Красный костный мозг¶

Красный костный мозг — это центральный орган кроветворения (гемопоэза) и иммунной системы, расположенный в губчатом веществе костей. Он представляет собой миелоидную ткань, в которой происходит образование всех форменных элементов крови: эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов. У взрослого человека красный костный мозг является единственным местом, где осуществляется полноценный гемопоэз в физиологических условиях.

¶Анатомия и расположение

Красный костный мозг находится внутри костей скелета, в ячейках губчатого вещества. У новорождённых и детей он заполняет практически все кости. С возрастом происходит постепенное замещение красного мозга жёлтым костным мозгом, состоящим преимущественно из жировой ткани. У взрослого человека красный костный мозг сохраняется в плоских костях (грудина, рёбра, кости таза, черепа, лопатки, позвонки) и в эпифизах (головках) длинных трубчатых костей (плечевой, бедренной). Диафизы (тела) длинных костей у взрослых содержат только жёлтый костный мозг.

Общая масса красного костного мозга у взрослого человека составляет около 1,5–2 кг, что сопоставимо с массой печени.

¶Строение

Красный костный мозг не имеет оформленной капсулы. Его строма (основа) представлена ретикулярной соединительной тканью, образующей трёхмерную сеть. В петлях этой сети располагаются:

• Гемопоэтические стволовые клетки (ГСК) — полипотентные клетки-предшественницы, способные к самообновлению и дифференцировке во все ростки кроветворения.
• Клетки-предшественницы — коммитированные (частично определённые) клетки, дающие начало конкретным линиям кроветворения.
• Созревающие клетки крови — эритробласты, миелобласты, мегакариобласты и их потомки на разных стадиях развития.
• Стромальные клетки — фибробласты, остеобласты, адипоциты, макрофаги, эндотелиальные клетки. Они формируют микроокружение (нишу), необходимое для поддержания и регуляции стволовых клеток.
• Синусоидные капилляры — особые кровеносные сосуды с фенестрированным эндотелием, через стенки которых зрелые клетки крови проникают в общий кровоток.

Кровоснабжение красного костного мозга осуществляется из питательных артерий, проникающих в кость. Венозный отток происходит через систему синусоидов и центральную вену.

¶Функции

Основная функция красного костного мозга — гемопоэз (кроветворение). Этот процесс включает три основных направления:

1. Эритропоэз — образование эритроцитов (красных кровяных телец), переносящих кислород. Протекает в эритробластических островках, где макрофаги обеспечивают клетки железом.
2. Миелопоэз (гранулоцитопоэз) — образование гранулоцитов (нейтрофилов, эозинофилов, базофилов) и моноцитов — клеток врождённого иммунитета.
3. Мегакариоцитопоэз — образование тромбоцитов (кровяных пластинок), участвующих в свёртывании крови. Мегакариоциты — крупные полиплоидные клетки, от которых отшнуровываются фрагменты цитоплазмы — тромбоциты.
4. Лимфопоэз — образование лимфоцитов (B- и T-клеток). Однако окончательное созревание T-лимфоцитов происходит в тимусе, а B-лимфоцитов — в лимфатических узлах и селезёнке.

Кроме того, красный костный мозг выполняет иммунную функцию, являясь источником клеток-предшественниц для всех звеньев иммунной системы. Он также участвует в депонировании (запасании) некоторых питательных веществ, например, железа в виде ферритина.

¶Кроветворение (гемопоэз)

Процесс гемопоэза в красном костном мозге строго регулируется. Ключевую роль играют:

• Гемопоэтические факторы роста — цитокины и гормоны (эритропоэтин, колониестимулирующие факторы, тромбопоэтин), которые стимулируют деление и дифференцировку клеток-предшественниц.
• Микроокружение — стромальные клетки и внеклеточный матрикс, создающие необходимые условия для выживания и пролиферации стволовых клеток.

В сутки у здорового человека в красном костном мозге образуется около 200–300 миллиардов клеток крови. Этот процесс находится в динамическом равновесии: количество погибающих и удаляемых клеток (апоптоз) соответствует количеству вновь образованных.

