QUADRO 1 – Diferenciação da célula estaminal

As células hematopoiéticas crescem e adquirem estádios de maturação numa rede de células do estroma não hematopoiéticas que incluem adipócitos, células endoteliais, fibroblastos e macrófagos. Com a comparticipação de factores de crescimento é assim criado um microambiente favorável à hematopoiese. A capacidade de determinada célula progenitora se diferenciar no sentido de determinada linhagem depende da aquisição de resposta a certos factores de crescimento, sendo que o microambiente particular no qual a célula progenitora se incorpora contribui para a regulação de tal diferenciação.

Factores de crescimento hematopoiético

Foram identificados vários factores de crescimento hematopoiético:

• Factor estimulador de colónia multilinhagem (multi – CSF/colony stimulating factor ou IL-3/interleucina – 3);
• Factor estimulador de colónia de granulócitos e macrófagos (GM -CSF/granulocyte-macrophage – colony stimulating factor);
• Factor estimulador de colónia de macrófagos (M – CSF/macrophage-colony stimulating factor);
• Factor estimulador de colónia de granulócitos (G – CSF/granulocyte-colony stimulating factor);
• Eritropoietina (EPO) que induz o desenvolvimento da chamada EC-FU/erythroid colony-forming unit ou unidade formadora de colónia eritróide, conduzindo sequencialmente à formação dos eritrócitos e regulando a produção dos mesmos;
• Factor da célula estaminal que, originada na matriz medular, promove a proliferação das células progenitoras de determinada linhagem;
• Interleucinas (IL), numeradas de 1 a 23, que estimulam a diferenciação de vários tipos celulares;
• Trombopoietina (TPO) que estimula o crescimento e diferenciação dos progenitores plaquetários.

Estes factores são biologicamente activos, mesmo em concentrações muito baixas.

Os CSF (citocinas produzidas no microambiente da MO por macrófagos, células endoteliais e fibroblastos reticulares) actuam por etapas, induzindo a maturação adequada.

A IL-3 actua precocemente, ao nível da célula pluripotencial, para induzir a formação dos eritrócitos, monócitos, granulócitos (neutrófilos, eosinófilos, basófilos) e megacariócitos. O GM – CSF actua num estádio ulterior e os MCSF e G – CSF, ainda mais tarde.

De referir que a diferenciação de uma célula progenitora verifica-se paralelamente ao processo de expressão progressiva de receptores de membrana celular que são específicos para determinadas citocinas.

Eritrocitopoiese

A eritrocitopoiese (ou eritropoiese) corresponde à produção e desenvolvimento de glóbulos vermelhos maduros (eritrócitos). Inicia-se, tal como todas as outras células, com a célula estaminal pluripotencial.

A primeira célula que é reconhecida e pré-determinada para conduzir especificamente ao desenvolvimento de eritrócitos, é o pró-eritroblasto (citoplasma basófilo, cromatina laxa e nucléolos). Com o desenvolvimento, o respectivo núcleo torna-se mais pequeno e o citoplasma mais basófilo devido à presença de ribossomas.

Nesta fase a célula, diminuindo progressivamente de dimensões, é designada por eritroblasto basófilo. Posteriormente, o citoplasma capta coloração básica e eosina, pelo que a mesma se passa a chamar eritroblasto policromatófilo (maior condensação cromatínica, citoplasma de tonalidade intermédia entre a basófila e a acidófila). O citoplasma torna-se, entretanto, mais eosinofílico e a célula passa a chamar-se eritroblasto ortocromático (máxima condensação cromatínica, citoplasma acidófilo); perdendo o seu núcleo, entra na circulação como reticulócito, sendo que o citoplasma se mantém acidófilo.

A designação de reticulócito é explicada pelo aspecto de redes de polirribossomas que exibe; de referir que tal precursor altamente especializado do eritrócito tem papel fundamental na formação de cadeias de globina, de heme e de enzimas glicolíticas; o ferro acoplado à transferrina, ligando-se aos receptores desta no mesmo reticulócito, é incorporado no heme que, por sua vez, se combina com a globina (com 4 cadeias de polipéptidos designadas por letras do alfabeto grego: alfa, beta, delta, gama, ou α, β, δ, γ) para formar a hemoglobina. Perdendo os ribossomas, o reticulócito torna-se glóbulo vermelho maduro (eritrócito).

Durante a vida embrionária e fetal os genes da globina são sequencialmente activados e inactivados. A hemoglobina (Hb), produzida durante o período de eritropoiese operada no saco vitelino, é mais tarde substituída pela hemoglobina fetal (hemoglobina F- com cadeias de globinas; 2α e 2γ) na fase de eritropoiese hepática. Durante o terceiro trimestre da gestação, diminuindo a produção de cadeias gama, estas são substituídas por cadeias β, do que resulta a hemoglobina A, com 2 cadeias α, e 2 cadeias β. Nos casos de gravidez decorrendo com diabetes materna poderá verificar-se atraso na produção de cadeias beta. Os eritrócitos fetais são diferentes dos eritrócitos das crianças maiores quanto a teor em enzimas (menor) e quanto a deformabilidade (menor) da respectiva membrana.

