KREV A KREV ^KRVE" Petr Vaňhara Ustav histologie a embryológie LF MU /Static.wixstaticxom/media/f7d5d5_556bl93d57884373904c39dff4fl87d6~mv2^ Krev je tělní tekutina • 7-10% tělesné hmotnosti (4,5-6 I) • transportní médium (02, C02, metabolity, hormony, živiny...) • homeostáza vnitřního prostředí těla (termoregulace, acidobazická rovnováha, onkotický tlak) • integrita kardiovaskulárního systému (srážecí kaskáda) • imunitní odpověď trofická pojivová tkáň © Withdraw blood @ Centrifuge and place in tube formované krevní elementy - krvinky • erytrocyty • leukocyty • trombocyty plazma • ionty, proteiny, nízkomolekulární organické látky • tekutá ECM White Blood Cell (lymphocyte) Red Blood Cell (erythrocyte) KREVNÍ PLAZMA A INTERSTICIÁLNÍ TEKUTI plazma • 2,8-3,5 1 • pH 7.4 (+0.05) • ~ 92% voda • -1% ionty (Na+, K+, Ca+, Mg+, Cl, HC03), nízkomolekulární organické látky (glukóza, aminokyseliny, cholesterol, lipidy odpadní produkty), dýchací plyny IONTY A MALÉ MOLEKULY KREVNÍ PLAZMY (-1%) • ~ 1% ionty (Na, K+, Ca+, Mg+, Cl, HC03), nízkomolekulární organické látky (glukóza, aminokyseliny, cholesterol, lipidy, odpadní produkty), dýchací plyny Sodík 136-148 mmol/l Osmotický tlak, objem, pH Draslík 3,7-5,0 mmol/l Membránový potenciál buněk (nervové, svalové) >■ +-> o Vápník 2,15-2,61 mmol/l Permeabilita membrán, srážení krve, nervosvalový přenos 03 Hořčík 0,66-0,94 mmol/l Kofaktor enzymů, nervové přenosy Železo ď 12-27 umol/l Kofaktor enzymů, součást hernu v hemoglobinu Železo 9 10-24 umol/l Měď 12-22 umol/l Kofaktor enzymů Chloridy 95-110 mmol/l Osmotický tlak, objem, pH Anionty Hydrogenuhličitany [HC03]~ 22-26 mmol/l Transport C02, pufr - pH Pí 0,6-1,4 mmol/l Pufr- pH Jód 276-630 ^mol/l Hormony štítné žlázy Tuto tabulku se pro náš kurz učit nemusíte IONTY A MALÉ MOLEKULY KREVNÍ PLAZMY (-1%) • ~ 1% ionty (Na, K+, Ca+, Mg+, Cl, HC03), nízkomolekulární organické látky (glukóza, aminokyseliny, cholesterol, lipidy, odpadní produkty), dýchací plyny Glukóza 3,3-6,1 mmol/l Aminokyseliny 2,3-3,9 mmol/l Močovina 3,0-7,6 mmol/l Lipidy 4-9 g/l Triacylglyceroly 0,5-1,8 mmol/l Fosfolipidy 1,8-2,5 g/l Kreatinin 55-110 umol/l Cholesterol (celkový) 3,5-5,2 mmol/l Bilirubin 3,3-18,0 u.mol/1 Laktát 0,55-2,22 mmol/l A ani tuto ne. Ale pamatujte si, že: SLOŽENÍ KREVNÍ PLAZMY JE VELMI STÁLÉ - je regulované v úzkém rozmezí zásadní pro klinickou medicínu PROTEINY KREVNÍ PLAZMY (7%) Plazmatické proteiny mají různé funkce osmotický tlak krve transport koagulace imunitní odpověď regulační proteiny IgG Total Albumin Major Plasma Proteins 99% of Plasma Protein Mass Transferrin — Fibrinogen IgA Total [— Alpha 2-Macroglobulin IgM Total Alpha l-Antitrypsin Complemen aptoglobin [ r~ C3 C I p Ha 10% Prealbumi Complement Factor B C4 Complement Ceruloplasmin Factor H Lipoprotein (al Alpha-1 -Acid Glycoprotein "i r C9 Complement C1q Complement C8 Complement Apolipoprotein B Apolipoprotein A-1 0 - 90% 90-99% https://pharmaceuticalintelligenceJiles.wordpressxom/2014/06/major_plasma_proteins2.jpg PROTEINY KREVNÍ PLAZMY (7%) prealbumin transport albumin 68kDa transport osmotický tlak a1 oblast a1 lipoprotein (HDL) a1 kyselý glykoprotei a1 antitrypsin (a1 fetoprotein) a2 oblast a2 makroglobulin haptoglobin (31 oblast transferrin hemopexin (3 lipoprotein (LDL) C4 (komplement) (32 oblast CRP fibrinogen (32 mikroglobulin C3 (komplement) y oblast IgA, IgG, IgM K čemu je to dobré? Klikni. Klikni. e ANODE I 11 + Protein electrophoresis Albumin a2 Mi Origin CATHODE proto se protilátkám říká (historicky) „gamaglobuliny" e BIOCHEMICKÉ SLOŽENÍ KRVE JE VELMI KOMPLEXNÍ (7%) Reference ranges for blood tests sorted by mass (upper) and molarity (lower diagram) ■ - Sources differ in the faded interval - Limit is 0 or not available Free (not protein bound) estradiol (adult female) Parathyroid hormone Estradiol (male) Estradiol (post-menopausal female) Free thyroxine (pregnant) Free thyroxine (normal idult Free thyroxine (child/adolescent) Free triiodothyrc Free triiodothyronine (children) Androi Aldosterone Progesterone (female, folliculi Brain natriuretic peptide (optimally) Troponin I (normally) __ NT-proBNP ■proBNP (< 75 yrs - optimally) Estradiol (female, follicular phas FJrotons (H4) Estradiol (female, day of ovulation Estradiol (female, luteal phase) Vitamin B12 (Cobalamin) Adrenocorticotropic hormone J4 0-05flt,/dl?8 01 0.2 0.3 ,„0.4 0.5 0.6 .7 .8.9 ng/dL_ 1.5 2-5 3 . .,4 ng/dL 6 7 8 9 10 15 20 25 30 41 4 0.5 0.6 .7 .8.9 1 . ,1.5 Z, 2.5 3 pg/mL or ng/L 6 7 8 9 10 15 20 25 30 40 50 60 70 8090 100 150 200 250,300 4( _pg/mL or ng/L___pg/mL or I I JMI Free estradiol (adult female) Parathyroid hormone Free thyroxine (pregnan ) Free thyroxine (n .... Free triio Jothyronine (normal adult) ree triiodothyronine (children) Thyroglobulin Free thyroxine (child/adoles=ent) ormal adu t) Adrenocorticotropic hormo Estradiol (male) E! Aldoi Proc ile, follicular phase) stradiol1 Estradiol (post-menopausal female) Estradiol (female, day < Vitamin B12 (Cobalamin) erritin (female) Ferritin (male) 4 0.5 0.6 .7 .8.9 1 1.5 2.5 3 4 pmol/L 7 8 9 10 20 25 30 40 50 60 70 80 90 100 pmol/L 200 250 300 4( pmol/L https://en.wikipedia.org/wiki/Reference_ranges_for_blood_tests 45 female) Androstenedione (post-menoppusal Androstenedione (adult) Growth hormone (fasting) Testosterone (male, >50 years) Testosterone (male, <50 years) Dvulalory peak) Growth hormone (arginine stimulatio Myoglobin (female) Myoglobin (male) IGF-1 (75 Total thyroxine Total triiodothyronine Progesterone (female, day of ovulation] Troponin I (cutoff or myocardial infarction) 17-Hydroxyprogesteroi 17-Hydroxyprogesteroi IGF-1 (20 year erone (adul maid) Prolactin (female) Prolactin (male) 25-hydroxyfcholecalciferol (optimally) 25-hydroxycholecalciferol (a vitamin D) (usually) Cortisol (morning) Cortisol (midnight) inophil cationic protein (ECP Creatine kinase (female) ogesterone (female, luteal pha ;e 3ars) Selenium (opjtimalh Immunoglobulin E Vitamin B9 / Folic acid in Folic acid in serum (usually) 3, luteal pna ;e BBH Hb serum (opti nally^^^ Prostate specific antigen Carcinoembryonic antigen (non-smokers) Carcinoembryonic antigen (smokers) D 50 60 70 8090 100 150 200 2S0^0j)/d|00 500 700 900 Ferritin (female) Ferritin (male) Creatine kinase (male) 2-5mW 8 9 10 TS 20 25 30 , 40 50 60 70 8090 100 _ng/mL or ug/L_ 25 30 .A |jg/dL 30 500 ' ng/L 700 900 1 1.5 2.5 3, ,4 5 6,, 7 8 9 10 ng/mL or |_ig/L_ 150 200 250 300 41 _ng/mL sterone jesterone (female, follicular phase) f ovulation) tradiol (female, luteal phase) ator/ Progesterone (female, day of ovulation) peak Vitamin B9 / Folic acid in serum (optimally) Vitamin B9 in serum (usually) Sex hormone-binding gllbulin (adult femal^) Sex hormone-binding globulin (adult male] Cortisol (morning) Testosterone (female) Total triiodothyroni Dnine I Cortisol (midnight) Progesterone (female, luteal phase) 25-hydroxycholecalciferol (a vitamin D) (usually) Testosterone (male, >50 years) Testosterone (male, <50 years) 25-hydroxycholecalciferol (optimally) Protons (l-T*) I Foli C-reactive protei Total thyroxine ISO moglobin n pi DO 500 700 900 1 1.5 2.5 3 4 nmol/L 6 7 8 9 10 15 20 25 30 40 50 60 70 80 90 100 nmol/L 200 250 300 4( nmol/L https://en.wikipedia.org/wiki/Reference_ranges_for_blood_tests 7394 ne (male) ne (female in follicular pr ase) imer Zinc (Zn) ^^^^^^^ ^^^^^^^^^^^^^^^^^^ 'n A Homocysteine (>60 years) Homocysteine (12-19 years ysteine (optimally) Direct bilirubin mcy (in erythrocytes, optimally) ocytes, usually) Copper Total serum iron (child) lonia Total serum iron (newborn) Total serum iron (female) Total serum iron (male) Vitamin C (usually) Vitamin C (optima Total bilirubin Total iron binding capacity Pyruvate Thyroxine-binding globulin Magnesium Hemoglobin in plasma ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ Vitamin E (optimally) Lactate (venous) Lactate (arterial) Creatinine (female) Creatinine (male) "HO 200 25030^^0 Ionized calcium Inorganic phosphorus Uric acid Total calcium Urea Ceruloplasm Potassium K) 10 50 60 70 8090 100 500 700 900 1.5 2 2.5 3 -»g/-5. 