HEMATOPOIESIS 2024-1 PDF

Pradita Sri Mitasari Bagian PATOLOGI KLINIK FK UKDW Hematopoiesis Definisi Proses renewal, proliferasi, diferensiasi dan maturasi dari seluruh lini sel darah. Proses ini berlangsung secara terus menerus (continuous) dan diregulasi oleh hormon dan sitokin. Hasil akhir dari proses ini: terbe...

Pradita Sri Mitasari Bagian PATOLOGI KLINIK FK UKDW Hematopoiesis Definisi Proses renewal, proliferasi, diferensiasi dan maturasi dari seluruh lini sel darah. Proses ini berlangsung secara terus menerus (continuous) dan diregulasi oleh hormon dan sitokin. Hasil akhir dari proses ini: terbentuknya sel darah yang sesuai dengan perkembangan dan spesialisasi fungsinya masing- masing yang dilepas dari sumsum tulang ke sirkulasi darah tepi. Hemato poiesis Hematopoiesis Lokasi Fase mesoblastik: dikenal sebagai hematopoeisis primitif Sel mesoderm bermigrasi ke yolk sac Yang terbentuk: Eritroblast primitif + hemoglobin primitif - di cavitas centralis yolk sac Angioblast - dari struktur di sekelilingnya Hematopoietic Stem Cell (HSC) - dari sel mesodermal yang bermigrasi -> prekursor dari seluruh sel darah matur Hematopoiesis Lokasi Fase hepatik berlangsung selama bulan ke 2-7 kehamilan ditandai dengan mulai diproduksinya granulosit, monosit, dan megakariosit serta aktifnya limfonodi, spleen dan timus untuk memproduksi eritrosit dan limfosit; dihasilkan Hb fetus (HbF) terjadi secara ekstravaskuler lama kelamaan terjadi penurunan aktivitas hingga menghilang di 1-2 minggu setelah kelahiran dan digantikan oleh bone marrow Hematopoiesis Lokasi Fase Medullary (Myeloid) disebut demikian karena terjadi di pars medulla dari kavitas atau sumsum tulang / bone marrow dimulai pada bulan ke- 4 dan 5 fase fetus (masa kehamilan) pada akhir minggu ke-24 kehamilan, sumsum tulang menjadi lokasi utama dari hematopoiesis dan berlangsung hingga masa dewasa Pada fase ini juga mulai terbentuk Hb Adult (HbA) Hematopoiesis Struktur sumsum tulang Pada periode usia infant, seluruh sumsum tulang mampu menjadi lokasi hematopoiesis. Seiring bertambahnya usia dan peningkatan kandungan lemak di tulang panjang, maka sejak usia anak-anak dan seterusnya, hanya: tulang trunkus (vertebrae, costae, sternum, sacrum, pelvis) kranium serta ujung proksimal femur Hematopoiesis Lokasi Adult Hematopoietik Tissue sel darah berkembang di bagian luar dari sinus sumsum tulang. Sel yang matur dilepaskan ke sinus --> mikrosirkulasi sumsum tulang --> ke sirkulasi besar (darah tepi) Sel yang dapat ditemukan: eritroid, mieloid, megakariositik dan limfoid. Perkembangan sel limfoid terjadi pada: jaringan limfoid primer (bone marrow dan timus) jaringan limfoid sekunder (spleen, limfonodi, dan MALT) Hematopoiesis Lokasi: Bone marrow Tugas yang harus dilakukan bone marrow: 1. Memberi pasokan sel darah yang matur ke sirkulasi darah tepi 2. Memicu peningkatan produksi sumsum tulang jika terjadi kelainan hematologis 3. Mengkompensasi adanya penurunan hematopoiesis dengan mengaktifkan hematopoiesis ekstramedular (lokasi non-marrow: seperti pada liver dan spleen Hematopoiesis Hematopoietic Stem Cells & Progenitor Hematopoiesis dimulai dari stem cell pluripoten yang mampu melakukan self renewal dengan divisi sel dan juga membagi menjadi progenitor bermacam-macam lini sel darah HSC kemudian berdiferensiasi menjadi: common progenitor lymphoid: berproliferasi dan diferensiasi menjadi limfosit T dan B serta NK sel dan dendritic cell common progenitor myeloid: berproliferasi dan diferensiasi menjadi lini granulositik, eritrositik, monositik dan megakariositik  1 2 2 Hematopoiesis Hematopoietic Growth Factors Hematopoiesis diregulasi prosesnya oleh sitokin / growth factors; baik untuk menstimulasi diferensiasi dan maturasi, mencegah apoptosis dan mempengaruhi fungsi dari sel matur. Sitokin yang berperan antara lain: interleukin: IL3, IL5, IL6, IL7, IL11 limfokin monokin interferon kemokin: KIT-ligand, colony stimulating factors (CSF): GM-CSF, G-CSF, M-CSF Sumber growth factors adalah dari sel stroma bone marrow, kecuali eritropoietin (disintesis di ginjal) dan trombopoietin (di liver) Eritropoiesis Terjadi di bone marrow