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3ª AulaHematologia 3º Ano 2010/2011

Orgãos hematopoiéticos‐ Medula óssea‐ Orgãos linfáticos e sistema imunitário

(Timo, gânglio linfático, baço, tecido não encapsulado:MALT, BALT e GALT)

Eritropoiese‐ Origem e desenvolvimento dos eritrócitos‐ Factores de crescimento específicos

‐ Ferro (ciclo, reservas)‐ Vitamina B12‐ Ácido fólico

‐ Série megaloblastica

Hemoglobina‐ Estrutura da molécula‐ Síntese do heme‐ Funções‐ Hemoglobinas: normais e anormais

Eritrócito‐ Metabolismo energético‐ Composição: membrana e citoplasma‐ Hemólise fisiológicaAdelaide Fernandes

OrgãosHematopoiéticos

Primários‐ Medula óssea

‐ Timo

Secundários‐ Baço

‐ Gânglios linfáticos

‐ Tecido linfóide não encapsulado 

(MALT, BALT, GALT):

‐ Amígdalas

‐ Placas de Peyer

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Medula óssea

Constituída por tecido esponjosolocalizado no interior dos ossoslongos, onde preenche todos osespaços intratrabeculares dos osso

Responsável pela hematopoiese

No RN toda a MO está envolvida nahematopoiese

Com a idade diminui a celularidade eaumenta a quantidade de gordura

• MO vermelha (activa) abundamos precursores das célulassanguíneas

• MO amarela (inactiva) apresenta numerosos adipócitos

A MO amarela pode ser activada seocorrer uma necessidade acrescidade hematopoiese

Medula óssea

Orgão hematopoiético com grandeactividade – visualização de grandenúmero de divisões celulares

Estrutura muito bem organizada, sendoum tecido altamente especializado

Contem todas as “stem cells” queoriginam os precursores das diferenteslinhagens sanguíneas

A identificação das células sanguíneas émais fácil num esfregaço que nos corteshistológicos, dada a elevada celularidadedestes

É na MO que têm origem as alterações queconduzem a um grande número dedoenças hematológicas e imunitárias

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Sistema Imunitário

‐ Timo

‐ Baço

‐ Gânglios linfáticos

‐ Tecido linfóide não encapsulado 

(MALT, BALT, GALT):

‐ Amígdalas

‐ Placas de Peyer

‐ Linfócitos circulantes(sangue e linfa )

‐ Linfócitos e plasmócitos(tec. conjuntivo)

Timo

Responsável pela maturação de linfócitosimaturos (timócitos) da medula óssea emlinfócitos T

Envolvido por cápsula de tecido conjuntivo queenvia trabéculas (interlobulares ouintralobulares) que separam o orgão em lóbulos(incompletos)

Zona cortical:• Tecido linfóide denso• Concentração de linfócitos pequenos,

macrófagos e elevado número de mitoses

Zona medular:• Tecido linfóide difuso• Diferenciação dos timócitos• Células reticulares epiteliais• Corpúsculos de Hassal por degeneração e

morte das células epiteliais

Barreira hemato‐tímica – capilares de endotéliocontínuo (sem poros) e membrana basal muitoespessa, envolvidos por células reticularesepiteliais na região do córtex

Cx‐córtex, M‐medula, C‐cápsula conjuntivo, S‐septo, Ep‐epiteliócitos,H‐corpúsculo de Hassal

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Baço

Responsável pela hemocaterese, função de filtro eresposta imunitária

Cápsula com trabéculas

Hilo: entrada de nervos e artérias e saída de veiase linfáticos eferentes

Polpa esplénica – tecido conjuntivo reticular,células retículares, macrófagos, plasmócitos elinfócitos B e T• Branca – fibras retículares, folículos com

arteríola central, linf. T e linf. B, zona marginalcom macrófagos e células dendríticas