6 7 8 9 10 15 20 25 ~Í5 20 25 30 „ 40 50 60 70 8090100 _mg/l__ n3g )/dl 00 500 „ 700 900 or |jg/L_ 1.5 2.5 3 4 mg/L 6 7 8 9 10 150 200 250 300 41 17-Hydroxyprogesterone (male) Zinc (Zn) 17-Hydroxyprogesterone (female in follicular phase) Homocysteine (>60 years) Homocysteine (12-19 years) Homocysteine (optimally) acid in erythrocytes/RBCs (usually) Folic acid in RBCs during pregrpncy (optimally) Ceruloplasmin Lactate dehydrogenase (LDH) Total IJJ Direct bilirubin serum iron (child) Total serum iron (female) Total serum iron (male) Ammonia Copper (Cu) Alpha-1 antitrypsin Vitamin C (usually) Iff^^^H Vitamin C (optimally) btal serum iron (newbornj Vitamin E (optimally) Total bilirubin Pyruvate Total iron-binding cabacity Creatinine (femak ) Creatinine (male) Uric acid DO 500 700 900 2.5 3 4 5 6 pmol/L 7 8 9 10 15 20 25 30 40 50 60 70 80 90 100 p mol/L 150 200 250 300 4I (j mol/L https://en.wikipedia.org/wiki/Reference_ranges_for_blood_tests Haptoglob Glucose HDL cholesterol (optim . cholesterol (male) Total chole HDL cholesterol (femaU ) Total cholesterol Alpha-1 antitrypsin Immunoglobulin M Immunoglobulin A Ethanol for drunk driving L0L cholesterol (usually) Standar j bicarbon LDL cholesterol (optimally) Bicarbonate (HCOj) Triglycerides (>60 years) Triglycerides (40-59 years) Triglycerides (10-39 years Triglycerides (optimally) j C02 7^9~ u ally) Transfei Substances with a molar mass around 1000g/mol (e.g. triglycerides) are almost vertically aligned in the mass and molar images. Substances with a molar mass larger than 1000 g/mol (e.g. proteins) are found more to the right in the mass scale than in the molar one. In contrast, substances with molar mass below 1000 g/mol (e.g. electrolytes and metabolites) are found more to the left in the mass scale. Lethal level o ste (SäCe) Sodium (Na) Chloride (Cl) ethanol Immunoglobulin G 50 60 70 8090100 150 200 ^SO^Oj^^O 500 700 900 Globu ins Albumin 1 1.5 2 2.5 3g/-_ Total plasm; i protein Hemoglobin (female) Hemoglob 6 7 8 9 10 n (male) 15 150 IP/dfL5 30 I 400 500 700 900 1.5 2 5 3/i _g/L- 6 7 8 9 10 15 20 25 30, 40 50 60 70 80 90 100 200 250 300 Triglycerides (> 60 y íars) Triglycerides (40 - 59 years)) LDL cholesterol (usually) Triglycerides (10-39 years Triglycerides (optimally) Lactate (venous) Lactate (arterial) »L (optimajlly) Urea Total cholesierol Hemoglobin (female) Total cholesterol (usually) HDL cholesierol (optimally) HDL cholesterol (male) Albumin HDL cholesterol (female Inorganic Magnesium Dhosphorus Ionized calcium Hemoglobin (m Total calcium (optimally) r 11 Glucose (fasting) Potassium (K) Ethanol for drunk driving Standarc Bicarbonate bicarbonate HCO3) dioxide (C02) SBQe) Lethal level of ethano oride (CI) Sodiu C 'srno a https://en.wikipedia.org/wiki/Reference_ranges_for_blood_tests KREVNÍ PLAZMA A SÉRUM • sérum + plazma No anticoagulant Anticoagulant Fig. 6 Serum vs plasma. Electrophoresis performed using Sebia Hydrasys 5-band gels. Arrow indicates fibrinogen. 