Эта схема принята сначала 70 годов, до этого времени существовало несколько гипотез о кроветворении. Одной из самой популярных была теория унитарного кроветворения, то есть не смотря на все многообразие морфологии и функциональных свойств клеток крови, они произошли из единой клетки предшественницы. В конце 60-х годов появились первые экспериментальный доказательства того, что все клетки крови и соответственно костного мозга произошли из одной клетки предшественницы. Сначала это было доказано в экспериментах по изучению терапии лучевой болезни на мышах, потом появились методики изучения стволовых клеток человека in vitro. Трудность была в том что содержание стволовых клеток в костном мозге (является кроветворным органом у здорового человека) составляет 0.05% по сравнению со всей массой клеток костного мозга; стволовые клетки невозможно было морфологически идентифицировать. При окраске стволовые клетки не идентифицируются. В 70 годах были определены методики по изучению стволовых клеток, что позволило внедрить совершенно иные методы лечения заболеваний, пересмотреть классификации и др. Основная масса этих клеток находится в покоящемся состоянии, и в таком состоянии эта клетка напоминает лимфоцит (не синтезирует ДНК, ферменты), когда эта клетка в определенных условиях начинается делится она увеличивается в размерах и напоминает бласт, но содержание этих клеток такое же малое. Клетки сеют на агар, и через 7-14 дней микроскопически можно определить количество колоний, а зная количество посеянных клеток на агар и количество колоний, можно определить содержание этих клеток у здорового и больного человека. Были получены данные, что все этиологические факторы, которые приводят к развитию той или иной патологии системы крови воздействуют именно на стволовые клетки.
Были выделены следующие классы стволовых клеток: стволовая клетка первого класса (полипотентная стволовая клетка так как обладает потенциями к дифференцировке во все ряды гемопоэза). Показано что стволовая полипотентная клетка практически бессмертна, ее количество делений во времени значительно превышает человеческую жизнь.
Следующий класс - частично-детерминированных стволовых клеток - стволовые клетки которые могут дифференцироваться либо в сторону миелопоэза, либо в сторону лимфопоэза.
Унипотентные стволовые клетки - клетка предшественница эритропоэза, грануло-монопоэза, тромбопоэза, клетки предшественницы В-лимфоцитов и Т-лимфоцитов.
Далее идет класс морфологически идентифицируемых клеток, те клетки которые наиболее часто составляют морфологический субстрат заболевания: бластные клетки (Т-лимфобласт, В-лимфобласт, эритробласт, миелобласт, монобласт, мегакариобласт). При просмотре мазков костного мозга морфолог в миелограмме ставит проценты напротив этих клеток. У больных необходимо помимо этого учитывать цитохимические критерии, иммунноцитохимические критерии. Времени для того чтобы клетке унипотентной предшественнице миелопоэза требуется 2 недели. Нейтрофилы живут после выхода из костного мозга на периферии 6 часов, выполняя свою функцию они погибают.
Интерлейкины 1-11. Были выделены вещества которые стимулируют стволовую клетку к дифференцировке в ту или иную сторону. Клетку предшественницу тромбопоэза стимулирует тромбопоэтин, интерлейкин-11 (в настоящее время используется в клинической практике); цитокин стимулирующий к дифференцировке клетку предшественницу эритропоэза называется эритропоэтин (применяется в лечении); интерлейкин стимулирующий дифференцировку клетки предшественницы гранулопоэза в сторону созревания - колониестимулирующий фактор (впервые выявлено это вещество при получении колоний).
Открытие современной схемы кроветворения дало: открытие стволовой клетки, имеющей неограниченные возможности к делению и потенции ко всем видам диференцировки, дало начало методам лечения гемобластозов, как терапия суправитальными дозами, трансплантации клеток красного костного мозга.
Красный костный мозг находится в плоских костях, позвоночнике, тазовых костях, околосуставных костных участках. Это самый большой паренхиматозный орган у человека (у человека массой 60 кг костный мозг составляет 5 кг).
