Hierarki sel dan unit pembentuk koloni
Proses hematopoiesis didasarkan pada hierarki yang ketat. Sel punca hematopoietik menghasilkan dua garis besar global melalui sel prekursor polipoten. Dalam nomenklatur internasional, istilah yang digunakan untuk menandainya adalah CFU (Colony Forming Units — unit pembentuk koloni, UPC) dan BFU (Burst Forming Units — unit pembentuk ledakan/burst).
Prekursor polipoten:
- CFU-GEMM — prekursor umum mielopoiesis. Dari sel inilah granulosit, eritrosit, monosit, and megakariosit terbentuk di kemudian hari.
- CFU-Ly — prekursor dasar limfositopoiesis.
- CFU-GM — prekursor yang lebih terspesialisasi, yang memunculkan granulosit dan monosit.
- CFU-G — prekursor untuk neutrofil dan basofil.
Selanjutnya diikuti oleh prekursor unipoten, yang dikhususkan untuk menghasilkan hanya satu jenis sel:
- BFU-E dan CFU-E — berkembang secara eksklusif menjadi eritrosit.
- CFU-Meg — bertanggung jawab atas pembentukan megakariosit.
- CFU-Eo — berdiferensiasi menjadi eosinofil.
- CFU-M — menjadi monosit matang.
Garis besar diferensiasi utama
Dari sel polipoten CFU-GEMM, terdapat tiga garis besar utama hematopoiesis mieloid:
- Garis eritroid: perkembangan berjalan melalui rantai CFU-GEMM $\rightarrow$ BFU-E $\rightarrow$ CFU-E, yang pada akhirnya diakhiri dengan pembentukan eritrosit matang.
- Garis megakariosit: jalur dari CFU-GEMM ke CFU-Meg mengarah pada kemunculan sel raksasa — megakariosit. Selanjutnya, keping darah melepaskan diri darinya, membentuk trombosit.
- Garis granulosit-monosit: direalisasikan melalui tahap perantara CFU-GM. Selanjutnya garis ini bercabang: melalui CFU-G terbentuk neutrofil dan basofil, melalui CFU-Eo matang eosinofil, dan melalui CFU-M terbentuk monosit.
Garis limfoid berkembang dari prekursor terpisah — CFU-Ly. Pematangan akhir limfosit B terjadi secara langsung di sumsum tulang. Pada gilirannya, sel-sel yang ditakdirkan menjadi limfosit T bermigrasi dan mengalami diferensiasi di timus.
Sistem fungsional regulasi mandiri
Tubuh harus mempertahankan tingkat elemen seluler yang optimal dalam darah, yang memadai untuk tingkat metabolisme saat ini. Keunikan dari sistem fungsional ini adalah bahwa sistem ini hanya memiliki tautan regulasi mandiriinternal (memastikan homeostasis tanpa melibatkan perilaku eksternal).
Tempat khusus dalam proses ini ditempati oleh mekanisme lokal di sumsum tulang. Faktor terpenting adalah proses destruksi darah. Kematian elemen seluler lama tidak terjadi dalam sirkulasi darah, melainkan di organ-organ terspesialisasi: limpa, kelenjar getah bening, and sumsum tulang. Pada saat yang sama, produk penguraian dari sel yang hancur bertindak sebagai stimulator hematopoiesis, mengaktifkan garis sel terkait (eritropoiesis, leukopoiesis, atau trombositopoiesis).
Regulasi neurohumoral hematopoiesis
Hematopoiesis dikendalikan oleh jaringan mekanisme yang luas:
- Faktor saraf: aktivitas sistem saraf simpatis dan parasimpatis.
- Hormon: sistem endokrin secara aktif memodulasi pematangan sel. Pengaruh diberikan oleh hormon hipofisis (ACTH, somatotropin), hormon tiroid, serta hormon timus (molekul sinyal yang secara spesifik mengatur kadar leukosit).
- Trombopoietin: disintesis di hati, secara spesifik menstimulasi pembentukan megakariosit.
- Interleukin-3 (IL-3): sitokin kuat yang disekresikan oleh limfosit T dan sel stroma sumsum tulang. Targetnya adalah sel punca dan prekursor mielopoiesis. IL-3 mendukung proliferasi sel-sel awal ini and menstimulasi pembentukan sebagian besar sel garis mieloid.
Singkatnya: jawaban atas pertanyaan topik
Di manakah eritropoietin disintesis dan apa fungsinya?
