Патофизиология. Том 2

Полипотентные стволовые кроветворные клетки (ПСКК) обладают способностью к

дифференцировке в различных направлениях.

Еще со времен А.А. Максимова (1923) признавалось, что стволовая клетка полипотентна и что ее

дифференцировка в определенном направлении осуществляется под влиянием воздействий, обусловливающих ее трансформацию в сторону гранулоцитарных, эритроидных, макрофагальных

и мегакариоцитарных форм клеток. Установлено также, что стволовая клетка иммунокомпетентна

и способна образовывать клетки иммунного ответа (лимфоидные клетки).

Считается, что стволовые клетки находятся в костном мозгу (1 на 8000 кроветворных

клеток, 30?103 на мышь), являющемся основным их поставщиком в постэмбриональный

период. Из костного мозга стволовые клетки могут поступать в кровь и циркулировать в

кровяном русле; не исключена возможность их поступления и из селезенки. В тимусе и

лимфатических узлах стволовые клетки отсутствуют.

Проблема превращения ПСКК в коммитированные клеткипредшественницы

окончательно не решена. Согласно стохастической модели кроветворения J.E. Till et al.

(1964), процесс коммитирования происходит случайно и не зависит от внешних

воздействий. В то же время, согласно теории J.J. Trentin (1976), созревание ПСКК и

превращение их в зрелые элементы протекают под влиянием гемопоэзиндуцирующего

микроокружения.

Согласно гипотезе R. Schofield (1978), в кроветворной ткани существуют

специализированные образования - «ниши», в которых ПСКК находятся в заторможенном

состоянии и не реагируют на действие внешних стимулов. Покинув «нишу», стволовые

клетки попадают под влияние гемопоэтических факторов и необратимо

дифференцируются. При этом гипотеза предполагает, что процесс выхода родоначальных

элементов из данных образований происходит случайно.

Вышесказанному принципиально не противоречит и теория клональной сукцессии (Кау, 1965), согласно которой стволовые кроветворные клетки обладают высоким, но не

безграничным пролиферативным потенциалом.

По теории И.Л. Черткова и Н.И. Дризе (1998), ПСКК закладываются только в эмбриогенезе и

расходуются последовательно, образуя сменяющие друг друга клоны клеток, аналогично тому, как это происходит в яичниках. Считается, что на всех кроветворных территориях в течение жизни

мыши функционирует около 6000 клонов.

У человека ПСКК выявляются во фракциях клеток, содержащих маркер примитивных

клеток CD34. При этом преобладающим мембранным иммунофенотипом ПСКК является

фенотип CD34+CD45+(low)CD38+HLA-DR+CD71+.

Большинство полипотентных клеток (около 90%) находится вне митотического цикла в

стадии покоя - G0; многие из стволовых клеток существуют в конце GI-фазы клеточного

цикла и способны к быстрому переходу в фазу синтеза ДНК - S-фазу.

Показано, что из одной начавшей дифференцировку стволовой клетки может

образовываться около 1 млн эритроцитов и 100 тыс. гранулоцитов и макрофагов.

Согласно современным представлениям, полипотентная стволовая клетка является

округлым мононуклеаром, близким по морфологии к костно-мозговому лимфоциту

относительно небольшого размера (8-10 мкм), с высоким ядерно-цитоплазматическим

соотношением, который не обладает прилипающей способностью и фагоцитарной

активностью.

Колониеобразующие единицы селезенки (КОЕс). Первый метод, позволивший по существу

доказать наличие в кроветворной ткани ПСКК, был предложен в 1961 г. J.E. Til и E.A. McCul och, которые продемонстрировали способность кроветворных клеток при трансплантации смертельно

облученным мышам образовывать в их селезенке колонии нескольких гистологических типов: эритроидные (42%), гранулоцитарные (21%), мегакариоцитарные (21%) и смешанные (16%); лимфоидные колонии в селезенке не образовывались. Было показано, что каждая такая колония

представляет собой клон-потомство одной клетки - колониеобразующей единицы в селезенке -

КОЕс. Для этого донорские кроветворные клетки метили облучением в низкой дозе (2 Гр). Метка

(кольцевая хромосома) обнаруживалась в клетках всех колониальных линий, развивающихся в

селезенке облученной мыши-реципиента. Позднее с помощью хромосомного маркера была

обнаружена способность КОЕс дифференцироваться в лимфоциты, поскольку кольцевая

хромосома выявлялась не только в клетках селезеночных колоний,

но и в лимфоцитах лимфатических узлов, тимуса и костного мозга облученных мышей.