• Vermelha – cordões esplénicos ou de Bilroth esinusóides ou seios esplénicos

Ganglio linfático

Responsável pela filtração da linfa,armazenamento de linf. T e proliferação earmazenamento de linf. B

Cápsula (C) com trabéculas e entrada doslinfáticos aferentes

Córtex (Cx):• Seios subcapsular (S) e peri‐trabecular• Folículos linfáticos (F)

Zona paracortical (P):• Vénulas pós‐capilares, células

dendríticas e linf. T

Medula (M):• Cordões medulares (MC) – linf. B,

plasmócitos e macrófagos• Seios medulares – sinusóides e

linfáticos eferentes

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Tecido linfóide não encapsulado

Tecido linfóide associado à mucosa

Forma infiltrados difusos e nódulos discretos que protegem da invasão dos microorganismos

Os folículos podem apresentar centro germinativo (folículo secundário – linfoblastos ou imunoblastos)ou não (primário), conforme tenham sofrido estimulação antigénica recente ou não.

Placas de Peyer Amígdala palatina

Eritropoiese

Conjuntos de mecanismosque conduzem à formaçãodos Glóbulos Vermelhos

Por dia são destruídos erepostos cerca de 0,8 a 1 %dos GV totais do organismo

Fenómeno adaptativo, emcaso de aumento dasnecessidades, a eritropoiesepode aumentar 7‐8 vezes

Adaptação da eritropoiese ao acréscimo das necessidades• O nº de eritroblastos ↑ na MO• O tempo de formação dos GV encurta (3‐4 dias)• ↑ o nº de reticulócitos• Policromatofilia (devida à imaturidade dos GV)• Macrocitose (por ↑ dos reticulócitos e encurtamento do nº de mitoses)• Eventual presença de eritroblastos acidófilos do Sangue Periférico

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Eritropoiese

EritropoieseCitoplasma Núcleo Diâmetro

• Basófilo (coloração azul‐escura, levemente violácea)

• Redondo• Cromatina frouxa• Nucléolos visíveis

18 μm

• Basófilo (pequenas zonas mais claras) • Redondo• Cromatina condensada• Nucléolos pouco visíveis

15 μm

• Policromatófilo (hemoglobina‐basofilia)

• Redondo• Cromatina grosseira• Nucléolos não‐visíveis• Relação núcleo‐citoplasma maior que a do EB

12 μm

• Acidófilo (hemoglobina)

• Redondo• Cromatina conspícua• Sem Nucléolos• Relação núcleo‐citoplasma maior que a do 

EPC

10 μm

• Acidófilo (precipitado basófilo: corado pelo azul de Cresil, forma um “retículo”) • Ausente 8 μm

• Acidófilo • Forma de disco bicôncavo • Ausente

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Eritroblastos

P: próeritroblasto ou prónormoblasto; E1: eritroblasto ou normoblasto basófico;E2: eritroblasto ou normoblasto policromatófilo; E3: eritroblasto ou normoblasto ortocromático.

P

E1

E1

E2

E2

E3

E3

E3

Reticulócitos

Reticulócitos são glóbulos vermelhos jovens e anucleadosmas que ainda contêm restos de RNA

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Efeito da hipóxia e da eritropoietina na síntese dos eritrócitos

Faz‐se essencialmente graças à acção daeritropoietina

Produzida maioritáriamente pelas célulasperitubulares do rim (eventualmente pelasendoteliais hepáticas)

A síntese da eritropietina é regulada pelaoxigenação tecidular, ou seja, é aumentadapela hipóxia via o HIF e deprimida pelahiperoxigenação ou ↑ da massa globularcirculante (ex: transfusão)

• Diferenciação das células mãe em próeritroblastos

• Indução da síntese da hemoglobina

• ↑ da velocidade de síntese da hemoglobina

• Aceleração da saída dos reticulócitos da MO

• Andrógenios ↑ a síntese de eritropietina

Factores exógenos necessários à eritropoiese

Síntese da Hemoglobina

Ferro

Vitamina B6

Síntese do ADN

Vitamina B12

Ácido fólico

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Ferro

Ciclo diário do Ferro

É o factor exógeno mais consumidoquando há um ↑ da eritropoiese

Perdas diárias (± 1 mg)compensadas por aporte alimentar(10‐15 mg/dia)