10.1016/bs.acc.2018.12.001 FORMOVANÉ KREVNÍ ELEMENTY Plazma Buffy coat Erytrocyty 55% 1% 44% Leukocyty 4,5-11 x 103/nl neutratily 71% eosinofily 3% bazofily 1% monocyty 5% lymfocyty 20% Trombocyty 150-450 x103/^l Erytrocyty 4,2-6,2 x 106/ul HEMATOKRIT Podíl objemu erytrocytu a objemu plné krve HEMATOKRIT 42+4% Erytrocyty 4,2-6,2 x 106/i Norma Erytropenie Polycytémie Plazma Buffy coat Erytrocyty ERYTROCYTY Ultrastruktura erytrocytu Erytrocyty neobsahují jádro ani organely Anaerobní glykolýza Bohrův efekt Hemoglobin 2 párové proteinové podjednotky (globiny) řetězce a, (3, y, ... různá afinita ke kyslíku, switching během vývoje hem v každé globinové podjednotce tetrapyrolový kruh železo: Fe2+ reverzibilně váže kyslík oxyhemoglobin (+02), deoxyhemoglobin (-0 methemoglobin (Fe3+, neváže 02) karbonylhemogloin (+C0) H,C Herne H,C |3 chain 1 2 a chain 1 Hemoglobin Heme COOH COOH ERYTROCYTY Dýchací plyny přecházejí volnou difúzí Detached from hemoglobin Alveolus Fused basement membranes Blood plasma CL (dissolved in plasma) Converted from bicarbonate ERYTROCYTY Velikost ery je závislá na osmotickém tlaku prostředí Hypertonic Isotonic Hypotonic 4* ERYTROCYTY Odchylky od běžné velikosti ERYTROCYTY Tvar erytrocytu určují strukturální proteiny • integrální proteiny - band 3, glykoprotein A (iontové transportéry) • spektrin • ankyrin • aktin a s aktinem asociované proteiny - tropomodulin, tropomyosin hemoglobin AnKynn Ar.1in Spectrin Unbound band 3 Ankyrin complex Actin junctional complex i r i r približná molekulová hmotnost 240 000 . 220 000 ■ 210000 • 100 000 30 000 820 000 alfa spektnn beta spektnn ankynn proužek 3 glyfcofonn proužek 4 1 Obr. 4.6 Proteiny membrány červených krvinek a jejich pohyb v elek-troforelickém poli Glycophorln 75 75 ERYTROCYTY Odchylky od běžného bikonkávního tvaru • poikilocytóza příklady: akantocyty (nepravidelné trnovité výběžky membrány) - kodocyty („pneumatika") - echinocyty (trnovité výběžky na celém povrchu) - eliptocyty (eliptický tvar) - sferocyty (kulovitý tvar) - stomatocyty (chybějící části membrány nebo jiné nepravidelnosti) - drepanocyty (srpkovitý tvar) - dakrocyty (kapkovitý tvar) - schistocyty (fragmenty) Normal cell Elliptocyte Stomatocyte Acanthocyte Spherocyte Micro-spherocyte Irregularly contracted cell o o o Ovalocyte Dacrocyte (tear-drop Target cell poikilocyte) O ( Keratocyte Schistocyte Echinocyte (fragment) (crenated cell) Sickle cell Boat-shaped S-C poikilocyte ERYTROCYTY Odchylky od běžného bikonkávního tvaru Normální Kodocyt Sferocyt Echinocyt ERYTROCYTY Hereditární eliptocytóza -----« Mi — * £ Q &4 ERYTROCYTY Hereditární eliptocytóza Q Hereditární sférocytóza ô. I—™ y ERYTROCYTY Srpkovitá anémie • Abnormální hemoglobin (hemoglobin S) ERYTROCYTY Srpkovitá anémie (drepanocytóza) • Patologický genotyp (heterozygot HbS/HbA) může (někdy) být i prospěšný: malárie Life Cycle of the Malaria Parasite 2. Sporozoites enter liver and 8. Migrates through midgut wall, forms oocyst 7. Cametocytes mate, undergo meiosis 6. Transmission to mosquito (ingests gametocytes via bite) 5. Sexual cycle (merozoites produce gametocytes instead} Source: Klein EY. Antimalarial drug resistance: a review of the biology and strategies to delay emergence and spread. Int J Antlrnlcrob Agents (2013), http://dx.doi.Org/10.1016/].ijantimicag.2012.12.007 THÍ CENTER FOR Economics & Policy ERYTROCYTY Sideroblastická anémie • Mitochondrie ery prekurzorů akumulují Fe • Netvorí se molekula hemu • Erytrocyty (= sideroblasty) nedozrávají a nezískávají správnou morfologii ani funkci • Vrozená (mutace v genu pro ALAS2) nebo získaná Glycine + succinyl CoA IALAS2 aminolevulinate t protoporhyrin IX JKCH haem porphobilinogen hydroxyrr^thylbilane ^UROS Uroporphyrinogen III J^UROD coproporphyrinogen III iUroporphyrinogen III ERYTROCYTY Životnost 120 dní Trpí konstantním poškozováním; opravy nejsou možné Odstranění starých a poškozených erytrocytu v kostní dřeni a slezine Trabecular artery and vein Trabecular connective tissue Periarteriolar Periarteriolar lymphatic