Hematopoyesis: claves de la generación de todas las células sanguíneas

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Dónde nacen

La médula ósea es el lugar de generación de las células sanguíneas circulantes maduras, incluidos los eritrocitos, los granulocitos y los monocitos, y el lugar donde tienen lugar la maduración del linfocito B.  La generación de todas las células sanguíneas, llamada  hematopoyesis (cuadro), ocurre al principio, durante el desarrollo fetal, en los islotes sanguíneos del saco vitelino y en el mesénquima paraaórtico, después se desplaza al hígado entre el tercer y cuarto mes de gestación, y finalmente pasa a la médula ósea.

Del feto a la pubertad

En el nacimiento, la hematopoyesis tiene lugar en los huesos de todo el esqueleto, pero cada vez se restringe más a la médula de los huesos planos, de manera que en la pubertad, la hematopoyesis se produce sobre todo en el esternón, las vértebras, los huesos ilíacos y las costillas. La médula roja que se encuentra en estos huesos consta de una estructura reticular espongiforme localizada entre trabéculas óseas largas. Los espacios en esta estructura contienen una red de sinusoides llenos de sangre recubiertos de células endoteliales unidas a una membrana basal discontinua. Fuera de los sinusoides hay grupos de precursores de células sanguíneas en varios estadios de desarrollo, así como adipocitos.

Precursores de las células sanguíneas Los precursores de las células sanguíneas maduran y migran a través de la membrana basal sinusoidal y entre las células endoteliales para entrar en la circulación vascular. Cuando la médula ósea se daña o  cuando se produce una demanda excepcional de producción de células sanguíneas nuevas, el hígado y el bazo se convierten a veces en zonas de hematopoyesis extramedular.

Los eritrocitos, los granulocitos, los monocitos, las DC, los mastocitos, las plaquetas, los linfocitos B, T y las ILC se originan todos de una HSC común en la médula ósea (cuadro). Las HSC son multipotentes, lo que significa que una sola HSC puede generar todos los diferentes tipos de células sanguíneas maduras. Las HSC se autorrenuevan, porque cada vez que se dividen, al menos una célula hija mantiene las propiedades de la célula troncal, mientras que la otra puede diferenciarse a lo largo de una línea particular (lo que se llama división asimétrica). Las HSC pueden identificarse por la presencia de marcadores de superficie, como las proteínas CD34 y c-Kit, y la falta de marcadores específicos de línea que se expresan en las células maduras. Las HSC se mantienen dentro de nichos anatómicos microscópicos especializados en la médula ósea. En estas localizaciones, las células estromales no hematopoyéticas proporcionan señales dependientes del contacto y factores de crecimiento necesarios para el ciclo continuo de las HSC. Las HSC dan lugar a dos tipos de células progenitoras pluripotentes, uno que genera células linfocíticas y mielocíticas y otro que produce más células mielocíticas, eritrocitos y plaquetas.

El progenitor común mielocítico-linfocítico da lugar a precursores comprometidos de las líneas celulares del linfocito T, el linfocito B y las ILC, así como algunas células mielocíticas. Los progenitores comunes mielocíticos-megacariocíticoseritrocíticos dan lugar a precursores comprometidos de las líneas eritrocítica, megacariocítica, granulocítica y monocítica, que dan lugar, respectivamente, a eritrocitos, plaquetas, granulocitos (neutrófilos, eosinófilos, basófilos) y monocitos maduros. La mayoría de las DC proceden de una rama de la línea monocítica. Los progenitores inmaduros de los mastocitos surgen de un precursor granulocítico/monocítico común, abandonan la médula ósea y maduran en mastocitos en los tejidos periféricos.

Proliferación y maduración

La proliferación y maduración de las células precursoras en la médula ósea está estimulada por citocinas. Muchas de estas citocinas se llaman  factores estimuladores de colonias,  porque se detectaron en un principio por su capacidad de estimular el crecimiento y el desarrollo de varias colonias leucocíticas o eritroides de células medulares. Las citocinas hematopoyéticas las producen las células estromales y los macrófagos en la médula ósea, lo que proporciona el ambiente local para la hematopoyesis. También las producen linfocitos T estimulados por el antígeno y macrófagos activados por citocinas o microbios, lo que proporciona un mecanismo para el reabastecimiento de los leucocitos que puedan haberse consumido durante las reacciones inflamatorias e inmunitarias.  Además de las células troncales que se autorrenuevan y su progenie en proceso de diferenciación, la médula contiene numerosas células plasmáticas secretoras de anticuerpos de vida larga. Estas células se generan en los órganos linfáticos periféricos como consecuencia del estímulo de los linfocitos B por antígenos y linfocitos T cooperadores y después migran a la médula ósea. Además, algunos linfocitos T memoria de vida larga también migran a la médula ósea y residen allí.