Считается, что КОЕс относятся к категории более зрелых полипотентных клеток-

предшественниц. При этом сама их популяция гетерогенна, т.е. отдельные КОЕс

различаются по физическим константам (диаметру, плавучей плотности и др.),

функциональным особенностям, радиорезистентности и др.

Полиолигопотентные коммитированные (или полустволовые) клетки-

предшественницы. Этот класс составляют преимущественно клетки-предшественницы

миелопоэза - КОЕ-ГЭММ - клетки, дающие смешанные колонии из гранулоцитов,

эритроцитов, макрофагов и мегакариоцитов. Они определяются методами «клональных

культур» in vitro либо в диффузионных камерах in vivo. Предположительно к этому классу

клеток относится также клеткапредшественница лимфопоэза. Кроме того, в этот класс

входят клетки-предшественницы, более ограниченные в дифференцировке, т.е. способные

образовывать смешанные колонии из двух типов клеток, например из гранулоцитов и

макрофагов (КОЕ-ГМ).

Моноолигопотентные коммитированные клетки-предшественницы дают начало

отдельным росткам миелопоэза. К ним относятся КОЕ-Г - клетки-предшественницы

гранулоцитов и более зрелые их потомки: КОЕ-Н, КОЕ-Эо и КОЕ-Ба - клетки-

родоначальницы соответственно нейтрофильного, эозинофильного и базофильного

(включая тучные клетки) рядов дифференцировки гранулоцитов; КОЕ-М - клетки-

предшественницы моноцитопоэза (макрофагов); КОЕ-Мгкц - клетки-предшественницы

мегакариоцитов. Клетками-предшественницами красного ряда являются

бурстобразующие единицы: БОЕ-Э незрелая, нечувствительная к эритропоэтину, и БОЕ-Э

зрелая, чувствительная к эритропоэтину. Зрелая БОЕ-Э дифференцируется в КОЕ-Э,

дающую начало in vitro небольшим эритроидным колониям. К этому классу клеток относят

также преТ- и преВ-клетки, дифференцирующиеся в направлении Т- и В-линий лимфоидных

клеток.

Пролиферация коммитированных клеток всех типов (поли- и моноолигопотентных)

регулируется ростовыми факторами, секреция которых зависит от существующего

запроса организма, т.е. представляет собой уже не стохастический, а детерминированный

процесс. По мере созревания клеток снижается их пролиферативный потенциал, но

повышается пролиферативная активность. В целом, по мнению А.И. Воробьева и соавт.

(1995), в этом отделе

взаимоотношения между отдельными типами клеток строятся не только в вертикальном

срезе, но и в горизонтальном. Возможен пропуск некоторых стадий дифференцировки, что может определяться возросшей потребностью организма в клетках определенного

типа.

К отделу промежуточных клеток относятся бласты (IV класс) и созревающие клетки (V

класс).

Бласты представляют собой активно пролиферирующие клетки, распознаваемые не

только по иммунофенотипическим, но и по морфологическим и цитохимическим

признакам, что позволяет различать их с помощью методов дифференциальной окраски. К

ним относятся миелобласты, монобласты, мегакариобласты, эритробласты, лимфобласты.

Созревающие клетки еще не полностью дифференцированы, но часть из них уже

утрачивает способность к пролиферации. К пролиферирующим клеткам этого класса

относятся клетки гранулоцитарного ряда - промиелоциты, нейтрофильные,