IL MICROAMBIENTE EMOPOIETICO MOLECOLE DI ADESIONE 2) Selectine Famiglia di 3 glicoproteine con diverse funzioni fra cui adesione di leucociti all’endotelio 3) Sialomucine Intervengono nei processi di adesione cellulare e nella proliferazione dei precursori precoci

IL MICROAMBIENTE EMOPOIETICO MOLECOLE DI ADESIONE 4) Immunoglobuline 5) Proteoglicani - CD 44 6) Caderine

CITOCHINE Glicoproteine che agiscono a concentrazioni molto basse sui recettori cellulari, inviando segnali alle cellule per vivere, morire, proliferare, differenziarsi, funzionare. Se ne conoscono attualmente circa 70 Agiscono frequentemente in associazione

CITOCHINE SPECIFICHE I Eritropoietina (EPO) Prodotta dalle cellule interstiziali peritubulari renali, e, in minor misura, dagli epatociti e dalle cellule epatiche di Kupffer. Target principale sono le CFU-E, ma agisce anche a livello di proeritroblasto ed eritroblasto basofilo E’ stato clonato il suo gene , come pure quello del recettore cellulare

CITOCHINE SPECIFICHE II GM-CSF Fattore stimolante le colonie granulocitarie e macrofagiche Gene localizzato sul cromosoma 5 Usato in terapia, determina aumento di granulociti, monociti, eosinofili ed in minor misura, di altre cellule G-CSF Fattore stimolante le colonie granulocitarie Gene localizzato sul cromosoma 17 Usato in terapia, determina aumento notevole di neutrofili ed in minor misura di monociti

CITOCHINE SPECIFICHE III M-CSF Fattore stimolante le colonie macrofagiche Determina aumento dei macrofagi ed in minor misura, dei granulociti

Citochine con azioni pleiotropiche INTERLEUCHINE I Citochine con azioni pleiotropiche Interleuchina 3 Detta anche multi-CSF per la capacità di stimolare la crescita di granulociti, monociti, megacariociti, cellule eritroidi, mastociti Gravi effetti tossici in vivo Interleuchina 1 Prodotta da molti tipi di cellule in risposta a stimoli infiammatori, determina febbre, produzione di proteine della fase infiammatoria acuta, riparazione tissutale (vecchio “pirogeno endogeno”)

INTERLEUCHINE II Interleuchina 2 Prodotta dai linfociti T, aumenta la produzione di altre linfochine, stimola e attiva i linfociti B e le cellule NK Utilizzata nella terapia di alcune neoplasie Interleuchina 5 Stimola produzione, maturazione e funzione degli eosinofili

INTERLEUCHINE III Interleuchina 6 Fattore importante nella risposta immune e nella infiammazione Stimola la produzione di piastrine Interleuchina 11 Effetti biologici sovrapponibili alla IL-6

INTERLEUCHINE IV Kit Ligand (Steel factor) Effetto sinergico con numerose altre citochine nella stimolazione delle cellule staminali multipotenti Trombopoietina Regolatore più importante della proliferazione e differenziazione dei megacariociti e della produzione di piastrine Agisce su molte altre linee cellulari ed è uno dei regolatori più importanti delle cellule staminali multipotenti

CITOCHINE INIBITRICI Citochine che agiscono da potenziali protettori delle cellule midollari in quanto bloccano l’ingresso delle cellule staminali nella fase S del ciclo cellulare e/o rimuovono queste cellule dalla fase S

RECETTORI DELLE CITOCHINE Le citochine esercitano i loro effetti sulle cellule bersaglio legandosi a recettori di superficie cellulari Il legame determina una modificazione strutturale del recettore stesso con conseguente innesco di una serie di eventi cellulari Reazioni enzimatiche essenzialmente di fosforilazione e difosforilazione portano alla produzione di una proteina o un complesso di proteine (fattori di trascrizione), che si legano al DNA, attivando determinati geni

CELLULE STAMINALI Cellule dotate della capacità di: 1) Auto-rinnovamento (capacità di produrre cellule figlie con caratteristiche identiche; tale capacità si riduce con la differenziazione) 2) Proliferazione 3) Differenziazione (capacità di dar luogo a tutte le linee maturative che producono eritrociti, granulociti neutrofili, eosinofili e basofili, mastociti, monociti e macrofagi, megacariociti, linfociti B e T, cellule natural killer e cellule dendritiche)

CELLULE STAMINALI Gold standard per la definizione: Capacità di una cellula di ripopolare l’emopoiesi a lungo termine nell’intero individuo Nell’uomo questo avviene in pratica con il ripristino dell’emopoiesi dopo trattamento ablativo midollare nelle procedure trapiantologiche

I settori della fabbrica emopoiesi I settori della fabbrica Basofili Eosinofili Neutrofili Monociti Piastrine Eritrociti T-Cell B-Cell Eritroblasti Megacarioblasto Monoblasto Mieloblasto Promieloblasto CFU-EOS CFU-GM CFU-M CFU-Mega CFU-GEMM BFU-E T Progenitore B progenitore Cellula staminale linfoide Cellula staminale pluripotente CD34 CD38 CD33 CD8 CD41 CD2 CD7 CD19 CD31 CD13 CD4 CD38 -

MIELOPOIESI A B C D E F A: mieloblasto B: promielocita C: mielocita D: metamielocita E: band cell F: neutrofilo

ERITROPOIESI

CELLULE PROGENITRICI Caratteristiche di diversificazione dalle cellule staminali: - incapacità di autorinnovamento - minore capacità proliferativa - capacità di differenziazione ristretta - capacità di differenziazione progressivamente più specializzata - origine dalle cellule staminali - risposta ad un numero minore di citochine - incapacità a ripopolare il midollo - non aderenza allo stroma midollare

ASPIRATO MIDOLLARE NORMALE, POPOLAZIONE ETEROGENEA

ASPIRATO MIDOLLARE: BLASTI

CELLULA STAMINALE: 1 ogni 10.000 MORFOLOGIA CITOFLUORIMETRIA AUTORINNOVAMENTO DIFFERENZIAZIONE PROLUNGATA PERMANENZA IN G 0

produzione midollare 800.000 neutrofili, 170.000 eosinofili e 60.000 basofili al giorno Unico precursore staminale unipotente origina i tre tipi di granulociti