nodules lymphoid with proliferating lymphocytes sheaths in germinal centers Penicillar arterioles Sinuses with direct con- nection to venes (clos- ed circula- tion) Erythrocyte Annular fibre Endothelial cell Copyright © 2005 Nature Publishing Group Nature Reviews | Immunology i—r Fenestration Lumen of sinus 'I II - Sinus macrophage 7, Lumen of sinus Inclusion body Sinus macrophage i—r Lumen of sinus ŕ Sinus macrophage ~r~r 1 Lumen of sinus i—r LEUKOCYTY • imunitní odpověd • morfologická klasifikace - (ne)přítomnost cytoplazmatických granul (neodpovídá schématu hematopoeze) G ra n u I ocy ty Ag ra n u I ocy ty Neutrofily Eosinofily Basofily Monocyty Lymfocyty Multi potential hematopoietic stem cell (Hemacytoblast) Common myeloid progenitor Erythrocyte Mast cell — -1 Common lymphoid progenitor .-'-] Natural killer cell Myeloblast (Large granular lymphocyte) Small lymphocyte r 1 Megakaryocyte i BaS0Phil Neutrophil Eosinophil 1 T lymphocyte B lymphocyte 1 Plasma cell Thrombocytes i Macrophage GRANULOCYTY • Lyzosomy (primární, azurofilní, nespecifická granula) • Specifická (sekundární) granula • Polymorfní jádro • Terminálně diferencované • Krátká životnost • Redukované ER, GA i počet mitochondrií (anaerobní glykolýza) • Apoptóza ' The GranTeam NEUTROFILNÍ GRANULOCYTY • Neutrofily - 50-70% cirkulujících leukocytu - 0>12|im - Segmentované jádro - Barrovo tělísko u žen Azurofilní (primární) granula - myeloperoxidáza, lysozym, proteázy, defensiny Neutrofilní (sekundární) granula - kolagenáza, baktericidní enzymy • - Chemotaxe dalších leukocytu - Mikrofágy • Neutrofilní tyčka • Neutrofilní segment NEUTROFILNI GRANULOCYTY Mikrofagy Neutrophil Oh nooo He's got Joe! Hurry guys! NEUTROFILNÍ GRANULOCYTY Lovci GRANULOCYTY • Extravazace (diapedeza) JÍ+t Integrins O ICAM-1 ICAM-2 VCAM-1 . % tí 4 v Leukocyte Extravasation EOZINOFILNÍ GRANULOCYTY Eozinofily 1-4% cirkulujících leukocytu 0 12-15 jim Nepravidelné, typicky dvousegmentové jádro Azurofilní (primární) granula myeloperoxidáza, lysozym, proteázy, defensiny Eozinofilní (sekundární) granula - jasně červená (eosinofilní) hlavní bazický protein - peroxidáza - cytokiny, chemokiny Chemotaxe dalších leukocytu Fagocytóza komplexů antigen-protilátka BAZOFILNI GRANULOCYTY Bazofily <1% cirkulujících leukocytu 0 12 Lim Nepravidelné, dvousegmentové jádro, maskované granuly Azurofilní (primární) granula - myeloperoxidáza, lysozym, proteázy, defensiny Bazofilní (sekundární) granula - 0.5 Lim - velká tmavá (basofilní) - heparin, histamin - vazodilatace - fosfolipázaA Analoga žírných buněk Receptory pro IgE Alergie, anafylaxe, zánět AGRANULOCYTY • Pouze lyzosomy (azurofilní, nespecifická granula) • Specifická granula chybí • Nesegmentované jádro Lymfocyty Monocyty Lymphoblast B lymphocyte ý Natural T lymphocyte killer cell Plasma cell LYMFOCYTY Lymphocytes Regulatory CD8TCell BCell TCell CellCartoons.net LYMFOCYTY • Plazmatické buňky MONOCYTY • 0 12-15 Lim • Cirkulující prekurzory makrofágů, osteoklastů, mikroglií, Kupferových buněk a dendritických buněk • Mononukleární fagocytární systém • Velké oválné (fazolovité) jádro s méně kondenzovaným chromatinem a 2-3 jadérky • Bazofilní cytoplazma • Azurofilní granula DENNIS KUNKEL MICROSCOPY / SCIENCE PHOTO LIBRARY SECCHI-LECAQUE / ROUSSEL-UCLAF / CNRI / SCIENCE PHOTO LIBRARY MAKROFAGY 0 kolem 21 jim proměnlivá morfologie migrace fagocytóza prezentace antigénu (T-lymfocytům) zánětlivá odpověď regenerace tkání a hojení např. histiocyty, Kupfferovy buňky, mikroglie • I i _:_ DENDRITICKÉ BUŇK • „profesionální" prezentace antigenů buňkám IS (MHC II) • aktivace nebo inhibice zejména lymfocytů • imunitní odpověď nebo imunotolerance Fig. 1. Immature versus mature DC. Scanning electron micrograph of immature and mature DC. Monocyte-denved