Szpik kostny to gąbczasta część kości, w której wytwarzane są czerwone krwinki przenoszące tlen, białe krwinki zwalczające infekcje i płytki krwi tworzące skrzepy. Szpik kostny jest tkanką miękką z wieloma jamami zlokalizowanymi w środku kości. Służy jako główny producent komórek macierzystych organizmu i uczestniczy w magazynowaniu tłuszczu i przebudowie kości.
Zdrowy szpik kostny jest niezbędny do życia. Anemia sierpowatokrwinkowa, białaczka, chłoniak i niedokrwistość aplastyczna to niektóre choroby zagrażające życiu, które występują, gdy szpik kostny nie funkcjonuje prawidłowo.
Anatomia szpiku kostnego
Szpik kostny składa się z jam kostnych, złożonej sieci naczyń krwionośnych i dwóch rodzajów szpiku – szpiku czerwonego i szpiku żółtego.
Szpik czerwony zawiera komórki macierzyste krwi, które mogą stać się czerwonymi krwinkami, białymi krwinkami lub płytkami krwi. Te hematopoetyczne (tworzące komórki krwi) komórki macierzyste są komórkami pluripotencjalnymi, co oznacza, że są w stanie wytwarzać kilka typów komórek). Są odpowiedzialni za produkcję i utrzymanie komórek krwi.
Szpik żółty składa się głównie z tłuszczu. Składa się głównie z mezenchymalnych komórek macierzystych – komórek multipotencjalnych znajdujących się w tkance podporowej otaczającej szpik kostny, zwanej zrębem. Mezenchymalne komórki macierzyste mają potencjał, aby rozwinąć się w wiele tkanek, takich jak kości, chrząstki i tłuszcz. 2
Funkcjonować
Podstawową funkcją szpiku kostnego jest wytwarzanie komórek krwi — czerwonych, białych i płytek krwi. Czerwone krwinki przenoszą tlen w całym organizmie, podczas gdy białe krwinki pomagają zwalczać infekcje, a płytki krwi są niezbędne do krzepnięcia krwi.
Komórki wytwarzane przez szpik kostny to:
- Limfocyty , neutrofile i monocyty walczące z inwazją bakterii, wirusów i grzybów
- Eozynofile i bazofile , które reagują na infekcje pasożytnicze i biorą udział w reakcjach alergicznych
- Komórki B , które tworzą przeciwciała zwalczające infekcję
- Limfocyty T zaangażowane w sygnalizację komórkową i zwalczanie infekcji
- Limfocyty T naturalnych zabójców , które bezpośrednio atakują komórki zakażone wirusami
- Osteoblasty i osteoklasty biorące udział w przebudowie kości
- Czerwone krwinki , które przenoszą tlen
- Płytki krwi biorące udział w krzepnięciu krwi
- Adipocyty lub komórki tłuszczowe
Większość komórek odpornościowych i komórek krwi w organizmie powstaje w czerwonym szpiku kostnym, podczas gdy komórki prowadzące do tworzenia kości, chrząstki i tłuszczu powstają w żółtym szpiku. Szpik kostny uczestniczy również w przebudowie kości, usuwaniu nieprawidłowych komórek i recyklingu części komórkowych wykorzystywanych do tworzenia nowych komórek. 3
Twój szpik kostny wytwarza każdego dnia ponad 200 miliardów nowych krwinek. Jak możesz sobie wyobrazić, prawidłowe funkcjonowanie szpiku kostnego jest niezwykle ważne, aby sprostać wymaganiom organizmu.
Komórki krwi i układu odpornościowego podlegają ciągłym procesom odnowy i regeneracji. Na przykład czerwone krwinki mają żywotność około 120 dni, dlatego należy je stale wymieniać. 4
Choroby szpiku kostnego
Szpik kostny może ulec uszkodzeniu lub nieprawidłowemu działaniu z powodu:
- Białaczka , chłoniak , szpiczak mnogi lub inne rodzaje nowotworów
- Anemia aplastyczna
- Promieniowanie, chemioterapia lub inne leki
- Dziedziczne nieprawidłowości dotyczące czerwonych krwinek, takie jak niedokrwistość sierpowatokrwinkowa i talasemia
- Dziedziczne nieprawidłowości w liczbie białych krwinek powodujące niedobór odporności
- Dziedziczne lub nabyte nieprawidłowości dotyczące płytek krwi, które prowadzą do problemów z krwawieniami
Wiele chorób wpływających na szpik kostny wpływa również na samą kość, ponieważ kość i szpik współpracują, regulując przebudowę kości.
