Введение

Медицинское состояние

Экстрамедуллярный гематопоэз (ЭМГ или иногда ЭГ) – это процесс кроветворения, происходящий за пределами костного мозга. Он может быть физиологическим или патологическим. Физиологический ЭМГ наблюдается в период эмбрионального и фетального развития, когда основными органами кроветворения у плода являются печень и селезенка. Патологический ЭМГ возникает у взрослых, когда нормальное кроветворение в костном мозге нарушено, и гематопоэтические стволовые клетки (ГСК) вынуждены мигрировать в другие ткани для продолжения образования клеточных элементов крови. Патологический ЭМГ может быть вызван миелофиброзом, талассемиями или другими заболеваниями гематопоэтической системы.

Физиологическая ЭМГ

Во время внутриутробного развития гематопоэз происходит главным образом в печени плода и селезенке, после чего локализуется в костном мозге. Гематопоэз также происходит во многих других тканях и органах, таких как желточный мешок, область аорты-гонад-мезонефроса (AGM) и лимфатические узлы. В процессе развития позвоночные проходят через примитивную и окончательную фазы гематопоэза. Легкие также участвуют в производстве тромбоцитов у взрослых.

Первичный гематопоэз

Примитивный гематопоэз происходит в желточном мешке на ранних стадиях эмбрионального развития. Он характеризуется производством примитивных эритроидных клеток с ядрами, которые, как считается, происходят из эндотелиальных клеток или гемангиобластов, способных формировать как эндотелий, так и примитивные клетки крови. Главная задача производства этих клеток – обеспечение тканей кислородом для поддержания быстрого роста эмбриона. Эта примитивная фаза является временной, и производимые клетки экспрессируют эмбриональные гемоглобины (гены HBZ и HBE1 кодируют альфа- и бета-цепи соответственно), не являются плюрипотентными и не способны к самовосстановлению.

Окончательный гематопоэз

Окончательный гематопоэз отличается от примитивной фазы образованием гематопоэтических стволовых клеток. Формирование этих клеток происходит в AGM (аорто-гонад-мезонефрос) на более поздних стадиях развития. Это происходит посредством преобразования эндотелиальных клеток в гематопоэтические стволовые и прогениторные клетки (HPSC) – процесс, называемый эндотелиально-гематопоэтическим переходом, или EHT. Эти гематопоэтические стволовые клетки остаются тесно связанными с эндотелиальными клетками на протяжении всей жизни человека. В дальнейшем они мигрируют в печень плода, где происходит основная часть физиологического экстрамедуллярного гематопоэза (EMH). Они также могут мигрировать в селезенку и лимфатические узлы, где гематопоэз также может происходить, но в меньшем объеме. Наконец, после развития костного мозга, они мигрируют в него.

Легочный гематопоэз

Легочный гематопоэз также, по-видимому, играет важную роль у взрослых. Причиной патологической ЭМГ может быть одно из множества гематологических заболеваний, таких как миелофиброз, или результат облучения костного мозга. Талассемия и развивающаяся вследствие нее гемолитическая анемия – еще одна важная причина патологической ЭМГ. ЭМГ наблюдается при многочисленных других доброкачественных гематологических расстройствах, таких как серповидноклеточная анемия, наследственный сфероцитоз, врожденная дизеритробластическая анемия и идиопатическая тромбоцитопеническая пурпура.

Слёза

В послеродовом периоде селезенка становится частым местом экстрамедуллярного гемопоэза (ЭМГ), в то время как на эмбриональных стадиях гематопоэза она играет лишь незначительную роль. Несмотря на гипоксические/кислотные условия микроокружения селезенки, насыщенного множеством макрофагов, что делает его неблагоприятным для гемопоэтических стволовых клеток (HSC), ЭМГ обычно происходит в красной пульпе. Среди различных органов, связанных с ЭМГ, селезенка предоставляет уникальную возможность для изучения взаимодействия гемопоэтических стволовых клеток (HSC) с микроокружением (нишей). С другой стороны, экстрамедуллярный гемопоэз в печени у взрослых может указывать на патологическое состояние, включая трансплантацию, опухоли печени, заболевания печени или сепсис. Гепатобластома, аденомы и гепатоцеллюлярная карцинома также могут приводить к ЭМГ у взрослых. Кроме того, ЭМГ часто наблюдается в печеночных синусоидах.

Лимфатические узлы

Эктомедуллярный гемопоэз (ЭМГ) в лимфатических узлах обычно связан с основным гематологическим новообразованием. Миелопролиферативные новообразования (МПН) часто приводят к развитию ЭМГ. При выявлении ЭМГ в лимфатических узлах у взрослого или ребенка необходимо провести гематологическое обследование, включающее общий анализ крови, исследование мазка периферической крови и, возможно, биопсию костного мозга.

Микросреда ЭМГ

Из различных органов, связанных с внекостномозговым гемопоэзом (ЭМГ), селезенка представляет собой уникальное место для оценки взаимодействий гемопоэтических стволовых клеток (HSC) и ниши, поскольку является одним из наиболее частых мест возникновения ЭМГ, однако не играет существенной роли в эмбриональном/развивающемся гемопоэзе. Исследования показали, что CXCL12 локализуется в синусоидальных эндотелиальных клетках красной пульпы в селезенках с признаками ЭМГ; в то время как CXCL12 экспрессируется во всех сосудистых эндотелиальных клетках белой пульпы в селезенках как с признаками ЭМГ, так и без них. Тот факт, что ЭМГ часто происходит в красной пульпе, подтверждается современными данными, указывающими на то, что синусоидальные эндотелиальные клетки селезенки, экспрессирующие CXCL12, могут способствовать прикреплению и рекрутингу циркулирующих гематопоэтических предшественников, формируя области ЭМГ в селезенке человека, подобные нишам костного мозга.