La sangre y la salud. Dr. Jose Mª Moraleda Departamento de Medicina 22, Marzo 2011

(1)

La sangre y la salud

Dr. Jose Mª Moraleda

Departamento de Medicina

(2)

J M Moraleda Marzo 2011

(3)

(4)

Funciones de las células de la sangre

Trasporte de

Oxígeno

Hematíes

Leucocitos

Plaquetas

Defensa contra

Infecciones

Evitar

Hemorragias

(5)

Hematopoyesis

Y

Producción y desarrollo de las células

sanguíneas

Y

Objetivo: mantener un número estable de

células a lo largo de toda la vida (homeostasis)

Y

Lugar: médula ósea

Y

espacios intertrabeculares de huesos axiales

Y

epífisis de huesos largos.

(6)

J M Moraleda Marzo 2011 Bm.jpg

(7)

Metcalf D. Stem cells. 2007;25:2390-2395

(8)

Hematopoyesis fetal y del adulto

FETO

ADULTO

Meses

Años

Huesos Largos Saco Yolk Esqueleto Axial Higado y Bazo

(9)

Esquema de la Hematopoyesis

Celula Stem Pluripotente C. Stem Pluripotente C. Stem Mieloide C. Stem Linfoide Granulocitos neutrófilos Monocitos - macrófagos Eosinófilos PLAQUETAS GLOBULOS ROJOS C. Stem Pluripotente

(10)

Hematopoyesis: Elementos Fundamentales

1. Células stem (células madre, tronco, germinales)

1. Células Stem

à

Progenitores H.

à

células maduras.

2. Micromedioambiente hematopoyético:

Nicho + Células del estroma: Producen matriz extracelular y

citocinas

a) Matriz extracelular: Laminina, fibronectina, colágeno

a) Laminina, fibronectina, colágeno (oporte físico de las células stem).

b) Moléculas de adhesión (selectinas, integrinas)

b) Citocinas: producidas por c. del estroma, linfocitos y monocitos

a) Factores de crecimiento: EPO, G-CSF, Trombopoyetina

b) Interleucinas: IL-1, IL-3, IL-6, etc.

(11)

Yin T. et al The Journal of Clinical Investigation, 2006

(12)

Células Stem Hematopoyéticas

Métodos de identificación

1. Los Trasplantes de MO

2. Cultivos de colonias “in

vitro”:

LTC-IC

CFU-GM

BFU-E

(13)

Factores de Crecimiento

Promueven la proliferación, diferenciación y

maduración celular

• Multipotenciales:

– Stem-cell factor (c-kit), IL3, GM-CSF

• Monopotenciales:

– Serie roja: Eritropoyetina (EPO)

– Serie blanca:

• Granulocitos: G-CSF

• Monocitos: M-CSF

(14)

C. Madre Mieloide C. Madre Linfoide

C. Madre

Pluripotente

C. Plasmáticas Pro-T Pre-T Célula B CFU-Meg CFU-Eo

Plaquet. G. Rojos Neutrófilos CFU-GM BFU-E CFU-G CFU-M CFU-Ba

Hematopoyesis

Pro-B Pre-B FL G-CSF TPO IL-11 SCF IL-6 TPO IL-3 FL IL-3 SCF IL-17 SCF IL-3 IL-4 IL-3 IL-5 IL-3 IL-6 GM-CSF SCF IL-3 GM-CSF TPO EPO IL-6 IL-11 SCF IL-3 IL-9 GM-CSF M-CSF G-CSF SCF FL G-CSF TPO IL-3 IL-6 IL-11 SCF FL IL-7 IL-2 IL-6 IL-7 IL-8 IL-9 IL-12 IL-3 IL-1 IL-2 IL-4 IL-5 IL-6 IL-9 IL-12 Epo CFU-Mast CFU-E

(15)

Eritropoyesis

• Proceso fisiológico de maduración de la serie roja en la M.O.

• Representa 30 a 35% de la hematopoyésis

.

• Tiempo de maduración de proeritoblasto a reticulocito: 5 - 7 días.

• La Eritropoyetina es fundamental para la maduración

(16)

Eritropoyesis. Fisiopatología

- Factor de crecimiento que se

produce en las células

peritubulares del riñon

- Necesaria para la proliferación y

maduración eritroide

- En la patología renal se produce

anemia como consecuencia de la

falta de EPO

- El exceso de EPO produce

poliglobulia

(17)

Eritrocito = Hematíe = Globulo rojo

Célula anucleada. Forma de

disco biconcavo.