У здорового человека гистологическая картина костного мозга представлена следующим образом - 50% гемопоэтической ткани, 50% - стромальные клетки (жир, эпителиодные клетки). Диагноз апластической анемии гистологический!. У больных с апластической анемией есть “горячие карманы” - сохранившиеся очаги гемопоэза. Количество этих очагов определяет степени тяжести апластической анемии. При скинировании костного мозга выявляют накопление и распределение железа (при апластической анемии железо утилизируется купферовскими клетками).
ЭТИОЛОГИЯ И ПАТОГЕНЕЗ.
Апластическая анемия может развиться при воздействии ряда миелотоксических факторов:
· ионизирующего излучения
· химических веществ: бензол, соли золота, мышьяка
· лекарственные средства - хлорамфеникол (левомицетин), фенилбутазон (бутадион), хлопромазин (аминазин), мепробамат, дилантин, антметаболиты (6-меркаптопурин, метотрексат), алкилирующие (циклофосфан, хлорбутин) и др.
Миелотоксический эффект от воздействия одних факторов (ионизирующее излучение, антиметаболиты) возникает всегда при достаточно большой дое, других - появляется индивидуально. Причина индивидуальной чувствительности не всегда ясна, в частности причина повышенной чувствительности к некоторым лекарственным средствам, но может быть связана с генетическими дефектами кроветворных клеток. Это относится, например, к левомицетину и фенилбутазону, которые вызывают супрессию (в зависимости от дозы) эритропоэза с частотой соответственно 1:24000 и 1:40000 лиц, их принимающих.
Наследственный характер индивидуальной чувствительности эритропоэтических клеток к данным лекараствнным веществам подтверждается развитием аплазии костного мозга у разных членов одной семьи и у однояйцевых близнецов. В других случаях вероятна связь индуцированного лекарственными веществами угнетения кроветворения с иммунными механизмами: появлением антител к эритроцитарным предшественникам. Описаны случаи возникновения апластической анеии после острого вирусного гепатита (возможно, вследствие способности вируса гепатита изменять кариотип клеток, что было прослежено на культуре лейкоцитов), перенесенной инфекции вирусом.
Боле чем у половины больных не удается выявить какие-либо причинные факторы - это так называемая апластическая идиопатическая анемия. Механизмы, лежащие в ее основе, не ясны. Возможен аутоиммунный механизм, связанные с воздействием на клетки костного мозга аутоантител при участии иммунных лимфоцитов. Показано, что лимфоциты больных тормозят образование эритроцитных колоний костного мозга донора и могут нарушать дифференциацию и пролиферацию гемопоэтических предшественников in vitro.
Предполагают также, что основой апластической анемии может быть поражение (внутренний дефект) стволовой клетки, о чем свидетельствует восстановление кроветворения у больных после трансплантации им аллогенного костного мозга, содержащего нормальные стволовые клетки. Существуют экспериментальные данные о значение для развития апластического прцоесса и нарушений микроокружения - первичного дефекта стромальных клеток костного мозга. Однако, суть этих клеточных дефектов остается неясной, ткже как и их первичность. Возможно, что при разных формах апластической анемии, патогенетические механизмы неодинаковы.
КЛАССИФИКАЦИЯ АПЛАСТИЧЕСКИХ АНЕМИЙ.
Врожденные апластические анемии:
· анемия Фанкони (Fanconi), наследуется по аутосомно-рецесивному типу. Наряду с аплазией костного мозга у этих больных отмечается выраженные изменения со стороны костной системы и внутренних органов (недоразвитие почек, микроцефалия, нарушение роста и т.д.).
· анемии не Фанкони (non-Fanconi) - имеется врожденная апластическая анемия, но без указанные выше дополнительных признаков со стороны костной системы и внутренних органов.
· Апластическая анемия ассоциированная с дискератозом.
Врожденные анемии встречаются гораздо реже, и чаще всего с этими вариантами встречаются педиатры, потому что заболевание очень часто себя проявляет.