¶Стволовая клетка

Гемопоэтическая стволовая клетка — уникальная клетка, обладающая двумя свойствами: самообновлением (способностью производить себе подобные клетки) и мультипотентностью (способностью давать начало всем росткам кроветворения). В красном костном мозге взрослого человека содержится небольшое количество таких клеток (примерно 1 на 10 000–100 000 клеток). Они являются основой для трансплантации костного мозга.

¶Возрастные изменения

С возрастом объём красного костного мозга уменьшается, а его активность снижается. У новорождённых он занимает практически весь объём костей. К 20–25 годам процесс замещения жёлтым мозгом в основном завершается. У пожилых людей кроветворная ткань может частично атрофироваться, что приводит к некоторому снижению резервных возможностей гемопоэза. Однако в норме это не вызывает клинически значимых нарушений. При повышенной потребности (например, при кровопотере) возможно обратное превращение жёлтого костного мозга в красный.

¶Заболевания красного костного мозга

Нарушения работы красного костного мозга приводят к тяжёлым заболеваниям. Основные группы:

• Апластическая анемия — состояние, при котором костный мозг перестаёт производить достаточное количество клеток крови. Причины: аутоиммунные реакции, токсические воздействия (лекарства, радиация, химикаты), вирусные инфекции. Проявляется анемией, лейкопенией и тромбоцитопенией.
• Лейкозы (острые и хронические) — злокачественные заболевания, при которых происходит бесконтрольное размножение незрелых клеток-предшественниц (бластов). Они вытесняют нормальное кроветворение, что приводит к недостатку зрелых клеток крови.
• Миелодиспластические синдромы — группа заболеваний, при которых нарушается созревание клеток крови, что часто предшествует развитию лейкоза.
• Метастазы опухолей — в костный мозг могут метастазировать рак лёгкого, молочной железы, предстательной железы и другие злокачественные новообразования.
• Инфекции — некоторые инфекции (например, туберкулёз, гистоплазмоз) могут поражать костный мозг.

¶Трансплантация костного мозга

Трансплантация костного мозга (точнее, гемопоэтических стволовых клеток) — метод лечения многих заболеваний крови, в том числе лейкозов, апластической анемии, лимфом, наследственных болезней обмена и иммунодефицитов. Донором может быть как сам пациент (аутологичная трансплантация), так и другой человек (аллогенная трансплантация). Для получения стволовых клеток используют:

• Пункцию костного мозга из подвздошной кости под наркозом.
• Мобилизацию стволовых клеток из костного мозга в периферическую кровь с помощью специальных препаратов с последующим сбором через аферез.
• Кровь из пуповины новорождённого (криоконсервация).

Перед трансплантацией пациенту проводят кондиционирование — высокодозную химиотерапию и/или облучение для уничтожения собственного патологического костного мозга. После введения донорских клеток необходимо время (обычно 2–4 недели) для приживления и восстановления кроветворения.

¶Методы исследования

Для оценки состояния красного костного мозга применяют:

• Миелограмму — микроскопическое исследование мазков пунктата костного мозга, позволяющее оценить клеточный состав и соотношение различных ростков кроветворения.
• Трепанобиопсию — гистологическое исследование столбика костной ткани из подвздошной кости, дающее информацию о клеточности, архитектонике, наличии фиброза или метастазов.
• Иммунофенотипирование — определение маркеров на поверхности клеток с помощью проточной цитометрии для диагностики лейкозов и лимфом.
• Цитогенетические и молекулярно-генетические методы — выявление хромосомных аномалий и мутаций, характерных для опухолевых заболеваний.

¶Источники

• Гистология: учебник / под ред. Ю. И. Афанасьева, Н. А. Юриной. — М.: ГЭОТАР-Медиа, 2016.
• Физиология человека: учебник / под ред. В. М. Покровского, Г. Ф. Коротько. — М.: Медицина, 2003.
• Гематология: национальное руководство / под ред. О. А. Рукавицына. — М.: ГЭОТАР-Медиа, 2019.
• Кроветворение и его регуляция / В. А. Алмазов, Б. В. Афанасьев. — Л.: Медицина, 1985.
• Harrison’s Principles of Internal Medicine, 21st Edition, 2022.