Células-tronco hematopoéticas do saco vitelino

Obviamente, as várias potências proliferativas e diferenciadoras das células-tronco hematopoiéticas são devidas às peculiaridades do desenvolvimento ontogênico, já que no processo de ontogênese, mesmo a localização das principais regiões da hematopoiese está mudando no homem. As células progenitoras hematopoéticas do saco vitelino do feto estão comprometidas com a formação de uma linha celular exclusivamente eritropoiética. Após a migração da GSK primária para o fígado e baço no microambiente desses órgãos, o espectro das linhas de comissão está se expandindo. Em particular, as células estaminais hematopoiéticas adquirem a capacidade de gerar linhagens linfóides. No período pré-natal, as células precursoras hematopoiéticas atingem a zona de localização final e colonizam a medula óssea. No processo de desenvolvimento fetal no sangue do feto contém um número significativo de células hematopoiéticas de tronco. Por exemplo, na 13ª semana de gravidez, o nível HSC atinge 18% do número total de células sanguíneas mononucleares. No futuro, há uma diminuição progressiva em seu conteúdo, mas mesmo antes do nascimento, a quantidade de HSC no sangue do cordão umbilical difere pouco do seu número na medula óssea.

De acordo com ideias clássicas, uma mudança natural na localização de hematopoiese durante o desenvolvimento embrionário dos mamíferos é levada a cabo pela migração e a implementação de uma nova células estaminais hematopoiéticas pluripotentes microambiente - a partir do saco vitelino para a medula do fígado, baço e medula. Desde as primeiras fases do desenvolvimento embrionário de tecido hematopoiético contém um grande número de células estaminais, que diminui à medida que a gestação, os mais promissores para a obtenção de células-tronco hematopoiéticas é considerado o tecido de fígado fetal hematopoiéticas isolado a partir de material de abortnogo a 5-8 semanas de gestação.

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A origem das células estaminais hematopoiéticas

O fato de a formação embrionária de eritrócitos se originar nas ilhas sanguíneas do saco vitelino é incontestável. No entanto, o potencial de diferenciação in vitro das células hematopoiéticas do saco vitelino é muito limitado (eles diferem principalmente em eritrócitos). Deve notar-se que o transplante de células-tronco hematopoiéticas do saco vitelino não é capaz de restaurar a hemopoiese durante muito tempo. Descobriu-se que essas células não são os precursores da GSK de um organismo adulto. Verdadeiro GSK aparecer mais cedo, em 3-5 semanas do desenvolvimento fetal, na zona de formação de tecido gástrico e no endotélio de vasos sanguíneos (splanchnopleura paraaórtico, P-SP), e no lugar da gónada marcadores aorta e rim primário - no campo ou então mesonefro chamado AGM-area. Mostra-se que as células da região AGM são uma fonte não só de HSC, mas também de células endoteliais de vasos sanguíneos, bem como de osteoclastos envolvidos nos processos de formação de tecido ósseo. Na sexta semana de gestação, as células progenitoras hematopoiéticas precoces da região AGM são transferidas para o fígado, que permanece o principal órgão hematopoiético do feto até o nascimento.

Uma vez que este momento é extremamente importante do ponto de vista do transplante celular, o problema da origem do HSC no processo de embriogênese humana merece uma exposição mais detalhada. A noção clássica de que as células estaminais hematopoiéticas de mamíferos e aves se originam de uma fonte extraembriônica é baseada nos estudos de Metcalf e Moore, que primeiro utilizaram técnicas de clonagem para HSC e seus descendentes isolados do saco vitelino. Os resultados de seu trabalho serviram de base para a teoria da migração, de acordo com a qual GSK, que surgiu pela primeira vez no saco vitelino, povoa consistentemente os órgãos hematopéticos transitórios e definitivos à medida que formam o microambiente correspondente. Foi assim que a visão foi estabelecida que a geração da GSK, originalmente localizada no saco vitelino, serve como base celular para a hematopoiese definitiva.