Diámetro: 7,5-8 µm

Espesor: 2 µm.

Volúmen: 80 a 100 fL

Alta flexibilidad y deformabilidad

Estructura: Proteinas, lípidos,

enzimas intracitoplasmáticas.

Alto contenido de Hb, proteina

especializada en el intercambio

de gases (0

2

C0

2

)

(18)

Anemia.

Signos clínicos

Palidez de piel y mucosas Coiloniquia

(19)

• Disminución progresiva del tamaño

• Aparición de gránulos (1ºs y después

gránulos específicos)

• Condensación y lobulación del núcleo

Mieloblasto

Alta relación N/C,

nucléolo

No gránulos

Caracteristicas generales granulpoyesis

Promielocito* Tiene nucléolo,

granulos 1º (lisosomas)

Mielocito neutrófilo Granulos específicos Nucleo oval, no nucleolo

Metamielocito neutrófilo Nucleo indentado

Neutrófilo madurol

Cayado / bastonado Nucleo condensado, Aún sin segmentaciones

(20)

Maduración mieloide

Mieloblasto

_Promielocito

_Mielocito

_{Metamielocito}

_Cayado

_Segmentado

MADURACION

(21)

CINÉTICA Y DISTRIBUCIÓN

GRANULOCITOS

Pool medular mitótico:

Mieloblastos (1 mitosis)

Promielocitos (1-2 mitosis)

Mielocitos (2 mitosis)

Pool medular postmitótico o madurativo:

Metamielocitos

Cayados

Segmentados

Pool periférico marginal

Pool periférico circulante

6 días

6 días adicionales de

(22)

Trastornos de los leucocitos

Infecciones

(23)

Trastornos de los leucocitos

Leucemias

(24)

Trombopoyesis. Citocinas

(25)

Trombopoyesis. Diferentes estadios

Promegacariocito

Megacariocito basófilo

Megacariocito granular y

liberador de plaquetas.

(26)

(27)

Trastornos de la Hemostasia

Gingivorragias Purpura petequial Equímosis Hematomas Hemorragia retiniana Hemartrosis

(28)

Linfopoyesis

(29)

Trastornos de los linfocitos

Linfomas

(30)

El estudio de la

sangre en el

(31)

(32)

Estudio de la sangre periférica

l

Hemograma e índices hematimétricos

l

Frotis sanguíneo

(33)

(34)

(35)

Serie roja. Indices hematimétricos

• N

ú

mero de gl

ó

bulos rojos: 5.5 ±1, 4.8 ± 1

x10

12 _/l

• Hemat

ó

crito (Hct): 0.47 ±0.07, 0.42 ±0.05 -

l/l (%)

• Hemoglobina (Hb):

15±2.5, 14 ±2.5 -

g/dl

• Volumen Corpuscular medio (VCM)

–

Volumen medio de los GR: Hcto/GR: 80 -100

fl

• Hemoglobina Corpuscular media (HCM)

–

Hb media en GR: Hb/GR: 28-32

pg/l

• Concentraci

ó

n HB corpuscular media (CHCM)

–

S

í

ntesis de Hb dentro del GR: Hb/Hcto: 30-36 -

g/dl

• Anchura distribuci

ó

n de GR (ADE)

(36)

(37)

Serie blanca. Leucocitos

l

Fórmula leucocitaria: Proporción de cada

subtipo al contar 100 leucocitos en la sangre

periférica

l

Nº absoluto: % celulas x total leucocitos (es

más importante que la fórmula)

l

Rango de referencia – basados en poblacion

(38)

Hemograma. Valores normales de leucocitos

Leucocitos: 4500 - 11500 /

m

L = 4,5 - 11,5 x 10

9 _{/ L}

%

Nº Absoluto

mL

Rango

mL

Leucocitos

100 7500

4500 - 11500

Neutrofilos 50 – 70

4500

2500 - 7500

Linfocitos

20 – 45

3000

1300 - 4000

Monocitos

4 – 10

500 150 - 800

Eosinofilos

1 – 4

300 50 - 600

Basofilos

0 – 1

80 10 - 150

(39)

(40)