Só 10‐20% do Fe ingerido éabsorvido no duodeno como Fe2+,após libertação das proteínasalimentares que o contêm

Depois de atravessar o enterócito oFe liga‐se à transferrina (ousiderofilina) que o transporta até aolocal de utilização (2 átomos de Fepor molécula de siderofilina)

Ferro

Só 10% do Fe ingerido atravessa os enterócitos para se ligar à transferrina, o resto é eliminadopor via fecal

O Fe liga‐se à transferrina dependendo do grau de saturação

Quando as necessidades ↑, a transferrina cede o Fe à eritropoiese e às reservas, ficandoinsaturada, pelo que aumenta a taxa de absorção

Em necessidades acrescidas ↑a síntese de transferrina

Quanto mais rica a MO maior a sua necessidade em Fe. No entanto o limite máximo deabsorção é de ~10mg. Aportes maiores só por Fe medicamentoso.

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Utilização do Ferro pela eritropoiese

Quantitativamente a maioria do Fe doorganismo está nos GV sob a forma deFerro hemoglobínico (~3 g)

O Fe libertado pelos GV que morremtodos os dias é quase todo reutilizadopelos GV neoformados, formando umcircuito quase fechado

A destruição dos GV ocorremaioritariamente nos macrófagos dobaço e acessoriamente nos do fígado eMO

O Fe libertado é transportado pelatransferrina (via TfR presente namembrana dos eritroblastos), liberta os2 átomos de Fe que transporta e segueinsaturada

As reservas contêm cerca de 1/3 daquantidade existente nos GV (~600 mgnas mulheres e 1200 mg nos homens)

Transferrina ou siderofilina

β‐globulina de síntese hepática

Transporte 2 Fe2+/molécula

Saturada a 1/3 da sua capacidade

Recebe Fe2+ ~20 mg/dia do SRE

Recebe Fe2+ ~1 mg/dia da dieta alimentar

Cede Fe2+ aos eritroblastos através deligação aos receptores

Transferrina

Fe2+ (30%) Capacidade de fixação (70%)

Capcidade de fixação ↑ = marcador de ferropénia

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Ferro ‐ reservas

FerritinaFixa o Fe2+, evita a citotoxicidade(protege as células dos orgãoshemocateréticos)

Reserva rapidamente disponível

Síntese estimulada pela [Fe2+]

Pequena fracção circulanterelacionada com o SRE

↑ em processos inflamatórios(fase aguda)

HemossiderinaReserva lentamente disponível

Ferritina parcialmente degradada

Insolúvel em meio aquoso (precipita)

Sobrecarga em Fe:Hemossiderose – s/ lesão tecidularHemocromatose – c/ fibrose tecidular

Coloração de Perls +

Distribuição do Ferro no Adulto

Homem (g) Mulher (g) % do total

Hemoglobina 2,4 1,7 65

Ferritina e Hemossiderina 1 0,3 30

Mioglobina 0,15 0,12 3,5

Enzimas hemínicos (CAT, POX, Cit, Flavoprot) 0,02 0,015 0,5

Ligado à transferrina 0,004 0,003 0,1

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Vitamina B12

Presente nos alimentos, sobretudode origem animal

Importante para a síntese dosácidos nucleicos

Necessidades diárias: 1‐2 μg

Reservas existentes no homem :3000 μg

Vitamina B12

Funções:Essencial para a produção normal dascélulas hematopoiéticas

As suas funções estão relacionadascom as do ácido fólico

Actua como co‐enzima em 2 viasmetabólicas:

• Conversão de homocisteína emmetionina (única via de síntese deradicais metilo no homem)