As células ancestrales hematopoiéticas do saco vitelino pertencem à categoria das primeiras células precursoras da hemopoiese. O seu fenótipo é descrito pela fórmula AA4.1 + CD34 + c-kit +. Ao contrário do GCS da medula óssea madura, eles não expressam antígenos Sca-1 e moléculas MHC. Afigura-se que o aparecimento de antigénios marcadores sobre as membranas de superfície de GSK saco vitelino por cultura corresponde à sua diferenciação durante o desenvolvimento embrionário na formação de linhas cometidos de hemopoiese: diminui o nível de antigénio CD34 e Thy-1 aumenta a expressão de CD38 e CD45RA expressão, aparecem moléculas HLA-DR. Nos subsequentes fatores de crescimento induzidos por citoquinas e especialização in vitro, começa a expressão de antígenos específicos para células progenitoras hematopoiéticas de uma linha celular particular. No entanto, os resultados do estudo da hematopoiese embrionária em representantes de três classes de vertebrados (anfíbios, aves e mamíferos) e, em particular, a análise da origem do HSCs são responsáveis pela hematopoiese definitiva na ontogênese pós-natal, ao contrário idéias clássicas. Está estabelecido que, em representantes de todas as classes examinadas em embriogênese, duas regiões independentes são formadas nas quais GSKs surgem. A região "clássica" extraembriônica é representada pelo saco vitelino ou seus análogos, enquanto que a zona intraembriônica de localização HSC recentemente identificada inclui o mesênquima para-aórtico e a região AGM. Hoje, pode-se argumentar que os anfíbios e aves HSCs definitivas derivadas de fontes intraembrionalnyh, enquanto que em mamíferos e homem GSK parte do saco vitelino na hematopoiese definitiva ainda é impossível eliminar completamente.

A hematopoiese embrionária no saco vitelino é, de fato, a eritropoiese primária, que se caracteriza pela preservação do núcleo em todos os estágios da maturação dos eritrócitos e na síntese da hemoglobina do tipo fetal. De acordo com os dados mais recentes, a onda de eritropoiese primária termina no saco vitelino no 8º dia de desenvolvimento embrionário. É seguido por um período de acumulação de células progenitoras eritróides definitivas - BFU-E, que são formadas exclusivamente no saco vitelino e aparecem primeiro no 9º dia de gestação. O próximo estágio de embriogênese já está formando células progenitoras eritróides definitivas - CFU-E, bem como (!) Mastócitos e CFU-GM. Esta é a base para a existência de um ponto de vista segundo o qual as células progenitoras definitivas aparecem no saco vitelino, migram com sangue, se instalam no fígado e iniciam rapidamente a primeira fase da hematopoiese intraembrionária. De acordo com essas ideias, o saco vitelino pode ser considerado, por um lado, como um lugar de eritropoyose primária e, por outro lado, como a primeira fonte de células progenitoras hematopoiéticas definitivas no desenvolvimento embrionário.

Demonstrou-se que as células formadoras de colônias com alto potencial proliferativo podem ser isoladas do saco vitelino no 8º dia de gestação, ou seja, muito antes do fechamento do sistema vascular do embrião e saco vitelino. E as células do saco vitelino com um potencial de proliferação elevado in vitro formam colônias cujo tamanho e composição celular não diferem dos parâmetros correspondentes do crescimento da cultura de células-tronco da medula óssea. Ao mesmo tempo, quando a reimplantação de células formadoras de colônia do saco vitelino com alto potencial proliferativo, formam-se muito mais células formadoras de colônias e células progenitoras multipotentes do que com o uso de progenitores da medula óssea da hemopoiese.

A conclusão final sobre o papel das células-tronco hematopoiéticas no hematopoiese definitivo do saco vitelino pode dar resultados em que os autores obtiveram uma linha de células endoteliais do saco vitelino (G166), que efectivamente suportadas sua proliferação celular com fenotípicas e funcionais características de HSC (AA4.1 + WGA +, baixa densidade e propriedades adesivas fracas). O conteúdo deste último durante o cultivo na camada de alimentação de células C166 aumentou em mais de 100 vezes em 8 dias. Em colônias misturadas cultivadas em uma subcamada de células C166, foram identificados macrófagos, granulócitos, megacariócitos, células explosivas e monócitos, bem como células progenitoras de linfócitos B e T. As células do saco de gema, que crescem em uma camada inferior de células endoteliais, tiveram a capacidade de auto-reproduzir e sobreviver em experimentos dos autores até três passagens. A recuperação com sua ajuda de hemopoiese em camundongos sexualmente maduros com imunodeficiência combinada severa (SCID) foi acompanhada pela formação de todos os tipos de leucócitos, bem como linfócitos T e B. No entanto, os autores em sua pesquisa usando células do saco vitelino de 10 dias embrião, a partir do qual o sistema vascular extra e intraembrionalnye já fechou, que não exclui a presença entre as células do saco vitelino GSK intraembrionalnogo origem.