Приобретенные апластические анемии:
· идиопатическая врожденная анемия (этиология не ясна).
· анемии с установленным этиологическим фактором:
1. лекарственного генеза - цитостатики, обладают миелосупрессивным действием, применяются у пациентом с солидными опухолями, гемобластозами. Как правило цитостатическая терапия предусматривает развитие аплазии, поэтому она не является неожиданностью. Также есть препараты, которые не относятся к группе цитостатиков, и не у всех вызывают аплазию - левомицетин и др. Апластическая анемия вызываемая левомицетином, относится к тяжелой форме и если нет возможности выполнить трансплантацию костного мозга больные как правило погибают. Если говорить о патогенезе апластической анемии при действии левомицетина то здесь до конца все не изучено, но тем не менее очевидна наследственная предрасположенность человека к такому ответу, так как левомицетин вызывает у некоторых людей нарушения в структуре ДНК клеток - предшественников миелопоэза, блокируя их пролиферацию и дифференцировку. Кроме того считается что он запускает механизмы Т-клеточного иммунитета. Т- клетки супрессоры и киллеры угнетают и убивают стволовые клетки.
2. Облучение.
3. Инфекция. На первом месте стоит вирусная инфекция. Все больше экспериментальных данных в пользу доказательства, что большая часть идиопатических апластических анемий связана с вирусным поражением стволовых клеток. Например - вирус гепатита В (одним из осложнений вирусного гепатита В является развитие апластической анемии). Речь идет не о прямом повреждающем действии вируса гепатита В, а о том что вирус является пусковым механизмом Т-клеточного супрессорного и киллерного иммунитета, направленного на стволовые клетки предшественницы миелопоэза.
4. Токсины - инсектициды, препараты бензола и т.д.
Наряду с прямым деструктивным действием на стволовые клетки предшественниц миелопоэза большое значение в патогенезе апластической анемии имеет иммунологический конфликт. Отсюда и терапия (во многом она иммуносупрессивная).
КЛИНИЧЕСКИЕ ПРОЯВЛЕНИЯ.
Апластическая анемия - это периферическая панцитопения, обусловленная аплазией всех ростков миелопоэза костного мозга. При апластической анемии отмечается анемия, тромбоцитопения, гранулоцитопения. Отсюда клиника: тромбоцитопения проявляет себя геморрагическим синдромом, который проявляется спонтанно - некупируемыми маточными кровотечениями, геморроидальными кровотеченими, желудочными кровотеченими, кровоточивостью из десен; спонтанно возникшими кровоизлияниями на слизистой губ, языка.
Спонтанно возникшие кровоизлияния в кожу, подкожную клетчатку. Массивные кровоизлияния в сетчатку бывают причиной полной слепоты больного с апластической анемией. Степень геморрагического синдрома может быть разной (вплоть до кровоизлияний в мозг).
Гранулоцитопения приводит в развитию вторичной инфекции, которая может быть бактериальной и грибковой. При сепсисе идут микротсевы в кожу, другие органы. В ротовой полости и ЖКТ существует сапрофитная флора, которая при гранулоцитопении возникают проявления язвенного поражения слизистой. У больного нет сегментов, ни из чего образовываться гною, а микробы обладают протеолитическими ферментами, то есть ангина у таких больных как правило некротическая.
Антибактериальная терапия назначенная неправильно у таких больных часто приводит к осложнениям - грибковое поражение ЖКТ, кандидосепсис и др.
Анемия Фанкони: задержка в росте, нарушения развития фаланг пальцев, элементы микроцефалии, нарушения развития скелета.
ЛАБОРАТОРНЫЕ ДАННЫЕ.
