De dannede elementers levetid er meget kort. Selv om en type leukocytter kaldet hukommelsesceller kan overleve i årevis, lever de fleste erytrocytter, leukocytter og trombocytter normalt kun nogle få timer til nogle få uger. Kroppen skal derfor danne nye blodceller og blodplader hurtigt og kontinuerligt. Når du donerer en enhed blod under en blodindsamling (ca. 475 mL eller ca. 1 pint), erstatter din krop typisk det donerede plasma inden for 24 timer, men det tager ca. 4 til 6 uger at erstatte blodcellerne. Dette begrænser den hyppighed, hvormed donorer kan bidrage med deres blod. Den proces, hvorved denne udskiftning sker, kaldes hæmopoiese eller hæmatopoiese (fra den græske rod haima- = “blod”; -poiesis = “produktion”).

Steder for hæmopoiese

Forud for fødslen sker hæmopoiese i en række væv, begyndende med æggeblommesækken hos det udviklende embryo og fortsætter i fosterets lever, milt, lymfevæv og til sidst den røde knoglemarv. Efter fødslen sker den største del af hæmopoieseproduktionen i den røde marv, et bindevæv i mellemrummene i det svampede (spongiøse) knoglevæv. Hos børn kan hæmopoiese forekomme i marvhulen i de lange knogler; hos voksne er processen stort set begrænset til kranie- og bækkenknoglerne, hvirvlerne, brystbenet og de proximale epifyser af femur og humerus.

I hele voksenalderen bevarer leveren og milten deres evne til at generere de dannede elementer. Denne proces kaldes extramedullær hæmopoiese (hvilket betyder hæmopoiese uden for marvhulen i de voksne knogler). Når en sygdom som f.eks. knoglekræft ødelægger knoglemarven, hvorved hæmopoiese svigter, kan extramedullær hæmopoiese sættes i gang.

Differentiering af dannede elementer fra stamceller

Alle dannede elementer opstår fra stamceller i den røde knoglemarv. Husk på, at stamceller gennemgår mitose plus cytokinese (celledeling) for at give anledning til nye datterceller: Den ene af disse forbliver en stamcelle, og den anden differentierer sig til en af et vilkårligt antal forskellige celletyper. Stamcellerne kan betragtes som et hierarkisk system med et vist tab af evnen til at diversificere sig på hvert trin. Den totipotente stamcelle er zygoten, dvs. det befrugtede æg. Den totipotente (toti- = “alle”) stamcelle giver anledning til alle celler i det menneskelige legeme. Det næste niveau er den pluripotente stamcelle, som giver anledning til flere forskellige typer celler i kroppen og nogle af de bærende fostermembraner. Under dette niveau er den mesenkymale celle en stamcelle, som kun udvikler sig til bindevævstyper, herunder fibrøst bindevæv, knogler, brusk og blod, men ikke til epitel, muskler og nervevæv. Et trin lavere i hierarkiet af stamceller er den hæmopoietiske stamcelle eller hæmocytoblast. Alle de dannede elementer i blodet stammer fra denne specifikke celletype.

Hæmopoiese begynder, når den hæmopoietiske stamcelle udsættes for passende kemiske stimuli, der kollektivt kaldes hæmopoietiske vækstfaktorer, som får den til at dele sig og differentiere sig. Den ene dattercelle forbliver en hæmopoietisk stamcelle, hvilket gør det muligt at fortsætte hæmopoiesen. Den anden dattercelle bliver til en af to typer mere specialiserede stamceller (figur 1):

• Lymfoide stamceller giver anledning til en klasse af leukocytter kendt som lymfocytter, som omfatter de forskellige T-celler, B-celler og naturlige dræberceller (NK), der alle fungerer i forbindelse med immunitet. Hæmopoiese af lymfocytter forløber imidlertid noget anderledes end processen for de andre dannede elementer. Kort sagt vandrer lymfoide stamceller hurtigt fra knoglemarven til lymfevæv, herunder lymfeknuder, milt og thymus, hvor deres produktion og differentiering fortsætter. B-celler har fået dette navn, fordi de modnes i knoglemarven, mens T-celler modnes i thymus.
• Myeloiske stamceller giver anledning til alle de andre dannede elementer, herunder erytrocytter, megakaryocytter, der producerer blodplader, og en myeloblast-linje, der giver anledning til monocytter og tre former for granulære leukocytter: neutrofile, eosinofile og basofile.

Lymphoide og myeloide stamceller deler sig ikke umiddelbart og differentierer sig til modne dannede elementer. Som det fremgår af figur 1, er der flere mellemstadier af forstadieceller (bogstaveligt talt forløberceller), hvoraf mange kan genkendes på deres navne, som har endelsen -blast. For eksempel er megakaryoblaster forløbere for megakaryocytter, og proerythroblaster bliver til reticulocytter, som udstøder deres kerne og de fleste andre organeller, inden de modnes til erythrocytter.

