Midollo osseo (Bone Marrow)

EMOPOIESI Origine di tutte le cellule del sangue da un precursore mesodermico in comune con le cellule vasali (emocitoblasto) Inizia dalla terza settimana: sacco vitellino  fegato/milza  midollo osseo Altre sedi embrionali dell’emocitoblasto: aorta, gonadi, mesonefro, tessuti mesenchimali. Dapprima: megaloblasti Poi (2°-4° mese): eritrociti fetali/adulti; megacariociti; granulociti; linfociti; monociti In ultimo: colonizzazione degli organi linfoidi (timo, linfonodi, MALT)

IL MIDOLLO OSSEO Si trova all’interno della diafisi delle ossa lunghe e tra le trabecole spugnose delle epifisi e delle ossa piatte Pesa circa da un chilo e mezzo a tre chili e mezzo E’ costituito per metà da midollo giallo (inattivo) e per metà da midollo rosso (attivo) Funzioni: ematopoiesi, fagocitosi, produzione anticorpale

IL PRELIEVO DI MIDOLLO OSSEO

IL MIDOLLO OSSEO Quota stromale (tessuto connettivo lasso, fibre collagene di tipo III, cellule reticolari, macrofagi) Quota emopoietica (cellularità)

DIFFERENZA TRA “STAMINALI” E “PRECURSORI” Solo lo 0,05% del totale di cellule midollari emopoietiche sono cellule staminali. La cellula staminale emopoietica, come tutte le cellule staminali adulte, non ha caratteristiche morfologiche distintive. Esprime alcuni markers di membrana (es.: CD34) Da origine a “precursori”.

LA CELLULA STAMINALE EMOPOIETICA Hematopoietic stem cell (HSC) ? IMMUNOFENOTIPO: co-espressione di CD34 e CD117 (c-Kit) e negatività per altri markers di precursori linfocitari, monocitari, etc.

LA CELLULA STAMINALE EMOPOIETICA Hematopoietic stem cell (HSC) ? Caratteristiche funzionali: capacità di auto-rinnovarsi a lungo termine e ricostituire tutte le popolazioni ematiche.

NICCHIE DELLE CELLULE STAMINALI EMOPOIETICHE endostio

Endostio osteoclasti HSC osteoblasti Ricca vascolarizzazione

NICCHIE DELLE CELLULE STAMINALI EMOPOIETICHE

NICCHIE DELLE CELLULE STAMINALI EMOPOIETICHE I meccanismi coinvolti nell’auto-mantenimento e nel differenziamento sono: - Intrinseci (fattori genetici) - Estrinseci (circolanti, paracrini, da contatto cellula-cellula, metabolici e neuroendocrini)

NICCHIE DELLE CELLULE STAMINALI EMOPOIETICHE Ruolo delle cellule stromali nel mantenimento/differenziamento

Ruolo delle cellule reticolari avventiziali (stromali) nel differenziamento

Potenzialità differenziative extra-midollari LA CELLULA STAMINALE EMOPOIETICA Potenzialità differenziative extra-midollari

TAPPE DELLA MATURAZIONE Determinazione della linea di differenziazione Proliferazione cellulare (CFU) Differenziazione Maturazione Rilascio Ematocrito

EMOPOIESI

ERITROPOIESI Pro-eritroblasto Eritroblasto basofilo Eritroblasto policromatofilo Eritroblasto acidofilo Reticolocito Eritrocito Sensibile all’eritropoietina

ISOLOTTO ERITROIDE

ISOLOTTO ERITROIDE

ISOLOTTO ERITROIDE Importanza dei macrofagi Eliminazione “residui” Trasferimento ferro Secrezione di citochine

ERITROCITI MATURI

ERITROCITI MATURI

GRANULOCITOPOIESI Mieloblasto Promielocito Mielocito Metamielocito Proteine dei granuli (lisozima, istamina, eparina) Proteine di membrana (recettore per IgG e C3)

DIFFERENZIAMENTO GRANULOCITARIO

GRANULOCITI EOSINOFILI basofilo

GRANULOCITI

MONOCITOPOIESI Precursore in comune con granulocita neutrofilo Monoblasto Promonocita Monocita

CELLULE DELLA SERIE MONOCITO-MACROFAGICA

LINFOCITOPOIESI

DIFFERENZIAMENTO DEI LINFOCITI B Riarrangiamento dei geni per Ig Fase antigene indipendente Pro-B Pre-B B immatura Fase antigene dipendente B matura B attivata Plasmacellula

LINFOCITI NK Mancano sia di Ig sia di TcR Mancano di CD3, CD20, etc Presentano granuli azzurrofili Maturano nel M.O.

MITOSI

MEGACARIOCITI

MEGACARIOCITOPOIESI Megacarioblasto Promegacariocito Megacariocito 5-6 mitosi non seguite da citodieresi bensì da fusione nucleare

MEGACARIOCITI

GLICOFORINA