Prosesnya dipengaruhi oleh hormon eritropoietin/EPO (yang dihasilkan di ginjal) → bekerja mulai tahapan CFU-E (colony forming unit erythroid) yang sudah memiliki reseptor EPO Eritropoiesis Fungsi Eritropoietin (EPO): sebagai faktor diferensiasi yang menyebabkan perubahan menjadi pronormoblast sebagai pencegah apoptosis progenitor eritroid untuk menginduksi sintesis hemoglobin Kadar EPO dipengaruhi pula oleh ketersediaan oksigen di ginjal (pada saat kadar O2 menurun → ginjal meningkatkan produksi EPO → stimulus proses eritropoietik Pronormoblast = ukuran besar, sitoplasma biru gelap, nukleus terletak sentral, tampak nukleoli, kromatin longgar Seiring maturasi akan terjadi perubahan: Ukuran sel semakin mengecil dan NC ratio menurun Sitoplasma akan berubah dari kebiruan menjadi semakin pink seiring peningkatan produksi Hb RNA dan organela sel menghilang Kromatin nukleus semakin padat dan lama kelamaan dikeluarkan dari sel (extrusion)  Eritrosit matur = ukuran 6-8 mikrometer bentuk bikonkaf tidak berinti 1 2 3 4 5 terdapat central pallor di tengah Nukleus akan dikeluarkan dari sel pada fase ortokromatik normoblast (3) (masih di sumsum tulang) dan menghasilkan retikulosit (4) yang masih mengandung sedikit RNA dan mampu sintesis Hb. Retikulosit akan bersirkulasi di perifer selama 1-2 hari sebelum kemudian matur (dan RNA hilang) menjadi eritrosit (5) Masa maturasi dari BFU-E ke RBC= 18-21 hari di marrow Eritrosit matur berada di sirkulasi selama = 120 hari Sel eritrosit yang sudah tua atau senescent tidak mampu menghasilkan enzim katabolik. Dindingnya menjadi lebih permeable terhadap air sehingga sel membengkak dan menjadi sferositik dan kaku. Sel tua ini tidak mampu keluar dari spleen dan kemudian difagosit oleh makrofag Hemoglobin merupakan senyawa tetramer yang terdiri dari 2 pasang rantai polipeptida. Heme + Globin Fungsinya: mengikat oksigen dan membawa ke jaringan. tiap Hb mampu membawa 4 molekul oksigen CO2 juga berdifusi ke eritrosit kemudian berikatan dengan air membentuk H2CO3 → kemudian diubah lagi menjadi HCO3- dan H+. Bentuk akhir yang dibawa adalah H+ Heme = ikatan protoporfirin dan Fe2+ Rantai globin terdiri dari 2 rantai alfa dan 2 rantai beta → HbA (yang sering ditemui pada dewasa Hb lainnya: HbF (alfa 2 gamma 2) = dominan pada fetus dan newborn HbA2 (alfa 2 delta 2) = muncul dari lahir hingga dewasa,pada kadar rendah Besi merupakan komponen penting dalam transport oksigen. Besi diserap ke enterosit sebagai Fe2+. dibawa ke sirkulasi oleh ferroportin. saat di sirkulasi, Fe berada pada bentuk Fe3+ dan terikat pada apotransferrin. (2 molekul Fe3+ terikat pada 1 transferrin) Besi disimpan dalam bentuk ferritin di dalam sel jika terjadi kelebihan besi di sirkulasi. Destruksi eritrosit terjadi secara: EKSTRAVASKULER melalui hemolisis yang dimediasi oleh makrofag (utamanya) INTRAVASKULER atau fragmentasi eritrosit akibat kausa mekanik yang melisiskan membran sel eritrosit di sirkulasi perifer Pada saat destruksi, komplek heme akan diubah menjadi bilirubin (gambar di samping) sedangkan globin diubah kembali menjadi asam amino dan digunakan kembali oleh tubuh. Leukosit = white blood cells = sel darah Perkembangannya juga dibagi menjadi: putih. Myelopoiesis: granulosit+ monosit Granulosit = sel yang memiliki granula Lymphopoiesis: limfosit pada sitoplasma; sel memiliki nukleus bersegmen (polymorphonuclear) Jumlah leukosit normal di darah tepi = neutrofil eosinofil 4.5-11.5 ribu/mm3 basofil Mononuclear cells = nukleusnya tidak tersegmentasi monosit limfosit GRANULOPOIESIS Selama perkembangannya, perubahan yang NEUTROFIL terjadi: ukuran mengecil muncul granul: primer (biru) sekunder (lavender pink) tersier dan granul sekretori penurunan jumlah RNA → warna menjadi Perkembangannya terjadi di sumsum lebih terang tulang. Terdapat 3 pool sel yang terdiri dari nukleus tersegmentasi dan kromatin padat fase yang berbeda: sitoplasma bertambah karena nukleus stem cell pool mengecil (segmen) - NC ratio berkurang proliferation pool maturation pool → siap dilepaskan ke neutrofil di sirkulasi utamanya dalam sirkulasi bentuk: neutrofil segmen (50-70%) dan neutrofil batang (