He Mocito Poi Ese

HEMATOPOIESE

Alexandra Mota S Serviço i d Hematologia de H t l i

Hospital Geral de S t A Santo António tó i Porto

Locais da Hematopoiese

Aspirado Medular

Biopsia de med medula la óssea

Biópsia de med medula la óssea (HE)

CFU S assay CFU-S assa

Ensaios Clonogénicos • CFU-S

( (Unidade formadora de colóniasbaço) Till and Mc Cullough(1961)

• CFU- GM (Unidade formadora de colónias -granulomonocíticas ) – Pluznick and Sachs (1965)

Bradley and Metcalf

Sistemas in vitro para o estudo da hematopoiése e dos factores que a regulam • Sistemas in vitro que suportam o desenvolvimento de células - da linha milóide - da linha linfóide

células imobilizadas podem ser isoladas

analizadas

repicadas

• células HSC podem ser usadas para estabelecer colónias mistas • células progenitoras podem ser usadas para estabeleciento de linhagens restrictas • Necessidade de factores de crescimento solúveis (citocinas) : sobrevivência proliferação diferenciação maturação

Ensaios Clonogénicos

Stem cell assa assays s IIn vitro it LTBMC(Long term bone marrow cultures) In vivo • Marrow repopulating assays (NOD / SCID mouse )

Culturas Celulares

• Culturas tipo DEXTER (1977) – Culturas dependentes p do estroma – Papel P ld do microambiente i bi h hematopoiético ié i

J.Clin. Invest.116:1195-1201(2006)

Estrutura Hierárquica do Tecido Hematopoiético • Células Stem • Células Progenitoras (CFU) – unidade formadora de colónias • Células Precursoras • Células Maduras

Características das células stem hematopoiéticas • Células pluripotenciais • Capacidade p de auto-renovação ç • Capacidade de reconstituição h hematopoiética ié i • Fase Go • CD34 positivas p • HLA DR -

Características das células progenitoras • Sem capacidade de auto-renovação • Capacidade de diferenciação limitada e irreversível • Potencial proliferativo baixo • Em ciclo celular

Diferenciação Hematopoiética

Microambiente Hematopoiético •

Regulação R l ã d da migração i ã d das células él l para o exterior

• Suporte da Hematopoiese • Regulação na produção de Factores de Crescimento Hematopoiético

Microambiente Hematopoiético

• Células do estroma • Componentes da matrix extracelular • Citocinas

Estroma Med Medular lar • Células de origem mesenquimatosa – Células endoteliais – Fibroblastos – Adipócitos Adi ó it – Osteoblastos

• Macrófagos

Componentes p da Matrix Extracelular • Colagéneo • Laminina • Trombospondina • Fibronectina – Produzida P d id por fib fibroblastos bl t e cél. él endoteliais d t li i

Reg lação da Hematopoiese Regulação • Interacção das células hematopoiéticas

– componentes da matrix extracelular

– células do estroma

Regulação g ç da Hematopoiese p

Receptores de citocinas Receptores de moléculas de adesão – Modulação ç da resposta p da HSC aos factores extracelulares – Indução ou inibição da proliferação e diferenciação celulares

Regulação g ç da Hematopoiese p • Moléculas de adesão – Integrinas (beta1) • Ad Adesão ã dos d neutrófilos t ófil ao endotélio d téli • Activação / Interacção com a matrix extracelular • Envio de “sinais” para diferenciação celular

– Superfamília das Igs • Receptores de antigénios • Receptores de FCH

Factores de Crescimento Angiogénico • VEGF - factor de crescimento endotelial e vascular • Família das Angiopoietinas

– Promovem a migração e proliferação das células endoteliais durante a formação da vasos sanguíneos – Modulam o crescimento e diferenciação das células hematopoiéticqs e a sua mobilização.

FACTORES REGULADORES DA HEMATOPOIESE

• Interleucinas (IL-1 (IL 1 ,IL IL-2 2, IL-3 IL 3,... IL-18) IL 18) • Factores de Crescimento Hematopoiético CSF- colony stimulating factors • Inibidores da Hematopoiese p

Interle cinas Interleucinas

• Glicoproteínas – Hematopoiese – Resposta Imune – Resposta à infecção

INTERLEUCINAS Interleucina

Síntese

Células Alvo

Cromossoma

IL-3 IL 3

Linfócitos T

Progenitores multipotentes

5q23-31 5q23 31

IL 5 IL-5

Linfócitos T Eosinófilos 5q23-31 5q23 31

IL-6

Fibroblastos Linfócitos T

Megacariócitos

7p21-14

IL-11

Macrofagos

Megacariócitos

19q13-13.4

Progenitores multipotentes lti t t

Factores de Crescimento Hematopoiético • • • •

Glicoproteínas Actuam sobre diferentes linhas celulares Efeito sobre a proliferação e diferenciação Acção sobre o funcionalismo celular: – Adesão – Fagocitose – Metabolismo celular – Citotoxicidade

Metcalf, D. Blood 2008;111:485-491

Metcalf, D. Blood 2008;111:485-491

Factores de Crescimento FCH

Síntese

Células Alvo

Cromossoma

G-CSF

Células do estroma Macrofagos

CFU-G Função/Número

17q11-22

GM-CSF

Células do estroma Linfócitos T

CFU-GM

5q31-32 q

Progenitores multipotentes Cél dendríticas(IL-4) ( )

Eritropoietina Rim Fígado g Trombopoietina

Fígado Rim

BFU-e CFU-e

7pterq22

Megacariócitos Stem cells BFU-e

3q26-27

Inibidores da Hematopoiese • MIP-1 (Proteina Inflamatória Macrofágica) • Interferons • TNF (Factor (F t de d Necrose N Tumoral) T l)

Metcalf, D. Blood 2008;111:485-491

Metcalf, D. Blood 2008;111:485-491

TROMBOCITOPOIESE

ERITROPOIESE

ERITROPOIESE

FCH Redundância FCHR d dâ i ou S Subtileza? btil ?

Uso clínico dos FCH • Objectivos

• Factores

– Tratar anemia

– Eritropoietina

– Acelerar granulopoiese

– G-CSF, GM-CSF

– Mobilização celular

– G-CSF

Metcalf, D. Blood 2008;111:485-491

FCH e terapê terapêutica tica da LMA

Mobili ação e” Homing” Mobilização

J.Clin. Invest.116:1195-1201(2006)

“The stem cell niches”

J.Clin. Invest.116:1195-1201(2006)

International Societyy for Cellular Therapy position statement • Minimal Criteria for defining Multipotent Mesenchymal Stromal Cells – Plastic adherent when maintained in standard culture conditions – – – – – – –

CD105+ CD75+ CD90+ CD45C CD34CD14CD115 CD115-

Cytotherapy.2006;8:315-317

Nauta, A. J. et al. Blood 2007;110:3499-3506

Visão esquemática da Hematopoiese