Composição da Medula Óssea

A medula óssea, o local primário da hematopoiese, é encontrada nas cavidades dos ossos esponjosos e nos canais medulares dos ossos longos. Existem 2 tipos: medula vermelha (hematopoiética com abundantes células sanguíneas) e medula amarela (predominantemente preenchida com adipócitos). A composição da medula humana muda com a idade. Nos jovens, toda a medula óssea é vermelha, pois há aumento da produção de células sanguíneas. À medida que a idade aumenta, há uma mudança gradual para a variedade de medula amarela. A medula amarela pode reverter para medula vermelha quando a hematopoiese é necessária (por exemplo, anemia). A medula vermelha, por hematopoiese, produz cerca de 6 bilhões de células por quilograma por dia. O processo depende de células hematopoiéticas (células estaminais e progenitoras) produzindo células efetoras maduras (linfócitos, plaquetas, granulócitos, eritrócitos) com o auxílio de elementos não hematopoiéticos. A produção é regulada por citocinas libertadas no ambiente da medula óssea e feedback dos tecidos-alvo. A estrutura da medula permite que a hematopoiese ocorra na área extravascular e, após a diferenciação em estadios, as células sanguíneas são libertadas na circulação.

Última atualização: 3 May, 2022

Responsibilidade editorial: Stanley Oiseth, Lindsay Jones, Evelin Maza

Descrição Geral

Definição

A medula óssea é o tecido esponjoso encontrado nos canais medulares dos ossos longos e nas cavidades dos ossos esponjosos.

  • Local primário de formação de células sanguíneas (até o 5º mês de gestação):
    • 1º mês no útero: a mesoderme do saco vitelino
    • Do 2º ao 3º mês: A hematopoiese move-se para o fígado (e baço).
    • Até o 5º mês: A hematopoiese ocorre na medula óssea, que se torna a fonte predominante de células sanguíneas.
  • Outras funções:
    • Destruição de hemácias antigas (em bilirrubina, ferro, globina) via macrófagos e reutilização de ferro
    • Armazenamento de gordura através dos adipócitos
  • A formação de células sanguíneas (hematopoiese) é ajustada de acordo com as necessidades e é necessária, pois a vida útil das células é limitada:
    • GBs: algumas horas a dias
    • Plaquetas: até 10 dias
    • GVs: 120 dias
  • O suprimento sanguíneo principal é de 1 ou mais artérias nutrientes:
    • Penetra na medula do osso
    • As artérias medulares têm ramos radiais que viajam para a superfície interna do córtex e conectam-se ao suprimento arterial periosteal menor.
    • Do córtex, os capilares retornam à cavidade medular e formam uma rede de sistemas sinusoidais.
  • Os nervos mielinizados e não mielinizados (que entram pelos canais nutrientes) fornecem a inervação.
Suprimento de sangue no osso

A imagem mostra o suprimento de sangue (artéria e veia)

Imagem : “609 Body Supply to the Bone” por OpenStax College. Licença: CC BY 3.0

Tipos de medula

  • Com base no exame macroscópico:
    • Medula óssea vermelha:
      • Hematopoiética/formadora de sangue
      • Células sanguíneas abundantes
      • O nível diminui com a idade.
      • Localizada em: ossos achatados (crânio, esterno, vértebras, escápulas e ossos pélvicos), epífises de ossos longos (fémur, tíbia, úmero)
    • Medula óssea amarela:
      • Não hematopoiética
      • Cheio de adipócitos
      • O nível aumenta com a idade.
      • Localizada na diáfise dos ossos longos
  • Diferenças e desenvolvimento:
    • No recém-nascido, toda a medula óssea é vermelha e é ativa na produção de células sanguíneas.
    • À medida que a idade aumenta, há uma mudança gradual para a variedade de medula amarela.
    • Em certas condições (hemorragia grave, anemia ou hipóxia), a medula amarela reverte para vermelha.

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Células e Estruturas da Medula Óssea

Hematopoiética

  • Células estaminais hematopoiéticas (HSCs, pela sigla em inglês):
    • Células multipotentes com capacidade de auto-renovação e diferenciação para todas as células da linhagem hematopoiética
    • HSCs estão em estreita associação com as células de revestimento ósseo.
  • Células progenitoras multipotentes (MPP, pela sigla em inglês):
    • HSCs progridem para células MPP.
    • Não auto-renováveis, mas com potencial para diferenciação de linhagem completa
  • Progenitores oligopotentes:
    • As células MPP desenvolvem-se ainda mais a jusante em progenitores oligopotentes:
      • Progenitores linfoides comuns (CLPs, pela sigla em inglês)
      • Progenitores mieloides comuns (CMPs, pela sigla em inglês)
    • CMPs e CLPs desenvolvem-se em progenitores com restrição de linhagem e, através de estadios, eventualmente tornam-se células efetoras ou células diferenciadas:
      • Granulócitos: com grânulos de secreção no citoplasma (eosinófilos, neutrófilos, basófilos)
      • Monócitos: diferenciam-se em macrófagos
      • Megacariócitos: tornam-se plaquetas
      • Eritrócitos ou hemácias: células transportadoras de oxigénio, bicôncavas sem núcleo
      • CLP → linfócitos
    • As células maduras estão na área perissinusoidal.

