Het hematopoëtische stelsel en zijn onderzoek
Bloed en hematopoëse
Bloed
1. Rode bloedcellen of erytrocyten
- normoblast in beenmerg → uitstoten kern → reticulocyt in perifeer bloed → erytrocyt
- normoblast in perifeer bloed = pathologisch
- erytrocyt met hemoglobine A = 2 alfa ketens + 2 beta ketens
2. Witte bloedcellen of leukocyten
- Granulocyten
• Neutrofiele korrels cytoplasma → neutrofiel (Voortdurend hoge aantallen aangemaakt)
• Eosinofiele korrels cytoplasma → eosinofiel
• Basofiele korrels cytoplasma → basofiel
• Functie = aangeboren immuniteit (bacteriën, fungi, parasieten)
- lymfocyten en de perifere lymfeklieren
• Monoklonale antistoffen → onderverdeling B/T/NK
• Morfologisch geen onderscheid mogelijk
• Functie: verworven antigeenspecifieke immuniteit
o B → productie antistoffen
o T → cellulaire immuniteit tegen virussen en tumor-cellen
o Opbouw immunologisch antwoord in lymfeklieren en milt
- monocyten en het reticulo-endotheliale systeem
• Functie: eerstelijnsimmuniteit tegen bacteriën en fungi
• Verlaten perifere bloed → perifere weefsels → professionele fagocyten (macrofagen)
• Mesangiale cellen nier, microglia hersenen, alveolaire macrofagen , Küpfercellen lever
• Dendritische cellen met antigeenpresenterende rol
, 3. Bloedplaatjes of trombocyten
- geen kern en granulair basofiel cytoplasma
Het beenmerg
- foetus: hematopoëse in dooierzak → na enkele weken in lever en milt
- einde intra-uteriene leven: in beenmerg → 4-5 maanden oud exclusief in beenmerg
- zuigeling: in volledig skelet
- volwassenen: schedel, wervel, sternum, ribben, bekken, proximale femur en humerus
- pathologisch beenmerg: extramedullaire hematopoëse in lever/milt → megalie
- hematopoëse = 3 fasen
• Pluripotente hematopoëtische stamcel (HSC)
• Multipotente progenitor → herkenbare voorlopers
• Mature bloedelementen
- pluripotente HSC
• In niches: beschermd en afgeschermd van toxische/schadelijke invloeden
• Differentiatie verschillende weefseltypes
• Membraanmerker = CD34
• Draagt geen antigenen
• Mitotisch weinig actief
• Asymmetrische deling: HSC → HSC + multipotente progenitorcel
- multipotente progenitorcellen
• Initieel snelle proliferatieve actie → minder deling en meer differentiatie
• Controle en sturing door transcriptiefactoren
• Vroege keuze: lymfocyt of myeloïde cel
,- postmitotisch: verlies mitotische delingscapaciteit (NIET voor lymfoïde compartiment)
• Maigniteiten myelopoëse enkel in beenmerg
• Maligniteiten lymfopoëse in beenmerg of perifere lymfoïde organen
Diagnostiek van hematologische aandoeningen
Anamnese en klinisch onderzoek
- RBC: tekort aan oxygenatie in de perifere weefsels
• Vermoeidheid, gedaalde inspanningscapaciteit, abnormale dyspneu, cardiale klachten van
ischemie, tachycardie, ritmestoornissen, decompensatie, neuropsychologisch
• Verandering in huidskleur
- WBC: verhoogde kwetsbaarheid voor infecties
- bloedplaatjes: abnormale bloedingsneiging en tromboses
- onderzoeken lymfeklierstreken en lymfoïde organen
- onderzoeken lever en milt (afbraak RBC en BP)
Onderzoek van cellen
1. Onderzoek van bloed, beenmerg en cellen in suspensie
- suspensie: grote aantallen individuele cellen onderzoeken in high throughput toestellen
• celautomaat: aantal cellen + eerste typering
• uitstrijkje → kleuring → microscopie
• immunologische merkers → gedetailleerde typering cellen en subpopulaties
• genetische technieken: cytogenetica, FISH, moleculaire testen
- biopsie
• beenmerg: botbiopsie
• lymfeklieren: biopsie > aspiratie
1.1. Venepunctie en beenmergpunctie
- beenmergpunctie → beenmergaspiraat
• Rechter crista iliaca posterior van het bekken
• Volwassen = plaatselijke verdoving <-> kind = algemene verdoving
• Punctienaald in spongieuze deel
• Bijkomend botbiopt
• Indien enkel aspiraat → ook sternale punctie mogelijk
• Goed aspiraat moet ALTIJD beenmergbrokjes bevatten
• Beenmerg in buisrecipiënt → immunologisch of genetisch onderzoek
1.2. Automatische telling en elektronische differentiatie van cellen in suspensie
- recipiënt gevuld met verdunde bloed-oplossing → op automatische celteller
→ celsuspensie aangezogen in pipet met klein orificium (opening)
, - 2 elektrodes: 1 in recipiënt + 1 in pipet
→ partikel passeert orificium → elektrodes registreren veranderende weerstand
→ verandering proportioneel met grootte van partikel
→ info over aantal + grootte!