Ao mesmo tempo, a análise do potencial de diferenciação das células hematopoiéticas de estágios precoces do desenvolvimento, antes de se combinar o sistema seleccionado vascular do embrião e do saco vitelino (8-8,5 dias de gestação) revelou a presença de precursores de células T e B no saco vitelino, mas não no corpo do embrião . O método in vitro do sistema de cultura em duas fases em uma monocamada de células epiteliais e subepiteliais das células mononucleares do timo foram diferenciados dentro do saco vitelino de pré-T e linfócitos T maduros. Sob as mesmas condições de cultura, mas em uma monocamada de células do estroma do fígado e da medula óssea, os mononucleares de saco vitelino diferenciados em células pré-B e linfócitos IglVT-B maduros.

Os resultados desses estudos indicam a possibilidade de desenvolver células do sistema imunológico a partir do tecido extraembriônico do saco vitelino e a formação das linhas primárias de células T e B depende dos fatores do microambiente estromal dos órgãos hematopoiéticos embrionários.

Nos trabalhos de outros autores, também foi demonstrado que o saco vitelino contém células com potências para a diferenciação linfática, e os linfócitos resultantes não diferem em características antigênicas das de animais sexualmente maduros. Verificou-se que as células do saco vitelino de embriões de 8-9 dias pode restaurar a linfopoiese tímico em atimotsitarnom com o surgimento de madura CD3 + CD4 + - + e CD8 + SDZ linfócitos possuindo repertório decorado de receptores de células T. Assim, o timo pode ser preenchida por células de origem adnexal, mas é impossível excluir a possibilidade de migração para as células progenitoras do timo por linfócitos T a partir de fontes Linfopoiese intraembrionalnyh.

De repovoamento a longo zonas devastaram No entanto, o transplante de células hematopoiéticas do saco vitelino em receptores adultos irradiados que não é sempre preenchidos hematopoiéticas localização no tecido, um in vitro de células do saco vitelino formar colónias esplénicas muito menores do que as células da zona AGM. Em alguns casos, através da células do saco vitelino de embriões 9-dia ainda é possível conseguir a longo prazo (até 6 meses) repovoamento dos destinatários tecido hematopoiético irradiados. Os autores acreditam que as células do saco vitelino fenipo CD34 + c-kit + pela sua capacidade para repopular os órgãos formadores de sangue devastaram, não só não diferem dos de AGM-região, mas também de forma mais eficaz de restauração da hematopoiese, como no saco vitelino que continha cerca de 37 vezes mais .

Deve notar-se que em experiências, as células hematopoiéticas do saco vitelino com antigénios marcadores GSK (c-kit + e / ou células CD34 + e CD38 +), que foram introduzidos directamente no fígado ou a progenia veia abdominal de ratos fêmeas que receberam injecções de bussulfano ao dia 18 de gravidez. Em tais animais recém nascidos, a mielopoiese foi fortemente deprimida devido à eliminação de células hematopoiéticas do caule causadas pelo busulfão. Após o transplante de HSC do saco vitelino, durante 11 meses no sangue periférico dos receptores, foram detectados os elementos uniformes contendo o marcador doador, glicerofosfato desidrogenase. Verificou-se que o saco vitelino de GSK reduzido teor de células linfóides, e mielóides linhagens eritróides de sangue, timo, baço e medula óssea, em que o nel de quimerismo foi maior no caso de, e não células do saco vitelino por via intravenosa intra-hepáticos. Os autores acreditam que os estágios iniciais de desenvolvimento de embriões de gema GSK (até 10 dias) para a colonização bem-sucedida dos órgãos hematopoiéticos de receptores adultos precisam de uma interação preliminar com o microambiente hematopoiético do fígado. É possível que na embriogénese existe uma única etapa de desenvolvimento, quando as células do saco vitelino, migram principalmente no fígado, e em seguida, adquirir a capacidade de colonizar o estroma órgãos formadores de receptores adultos.

