HEMATOPOEISIS

1. HEMATOPOEISIS Dr. BastianaBermawi, SpPK

2. Hematopoiesis Hematopoiesis(hemopoiesis) Pembentukanseldarah (Production of Blood cell) Where??

3. TempatHematopoeisis Neonatus(semuasumsummerahtulang) : tulangpipih . tulangtengkorak, clavicula , sternum, tulangrusuk, vertebra dantulang pelvis Dewasa vertebra, tulangrusuk, sternum, tulangkepala, tulang pelvis, proksimaldan distal femur 50% sutulterisilemakdandapatdiubahjaditempathematopoisispadakeadaantertentudapatterjadihematopoisisekstramedular ( hati , limpa ).

4. Darah Artery White blood cells Platelets Red blood cells

5. ERITROSIT

6. eosinophil neutrophil monocyte RBC neutrophil monocyte lymphocyte lymphocyte basophil

7. PLATELET/ TROMBOSIT

8. DEFINISI • Hematopoeisis: Prosespembentukandarah yang teregulasidanberkesinambungan, meliputicell renewal, proliferasi, diferensiasidanmaturasi • Cell renewal: kemampuanselmemperbaruidirisendiri shgtidakakanhabismeskiterusmembelah • Proliferasi: kemampuanmembelah /memperbanyakdiri • Difrensiasi: kemampuanberkembangmenjadiseldgn fungsitertentu • Maturasi: kemampuanmematangkandiri

9. Padaorangdewasa, hematopoisisfisiologishanyaterjadidisumsumtulang (sutul) Hematopoeisispatologisterjadidiluarsutul, disebuthematopoeisisekstramedularis • Selamaperkembanganjanin, prosesiniterjadidibeberapatempat, terdiridari 3 fase, yaitu: - fasemesoblastik (yolk sac); - fasehepatik; - fasemedularis (mieloid)

11. Hematopoisis: 1. Yolk sac: 0-3 bulan intra uterine 2. Hatidan Lien: ~3- 6 bulan intra uterine 3. sumsumtulang: ~ 4 bln intrauterine - dws

12. PROSES HEMATOPOEISIS • Proseshematopoeisismemerlukan: 1. Selindukhematopoisis (hematopoeitic- stem cell) 2. Lingkunganmikro (microenvironment) 3. Bahanpembentukdarah 4. Mekanismeregulasi

13. 1. Selinduk hematopoesis (Hematopoeticstemsel) • Selindukhematopoetik (SIH): Selygakanberkembangmjdseldarah, yaitu: eritrosit, lekosit, trombositdansel lain dlmsutul, sptfibroblas • SIH paling primitif: Pluripoten/totipoten stem-cell, mempunyaisifat: * self renewal * proliferatif * differensiatif * maturatif

14. Pluripotential stem cells rangsangan Kemampuan: • memperbaharuidiri • proliferasi • diferensiasi • maturasi

15. Lanjutan….Selinduk hematopoesis (SIH) • berdasarkansifatdiffrensiatif, SIH terbagiatas: - pluripotent/totipotenstemcell: mampu berdiffrensiasijdseluruhjenissel - Commitedstemcell: komitmenberdifrensiasi menjadisatucell line (cth : SIH mieloid, SIH Limfoid) - Oligopotentstemcell: hanyamampuberdifrensiasi jdbeberapajenissel, cth: CFU-GM (Colony- forming unit- Granulocyte/monocyte hymenjadi selgranulositdanselmonosit. - Unipotentstemcell:hanyamampuberdifrensiasijd satujenisselsaja, cth: CFU-E eritrosit

16. Pluripotentstemcellstingkatproliferasinyarendah • Unipotentstemcellstingkatproliferasinyatinggi • JumlahPluripotent hematopoietic stem cells disumsumtulangdandiperedarandarahsedikit.

18. 2. LingkunganmikroSutul: • Fungsi: • - menyediakannutrisi & bhnhemopoisis - komunikasiantarsel: Adhesimolekul - Menghasilkanzatygmengaturhematopoeisis: sitokin, hemopoetik growth factor. - Meliputi: a. mikrosirkulasidlmsutul b.sel stroma: selendothel, makrofag, sellemak, fibroblast, selretikulum. c.matriksekstraseluler: haemonektin,kolagen, fibronektin,glikosaminoglikan.