O tempo de vida médio do eritrócito em circulação no adulto e crianças mais velhas é 100 a 120 dias; na criança mais pequena tal período é inferior; no recém-nascido de termo, 60 a 90 dias, e no pré-termo, 35 a 50 dias. Estas diferenças ocorrem por imaturidade metabólica. No final deste período a célula é removida para o baço e submetida a fagocitose.

Todo este processo é, como foi referido, regulado pela eritropoietina, hormona (glicoproteína) produzida no rim como resposta à hipóxia dos tecidos; no feto, o valor elevado de hemoglobina resulta da produção de eritropoietina (no fígado, neste caso), como resposta ao valor baixo da pressão do oxigénio (PO₂) durante a vida intrauterina.

Durante os primeiros meses da vida pós-natal o crescimento rápido, a vida média encurtada dos eritrócitos e o processo de menor actividade da eritropoiese, originam um declínio progressivo dos níveis de hemoglobina, atingindo-se os valores mais baixos por volta das 8-10 semanas; é o chamado nadir fisiológico, o qual é mais precoce e mais acentuado se o parto tiver ocorrido prematuramente (gravidez encurtada).

Como resposta à diminuição da hemoglobina e ao consequente défice de oxigenação tecidual, verifica-se uma “retoma” da eritropoiese por estimulação da eritropoietina; tal “retoma” é traduzida pelo aumento do número de reticulócitos circulantes, aumentando, entretanto, de modo gradual o nível de hemoglobina com incremento de produção de Hb A (que compreende o tipo A1 e o tipo A2). Pelos seis meses de idade, nas crianças saudáveis, a síntese de cadeias gama (γ) (que faz parte da Hb F) é vestigial. (ver adiante)

Notas importantes:

• As células eritróides dos embriões humanos contêm hemoglobinas chamadas Gower 1, Gower 2, e Portland cujas propriedades funcionais não estão completamente desclarecidas. Ambas as hemoglobinas Gower predominam entre a quarta e oitava semana, desaparecendo no final do primeiro trimestre, quando a síntese de HbF (2 alfa e 2 gamaà α2 γ2) se inicia;
• Admite-se que a HbF embrionária facilita a transferência transplacentária de oxigénio durante a vida intrauterina dada a elevada afinidade para o oxigénio relativamente à HbA;
• O papel da HbF na transferência de oxigénio no feto em crescimento tem sido amplamente estudado;
• Os níveis de Hb F diminuem ao longo do primeiro ano de vida. Contudo tal declínio poderá não se verificar em situações anómalas, as quais serão abordadas noutros capítulos;
• Por outro lado, determinadas alterações estruturais da Hb estão na base de determinadas entidades clínicas, também objecto de descrição adiante.

Em resumo, em situações de normalidade a proporção das várias hemoglobinas, numa perspectiva cronológica, é a seguinte: no recém-nascido: Hb F 50-88% e Hb A1 20-40%; neste momento é excepcional a presença de Hb A2. Por volta dos 5 meses encontra-se 3-15% de Hb F, no segundo semestre cerca de 2,9%, no segundo ano 1,8%, no terceiro ano 1%, e no quarto ano 0,8%. À medida que a Hb desce, verifica-se aumento progressivo de Hb A1 em cada eritrócito. Por volta do quarto ano, a composição hemoglobínica do indivíduo é a seguinte: Hb A1 – 96 a 98%; Hb A2 – 1 a 3%; Hb F – vestigial.

Recorde-se também a designação das cadeias de globinas nas várias hemoglobinas normais segundo o critério cronológico atrás definido: todas as Hb normais têm 2 cadeias α; Hb A1: α2 e β2 – (fórmula: α2 β2); a Hb F possui 2 cadeias α e 2 γ – (fórmula: α2 γ2); a Hb A2 possui duas cadeias α e duas cadeias δ – (fórmula: α2 δ2).

Linfocitopoiese

O progenitor linfóide comum consegue gerar todas as células linfóides (T, B e NK).

A primeira célula morfologicamente reconhecível como pertencente à linhagem linfóide é o linfoblasto. Este divide-se 2 a 3 vezes para formar o promielócito. O promielócito diferencia-se em linfócito B ou T maduro.

As células da estirpe B são reconhecíveis no fígado fetal a partir da 9ª semana de gestação. A diferenciação do progenitor B até ao estádio de linfócito maduro completa-se na medula óssea com migração ulterior para órgãos linfáticos (gânglios linfáticos, baço e amígdalas). Somente ocorre diferenciação em plasmócito ou célula B de memória após exposição antigénica.

Até à semana 15, cerca de 70% dos linfócitos hepáticos são CD34+, CD10+, e alguns deles coexpressam CD5. A expressão de CD19 e CD20 é ulterior.