Hæmopoietiske vækstfaktorer

Udviklingen fra stamceller til forløberceller til modne celler igangsættes igen af hæmopoietiske vækstfaktorer. Disse omfatter følgende:

• Erythropoietin er et glykoproteinhormon, der udskilles af de interstitielle fibroblastceller i nyrerne som reaktion på lave iltniveauer. Det tilskynder til produktion af erytrocytter. Nogle atleter bruger syntetisk erythropoietin som et præstationsfremmende stof (såkaldt bloddoping) for at øge antallet af røde blodlegemer og dermed øge ilttilførslen til vævene i hele kroppen. Erythropoietin er et forbudt stof i de fleste organiserede sportsgrene, men det anvendes også medicinsk til behandling af visse anæmier, specielt dem, der udløses af visse typer kræft, og andre sygdomme, hvor et øget antal erytrocytter og iltniveau er ønskeligt.
• Thrombopoietin, et andet glykoproteinhormon, produceres af leveren og nyrerne. Det udløser udviklingen af megakaryocytter til blodplader.
• Cytokiner er glykoproteiner, der udskilles af en lang række celler, herunder røde knoglemarv, leukocytter, makrofager, fibroblaster og endothelceller. De virker lokalt som autokrine eller parakrine faktorer, stimulerer proliferationen af progenitorceller og bidrager til at stimulere både uspecifik og specifik modstandsdygtighed over for sygdom. Der findes to hovedundertyper af cytokiner, der er kendt som koloni-stimulerende faktorer og interleukiner.
  • Koloni-stimulerende faktorer (CSF’er) er glykoproteiner, der virker lokalt som autokrine eller parakrine faktorer. Nogle udløser differentieringen af myeloblaster til granulære leukocytter, nemlig neutrofile, eosinofile og basofile. Disse kaldes granulocyt-CSF’er. En anden CSF fremkalder produktionen af monocytter, de såkaldte monocyt-CSF’er. Både granulocytter og monocytter stimuleres af GM-CSF; granulocytter, monocytter, trombocytter og erytrocytter stimuleres af multi-CSF. Syntetiske former af disse hormoner gives ofte til patienter med forskellige former for kræft, der modtager kemoterapi, for at genoplive deres WBC-tal.
  • Interleukiner er en anden klasse af cytokin-signalmolekyler, der er vigtige for hæmopoiese. Man troede oprindeligt, at de kun blev udskilt af leukocytter og kun kommunikerede med andre leukocytter, og de blev opkaldt derefter, men man ved nu, at de produceres af en række celler, herunder knoglemarv og endothelium. Forskere har nu mistanke om, at interleukiner kan spille andre roller i kroppens funktion, herunder differentiering og modning af celler, immunitet og inflammation. Indtil nu er der blevet identificeret mere end et dusin interleukiner, og andre vil sandsynligvis følge. De er generelt nummereret IL-1, IL-2, IL-3 osv.

Negative virkninger af bloddoping

Den simple handling at øge antallet af røde blodlegemer i blodet kan være forbundet med hyperviskositetssyndromet, som er karakteriseret ved øget blodviskositet og nedsat hjertemængde og blodgennemstrømningshastighed, hvilket resulterer i en reduktion af den perifere ilttilførsel. Dette øger risikoen for hjerteanfald, slagtilfælde, flebitis og lungeemboli, som er set i tilfælde, hvor der er genindført for meget blod i blodstrømmen. Fordi bloddoping øger mængden af røde blodlegemer, introducerer det effektivt en tilstand kaldet polycytæmi, en blodforstyrrelse, som har kendte negative følger som f.eks. hjerteanfald eller slagtilfælde. Et andet problem er blodforurening under tilberedning eller opbevaring. Der blev konstateret forurening i 1 ud af hver 500 000 transfusioner af røde blodlegemer i 2002. Blodforurening kan føre til septikæmi eller en infektion, der påvirker hele kroppen.

-Wikipedia

Bone Marrow Sampling and Transplants

I nogle tilfælde vil en sundhedstjenesteyder bestille en knoglemarvsbiopsi, en diagnostisk test af en prøve af rød knoglemarv, eller en knoglemarvstransplantation, en behandling, hvor en donors sunde knoglemarv – og dens stamceller – erstatter en patients defekte knoglemarv. Disse prøver og procedurer anvendes ofte til at hjælpe med at diagnosticere og behandle forskellige alvorlige former for anæmi, såsom thalassemia major og seglcelleanæmi, samt visse former for kræft, især leukæmi.