Гематологическими признаками аплазии костного мозга являются выраженная анемия (концетрация гемоглобина может падать до 20-30 г/л), лейкопения (нейтропения с относительным лимфоцитозом) и тромбоцитопения, иногда до полного исчезновения тромбоцитов из крови. Анемия чаще нормохромная и макроцитарная, число ретикулоцитов снижено. Содержание железа в сыворотке крови нормальное или повышенное, насыщение трансферрина близко к 100%. В ряде случаев отмечается повышение уровня фетального гемоглобина и эритропоэтина, так как продукция эритроцитов резко снижена, то либо существует ингибитор эритропоэтина, либо костный мозг к нему не чувствителен. СОЭ увеличена до 40-60 мм/ч.
При пункционной биопсии костного мозга получают малое количество ядросодержащих клеток (миелокариоцитов) или они совсем отсутствуют, при гистологическом исследовании отмечают замещение гемопоэтической ткани жировой тканью. Однако, даже если биопсию производят в разных местах, то она не отражает состояние всего костного мозга: на аутопсии обнаруживают островки кроветворения (горячие карманы), содержащие двуядерные и многоядерные эритроидные клетки, среди значительно опустошенного костного мозга.
ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ ДИАГНОЗ.
Дифференциальный диагноз проводится с другими состояниями сопровождающимися панцитопенией, потому что клиническая картина у всех больных с панцитопенией будет одинакова.
· Миелодиспластический синдром. При этом синдроме нет нормальной дифференцировки, в то время как костный мозг богат элементами. При пункции костного мозга обнаруживают богатый костный мозг, но в отличие от острого лейкоза будет нормальное или чуть увеличенное количество бластов, и уродливые формы тромбопоэза, эритропоэза и т.п. В горячих карманах при апластической анемии могут также наблюдаться уродливые формы бластов, и если при аспирации костного мозга попали в горячий карман, то отличить эти заболевания невозможно, поэтому в данном случае важна трепанобиопсия. Существует также метод клонирования гемопоэтических стволовых клеток (у больного с апластической анемией роста колоний нет), а у больного с МДС будет бурный рост колоний (колонии неполноценны).
· Метастатическое поражение костного мозга. Нормальный гемопоэз замещается метастазами опухоли. На периферии - панцитопения. В этом случае делать билатеральную трепанобиопсию гребешков подвздошной кости (больше вероятность что в препарат попадут метастазы опухоли).
· Витаминодефицитные анемии - В12 и фолиеводефицитная. Эти витамины нужны для синтеза РНК и ДНК клеток гранулопоэза и тромбопоэза. Есть клинические особенности у таких пациентов: гранулоцитопения не на столько выражена, чтобы давать такую клинику как некротическая ангина, у таких больных как правило не бывает геморрагического диатеза. При сомнении надо делать стернальную пункцию (мегалобластическое кроветворение).
· Имуннная периферическая цитопения. При этой патологии будет отмечаться положительная проба Кумбса или агрегат-гемагглюционная проба, нормальное количество мегакариоцитов в костном мозге.
· Пароксизмальная ночная гемоглобинурия и гемолизиновая форма аутоиммунной гемолитической анемии. При апластической анемии нет признаков внутрисосудистого гемолиза, ретикулоцитоза, увеличения селезенки.
ЛЕЧЕНИЕ.
Прежде чем выбрать тактику лечения, у больного определяют степень тяжести апластичекой анемии по составу периферической крови.
Выделяют тяжелую форму апластической анемии при которой количество ретикулоцитов менее 1 промилле. Количество гранулоцитов менее 0.5 млрд. на литр. Тромбоцитов меньше 20 млрд. на литр. Это критерий Коммита. Пациенты с тяжелой формой как правило не отреагируют на иммуносупрессивную терапию, или если отреагируют то кратковременно, и будет все равно рецидив, то есть прогноз неблагоприятен, если не сделать пересадки костного мозга. Как правило трансплантацию производят от HLA-родственного донора (sibling). Операция трансплантации костного мозга является самой дорогостоящей в медицине вообще и каждый больной таким образом лечится регистрируется в международных регистрах. Погибают больные в основном в течение первого года (причины - это скорее всего неприживление трансплантата, или тяжелая реакция на трансплантат). Полное выздоровление составляет 60%, а у детей 80%. Чем старше пациент тем более выражена реакция на трансплантат, и тем больше риск осложнений, и ниже выживаемость.