→ = Coulter principe
- WBC-differentiatie = aantal neutrofielen + eosinofielen + basofielen + lymfocyten
- complet = hemoglobine + telling erytrocyten en hun indices + telling WBC + telling BP
- complet-formule (cofo) = WBC-differentiatie + complet
1.3. Cytologische of microscopische onderzoek van perifeer bloed
- manuele/microscopische formule
- maken + kleuren uitstrijkjes = geautomatiseerd
→ digitale beelden geanalyseerd met software
→ manueel reviewen door klinisch bioloog
1.4. Cytologische of microscopische onderzoek van beenmerg
- altijd cytologisch onderzocht
- aspiraat representaties? → aanwezigheid mergbrokjes en type cellen aanwezig
- beoordelen cellulariteit
- identificatie celtypes en hun verhoudingen
- beoordelen uitrijping cellen
- zoeken van abnormale cellen of beenmergvreemde cellen
1.5. Flowcytometrie: immunologisch onderzoek van perifeer bloed en beenmergaspiraat
- celmembraan: eiwitten, receptoren, liganden → clusters of differentiation = CD
- monoklonale antistoffen merken met fluorochroom
→ kijken welke cel welk antistof gebonden heeft
- flowcytometer
• Cellen aangezogen door flowcel waarop 1/meerdere lasers gericht staan
→ passage laserstraal → fluorochromen geëxciteerd → fluorescente lichtsignalen
- vooral detectie membraanreceptoren
- ook detectie intracellulaire antigenen na membraanpermeabilisatie
2. Onderzoek van weefsels
2.1. Lymfeklieren
- chirurgische verwijdering
- core needle biopsy
• Klein stuk klier → kans valsnegativiteit
• Indien klier chirurgisch moeilijk bereikbaar (retroperitoneaal)
- FNAC: cytologisch onderzoek → geen beoordeling architectuur
• Opsporen metastatische invasie door carcinoom of melanoom
Bloed en hematopoëse
Bloed
1. Rode bloedcellen of erytrocyten
- normoblast in beenmerg → uitstoten kern → reticulocyt in perifeer bloed → erytrocyt
- normoblast in perifeer bloed = pathologisch
- erytrocyt met hemoglobine A = 2 alfa ketens + 2 beta ketens
2. Witte bloedcellen of leukocyten
- Granulocyten
• Neutrofiele korrels cytoplasma → neutrofiel (Voortdurend hoge aantallen aangemaakt)
• Eosinofiele korrels cytoplasma → eosinofiel
• Basofiele korrels cytoplasma → basofiel
• Functie = aangeboren immuniteit (bacteriën, fungi, parasieten)
- lymfocyten en de perifere lymfeklieren
• Monoklonale antistoffen → onderverdeling B/T/NK
• Morfologisch geen onderscheid mogelijk
• Functie: verworven antigeenspecifieke immuniteit
o B → productie antistoffen
o T → cellulaire immuniteit tegen virussen en tumor-cellen
o Opbouw immunologisch antwoord in lymfeklieren en milt
- monocyten en het reticulo-endotheliale systeem
• Functie: eerstelijnsimmuniteit tegen bacteriën en fungi
• Verlaten perifere bloed → perifere weefsels → professionele fagocyten (macrofagen)
• Mesangiale cellen nier, microglia hersenen, alveolaire macrofagen , Küpfercellen lever
• Dendritische cellen met antigeenpresenterende rol
, 3. Bloedplaatjes of trombocyten
- geen kern en granulair basofiel cytoplasma
Het beenmerg
- foetus: hematopoëse in dooierzak → na enkele weken in lever en milt
- einde intra-uteriene leven: in beenmerg → 4-5 maanden oud exclusief in beenmerg
- zuigeling: in volledig skelet
- volwassenen: schedel, wervel, sternum, ribben, bekken, proximale femur en humerus
- pathologisch beenmerg: extramedullaire hematopoëse in lever/milt → megalie
- hematopoëse = 3 fasen
• Pluripotente hematopoëtische stamcel (HSC)
• Multipotente progenitor → herkenbare voorlopers
• Mature bloedelementen
- pluripotente HSC
• In niches: beschermd en afgeschermd van toxische/schadelijke invloeden
• Differentiatie verschillende weefseltypes
• Membraanmerker = CD34
• Draagt geen antigenen
• Mitotisch weinig actief
• Asymmetrische deling: HSC → HSC + multipotente progenitorcel
- multipotente progenitorcellen
• Initieel snelle proliferatieve actie → minder deling en meer differentiatie