A este respeito deve notar-se que o quimerismo de células do sistema imunitário é frequentemente observada depois de transplante de células de medula óssea em receptores irradiados sexualmente maduros - nas células do sangue do dador últimos fenótipos em quantidades suficientes são encontradas entre os B- e T-linfócitos e granulócitos destinatário que dura pelo menos 6 meses.

Por métodos morfológicos, as células hematopoiéticas em mamíferos são detectadas pela primeira vez no 7º dia de desenvolvimento do embrião e são representadas por ilhotas hematopoiéticas dentro dos vasos do saco vitelino. No entanto, a diferenciação hematopoiética natural no saco vitelino é limitada aos glóbulos vermelhos primários, que retém os núcleos e sintetizam a hemoglobina fetal. No entanto, tradicionalmente, pensava-se que o saco vitelino, é a única fonte de HSC a migração para os órgãos formadores de sangue do feto em desenvolvimento e fornecer a hematopoiese definitiva em animais adultos, uma vez que o aparecimento de HSC no corpo do embrião é o encerramento do sistema vascular do embrião e do saco vitelino. Este ponto de vista é suportado pela evidência de que as células do saco vitelino na clonagem in vitro dão origem a granulócitos e macrófagos, e in vivo às colônias esplênicas. Em seguida, no decurso de experiências de transplantação verificou-se que as células hematopoiéticas do saco vitelino, o qual, no saco vitelino é capaz de diferenciar única para as células vermelhas do sangue primárias no microambiente do fígado de ratinhos-SCID recém-nascido e adulto devastou timo ou do estroma alimentador adquirir a capacidade para repopular os órgãos hematopoiéticos com restauração de todos linhas de hemopoiese mesmo em animais receptores adultos. Em princípio, isso possibilita classificá-los como GSKs reais - como células que funcionam no período pós-natal. Supõe-se que o saco vitelino, juntamente com a região AGM, serve como fonte de HSC para hematopoiese definitiva em mamíferos, mas sua contribuição para o desenvolvimento do sistema hematopoiético ainda não está clara. O sentido biológico da existência na embriogênese precoce de mamíferos de dois órgãos hematopoiéticos com funções semelhantes também não é compreensível.

A busca por respostas a essas perguntas continua. In vivo, foi possível provar a presença no saco vitelino de embriões de células de 8 a 8 dias de idade, restaurando linfopoiese em camundongos SCID sublimemente irradiados com uma pronunciada deficiência de linfócitos T e B. As células hematopoiéticas do saco vitelino foram injetadas tanto por via intraperitoneal quanto diretamente no tecido do baço e do fígado. Após 16 semanas, foram detectados nos receptores os linfócitos T TCR / CD34 \ CD4 + e CD8 + e os linfócitos B-220 + IgM + B, marcados com antrógenos doctores MHC. No corpo, embriões de 8-8,5 dias de células-tronco, capazes de tal restauração do sistema imunológico, os autores não encontraram.

As células hematopoiéticas do saco vitelino possuem alto potencial proliferativo e são capazes de auto-reprodução prolongada in vitro. Alguns autores identificaram estas células como base para HSC de longo prazo (cerca de 7 meses) a geração de células progenitoras eritróides distintas a partir de progenitores da medula óssea de linha eritróide passagem mais longa duração, grandes colónias de tamanho, o aumento da sensibilidade aos factores de crescimento e proliferação mais prolongada. Além disso, nas condições apropriadas para o cultivo de células do saco vitelino in vitro, também são formadas células precursoras linfóides.