В последнее время стали использовать в качестве доноров отца или мать (идеально НLА - идентичны брат, сестра в 25% случаев). Период восстановления длится до 2 лет.
При нетяжелых формах и при отсутствии донора проводится иммуносупрессивная терапия.
· Антилимфоцитарный иммуноглобулин (выпускается институтом переливания, производства США, Франции).
· Циклоспорин А. (Сандинум).
· Метипред (гормон).
· Параллельно с иммуносупрессивной терапией назначаются гемопоэтические факторы роста - агранулоцитарный колониестимулирующий фактор (лейкомакс, фирма Sandoz), гранулоцитарный колониестимулирующий фактор (лейкоген, фирма Roche). Эритропоэтин, тромбопоэтин.
Осложнения при пересадке: синдром Иценко-Кушинга, хроническая и острая реакция на трансплантат. Первые проявления на стопах, кистях - от покраснения до отслойки.
Парциальная аплазия.
· Может быть врожденная. Страдает красный росток, который отсутствует. Анемия Даймонда-Блэкфана (Diamond-Blackfun).
· Приобретенная - хронические и острые.
1. Идиопатическая.
2. Ассоциированная с лимфомами.
3. Острая парциальная аплазия связанная с вирусами (чаще всего парвовирусы).
ТЕМА: ЖЕЛЕЗОДЕФИЦИТНЫЕ АНЕМИИ.
Анемия - снижение содержания гемоглобина и/или числа эритроцитов в крови по отношению к физиологическому уровню, необходимому для удовлетворения потребностей тканей в кислороде. От истинной анемии необходимо отличать анемию вследствие снижения гематокритного числа при увеличении объема плазмы, что наблюдается иногда у больных со спленомегалией, при сердечной недостаточности, перегрузке жидкостью. Анемия является проявлением многих патологических состояний и, как правило, вторична.
Железодефицитные анемии характеризуются снижением содержания железа в сыворотке крови (костном мозге и депо), в результате чего нарушается образование гемоглобина.
Железодефицитные анемии широко распространены в мире, особенно среди женщины. По сводным статистикам разных стран, железодефицитные анемии отмечаются примерно у 11% женщин детородного возраста, а скрытый дефицит железа в тканях - у 20-25%, в то же время среди взрослых мужчин больные железодефицитной анемией составляют около 2%.
Этиология и патогенез.
В организме взрослого человека содержится 4 грамма железа: примерно 70% - в гемоглобине, 4% - в миоглобине, 25% - в пуле хранения (ферритин, гемосидерин) и лабильной пуле (плазма крови), остальная часть в железосодержащих ферментах различных клеток.
Всасывание железа в желудочно-кишечном тракте - сложный и до конца не расшифрованный процесс. Железо захватывается клетками кишечного эпителия (главным образом клетками двенадцатиперстной кишки) не только в ионизированной форме, но и в виде гема с дальнейшим его расщеплением и освобождением железа внутриклеточно под влиянием ксантиоксидазы. Перенос железа в плазму, где оно соединяется с трансферритином, происходит с помощью специального белка-носителя, количество которого в клетке ограничено, остаток железа включается в ферритин и выводится с калом при слущивании эпителия. Скорость захвата железа эпителиальной клеткой превышает скорость его переноса в кровь, причем скорость переноса в значительной степени зависит от потребностей организма в железе: объем железа запасов железа и активности эритропоэза. При железодефицитных состояниях клиренс плазменного железа увеличивается, что ведет к увеличению всасывания железа в 2.1 - 3.5 раза.