As células da estirpe T surgem no fígado até à 7ª semana (CD7+ e CD3+); as mesmas colonizam o timo entre a 7ª e 9ª semanas, e o baço e medula óssea (MO) pelas 13ª e 14ª semanas. Neste momento produz-se um aumento dos linfócitos T no sangue periférico e no fígado fetal, o que reflecte a maturação do timo.

A expressão de CD4 e CD8 produz-se entre as 12ª e 16ª semanas.

Aspectos cronológicos importantes:

• O timo surge por volta das 8 semanas. Os linfócitos constituem 95% das células tímicas por volta da 10ª semana;
• Os gânglios linfáticos surgem cerca das 11 semanas. Os primeiros linfócitos migram para os gânglios linfáticos cerca de 1 semana depois;
• As NK surgem no fígado na quinta semana. Por volta da sexta semana 5-8% das células hepáticas são linfócitos NK, aumentando para 15-25% pela 18ª semana;
• Cerca de 10-15% dos linfócitos do cordão são NK. Efectivamente, o fígado fetal contém células precursoras capazes de produzir todas as células do sistema imunitário.

Granulocitopoiese

A granulocitopoiese corresponde ao processo de desenvolvimento dos glóbulos brancos granulócitos – neutrófilos, eosinófilos e basófilos.

O primeiro precursor identificável ou elemento diferenciado no sentido da granulocitopoiese é o mieloblasto. Seguem-se os estádios de promielócito, mielócito, metamielócito e bastonete (núcleo em crescente ou em U).

A maturação dos neutrófilos dura aproximadamente sete a oito dias. As células maduras permanecem na medula durante cinco dias, sendo posteriormente libertadas para a circulação sanguínea. Após circularem durante cerca de seis horas, migram para os tecidos periféricos onde sobrevivem dois a cinco dias (nesta fase maturativa verifica-se segmentação do núcleo: polissegmentos ou lobos (formação do granulócito segmentado).

Salienta-se que somente os bastonetes e os neutrófilos maduros têm capacidade funcional plena com respeito à fagocitose, quimiotaxia e destruição bacteriana.

Quando se verifica aumento do número de bastonetes diz-se que há “desvio à esquerda”.

A partir da 14ª semana, e até ao nascimento, o granulócito mais frequente na MO é o neutrófilo. Os factores estimuladores de colónias de granulócitos e dos macrófagos começam a ser expressos na MO às 6 semanas, e no fígado às 8 semanas.

O sangue do feto tem escassez de neutrófilos até ao terceiro trimestre.

Pelas 20 semanas o valor de neutrófilos situa-se entre 0 e 500/mm³. De salientar que a produção fetal do G-CSF é baixa, embora o número de receptores no RN seja igual em número e afinidade aos do adulto.

Monocitopoiese

A primeira célula identificável “destinada” ao desenvolvimento de monócitos é o monoblasto. Este evolui para promonócito e, posteriormente, para monócito maduro. O monócito maduro, pouco depois de ser formado, entra em circulação onde permanece três dias. Posteriormente, migra para os tecidos, não voltando à corrente sanguínea.

Trombocitopoiese

A primeira célula identificável que dá origem às plaquetas é o megacarioblasto. Este duplica o seu núcleo e citoplasma até 7 vezes, sem que ocorra divisão celular. Forma-se, assim, o megacariócito.

O megacariócito é uma célula gigante, com pseudópodos, a qual se identifica como célula maior num aspirado de medula; é multinucleada, sendo o seu conteúdo em ADN superior, cerca de 15 a 30 vezes, ao conteúdo de ADN numa célula em geral.

As plaquetas derivam dos megacariócitos, formando-se por invaginação da respectiva membrana celular com ulterior fragmentação do citoplasma, do qual se destacam. Tal como os reticulócitos, não têm núcleo, sendo o tempo de vida médio em circulação, também, de sete a dez dias.

As plaquetas aderem ao endotélio lesado com o concurso de receptores, factor de von Willebrand e fibrinogénio; para o processo de adesão e agregação também concorrem grânulos específicos libertados pelas mesmas plaquetas.

 Apoptose

A hematopoiese é um processo contínuo ao longo da vida. A produção de células sanguíneas maduras é equivalente à sua perda. Este processo é regulado por mecanismos complexos. A divisão e diferenciação celulares durante a hematopoiese equilibra-se com o processo da chamada apoptose (morte celular programada), para garantir a normalidade funcional do organismo.

Durante a apoptose há diminuição do volume celular, alteração do citoesqueleto com mudança na conformação da membrana, condensação da cromatina, degradação do ADN, aparecimento de corpos apoptóticos e fagocitose rápida dos mesmos para evitar a inflamação. Quando a apoptose falha desenvolve-se um estádio leucémico. (Parte XVII)

Volume sanguíneo (Volémia)

O valor da volémia no recém-nascido de termo e pré-termo é respectivamente 85 mL/kg e 90 mL/kg. Após o 6º mês de vida extrauterina são atingidos valores semelhantes aos de crianças maiores e adultos: 75-77 mL/kg.