Os dados fornecidos em geral permitem tratar o saco vitelino como fonte de HSC e menos comprometidos e, portanto, têm um potencial proliferativo maior do que as células-tronco da medula óssea. No entanto, apesar do facto de que o saco vitelino contém células progenitoras hematopoiéticas pluripotentes, a longo prazo que apoiam várias linhas de diferenciação hematopoiética in vitro, o único critério para a utilidade de GCW é a sua capacidade para repovoar órgãos hematopoiéticos prolongada do receptor, células hematopoiéticas que são geneticamente deficiente ou danificado. Assim, a questão principal consiste em saber se as células hematopoiéticas pluripotentes de saco vitelino migrar e colonizar órgãos hematopoiéticos e tselesoorbrazno ser revisto trabalho famoso, o que demonstrou a sua capacidade para repopular os órgãos formadores de sangue de animais sexualmente maduros com a formação das grandes linhas hematopoiéticas. Em embriões de aves nos 70 s foram identificados intraembrionalnye fontes HSC definitiva que já foi posta em causa as noções estabelecidas sobre a origem do adnexal GSK, incluindo representantes de outras classes de vertebrados. Nos últimos anos, tem havido publicações sobre a presença de sítios intraembriônicos semelhantes contendo HSC em mamíferos e humanos.

Mais uma vez, observamos que o conhecimento fundamental nesta área é extremamente importante para o transplante de células prático, como não só ajudar a definir a fonte preferida de HSC, mas também para estabelecer as peculiaridades de interacção de células hematopoiéticas primárias a partir de organismos geneticamente estrangeiros. Sabe-se que a administração de células-tronco hematopoiéticas humanas em fetais de fígado de carneiro organogénese embrião em fase leva à produção de animais quiméricos, sangue e medula óssea são estavelmente determinada de 3 a 5% de células hematopoiéticas humanas. Ao mesmo tempo, os GCS humanos não alteram o cariotipo, mantendo uma alta taxa de proliferação e a capacidade de se diferenciar. Além disso, o HSC xenogénico transplantado não entra em conflito com o sistema imunitário e células fagocíticas do organismo hospedeiro e não é transformado em células de tumores que se formaram a base do desenvolvimento intensivo de métodos para correcção intra-uterino de doença genética hereditária usando CES ou HSCs transfectadas genes deficientes.

Mas em que fase da embriogênese é mais apropriado realizar tal correção? Células para o primeiro tempo, determinado para a hematopoiese em mamíferos aparece imediatamente após a implantação (6 dias de gestação), quando as características morfológicas de diferenciação hematopoiética e órgãos hematopoiéticos presuntivos ainda não estão disponíveis. Nesta fase, as células de embrião de rato dispersas pode repovoar os órgãos hematopoiéticos receptores irradiados para formar os eritrócitos e os linfócitos, diferentes a partir das células hospedeiras ou de hemoglobina tipo respectivamente glitserofosfatizomerazy e marcador cromossómico adicional (Tb) das células do doador. Nos mamíferos, como nos pássaros, simultaneamente com o saco vitelino até o fechamento do leito vascular comum, as células hematopáusicas aparecem diretamente no corpo do embrião na esplanchnopleura para-aórtica. A partir da área AGM-afectados células hematopoiéticas AA4.1 + fenótipo, identificada como células hematopoiéticas multipotentes que formam T e linfócitos B, granulócitos, megacariócitos, macrófagos e. Fenotípicamente, estas células progenitoras multipotentes estão muito próximas do HSC da medula óssea de animais adultos (CD34 + c-kit +). O número de células AA4.1 + multipotentes entre todas as células da região AGM é pequeno - não constituem mais de 1/12 da sua parte.

No embrião humano, também foi encontrada uma região AGM homóloga de animais, uma região intraembrionaria contendo HSC. Além disso, em seres humanos, mais de 80% das células multipotentes com alto potencial proliferativo estão contidas no corpo do embrião, embora tais células estejam presentes no saco vitelino. Uma análise detalhada de sua localização mostrou que centenas dessas células são montadas em grupos compactos que estão localizados próximo do endotélio da parede ventral da aorta dorsal. Fenotípicamente, são células CD34CD45 + Lin. Pelo contrário, no saco vitelino, bem como em outros órgãos hematopoiéticos do embrião (fígado, medula óssea), essas células são solteiras.