DC were cultured without (a) or with LPS for 24 h (b) or 48 h (c). Cells were fixed and allowed to adhere to poly-L-lysme-coated coverslips before preparation for scanning electron microscopy. TROMBOCYTY bezjaderné buněčné fragmenty prekurzorové buňky - megakaryocytu 0 2-3 jim, tvar disku dvě domény: hyalomera, granulomera 150-400 x 103/jil srážení krve, oprava poškození cévní stěny a-granula 300-500 nm S-granula 250-300 nm Argranula 175-200 nm fibrinogen, PDGF serotonin, Call+ pyrophosfát ADP, ATP lyzosomální enzymy 1. Primární agregace destiček - narušení endotelu, obnažení kolagenních vláken - destičková zátka 2. Sekundární agregace destiček - srážecí faktory, ADP z agregovaných trombocytů - další trombocyty - bílý trombus 3. Koagulace - srážení krve - tvorba fibrinové sítě zachycující erytrocyty - červený trombus Contact activation (intrinsic) pathway Tissue factor {extrinsic) pathway Damaged surface 1 XII Trauma XI * Xlla IX Xla Vila TFPI T VIII IXa Villa Tissue factor +- Trauma --------Antithrombin / Prothrombin (II) Va 7-* Thrombin (Ila) V,' r Active Protein C Protein S Protein C + Thrombomodulin Fibrinogen (I) Fibrin (la) XII la Cross-linked fibrin clot Common pathway XIII Srážecí kaskádu se pro náš kurz učit nemusíte, nechejme si ji pro biochemii DIFERENCIÁLNÍ BÍLÝ OBRAZ KREVNÍ TENTO SLIDE JE OPRAVDU DŮLEŽITÝ Neutrofily tyčky 4 % segmenty 67 % Norma 1:17 posun doleva posun doprava zvýšený počet tyček zvýšený počet segmentů Eozinofily 3% Bazofily 1 % Lymfocyty 20% Monocyty 5% 1 = 100% DIFERENCIÁLNÍ BÍLÝ OBRAZ KREVNÍ TENTO SLIDE JE OPRAVDU DŮLEŽITÝ Odchylky od normy * Neutrofily neutrofilní granulocytóza neutrofilní granulocytopenie Eozinofily eozinofilní granulocytóza eozinofilní granulocytopenie Bazofily bazofilní granulocytóza bazofilní granulocytopenie Lymfocyty lymfocytóza lymfocytopenie Monocyty monocytóza monocytopenie DIFERENCIÁLNÍ BÍLÝ OBRAZ KREVNÍ Příklad populační variability Neutrofily tyčky 0-5 % segmenty 35-85 % Eozinofily 0-4 % Bazofily 0-1 % Lymfocyty 20-50 % Monocyty 2-6 % Podle Haferlach et al. Kapesní atlas hematologie. Grada 2014 DIFERENCIÁLNÍ BÍLÝ OBRAZ KREVNÍ White blood cells Sorted by absolute count (upper) and % of total (lower) 10 /mm3 20 asophil granulocytes (newborn) ■ n 11 CD4+ cells Basophil granulocytes (adult) Eosinophil granulocytes (Newborn) Eosinophil granulocytes (Adult) 30 40 50 60 70 80 90 100 TTl I I Monocytes (ne Monocytes (adult) Neutrophilic band forms or /uL or Icŕ/mL or iď/L 200 300 400 500 700 900 = Limit is not available = Sources differ in faded interval Basophil granulocytes (adult) /mrrf or /ul_ or WtmL or 10°/L Eosinophil granulocytes (Adult) Monocytes (adult) Neutrophilic band forms 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 .7 .8 .9 1 % of WBC 3 4 5 6 7 8 9 1 % Of WBC Lymphocytes (adult) 1111 i In Lymphocytes (newborn) wborn) Wikipedia White Blood Cell Count (adult) White Blood Cell Count (1 Mononuclear leukocytes Neutrophil granulocytes (adult) year old!) White Blood Cell Count (rjewborji) Neutrophil granulocytes (newborn) 6 7 8 9 10 i i i 20 30 40 1000/mnf or 1000/p.L or 10b/mL or I0y/L Mononuclear leukocytes ult) Lymphocytes (ad Neutrophil granulocytes 20 30 40 50 60 70 80 90 100 % of WBC 200 % of WBC 300 400 3734 DIFERENCIÁLNÍ BÍLÝ OBRAZ KREVNÍ Závislost na věku Leukocytes Neutrophils Lymphocytes Monocytes Eosinophils Age (x 103) (%) (%) (%) (%) Birth 18 61 31 6 2 1 week 12.2 45 41 9 4 1 mo 10.8 35 56 7 3 6 mo 11.9 32 /fr\ 5 3 lyr 11.4 31 5 3 4 yr 9.1 42 50 5 3 10 yr 8.1 54 38 4 2 16 yr 7.8 57 35 4 3 WBC, White blood cell. https://obgynkey.com/elevated-or-depressed-white-blood-cell-count/ diferenciální bílý obraz krevní TENTO SLIDE JE OPRAVDU DŮLEŽITÝ Neutrofily tyčky 4% segmenty Norma 67% 1:17 posun doleva posun