• Via dos ácidos gordos tricarboxilados(conversão do ácido metilmalónico emsuccínico)

Interfere na absorção dos folatos pelascélulas medulares

A cobalamina liga‐se ao factor intrínseco (FI) de Castle formando um complexo que vai serabsorvido no ileon. O FI é degradado no interior dos enterócitos

A cobalamina libertada liga‐se maioritariamente ao seu transportador principal: atranscobalamina II

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Folatos

• Estrutura básica: ác. Pteroilglutâmico• Existe nos alimentos animais e vegetais• Necessidades diárias: 200‐300 mg/dia• Reservas no homem: 10‐20 mg/dia• Facilmente destruídos por agentes físicos (luz,

calor…)

AbsorçãoAbsorvidos no intestino delgado por mecanismos detransporte activo

No processo de absorção intervêm diversas enzimasque promovem a sua redução ou metilação

No sangue aparece apenas na formametiltetraidrofolato. Co‐enzima de várias reacçõescelulares

O metiltetraidrofolato é p principal dador de radicaismetilo para formar a metilcobalamina. Esse radical étransmitido à hemocísteína para a formação dametionina (AA essencial para a síntese de proteínas)

Uma síntese proteica adequada é essencial para aformação dos ácidos nucleicos das célulashematopoiéticas neossintetisadas

Série megaloblástica

Eritrócitos normais (1), macrócitos (2),megalócitos ovais (3), granulócitoshipersegmentados (4).

O metabolismo da vit B12 e dos folatos estáintimamente ligado

A deficiência em metilcobalamina origina problemasna formação de tetraidrofolato responsável peladiminuição da síntese de ADN

A ↓ da síntese de ADN origina várias alteraçõesmorfológicas tais como: gigantismo celular,modificações grosseiras da cromatina e alteraçõescromossómicas

Eritropoiese ineficaz

Transformação megaloblástica (falta folatos e vit B12)

Hipercelularidade da MO

SP com macrocitose, megalocitose e poiquilocitose

Os neutrófilos podem apresentar gigantismo ehipersegmentação nuclear

Eventual ocorrência de reacção leuco‐eritroblástica(precursores granulocíticos e eritroblastos no SP)

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Normocitose Macrocitose

Série megaloblástica

Linfócito (1), plaquetas (2).

Hemoglobina

A hemoglobina é uma metaloproteína quecontém ferro presente nos GV e quepermite o transporte de oxigénio pelosistema circulatório

Distribuição do OxigénioA distribuição é feita através da interacçãoda hemoglobina com o oxigénio do ar,formando‐se a oxihemoglobina

Chegando às células do organismo, ooxigénio é libertado e o sangue arterial(vermelho) transforma‐se em venoso(vermelho arroxeado)

A hemoglobina livre pode ser re‐utilizadano transporte de oxigénio

A hemoglobina distribui o oxigénio paratodas as partes do corpo irrigadas porvasos sanguíneos

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Hemoglobina ‐ Estrutura

É uma proteína alostérica, pois aligação e a libertação do oxigénio éregulada por mudanças na estruturaprovocadas pela própria ligação dooxigénio ao grupo heme

O aumento de GV no sangue(eritrocitose) geralmente dá‐se poruma adaptação fisiológica doorganismo em locais de altitudeelevada

Uma vez que o aumento de GVfavorece o transporte de oxigénio pelosangue, o seu uso melhora aperformance de atletas

Hemoglobina

É uma proteína tetramérica conjugada ecomplexa de PM = 64458 daltons

Constituída por 4 núcleos pirrólicos queconferem cor vermelha à hemoglobina,ligados a uma protoporfirina. Estaprotoporfirina é o heme. Estes núcleosestão ligados a uma cadeia polipeptidica(globina)

4 heme e 4 cadeias de globina formamuma molécula de hemoglobina

O heme possui um átomo de Fe, quetem de ser ferroso (Fe2+) para exercer afunção de ligação com o oxigénio