Conseqüentemente, no embrião humano, a região AGM contém grupos de células hematopoiéticas intimamente associadas ao endotélio ventral da aorta dorsal. Este contacto pode ser rastreada e nível imunoquímico - e aglomerados de células hematopoiéticas e células endoteliais que expressam o factor de crescimento endotelial vascular, Flt-3 ligando e seus receptores Flk-1 e STK-1, bem como células estaminais da leucemia do factor de transcrição. Os derivados mesenquimais da região de AGM representada células tyazhem arredondado densas localizados ao longo da aorta dorsal e expressando tenascina C - glicoproteína substância de base está a participar activamente nos processos de interacção célula-célula e a migração.

As células-tronco multipotentes da região AGM após o transplante restauram rapidamente a hematopoiese em camundongos irradiados sexualmente maduros e proporcionam hematopoiese efetiva por muito tempo (até 8 meses). No saco vitelino de células com tais propriedades, os autores não revelaram. Os resultados deste estudo são suportados por dados de outro estudo que mostram que em embriões de estágios iniciais de desenvolvimento (10,5 dias) a região AGM é a única fonte de células que corresponde à definição de HSC, restaurando hematopoiese mielóide e linfóide em receptores irradiados sexualmente.

Na área AGM-alocados linha estromal AGM-S3, que suportam a geração de células em cultura CFU-GM progenitores comprometidos, BFU-E, CFU-E e CFU tipo misto. O conteúdo deste último durante o cultivo na subcamada alimentadora de células AGM-S3 aumenta de 10 para 80 vezes. Assim, no microambiente das células do estroma apresentam AGM-região, apoiando de forma eficiente no sangue, de modo que ele AGM-área pode muito bem servir órgãos hematopoiéticos embrionárias - a fonte definitiva de HSC, que é, a GSK formando tecido hematopoiético de um animal adulto.

A imunofenotipagem avançada da estrutura celular celular AGM mostrou que contém não apenas células hematopoiéticas multipotentes, mas também células comprometidas com a diferenciação mielóide e linfóide (linfocitos T e B). No entanto, quando a análise molecular de células CD34 indivíduo + c-kit + células de AGM-região utilizando a reacção em cadeia da polimerase revelou activar apenas o beta-globina e mieloperoxidase, mas não genes linfóides que codificam a síntese de CD34, Thy-1 e 15. Os genes específicos de linhagem activação parciais típico para estágios ontogenéticos precoce da geração de HSC e células progenitoras. Dado que o número kommiti- progenitores Rowan em AGM-área embrião de 10 dias por 2-3 ordens de magnitude menor do que no fígado, pode-se argumentar que, no dia 10 de hematopoiese embrionária em AGM está apenas começando, enquanto que, principalmente, as linhas hematopoiéticas já foram implantadas durante este período.

De facto, em contraste com os anteriores (9-11 dias) das células hematopoiéticas estaminais do saco vitelino e da área do AGM, que repovoamento microambiente hematopoiético do recém-nascido, mas não adulto, células progenitoras hematopoiéticas 12-17 dias fígado fetal não necessita microambiente pós-natal precoce e ocupar os órgãos de hematopoiese de um animal adulto, não pior do que um recém-nascido. Após o transplante de HSC do fígado hematopoiético embrionário em ratos receptores adultos irradiados, era de natureza policlonal. Além disso, com a ajuda de colônias rotuladas, mostrou-se que o funcionamento de clones de aderência se submete completamente à sucessão clonal revelada na medula óssea adulta. Portanto, a GSK fígado fetal marcada condições tanto suaves sem citocinas exógenas prestimulyatsii, já tem os atributos básicos do adulto HSCs não necessários no início do microambiente pós-embrionário, para o estado de repouso profundo após o transplante e mobilizou sequencialmente klonoobrazovanie de acordo com o modelo de sucessão clonal.

Obviamente, devemos ocupar um pouco mais de detalhes sobre o fenômeno da sucessão clonal. O Erythropoiesis transporta células hematopoiéticas do tronco com alto potencial proliferativo e a capacidade de se diferenciar em todas as linhas de células de sangue precursoras comprometidas. Com a hematopoiese normal, a maioria das células estaminais hematopoiéticas permanecem no estado dermatológico e são mobilizadas para proliferação e diferenciação, formando sucessivamente clones sucessivos. Esse processo é chamado de sucessão clonal. A evidência experimental de sucessão clonal no sistema hematopoiético foi obtida em estudos com GSK marcados com transferência de genes retrovirais. Em animais adultos, a hematopoiese é mantida por muitos clones hemopoiéticos que funcionam simultaneamente, derivados da GSK. Com base no fenômeno da sucessão clonal, foi desenvolvida uma abordagem de repovoamento para a identificação do GCS. Este princípio distingue as células estaminais hematopoiéticas de longo prazo (LT-HSC), capazes de restaurar o sistema hematopoiético ao longo da vida, e uma GSK de curto prazo que desempenha essa função por um período de tempo limitado.

