinofilo o un basofilo; oppure tre ulteriori fasi di sviluppo per diventare un macrofago.

Per i linfociti (T e B) la via è diversa.

Cellule T e cellule B

Per produrre linfociti, gli MHC si trasformano in cellule chiamate progenitori linfoidi comuni (vedi figura 1), che diventano linfoblasti. I linfoblasti si differenziano in cellule T e cellule B che combattono le infezioni. Alcune cellule B si differenziano in plasmacellule dopo l’esposizione alle infezioni.

L’ematopoiesi è un processo costante che produce un numero enorme di cellule. Le stime variano e il numero preciso di cellule dipende dalle esigenze individuali. Ma in un giorno tipico, il corpo potrebbe produrre 200 miliardi di globuli rossi, 10 milioni di globuli bianchi e 400 miliardi di piastrine.

Maria Teresa Bilotta

Bibliografia

  • https://www.medicalnewstoday.com/articles/319544
  • Dean, L. (2005). Blood and the cells it contains
  • Fliedner, T. M. (1998). Prologue to characteristics and potentials of blood stem cells, Stem Cells
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  • Rieger, M. A., & Schroeder, T. (2012). Hematopoiesis
  • Tavian, M., & Péault, B. (2005). Embryonic development of the human hematopoietic system. International Journal of Developmental Biology49(2-3), 243-50

Informazioni su Maria Teresa Bilotta 10 Articoli
Autrice di Microbiologia Italia

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