Przeszczepy szpiku kostnego
Przeszczep szpiku kostnego jest wiodącą metodą leczenia, a często jedyną metodą wyleczającą, w przypadku schorzeń zagrażających prawidłowemu funkcjonowaniu szpiku kostnego. Przeszczepy szpiku kostnego mogą pomóc w uruchomieniu lub regeneracji układu odpornościowego poprzez zwiększenie zdolności organizmu do wytwarzania zdrowych krwinek.
Ze względu na unikalny skład genetyczny danej osoby należy znaleźć pasującego dawcę — zwykle członka rodziny. Jeśli zgodność genetyczna zostanie potwierdzona, szpik kostny zostanie pobrany i przygotowany do przeszczepu.
Przeszczep szpiku kostnego może być stosowany w celu:
- Leczyć choroby, które spowodowały zatrzymanie lub nieprawidłowe funkcjonowanie szpiku kostnego. Zaburzenia krwi, takie jak anemia sierpowatokrwinkowa; nowotwory krwi, takie jak białaczka i chłoniak; oraz warunki genetyczne, które ograniczają lub uniemożliwiają wytwarzanie przez szpik kostny zdrowych lub funkcjonalnych komórek, mogą wymagać przeszczepu.
- Wymień uszkodzony szpik kostny. Wysokie dawki chemioterapii lub radioterapii mogą uszkodzić szpik kostny. Uszkodzenie szpiku może być również spowodowane chorobami wirusowymi lub chorobami autoimmunologicznymi. Zdrowy szpik kostny może zastąpić niezdrowy szpik kostny i pomóc w pobudzeniu układu odpornościowego.
- Wymień genetycznie zmieniony szpik kostny. Zdrowy szpik może zastąpić niezdrowy, niefunkcjonalny lub w dużej mierze nieobecny szpik kostny w chorobach genetycznych, takich jak zespół Hurlera i adrenoleukodystrofia .
Szpik kostny najczęściej pobiera się z kości długich bioder i kości udowych, chociaż aktywny szpik można znaleźć w kręgosłupie, kościach barkowych, żebrach, mostku i czaszce.
Kiedy potrzebny jest przeszczep szpiku kostnego?
Nieprawidłowo funkcjonujący szpik kostny może objawiać się niespecyficznymi objawami, takimi jak zmęczenie, łatwe powstawanie siniaków, niewyjaśniona utrata masy ciała lub gorączka. Osoba może mieć również nawracające infekcje.
Kiedy objawy sugerują, że szpik kostny nie działa prawidłowo, lekarze przeprowadzają pełny wywiad i badanie fizykalne, po którym może nastąpić seria badań, w tym pełna morfologia krwi , która ocenia krwinki czerwone, krwinki białe i płytki krwi.
Jeśli badania te wskażą problemy, można wykonać biopsję szpiku kostnego, badania genetyczne i inne badania w celu dalszej diagnostyki.
Jeśli okaże się, że przyczyną nieprawidłowego funkcjonowania szpiku kostnego jest rak lub inna choroba krwi, w celu wyeliminowania choroby można zastosować chemioterapię, radioterapię lub jedno i drugie. Po wyleczeniu choroby można rozważyć przeszczep szpiku kostnego.
Niestety, chemioterapia i radioterapia mogą czasami uszkodzić szpik kostny i osłabić układ odpornościowy, zwiększając jednocześnie potencjalną potrzebę przeszczepu szpiku kostnego i ryzyko jego odrzucenia.
Alternatywne źródła komórek macierzystych
Istnieją trzy inne główne źródła komórek macierzystych, które można wykorzystać do ponownego zasiedlenia szpiku kostnego. 5
Komórki macierzyste krwi obwodowej (PBSC): te komórki macierzyste krążą w żyłach i tętnicach wszystkich zdrowych ludzi. Pacjenci wracający do zdrowia po chemioterapii i osoby zdrowe leczone niektórymi lekami stymulującymi wzrost szpiku kostnego mają stosunkowo dużą liczbę PBSC we krwi. PBSC można zbierać i wykorzystywać w określonych sytuacjach jako źródło komórek macierzystych do przeszczepienia.
Krew pępowinowa : Komórki macierzyste można znaleźć w łożysku noworodków po przecięciu pępowiny. Te komórki macierzyste są coraz częściej wykorzystywane w przeszczepianiu komórek macierzystych.
Zarodki : Stosowanie komórek macierzystych budzi kontrowersje. Dlatego też względy etyczne ograniczyły ich stosowanie, chociaż prowadzi się więcej badań w celu zbadania przyszłego potencjału tego leczenia.