Se considerarmos as células-tronco hematopoéticas em termos de abordagem repopulyatsionnogo, característica das células do fígado fetal hematopoiéticas é a sua capacidade para criar uma colônia, que em tamanho é muito maior do que aqueles com um aumento na GSK sangue do cordão umbilical ou da medula óssea, e isso se aplica a todos os tipos de colônias. Esse fato já indica um maior potencial proliferativo das células hematopoiéticas do fígado embrionário. A propriedade única das células precursoras hematopoiéticas do fígado embrionário é um ciclo mais curto de células em comparação com outras fontes, o que é de grande importância em termos de eficácia da repovoamento da hematopoiese durante o transplante. A análise da composição celular da suspensão hematopoiética obtida a partir de fontes maduras indica que em todos os estágios da ontogênese, as células nucleares são predominantemente representadas por células finalmente diferenciadas, cujo número e fenótipo dependem da idade ontogênica do doador do tecido hematopoiético. Em particular, as suspensões de células mononucleares da medula óssea e do sangue do cordão umbilical são mais de 50% compostas por células linfóides maduras, enquanto que no tecido hepático embrionário hematopoiético estão contidos menos de 10% dos linfócitos. Além disso, as células da linha mielóide no fígado embrionário e fetal são representadas principalmente pela série eritróide, enquanto que no sangue do cordão umbilical e na medula óssea predominam os elementos granulócitos e macrofágicos.

Importante é o fato de que o fígado embrionário contém um conjunto completo dos primeiros predecessores da hemopoiese. Estes últimos incluem células formadoras de colônias eritróide, granulopoiéticas, megacariotéticas e multilineares. Os seus precursores mais primitivos, LTC-IC, são capazes de proliferar e diferenciar in vitro por 5 ou mais semanas, e também manter a atividade funcional após o enxerto no organismo receptor para transplante alogênico e até xenogênico para animais imunodeficientes.

Predominância de viabilidade biológica em células eritróides fetais de fígado (até 90% das culas hematopoiicas totais), devido à necessidade de fornecer massa de eritrócitos a aumentar rapidamente o volume de sangue do feto em desenvolvimento. Em eritropoiese de fígado fetal de precursores eritróides nucleares representado diferentes graus de maturidade contendo hemoglobina fetal (a2u7), o qual é devido a uma maior afinidade para o oxigénio que permitam uma absorção eficaz do último a partir de sangue materno. A intensificação da eritropoiese no fígado embrionário está associada a um aumento local na síntese de eritropoietina (EPO). É digno de nota que a aplicação do potencial hematopoiético das células hepáticas fetais hematopoiéticos suficientemente simples presença de eritropoietina, enquanto compromisso linhagem de HSCs medula eritropoiese óssea e sangue do cordão requer uma combinação de citoquinas e factores de crescimento consistindo em EPO, SCF, GM-CSF e IL-3. Neste caso, as células progenitoras hematopoiéticas precoces isoladas do fígado embrionário que não possuem receptores EPO não respondem à eritropoietina exógena. A indução de eritropoiese na suspensão de células mononucleares fetais requer a presença de células sensíveis à eritropoyetina mais avançadas com o fenótipo CD34 + CD38 + que expressam o receptor EPO.

Na literatura, ainda não há consenso sobre a formação de hemopoiese no período embrionário. O significado funcional da existência de fontes extra e intraembrionárias de células precursoras hematopoiéticas não foi estabelecido. No entanto, não há dúvida de que na embriogénese fígado humano é o órgão central de hematopoiese e para 6-12 semanas de gestação é a principal fonte de células-tronco hematopoiéticas que povoam a medula baço, timo e osso, RDA realizar funções afins nos períodos pré e pós-natais desenvolvimento.