Não hematopoiética

Estruturas que fornecem um microambiente que suporta a diferenciação de células hematopoiéticas e proliferação de células sanguíneas:

  • Células ósseas:
    • Fornecem suporte para a medula óssea
    • Revestimento endosteal: camada de células planas na superfície interna das cavidades ósseas
    • São encontrados osteoclastos e osteoblastos no revestimento.
  • Estroma medular:
    • Não participa do processo de hematopoiese, mas fornece fatores de crescimento/citocinas
    • Formada por células estromais ou reticulares, macrófagos e a matriz extracelular no espaço extravascular
    • Os adipócitos suportam células mieloides e linfoides em estadio avançado (não em estadio progenitor) e são para armazenamento de gordura/lípidos.
  • Sinusoides (revestidos com células endoteliais):
    • A hematopoiese ocorre nos espaços extravasculares.
    • Os sinusóides fornecem uma barreira entre a circulação e o processo hematopoiético, impedindo a libertação de células sanguíneas imaturas da medula óssea.
    • As células sanguíneas diferenciadas passam através do endotélio dos vasos sanguíneos por migração transcelular e entram na circulação.

Hematopoiese

Produção de células sanguíneas

A hematopoiese começa com uma HSC, estimulada a dividir-se e diferenciar com estímulos químicos apropriados (fatores de crescimento hemopoiéticos).

  • As células estaminais linfoides dão origem aos linfócitos:
    • Células T
    • Células B
    • Células “natural killer” (NK)
  • As células estaminais mieloides eventualmente diferenciam-se em plaquetas, eritrócitos, granulócitos e monócitos:
    • A IL-3 estimula a diferenciação de HSCs multipotentes em células progenitoras mieloides.
    • Fator estimulador de colónias de granulócitos e macrófagos (GM-CSF, pela sigla em inglês) → diferenciação de progenitores mieloides em granulócitos (neutrófilos) e monócitos
    • IL-5 → diferenciação em eosinófilos
    • Trombopoietina (TPO) → diferenciação em trombócitos (plaquetas)
    • EPO → diferenciação em eritrócitos (GV’s)
Hematopoiese da medula óssea

Hematopoiese da medula óssea: proliferação e diferenciação dos elementos figurados do sangue
UFC-GEMM: unidade formadora de colónias: granulócito, eritrócito, monócito, megacariócito
UFC-GM: unidade formadora de colónias: granulócito-macrófago
GM-CSF: fator estimulador de colónias de granulócitos-macrófagos
M-CSF: fator estimulador de colónias de macrófagos
G-CSF: fator estimulador de colónias de granulócitos
NK: “natural killer”
TPO: trombopoietina

Imagem por Lecturio. Licença: CC BY-NC-SA 4.0

Principais fatores de crescimento hematopoiético

Tabela: Principais fatores de crescimento hematopoiético
Citocinas/fatores de crescimento Atividades Origem
Eritropoietina (EPO) Estimula a eritropoiese, incluindo a diferenciação
  • Rim
  • Fígado
Trombopoietina (TPO) Estimula a trombopoiese
  • Rim
  • Fígado
Fator de células estaminais (SCF, pela sigla em inglês) Estimula todas as células progenitoras hematopoiéticas Células estromais da medula óssea
Fator estimulador de colónias de granulócitos-macrófagos (GM-CSF, pela sigla em inglês) Estimula as células progenitoras mieloides
  • Células endoteliais
  • Células T
Fator estimulante de colónias de granulócitos (FG-CSF, pela sigla em inglês) Estimula as células precursoras de neutrófilos
  • Células endoteliais
  • Macrófagos
Fator estimulador de colónias de monócitos (M-CSF, pela sigla em inglês) Estimula as células precursoras de monócitos
  • Células endoteliais
  • Macrófagos