Frotis de sangre periférica

A. Hematíes; B. Linfocito grande granular; C. Leucocito Neutrófilo; D. Eosinófilo;

E. Segmentado; F. Monocito; G. Plaquetas; H. Linfocito; I. Cayado; J. Basofilo

(41)

(42)

Interpretación de frotis sp (GR)

A

B

C

D

E

F

G

H

I

J

A. Normal

B. Micro/hipo

C. Macrocito

D. Dianocito

E. Esferocito

F. Heinz

G. Esquizocito

H. Eritroblasto

I. Policromat

J. Dacriocito

(43)

Anemia

(44)

(45)

(46)

Infecci

(47)

Reticulocitos

(48)

Otras pruebas de

sangre para el

estudio de las

anemias

(49)

Metabolismo del Hierro

Sideremia y Capacidad total de fijación del Hierro

Capacidad Total = Transferrina No Saturada + Sideremia

Fijación de Hierro

(50)

Hemosiderina en orina

(51)

NORMAL

HB S

HB C

Talasemia Maior

Talasemia Minor

NORMAL

+

origen A2 C S F A

ELECTROFORESIS DE HEMOGLOBINAS

(52)

HbA

HbA HbA

HbC

HbA

HbF

HbA

HbS

HbF

HbS HbS

HbS

HbC

Hb A

Hb F

Hb S

Hb C

Electroforesis de Hemoglobinas

Gel de agarosa

(53)

GR PACIENTE SUERO DE COOMBS PRUEBA POSITIVA

(cubiertos con Ig) (anti-Ig humana) (aglutinación)

Test de Coombs directo

(54)

Estudio de la

médula ósea

(55)

Evaluación de la MO

– Morfología convencional

• Forma y estructura elemental de la célula

– Citoquímica:

• Basada en la identificación de componentes celulares en el

citoplasma o el núcleo mediante reacciones químicas específicas.

– Inmunofenotipo

• Se basa en la identificación mediante anticuerpos monoclonales

de moléculas en la membrana o el citoplasma celular

– Citogenética

• Estudio de los cromosomas

– Estudios de biología molecular

(56)

(57)

Aspirado de médula ósea

(58)

Aspirado de médula ósea

(59)

Biopsia de médula ósea

La BMO permite estudiar arquitectura medular y el

micromedioambiente

(60)

Hipocelular

Anemia aplásica

Hipercelular

Neoplasias

SMD

SMP

Deficit B12

Hemólisis

Otros

Normal

(61)

Médula ósea

citoquímica

(62)

Aspirado MO. Tinción de Perls

(63)

Blastos + (en

rojo

)

Aspirado MO. Tinción esterasas

Leucemia monocítica

Control

(64)

Médula ósea

(65)

Inmunofenotipo

Citometría de flujo

(66)

J M Moraleda Marzo 2011 100 101 102 103 104 RABADAN SP.005 CD15-FITC -> 100 101 102 103 104 RABADAN SP.007 HLA.DR-FITC -> 100 101 102 103 104 RABADAN SP.005 CD33-PE -> 100 101 102 103 104 RABADAN SP_SUP+CITO.003 MPO-PE -> 0 256 512 768 1024 RABADAN SP.011 FSC-H -> 100 101 102 103 104 RABADAN SP.011 CD11b-FITC ->

Inmunofenotipo.

(67)

Médula ósea

Citogenética y

(68)

Aspirado MO. Estudio citogenético

(69)

Citogenética

(70)

¿

Qué impacto tiene la biotecnología….?

Biomarcadores y estudios de Microarray

• La colección de genes

alterados constituye una

firma molecular

• Mediante el uso de estas

firmas es posible:

– clasificar molecularmente los

tumores

– estratificar los pacientes en

grupos:pronóstico, mayor o

menor susceptibilidad a

fármacos, etc.

(71)

(72)

Otras pruebas

utilizadas en

Hematología

(73)

Rx de tórax de un paciente con

Linfoma de Hodgkin

Imágenes líticas en un Mieloma múltiple

(74)

Imágenes de TC

(75)

(76)

Técnicas de

(77)

Características de las Células Madre

Hematopoyéticas

1. Auto-replicación

2. Diferenciación en las tres líneas

hematopoyéticas

3. Capacidad de reconstituir la

(78)

Antígenos de membrana de la célula Stem

VLA

CD133

_CD34

CXCR4

C

é

lula

Stem

Moléculas de superficie que

pueden servirnos para

identificar la célula stem y

seleccionarla.