Всосавшиеся в кишечнике железо (необходимо отметить, что всасывается двухвалентное железо, а в организме человека железо поступает в виде двух- и трехвалентного, переход валентностей происходит при пристеночном пищеварении. Соляная кислота способствует растворимости и комплексонообразованию соединений железа.) связывается с белком плазмы крови - трансферритином, каждая молекула которого может присоединить 2 молекулы железа. Вместе с трансферритином железо для хранения транспортируется к макрофагам для хранения и развивающимся эритробластам костного мозга. Комплексы железа с трансферрином связываются со специфическими рецепторами на поверхности эритробластов и поглощаются пиноцитозом, внутри клетки железо освобождается, рецептор с апотрансферрином возвращается к поверхности эритробласта и апотрансферрин отщепляется. Железо поступает в митохондрии, где включается в протопорфирин с образованием гема, который в цитоплазме соединяется с глобином в молекулу гемоглобина. Уровень свободного гема служит регулятором усвоения железа нормобластами и ретикулоцитами. Затраты железа на эритропоэз составляют 25 мг в сутки, что значительно превышает возможности всасывания железа в кишечнике пищевого железа, поэтому для построения новых эритроцитов реутилизируется железо, освобождающееся при разрушении нежизнеспособных эритроцитов.
Железо хранится в виде ферритина и гемосидерина. Ферритин представляет собой сложное соединение, состояние из субъединиц белка апоферрритина, кольцом окружающих центральное ядро из соединений трехвалентного железа с остатком фосфорной кислоты, одна молекула ферритина может содержать до 4000 молекул железа. Уровень циркулирующего ферритина в целом отражает запасы железа в организме. Гемосидерин - нерастворимое, частично дегидратированное производное ферритина; железо, содержащееся в гемосидерине, менее доступно для использования в эритропоэзе, чем железо ферритина. Железо содержится в паренхиматозных клетках и фиксированных тканевых макрофагах печени, селезенки, костного мозга. Макрофаги передают железо ферритина и гемосидерина трансферрину, который доставляет его эритробластам.
Наиболее частая причина возникновения железодефицитных анемий - хронические кровопотери. Кровопотери могут быть физиологическими и патологическими.
Патологические кровопотери:
· невидимые, незначительные кровопотери (кровотечение из десен, на которые часто не обращают внимания).
· хиатальные грыжи, которые дают развитие эрозий в нижней трети пищевода
· заболевания желудка:
· немые язвы, полипы, опухоли
· гиперацидные состояния, которые вызываются лекарственными препаратами и дают развитие эрозивных гастритов,
· заболевания толстого кишечника:
· рыхлая опухоль правого фланга. Она не мешает движению каловых масс, поздно метастазирует;
· дивертикулит, язвенный колит
· кровотечения из прямой кишки: рак, полипоз, геморрой.
· другие кровопотери: с мочой (чашечно-лоханочные кровотечения, полипоз, рак мочевого пузыря, хронический гемодиализ, так как каждые 56 дней теряется 400 мл крови).
Кроме кровопотерь, причиной железодефицитной анемии может быть:
· повышенная утилизация железа (обычное поступление и нормальная потеря). Такая ситуация наблюдается при быстром росте организме: первый год, 3 года, 11-12 лет, 15-16 лет.
· физиологические потери, которые превышаются возможности поступления:
· менструации (30-40 мг потери железа - верхняя граница нормы).
· беременность - период беременности и лактации требует примерно 400 мг железа на построение плода, 150 мг - на плаценту, 100 мг (200 мл крови) теряется во время родов и около 0.5 мг железа в день поступает в молоко.
· снижение поступления железа в организм:
· социальные причины
· нарушение всасывания железа в результате мальабсорбции, операции резекции желудка по Бильрот 2, удаление начального отдела кишки.
Нормальная суточная потеря железа составляет 1 мг. Это потеря с желчью, слущивающимся эпителием желудочно-кишечного тракта, с мочой, со слущивающимся эпидермисом.
Необходимо поступление адекватного количества железа ежедневно: 1 мг с пищей. Пищевое железо поступает в виде:
· минеральных солей и окислом, но эти соединения плохо всасываюся (только 1%).
· железо, содержащееся в растительной пище лучше всасывается (5-7%).
· железо, содержащееся в животных белках: всасывается лучше всего (19-20%).