• Controle en sturing door transcriptiefactoren
• Vroege keuze: lymfocyt of myeloïde cel
,- postmitotisch: verlies mitotische delingscapaciteit (NIET voor lymfoïde compartiment)
• Maigniteiten myelopoëse enkel in beenmerg
• Maligniteiten lymfopoëse in beenmerg of perifere lymfoïde organen
Diagnostiek van hematologische aandoeningen
Anamnese en klinisch onderzoek
- RBC: tekort aan oxygenatie in de perifere weefsels
• Vermoeidheid, gedaalde inspanningscapaciteit, abnormale dyspneu, cardiale klachten van
ischemie, tachycardie, ritmestoornissen, decompensatie, neuropsychologisch
• Verandering in huidskleur
- WBC: verhoogde kwetsbaarheid voor infecties
- bloedplaatjes: abnormale bloedingsneiging en tromboses
- onderzoeken lymfeklierstreken en lymfoïde organen
- onderzoeken lever en milt (afbraak RBC en BP)
Onderzoek van cellen
1. Onderzoek van bloed, beenmerg en cellen in suspensie
- suspensie: grote aantallen individuele cellen onderzoeken in high throughput toestellen
• celautomaat: aantal cellen + eerste typering
• uitstrijkje → kleuring → microscopie
• immunologische merkers → gedetailleerde typering cellen en subpopulaties
• genetische technieken: cytogenetica, FISH, moleculaire testen
- biopsie
• beenmerg: botbiopsie
• lymfeklieren: biopsie > aspiratie
1.1. Venepunctie en beenmergpunctie
- beenmergpunctie → beenmergaspiraat
• Rechter crista iliaca posterior van het bekken
• Volwassen = plaatselijke verdoving <-> kind = algemene verdoving
• Punctienaald in spongieuze deel
• Bijkomend botbiopt
• Indien enkel aspiraat → ook sternale punctie mogelijk
• Goed aspiraat moet ALTIJD beenmergbrokjes bevatten
• Beenmerg in buisrecipiënt → immunologisch of genetisch onderzoek
1.2. Automatische telling en elektronische differentiatie van cellen in suspensie
- recipiënt gevuld met verdunde bloed-oplossing → op automatische celteller
→ celsuspensie aangezogen in pipet met klein orificium (opening)
, - 2 elektrodes: 1 in recipiënt + 1 in pipet
→ partikel passeert orificium → elektrodes registreren veranderende weerstand
→ verandering proportioneel met grootte van partikel
→ info over aantal + grootte!
→ = Coulter principe
- WBC-differentiatie = aantal neutrofielen + eosinofielen + basofielen + lymfocyten
- complet = hemoglobine + telling erytrocyten en hun indices + telling WBC + telling BP
- complet-formule (cofo) = WBC-differentiatie + complet
1.3. Cytologische of microscopische onderzoek van perifeer bloed
- manuele/microscopische formule
- maken + kleuren uitstrijkjes = geautomatiseerd
→ digitale beelden geanalyseerd met software
→ manueel reviewen door klinisch bioloog
1.4. Cytologische of microscopische onderzoek van beenmerg
- altijd cytologisch onderzocht
- aspiraat representaties? → aanwezigheid mergbrokjes en type cellen aanwezig
- beoordelen cellulariteit
- identificatie celtypes en hun verhoudingen
- beoordelen uitrijping cellen
- zoeken van abnormale cellen of beenmergvreemde cellen
1.5. Flowcytometrie: immunologisch onderzoek van perifeer bloed en beenmergaspiraat
- celmembraan: eiwitten, receptoren, liganden → clusters of differentiation = CD
- monoklonale antistoffen merken met fluorochroom
→ kijken welke cel welk antistof gebonden heeft
- flowcytometer
• Cellen aangezogen door flowcel waarop 1/meerdere lasers gericht staan
→ passage laserstraal → fluorochromen geëxciteerd → fluorescente lichtsignalen
- vooral detectie membraanreceptoren
- ook detectie intracellulaire antigenen na membraanpermeabilisatie
2. Onderzoek van weefsels
2.1. Lymfeklieren
- chirurgische verwijdering
- core needle biopsy
• Klein stuk klier → kans valsnegativiteit
• Indien klier chirurgisch moeilijk bereikbaar (retroperitoneaal)
- FNAC: cytologisch onderzoek → geen beoordeling architectuur
• Opsporen metastatische invasie door carcinoom of melanoom