Interleucinas

Tabela: Interleucinas
Interleucina (IL) Atividades Origem
IL-1 Regulação da secreção de citocinas de muitos leucócitos
  • Macrófagos
  • Células T auxiliares
IL-2
  • Mitogénio para células T e B ativadas
  • Diferenciação de células NK
Células T auxiliares
IL-3 Mitogénio para todas as células progenitoras de granulócitos e megacariócitos/eritrócitos Células T auxiliares
IL-4
  • Desenvolvimento de basófilos e mastócitos
  • Ativação do linfócito B
Células T auxiliares
IL-5 Desenvolvimento e ativação de eosinófilos Células T auxiliares
IL-6
  • Mitogénio para leucócitos
  • Ativação de células B e células T reguladoras
  • Macrófagos
  • Neutrófilos
  • Células endoteliais
IL-7 Estimulação de todas as células estaminais linfoides Células estromais da medula óssea

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Relevância Clínica

  • Trombocitopenia: descreve uma deficiência de trombócitos no sangue periférico. Trombócitos ou plaquetas são funcionalmente integrados ao sistema de hemostasia. Assim, os distúrbios da função dos trombócitos causam hemorragia patológica. No espectro das diáteses hemorrágicas, a trombocitopenia é a principal causa de hemorragia patológica.
  • Anemia: diminuição do número total de eritrócitos, hemoglobina ou massa eritrocitária circulante. A anemia geralmente reflete-se na diminuição da hemoglobina e do hematócrito e pode surgir da redução da hematopoiese, hemólise ou perda de sangue.
  • Leucemia linfoblástica aguda (LLA): a forma mais comum de cancro que atinge crianças, caracterizada pela proliferação descontrolada de células precursoras linfoides (aumento de linfoblastos). A medula normal é substituída por linfoblastos, que entram em circulação e infiltram-se em outros órgãos. Os sinais e sintomas da LLA estão relacionados com anemia, trombocitopenia e ausência de leucócitos funcionais. O esfregaço de sangue periférico e o exame de biópsia de medula óssea mostram linfoblastos. Imunofenotipagem, histoquímica e estudos genéticos auxiliam no diagnóstico e tratamento.
  • Leucemia mieloide aguda (LMA): neoplasia hematológica caracterizada pela proliferação descontrolada de células precursoras mieloides (aumento de mieloblastos). A condição é vista predominantemente em adultos mais velhos. A substituição da medula normal por células malignas ocorre, levando a deficiência da hematopoiese. A apresentação clínica está relacionada com anemia, trombocitopenia e ausência de leucócitos funcionais. O diagnóstico é obtido por esfregaço de sangue periférico e biópsia da medula óssea onde são observados mieloblastos. As células precursoras contêm bastonetes de Auer.
  • Leucemia mieloide crónica: proliferação maligna da linhagem de células granulocíticas, com diferenciação bastante normal. A anomalia genética subjacente é o cromossoma Filadélfia. O cromossoma contém o gene de fusão BCR-ABL1, que produz a ativação constitutiva da tirosina quinase, levando à produção descontrolada de granulócitos. São observados leucócitos elevados e um esfregaço periférico com número aumentado de células imaturas. A demonstração do cromossoma Filadélfia por técnicas citogenéticas é considerada o teste gold standard de diagnóstico.
  • Leucemia linfocítica crónica (LLC): cancro de sangue e medula óssea de crescimento lento, caracterizado pelo excesso de produção de linfócitos B monoclonais no sangue periférico. Quando o envolvimento é principalmente ganglionar, a doença é denominada linfoma linfocítico pequeno (LLP). A doença apresenta-se geralmente em idosos, com uma mediana de idades de 70 anos. Muitas vezes, com apresentação assintomática, o diagnóstico é feito quando se observa linfocitose anormal em exames laboratoriais. Podem também ser observadas citopenias. As células B são linfócitos funcionalmente incompetentes e, portanto, podem resultar em infeções recorrentes.

Referências

  1. Mescher, AL. (Ed.). (2021). Hemopoiesis. Junqueira’s Basic Histology Text and Atlas, 16e. McGraw-Hill. https://accessmedicine.mhmedical.com/content.aspx?bookid=3047&sectionid=255121548
  2. Panchbhavi, V. (2017). Bone marrow anatomy. Medscape. Retrieved June 20, 2021, from https://emedicine.medscape.com/article/1968326-overview#a1
  3. Paulsen, DF. (Ed.). (2010). Hematopoiesis. Histology & Cell Biology: Examination & Board Review, 5e. McGraw-Hill. https://accessmedicine.mhmedical.com/content.aspx?bookid=563&sectionid=42045308
  4. Seita, J, Weissman, IL. (2010). Hematopoietic stem cell: Self-renewal versus differentiation. Wiley interdisciplinary reviews. Systems biology and medicine. 2(6), 640–653. https://doi.org/10.1002/wsbm.86

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