20. 3. BahanPembentukdarah BahanPembentukdarah: * as folat, vit B12 * Fe * Co, Mg, Cu, Zn * As amino * vitamin: vitamin B komplek, Vitamin C

21. 4. Mekanismeregulasi MekanismeRegulasi: - Untukmengaturarah & kuantitaspertumbuhan & pelepasanseldarahmatur darisutuldarahtepi. - sistim ‘feed back mechanism’

22. ZatygberpengaruhdlmmekanismeRegulasi 1. FaktorpertumbuhanHemopoisis: - GM-CSF - G-CSF - M-CSF, dll. 2. Sitokin: - IL-3, IL-4, IL-6, IL-11 dll. - Adaygmerangsang & menekan pertumbuhanselinduk. 3. Hormonhemopoitikspesifik: Erytropoetin 4. Hormon non spesifik (dlmjumlahkecil) - androgen - estrogen - Hormontiroid. - glukokortikoid - growth hormon

23. Hematopoiticgrowth factors and some of their characteristics

27. Sel progenitor mempunyaireseptoruntukfaktorhumoraltertentu yang sesuaiInvitro • BFU-E-, CFU-E + EritropoitinEritropoisis • CFU-MEG. + MEG-CSF Megakariosit • CFU-GM + GM-CSF Netrofil, monosit • CFU-EO + EO.CSF Eosinofil.

33. Gangguanhematopoeisis 1. Gangguanpadaselindukhematopoeisis (SIH): keganasan, disfungsi/ defisiensi SIH (an.aplastik) 2. Gangguan Organ tempathematopoisis: semuakerusakansutul (fibrosis, infeksimetastase) 3. Gangguanpadabahan yang diperlukan: (faktornutrisi, gangguanHormon, bahanbahanberacun).

34. Eritropoesis

35. Eritropoeisis • Eritropoeisis: Pembentukan/produksieritrosit (red blood cell production) • Hematopoetic stem-cell berdifrensiasimenjadiproerythroblast • Proerythroblasts early erythroblasts • FasePerkembanganselanjutnya: • Ribosome synthesis • Hemoglobin accumulation • Ejection of the nucleus and formation of reticulocytes • Retikulosit eritrositmatur

36. Stem cell Committed cell Developmental pathway Phase 1 Ribosome synthesis Phase 2 Hemoglobin accumulation Phase 3 Ejection of nucleus Reticulo- cyte Erythro- cyte Proerythro- blast Early erythroblast Late erythroblast Normoblast Hemocytoblast Figure 17.5

37. Eritropoisis Membutuhkan: • Nutrisi: Mineral ( Fe, mangan, cobalt ) Vitamin ( B12, C, B6, B1,asam folat, dll) Asam amino • Faktorperangsang : Eritropoitin, tiroksin, androgen • Keutuhanjaringansumsumtulang (microenvironment )

38. Tiroksin: meningkatkankebutuhanjaringanterhadapoksigen Androgen : merangsangeritropoitin meningkatkansensitivitas stem cell terhadaperitropoitin. mempengaruhilangsungeritropoisis

40. No hemoglobin Nucleus 12 um Contain nucleoli Proerythroblast

41. Early normoblast Nucleoli disappear Show mitosis Cytoplasm deep blue Increase in RNA Hemoglobin starts appearing – Little Hb Basophil erythroblast

42. Late normoblast Nucleus smaller Coarse Chromatin Hemoglobin increase Eosinophil Stain RNA – Basophil stain Polychromatophil erythroblast

43. Normoblast Nucleus smaller Pyknosis Nuclear lysis and Nuclear extrusion Orthochromatic Erythroblast

44. Reticulum Remnant of ER Synthesize Hb Few Mitochondria Young RBCs (34% Hb) 1 % of Red Cells Reticulocyte

45. GRANULOPOESIS

46. ContohGRANULOPOESIS Mieloblassegmennetrofil Promielositmielosit N metamielosit N stab N GRANULOPOEISIS (Line: neutrofil)

47. Fungsi utama netrofil: • Pertahanantubuhmigrasiketempatinfeksi. • Pengenalan & pengolahan antigen asing • Fagositosis

48. Distribusinetrofilsetelahmasuksirkulasidarah SutulSirkulasidarahJaringan MGP CGP T1/2 = 6,3 -7,6 jam MGP CGP = Circulating granulocyte pool MGP = Marginated granulocyte pool TGP = Total blood granulocyte pool = CGP + MGP

49. PerubahanpoladistribusiNetrofil : • Olah-raga • Epinefrin → me↑ CGP sampai 50% , • Hipoksia me↓ MGP, tapi TGP • Strestetap → pseudonetrofilia • Endotoksinmobilisasi MGP ke CGP,Kortikosteroidmobilisasidarisutulke CGP → TGP ↑

50. Faktorygmempengaruhimobilisasinetrofil darisutulkesirkulasi: • Bakteri / organisme • Endotoksin → merusakdinding sinusoid . • Besarnyapori-poridinding sinusoid . • Tingkat maturasisel . Netrofilbatang / segmendapatlewat pori2 dgn Ø 1 μm ; promielositdapatlewat pori2 dgn Ø 8 μm .