– Ac monoclonales:

• Anti CD34

• Anti CD117

• Anti CD133

CD177

(79)

(80)

Fuentes de Células Stem. Sangre

periférica

Matriz extracelular

Flt3-L

VL

A-

4 VCAM

-1

Fib

rone

ct

in

a

SDF-1

CX

C

R-4

IL-8

G-CSF

G-CSFR

Proteasa

kit

kitL

S

t

e

m

(81)

Fuentes de Células Stem. Cordón

Umbilical

(82)

Máquinas de aféresis

• Células mononucleadas

• Plaquetas

• Granulocitos

• Plasmaféresis

(83)

Nuevos

(84)

Trasplante de Medula ósea

PH: Medula ósea, SP, CU

Donante

Quimioterapia Radioterapia Metotrexate Ciclosporina

Paciente

ACONDICIONAMIENTO

INFUSION

INJERTO

Inmunosupresion

APLASIA

(85)

Terapia dirigida o Terapia de “dianas”

slg

DR

CD19

CD20

CD22

Linfocito B

Proteínas de superficie

posibles dianas para IT:

– Anticuerpos monoclonales (Ac)

desnudos

– Ac conjugados

• radioisótopos

• drogas

• toxinas

(86)

Rituximab: Ac monoclonal quimérico

Ratón / Humano

Región variable de ratón, se une

específicamente al Ag CD20 en las células B

Región constante k de origen humano

Región Fc de la IgG1 de origen humano

(87)

(88)

Anticuerpos Monoclonales Radiomarcados

(89)

Cromosoma

Filadelfia

Fisiopatología de

la LMC

Cromosoma 9 Cromosoma 9

Cromosoma 22 Cromosoma_Filadelfia

Adhesión celular anómala Supervivencia celular prolongada Proliferación celular descontrolada Translocación Gen fusión

Bcr-Abl Gen Abl Gen Bcr PROGENITOR HEMOPOYÉTICO TRANSFORMADO Transcripción del gen de fusión Bcr-Abl RNAm Bcr-Abl Proteína de fusión Bcr-Abl

Proteína de fusión Bcr-Abl

Región Tirosín quinasa

Unión DNA

(90)

STI: Mecanismo de Acción

Estructura química del STI571 Substrato Fosforilación Transformación maligna Proteína Bcr-Abl Proteína Bcr-Abl Substrato No fosforilación STI571 Unión al sitio de unión de ATP

(91)

Molly

Nash

fue trasplantada con las c

é

lulas de la sangre del cord

ó

n

umbilical de su hermano seleccionado tras diagn

ó

stico

preimplantacional

Preimplantation

Diagnosis for Fanconi Anemia Combined with HLA

Matching.

Verlinsky et al. JAMA, 285:3130, 2001.

No AF P = 3/4 HLA compatible P = 1/4 Posible donante P = 1/16 27

(92)

Futuro

Þ

Podríamos usar una simple firma molecular para

asignar el riesgo y poner el tratamiento?

Þ

El uso de la Terapia celular. Medicina

Regenerativa

(93)

(94)

El futuro: Terapia celular. Medicina Regenerativa

(95)

1. Obtención Células Stem Hematopoyéticas

2. Selección de Poblaciones

3. Implante intracardíaaco

(96)

Terapia celular en SNC

Celulas Madre Neurales

SVZ

Neuroesfera

in vitro

Células Neurales:

Neuronas

Astroglía

Oligodendroglía

VZ

in vivo

proliferacion migracion

Diferenciación

Madur-Func.

(97)

Programa de TPH y

Terapia celular HUVA

(98)

Programa TPH

• Primer Alo-TPH el 2/5/07

• Desde entonces (a 31/12/10):

175

127

48 TOTAL

112

96

16 Autólogo

63

31

32 Alogénico

Adultos

Niños

TOTAL

Pacientes

Tipo de

Trasplante

(99)

Terapia celular

• Ensayo ELA finalizado

• Ensayos isquemia crítica (D/noD)

• Ensayo membrana amniótica y heridas

• Terapia celular en Traumatología

• Terapia celular en Odontología

Becas y Proyectos. Curso U.Mar en Mazarrón

10

8 2 Heridas y membrana amniotica 20 18 2 Isquemia crítica EEII 11 0 11 ELA Pendientes Realizados TOTAL Pacientes Tipo de Ensayo

(100)