doprava zvySertý počet tyček zvýšený počet segmentu Eozinofily 3% Bazofily \ 7iřv Lymfocyty ( 20% ) Monocyty Xn»5 J= 100% LEUKOCYTY - SHRNUTI Leukocyt Jádro Granula % Životnost Funkce Granulocvtv Neutrofily 3-5 segmentu azurofilní+ neutrofilní (světle ružová) 71 1-4 dny mikrofág (bakterie) Eozinofily 2 segmenty (laloky) azurofilní + eozinofilní (jasně červená) 3 1-2 týdny parazitické infekce (helminti), modulace lokální imunitní reakce Bazofily 2 segmenty nebo tvar „S" azurofilní + bazofilní (modrofialová) 1 měsíce modulace lokální imunitní reakce, uvolnění histaminu Agranulocvtv Lymfocyty kulaté nejsou 20 hodiny - roky adaptivní imunita, mnoho funkcí Monocyty ledvinovité jen azurofilní 5 hodiny - roky prekurzory buněk monocyto-makrofágového systému TENTO SLIDE JE OPRAVDU DŮLEŽITÝ HEMATOPOEZE Multipotential hematopoietic stem cell (Hemocytoblast) Thrombocytes Plasma cell Macrophage HEMATOPOEZE O) o s_ O) c > u "Sib _o o Multipotential hematopoietic stem cell (Hemocytoblast) Common myeloid progenitor T O Erythrocyte Mast cell Myeloblast Common lymphoid progenitor i—1-1 Natural killer cell (Large granular lymphocyte) Small lymphocyte ^ legakaryocyte 1 u '5. Basophil Neutrophil Eosinophil Thrombocytes I Monocyte I T lymphocyte B lymphocyte 1 Plasma cell Macrophage VÝVOJ ČERVENÝCH KRVINEK ERYTROPOEZE 1. proerytroblast H4 i9um) - první morfologicky rozlišitelné stádium - mitoticky aktivní - dominantní, kulaté jádro s 1 -2 jadérky - mírně bazofilní cytoplazma 2. bazofilní erytroblast m3-1 e um) - mitoticky aktivní - heterochromní jádro s nezřetelnými jadérky - bazofilní cytoplazma 3. polychromatofilní erytroblast (-131 6 um) - mitoticky aktivní - produkce hemoglobinu - šedomodrá cytoplazma - bazofilní (polyribosomy a acidofilní aspekt (hemoglobin) - heterochromní jádro (šachovnice) 4. ortochromatofilní erytroblast (-810 um) <= - mitoticky neaktivní - malé, kompaktní, excentrické, pyknotické jádro extruze - mírně acidofilní cytoplazma s bazofilními reziduy 5. reticulocyt (polychromatofilní erytrocyt, ~ 7-8 um) - nemá jádro, stále sférická buňka - acidofilní cytoplazma - substantia reticulofilamentosa - speciální barvení (brilliant cresyl blue) 6. erytrocyt (-7 8 um) - bezjaderný, bikonkávní disk - acidofilní cytoplazma 2 x 1011 nových erytrocytu denně CFU-GEMM až CFU-E morfologicky nerozlišitelné CFU-GEMM IL-3 Bone marrow ffl Erythrocyte Reticulocyte Blood vessel ERYTROPOEZE proerytroblast ortochromní erytroblast erytrocyty bazofilní erytroblast rocyty polychrom; erytroblast ortochromní erytroblast, atofil p«4H Q) CO N CD C CQ 0 3 =h CD 5" 3. 1 8 CD Q) q o. : ^ r? — Ô 05 TT J" 0)- CQ —s C_ cn ■ CD 15; -h CD O N 3 O 0) C7 fi) N O o 3. £ ° 3 o ô" CD o^C CD- —> TT O Q. CD n O < Q) 00 N) o 5" CD CD O N 3 O fi) C7 fi) N O n (/>< CD £. CD- cV =3 — CD C/) O" CD O T3 O O < 0< 2- 5" c/> ^ "S o>; o iff O 00 ^ CD CQ 0< —s 3 § CD< ^ O < R _ 3 ô CD TT r" Q) s o o CD 13 O N "O O N S 3 ^-CD< o CD O N 3 O fi) C7 N O 00 Q) O" Q) TT C CD< O" Q) N CD- ~ 3 CD o üL- *< ZS o CD- "° oj; P Q. n =r 3 P » o< CO 0)-ni 00 N CD C o< Z5 3 2, CD< 3 ä CQ p n o o TT §"0 o o) 3 <" CD 3 — - O o < "T cn rb oo. ro » ó, CD< Q) o" Q- Q) CD- o *< o "D n 3 cr CD n CQ 3 3 0 íl- OÚ o Z3 CD ^ D" Q) ° s o Š S o- §: = ÖT CD- (/) P ^ Q) O J3 > O O m N m CD C O zr o 3 O o > O O 3 CD 3" 3 < CD O O < cp ro 3 < CD O O < "T cp O) o 3 myelocyt metamyelocyt granulocyt - tyčka j\ granulocyt - segment GRANULOPOEZE myeloblast neutro m w promyelocyt ilni myelocyt polychromatofilni erytroblast p ro mye I ocyt m eta mye I ocyt Neutrofilnf (myeloblast myelocyt neutrofilni meta myelocyt eosinofilni myelocyt segment neutrofilni myelocyt • I granulocyt vývoj krevních destiček TROMBOPOEZE 1. megakaryoblast (až 30 um) - velké, oválné jádro s nápadnými jadérky - bazofilní