Eritropoietin disintesis terutama di ginjal (sekitar 90% pada orang dewasa), serta di hati. Fungsi utama glikoprotein ini adalah untuk mengatur siklus proliferasi and diferensiasi sel prekursor eritrosit.
Efek eritropoietin:
- Stimulasi eritropoietin — mengaktifkan hematopoiesis di sumsum tulang merah.
- Proliferasi and diferensiasi — bekerja pada prekursor eritrosit unipoten dan sel-sel garis eritroid berikutnya.
- Pencegahan apoptosis — berikatan dengan reseptor sel eritroid, memblokir kematian terprogram mereka.
Tahapan morfologis sel apa saja yang dilewati eritrosit selama pematangan?
Selama pematangan, eritrosit melewati sejumlah tahapan yang disertai dengan pengurangan ukuran sel, reduksi organel, akumulasi hemoglobin, dan kehilangan inti sel. Urutan diferensiasi meliputi tahap-tahap berikut:
- Proeritroblas — sel terbesar dengan inti basofilik.
- Eritroblas basofilik — dibedakan oleh basofilia sitoplasma yang tajam.
- Eritroblas polikromatik — memiliki sitoplasma berwarna abu-abu-merah muda, merupakan sel terakhir dari garis eritroid yang membelah.
- Eritroblas oksifilik (normoblas) — sel dengan sitoplasma oksifilik (merah muda) dan inti piknotik terkondensasi.
- Retikulosit — struktur pasca-sel berinti.
- Eritrosit matang.
Apa peran vitamin B12 dan asam folat dalam hematopoiesis?
Vitamin B12 and asam folat bertindak sebagai nutrisi and koenzim yang diperlukan untuk sintesis DNA, fungsi normal, dan pembelahan sel dalam proses hematopoiesis.
Defisiensi vitamin B12 atau asam folat mengganggu sintesis DNA, yang menyebabkan perkembangan jenis hematopoiesis megaloblastik. Pada anemia megaloblastik, sel prekursor besar — megaloblas — muncul di sumsum tulang, yang berubah menjadi megalosit.
Untuk mengingat sel prekursor mielopoiesis (CFU-GEMM), Anda dapat menggunakan singkatan dari huruf pertama: Granulocyte (granulosit), Erythrocyte (eritrosit), Monocyte (monosit), Megakaryocyte (megakariosit).
Soal-soal dari kelas dan ujian
Di mana penghancuran sel darah tua terjadi?
Proses destruksi darah tidak terjadi di dalam aliran darah sistemik, melainkan di organ-organ penyaring: limpa, kelenjar getah bening, dan sumsum tulang itu sendiri.
Apa peran dari produk degradasi elemen pembentuk darah?
Mereka tidak hanya dikeluarkan dari tubuh, tetapi bertindak sebagai stimulator alami yang kuat untuk garis pembentukan darah yang sesuai.
Apa perbedaan antara perkembangan limfosit T dan B?
Kedua garis tersebut berasal dari prekursor umum CFU-Ly. Namun, limfosit B menjadi matang di sumsum tulang, sementara limfosit T menjalani diferensiasi akhir di timus.
Apa itu Interleukin-3 dan dari mana asalnya?
Ini adalah pengatur humoral yang dihasilkan oleh limfosit T dan stroma sumsum tulang. Zat ini menstimulasi sel punca and prekursor mielopoiesis.
Topik lain untuk dipelajari
- Mekanisme pengaruh ACTH dan somatotropin terhadap hematopoiesis.
- Fitur regulasi mandiri mikrolingkungan lokal di sumsum tulang merah.
- Hormon timus spesifik dan pengaruh detailnya terhadap leukopoiesis.
- Peran sistem saraf otonom (simpatis dan parasimpatis) dalam hematopoiesis.
Pelajari topik ini secara menyeluruh dalam kursus «Fisiologi»
Di sini adalah ringkasan. Di dalam kursus — semua yang ditanyakan saat kelas dan ujian.
- Panduan metodologis lengkap tentang topik "Hematopoiesis" dan 4.128 halaman materi mata kuliah lainnya
- Tugas dan kuis setelah setiap topik — seperti pada kolokium
- AI-tutor akan menjawab pertanyaan topik kapan saja
- 118 video pembelajaran untuk mata kuliah ini
Topik lain di bagian "Darah"
Video pembelajaran gratis: FisiologiPelajaran singkat beserta ringkasan — tanpa registrasi.
Materi disiapkan oleh staf pengajar WhiteCoat Pro sesuai dengan kurikulum pendidikan kedokteran. Bersifat edukatif.