Deve notar-se novamente que o fígado embrionário em comparação com outras fontes é caracterizado pelo maior conteúdo de HSC. Aproximadamente 30% das células CD344 do fígado embrionário têm um fenótipo de CD38. Ao mesmo tempo, o número de células precursoras linfóides (CD45 +) nos estágios iniciais da hematopoiese no fígado não é superior a 4%. Verificou-se que, à medida que o feto se desenvolve, de 7 a 17 semanas de gestação, o número de linfócitos B aumenta progressivamente com um "passo" mensal de 1,1%, enquanto o nível de SGC é permanentemente reduzido.

A atividade funcional das células estaminais hematopoiéticas também depende do período de desenvolvimento embrionário de sua fonte. Investigação da actividade de formação de colónias de células do fígado de embriões humanos de 6-8 minutos e 9-12 minutos semanas de gestação quando cultivadas em meio semi-sólido, na presença de FCE, GM-CSF, IL-3, IL-6 e EPO mostrou que o número total de colónias em 1 , 5 vezes maior quando se semeia o fígado embrionário HSV no início do desenvolvimento. Ao mesmo tempo, o número no fígado de tais células precursoras de mielopioses, como CFU-GEMM, é mais de três vezes maior que a 9ª a 12ª semanas de gestação nas semanas 6 a 8 semanas de embriogênese. Em geral, a atividade de formação de colônias de células hepáticas hematopoiéticas de embriões do primeiro trimestre de gestação foi significativamente maior que a do segundo trimestre das células do fígado fetal.

Os dados apresentados acima indicam que o fígado embrionário no início da embriogênese difere não só no aumento do conteúdo das células precursoras da hematopoiese precoce, mas suas células hematopoiéticas são caracterizadas por um maior espectro de diferenciação em diferentes linhas celulares. Essas características da atividade funcional das células hematopoiéticas do tronco do fígado embrionário podem ter um certo significado clínico, uma vez que suas características qualitativas permitem esperar um efeito terapêutico pronunciado no transplante mesmo de um pequeno número de células obtidas na gestação precoce.

No entanto, o problema do número de células-tronco hematopoiéticas necessárias para o transplante efetivo permanece aberto e relevante. Tentativas estão sendo feitas para resolvê-lo usando o alto potencial de auto-reprodução de células hematopoiéticas do fígado embrionário in vitro com a estimulação por citocinas e fatores de crescimento. Com a perfusão constante no biorreator do GSC precoce do fígado embrionário, após 2-3 dias de saída, é possível obter o número de células hematopoiéticas do caule 15 vezes mais altas do que o nível basal. Para comparação, deve notar-se que, para obter um aumento de 20 vezes no rendimento do sangue do cordão HSC nas mesmas condições, leva pelo menos duas semanas.

Assim, o fígado embrionário difere de outras fontes de células estaminais hematopoiéticas com maior conteúdo de células progenitoras hematopoiéticas comprometidas e precoces. Em uma cultura com fatores de crescimento, as células do fígado embrionário com o fenótipo CD34 + CD45Ra1 CD71l0W formam 30 vezes mais colônias do que células de sangue do cordão celular semelhantes e 90 vezes mais que o HSC da medula óssea. As diferenças no conteúdo de células progenitoras hematopoiéticas precoces que formam colônias misturadas são mais pronunciadas nessas fontes - a quantidade de CFU-GEMM no fígado embrionário excede a do sangue do cordão umbilical e medula óssea, respectivamente, por 60 e 250 vezes.

Importante é o fato de que até a 18ª semana de desenvolvimento embrionário (o período de início da hemopoiese na medula óssea), mais de 60% das células do fígado estão envolvidas na função hematopoiese. Uma vez que antes da 13a semana de desenvolvimento fetal em humanos são timo ausente e timócitos, respectivamente, o transplante de células hepáticas fetais hematopoiéticos de 6-12 semanas de gestação reduz significativamente o risco de reacção "enxerto versus hospedeiro" e não exige a selecção de um doador histocompatel, uma vez que permite relativamente fácil de conseguir quimerismo hemopoiético.