cytoplazma - série endomitóz 2. promegakaryocyt (až 1 oo um) - velká buňka s polyploidním jádrem (8n-64n) 3. megakaryocyt (so 150 um) - polyploidní jádro s laloky (8n-64n) - azurofilní a destičková granula - vícečetné centrioly, vyvinuté ER a Golgiho aparát - četné membránové invaginace - demarkační kanály (linie) VÝVOJ MONOCYTŮ MONOCYTOPOEZE (zjednodušeně) 1. monoblast (-16 Mm) - mitoticky aktivní - kulaté nebo ledvinovité jádro s jadérky - mírně bazofilní cytoplazma 2. promonocyt (-16 20um) _ - mitoticky aktivní (1 -2) - velké jádro se zářezem, nepatrná jadérka ^^T^ - bazofilní cytoplazma (Hemocytobiast) - azurofilní granula _I 3. monocyt f - krátce v cirkulaci, poté opouští krevní oběh a diferenc tkáňové makrofágy Common myeloid progenitor 1 I 1 • Ä Erythrocyte Mast cell Myeloblast _ 1 I 1 Megakaryocyte ^5§p ^ i BaS0P*' Neutrophil Eosinophil I Thrombocytes Macrophage LYMFOPOEZE (zjednodušeně) 1. lymfoblast (18 20 um) - kulaté-oválné jádro s jadérky - mírně bazofilní cytoplazma bez azurofilních granul 2. prolymfocyt h 2-15 um) - maturace do lymfocytů DOI: 10.1155/2011/502751 Dh Ih Constant region -H- — 3' Heavy chain Jjc/A Constant region ■ 11 ■ 3' light chain 3. lymfocyt - další maturace a diferenciace mimo kostní dřeň Multipotential hematopoietic stem cell (Hemocytoblast) Common myeloid progenitor Common lymphoid progenitor 1 jrl) [-roll or pre-proß Igtl <*rmlinc IgL (rtrrmlinc p...ii V-D-l der ml i nc (a) Pr..H ě ě é prcBI VI» (■et inline ě ě Large preB or i*rclí II VI» (irr in line (b) Small prcB vnj w—i VI» VI Natural killer cell (Large granular lymphocyte) Small lymphocyte T lymphocyte r lymphocyte i Plasma cell PŘEHLED ADULTNÍ KRVETVORBY CD34+ la [im 5 o i- E a> c o CD ífl t/) Megakíiryoblast Promegakaryocyie Megakaryocyte Multipotential hematopoietic: stem cell (Hemocytoblast) Proerythroblast (Pronormoblast) i Basophilic erythroblast Polychromatic erythroblast 4 Orthochromatic erythroblast [Normoblast) i Thrombocytes (Platelets) Thrombopoiesis Erythropoiesis Polychromatic erythtocyte [1] (Reticulocyte) Erythrocyte [2] (Red blood cell) Myeloblast _I_ B. promyelocyte N. promyelocyte E, promyelocyte 1 I I B. myelocyte N. myelocyte E. myelocyte l i i Monoblast 1 Promonocyte B. metamyelocyte N. metamyelocyte E. metamyelocyte OS •• B. hand Basophil N. banc1 Neutrophil E.band Eosinophil Granulopoiesis Monocyte Monocytopoiesis __I Common lymphoid progenitor Lymphoblast Prolymphocyte Mast cell Natural killer cell [Large granular Small lymphocyte) lymphocyte [4] •y • B lymphocyte T lymphocyte Lymphopoiesis Macrophage Osteoclasts Myeloid dendritic cell [3] Plasma cell Lymphoid dendritic cell [3] HEMATOPETICKÁ KMENOVÁ BUŇKA A PROGENITORY Hematopetická kmenová buňka (HSC) klidová, pomalý buněčný cyklus transmembránový fosfoglykoprotein CD34+ - adheze v niche neexprimuje povrchové markery determinovaných linií (je Lil další faktory kmenových buněk (c-Kit a další) - autologní transplantace mobilizace dceřiné buňky směřují do myeloidní (CMP) nebo lymfoidní (CLP) linie Burst Forming Unit (BFU) - Colony Forming Unit (CFU) progenitory jednotlivých linií - unipotentní kmenové buňky tvoří kolonie in vitro Self-renewal ^— CLP HSC f~ I Kil CMP Kit- Kit Pro-Beel Pro-B coli Kit • Kit •'■ Kit • ) Beeil Kit T cell Pro-Tceli Pre-Tcell Kit- Kit' Kit • Kit • Kit ■ BFU-E CFU-E Kit - Kit' Kit • BFU-MK CFU-MK Kit' Kit • Kit CFU-GM CFU-G Kit' Megakaryocyte 3.0.CO;2-%23 M A vi ■ INTRAEMBRYONÁLNÍ KRVETVORBA 1 2 3 4 5 6 7 8 9 20 30 40 50 60 70 porod měsíce stáří v letech Postnatální nitroděložního vývoje kostní dřeň červená/žlutá extramedulární hematopoéza výjimečně (patologicky) http://dev.biologists.org/content/133/19/3733 DĚKUJI ZA POZORNOST pvanhara@med.muni.cz www.histology.med.muni.cz &LO00 Cotiit7To»4 9/5-rrtf