A globina é formada por 4 cadeiasglobínicas (polipéptidos), idênticas 2 a 2,sendo sempre de 22 tipos diferentespara cada tipo de globina

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Síntese do Heme

O Fe intracitoplasmático entra namitocôndria do eritroblasto onde seprocessa a síntese do heme

O Fe em excesso deposita‐se nocitoplasma sob a forma de agregados(ferritina) originando ossideroblastos

Os eritroblastos utilizam os AA(glicina e ác. Succínico) para aformação do ác. δ‐aminolevulínico(ALA)

2 moles de ALA condensam‐se paraformar 1 anel pirrólico, depois 4destes anéis reagem formando 1 aneltetrapirrólico que vai originar aprotoporfirina, que se une ao Feoriginando o heme

Formação da Hemoglobina  e funções 

Funções:

Transporte de O2 dospulmões aos tecidos. Cadamole de Hb fixa 4 moles deO2 transformando‐se emoxi‐hemoglobina

Transporte do CO2 (40%)dos tecidos aos pulmões(fixação aos AA laterais daglobina) constituíndo acarboxi‐hemoglobina

Transporte do NO

Eritroblasto

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Tipos de hemoglobina 

Tipo Características % no organismo

Hb A12 cadeias α (141 AA) + 2 cadeias β (146 AA)

Estas cadeias possuem a propriedade de fixação e libertação do O2. Por isso os outros tipos de Hb não transportam efectivamente o O2.

97%

Hb A2 2 cadeias α + 2 cadeias δ 1‐3%

Hb F 2 cadeias α + 2 cadeias γ 1%(prevalece no RN)

Hb C É mutante, ocorre por troca do ác. glutâmico pela lisina no sexto AA da cadeia β da Hb A

Hb S É mutante, ocorre por troca do ác. glutâmico pela valina no sexto AA da cadeia β da Hb A

Hemoglobinas normais e anormais

Electroforese em acetato de celulose, pH alcalino

NRNASAFSS

β Talassémia

‐+

A      F              S                  A2 Anidrasecarbónica

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Citoplasma do eritrócito ‐ composição

Concentração eritrocitária

Hemoglobina 35%

Água 60%

Outros componentes 5%

Outros componentes: proteínas do estroma,lípidos, fosfolípidos (lecitina, cefalina eesfingomielina), colesterol livre, ésteres docolesterol, gordura neutra, vitaminas (co‐enzimas), glicose para energia, enzimas(colinesterase, fosfatase, anidrase carbónica,peptidases e outras relacionadas com aglicólise), minerais (electrólitos) como o enxofre,fósforo, cloro (principal ião intracelular),magnésio, sódio e potássio

Metabolismo energético

Glicólise anaeróbiaVia de Embden‐Mayerhof(90% de utilização da glucose)Regenera ATP e NADH

Glicólise aeróbiaCiclo das pentoses‐fosfato(10% de utilização da glucose)Mecanismo que aumenta com o stresseoxidativoRegenera NADPH

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Membrana do eritrócito ‐ composição

Lípidos95% são constituídos por fosfolípidos ecolesterol, presentes em proporções idênticas

A maior parte dos lípidos encontra‐seorganizada em dupla camada (grupos polaresposicionados para fora e não polares paradentro formando um core hidrofóbico), quepodem movimentar‐se no plano em que estãoinseridos

ProteínasIntegrais

Muitas vezes transmembranares. Possuem umsegmento central hidrofóbico que reage com adupla camada fosfolipídica. Com uma porçãoexterna glicosilada e um segmento polar citosólico

PeriféricasSituadas na face citosólica formando uma redeadjacente à membrana, constituíndo ocitoesqueleto membranar. Estabelecem ligaçõescom as proteínas transmembranares e os lípidosda membrana

Proteínas integrais e periféricas da membrana do eritrócito

GPA, glicoforina A; GPC, glicoforina C