Herfor var det tidligere, når en knoglemarvsprøve eller transplantation var nødvendig, nødvendigt at indføre en stor kanyle i området nær bækkenknoglernes bækkenkam (os coxae). Dette sted blev foretrukket, da dets placering tæt på kropsoverfladen gør det mere tilgængeligt, og det er relativt isoleret fra de fleste vitale organer. Desværre er proceduren ret smertefuld.

Nu kan direkte prøveudtagning af knoglemarv ofte undgås. I mange tilfælde kan stamceller isoleres på blot et par timer fra en prøve af patientens blod. De isolerede stamceller dyrkes derefter i kultur med de relevante hæmopoietiske vækstfaktorer og analyseres eller fryses undertiden ned til senere brug.

For en person, der har brug for en transplantation, er en matchende donor afgørende for at forhindre immunsystemet i at ødelægge donorcellerne – et fænomen, der er kendt som vævsafstødning. For at behandle patienter med knoglemarvstransplantation er det først nødvendigt at ødelægge patientens egen syge knoglemarv ved hjælp af stråling og/eller kemoterapi. Derefter gives stamceller fra donorknoglemarven intravenøst. Fra blodbanen etablerer de sig i modtagerens knoglemarv.

Kapitelgennemgang

Igennem hæmopoieseprocessen produceres de dannede elementer i blodet løbende og erstatter de relativt kortlivede erytrocytter, leukocytter og trombocytter. Hæmopoiese begynder i den røde knoglemarv med hæmopoietiske stamceller, der differentierer sig til myeloid og lymfoid lineage. Myeloide stamceller giver anledning til de fleste af de dannede elementer. De lymfoide stamceller giver kun anledning til de forskellige lymfocytter, der betegnes som B- og T-celler og NK-celler. Hæmopoietiske vækstfaktorer, herunder erythropoietin, trombopoietin, koloni-stimulerende faktorer og interleukiner, fremmer proliferation og differentiering af de dannede elementer.

Selvkontrol

Svar på nedenstående spørgsmål for at se, hvor godt du forstår de emner, der blev behandlet i det foregående afsnit.

Glossar

Benmarvsbiopsi: diagnostisk test af en prøve af rød knoglemarv

knoglemarvstransplantation: behandling, hvor en donors sunde knoglemarv med stamceller erstatter patientens syge eller beskadigede knoglemarv

kolonistimulerende faktorer (CSF’er): glykoproteiner, der udløser spredning og differentiering af myeloblaster til granulære leukocytter (basofile, neutrofile og eosinofile)

cytokiner: cytokiner, der udløser spredning og differentiering af myeloblaster til granulære leukocytter (basofile, neutrofile og eosinofile)

klasse af proteiner, der virker som autokrine eller parakrine signalmolekyler; i det kardiovaskulære system stimulerer de proliferation af progenitorceller og bidrager til at stimulere både uspecifik og specifik modstand mod sygdom

erythropoietin (EPO): glykoprotein, der sætter knoglemarven i gang med at producere RBC’er; udskilles af nyrerne som reaktion på lavt iltniveau

hæmocytoblast: hæmopoietisk stamcelle, der giver anledning til de dannede elementer i blodet

hæmopoiesis: produktion af de dannede elementer i blodet

hæmopoietiske vækstfaktorer: kemiske signaler, herunder erythropoietin, trombopoietin, koloni-stimulerende faktorer og interleukiner, der regulerer differentiering og proliferation af bestemte blodforstadieceller

hæmopoietisk stamcelle: hæmopoietisk stamcelle: type pluripotente stamceller, der giver anledning til de dannede elementer i blodet (hæmocytoblaster)

interleukiner: signalmolekyler, der kan fungere i hæmopoiese, inflammation og specifikke immunreaktioner

lymphoide stamceller: type hæmopoietiske stamceller, der giver anledning til lymfocytter, herunder forskellige T-celler, B-celler og NK-celler, der alle fungerer i immuniteten

myeloide stamceller: type hæmopoietiske stamceller, der giver anledning til lymfocytter, herunder forskellige T-celler, B-celler og NK-celler, der alle fungerer i immunforsvaret

myeloide stamceller: type hæmopoietisk stamcelle, der giver anledning til nogle dannede elementer, herunder erythrocytter, megakaryocytter, der producerer blodplader, og en myeloblast-linje, der giver anledning til monocytter og tre former for granulære leukocytter (neutrofile, eosinofile og basofile)

pluripotente stamcelle: stamcelle: stamcelle, der stammer fra totipotente stamceller og er i stand til at differentiere sig til mange, men ikke alle celletyper

totpotent stamcelle: embryonal stamcelle, der er i stand til at differentiere sig til alle kroppens celler; muliggør fuld udvikling af en organisme

thromboopoietin: hormon, der udskilles af leveren og nyrerne, og som tilskynder til udvikling af megakaryocytter til trombocytter (blodplader)