مغز استخوان چه کار می کند؟

مغز استخوان، بافت اسفنجی درون برخی از استخوان های بدن، از جمله استخوان های ران است. مغز استخوان شامل سلول های نابالغ است، به نام سلول های بنیادی.

تعداد زیادی از افراد مبتلا به سرطان خون مانند لوسمی و لنفوم، آنمی سلول داسی شکل و سایر بیماریهای تهدید کننده زندگی، به مغز استخوان بستگی دارند.

مغز استخوان و سلول های خونی سالم برای زنده ماندن مورد نیاز است. هنگامی که بیماری بر مغز استخوان تأثیر می گذارد به طوری که دیگر نمی تواند به طور موثر عمل کند، پیوند خون مغز می تواند بهترین گزینه درمان باشد؛ برای برخی از بیماران این تنها درمان بالقوه است.

حقایق سریع در مغز استخوان

در اینجا برخی از نکات کلیدی در مورد مغز استخوان است. جزئیات بیشتر و حمایت از اطلاعات در مقاله اصلی است.

پیوند مغز استخوان می تواند جان افراد را در مبارزه با لوسمی، لنفوم و دیگر سرطان های خون نجات دهد.
در هنگام تولد، تمام مغز استخوان ها قرمز است. زمانی که انسان ها پیر می شوند، مغز قرمز به طور فزاینده ای شروع به تبدیل به مغز زرد می کند.
در بزرگسالان، حدود نیمی از مغز استخوان قرمز است و نیمه زرد است.
۲۰۰ میلیارد گلبول قرمز جدید هر روز توسط مغز استخوان تولید می شود، همراه با گلبول های سفید و پلاکت ها.
حدود ۱٪ گلبول های قرمز بدن هر روز بازسازی می شود.
مغز استخوان سالم بین ۱۵۰،۰۰۰ تا ۴۵۰،۰۰۰ پلاکت در هر میکرولیتر خون تولید می شود، مقدار خون که بر روی یک پین قرار می گیرد.
مغز استخوان حاوی سلول های بنیادی مزانشیمی و خونگرم است.
حدود ۱۰،۰۰۰ نفر در ایالات متحده آمریکا سالانه تشخیص داده می شوند که بیماری هایی دارند که نیاز به پیوند مغز استخوان دارند.
۷ نفر از ۱۰ نفر که نیاز به پیوند مغز استخوان دارند، در خانواده خود donors تطبیق نداشته و به ثبت رجیستر اهداکنندگان مغز استخوان برای پیدا کردن یک بازی نیاز دارند.
فرایند تطبیق دادن بیمار با یک اهدا کننده شامل مقایسه آنتی ژن های لکوسسیتی انسان (HLA) برای پیدا کردن یک تطابق می باشد.
بیماری های متعددی که بسیاری از آنها غیر قابل درمان هستند، تهدیدی برای مغز استخوان و جلوگیری از تبدیل سلول های بنیادی به سلول های ضروری مغز استخوان می باشند.

مغز استخوان چیست؟

مغز استخوان نرم است و بافت ژله ای دارد که حفره های مدولاری را پر می کند – مرکز استخوان ها. دو نوع از مغز استخوان وجود دارد: مغز استخوان قرمز (همچنین به عنوان بافت میلوئید شناخته می شود) و مغز استخوان زرد (بافت چربی) .

هر دو نوع مغز استخوان بسیار عروقی و غنی شده با عروق خونی و مویرگها هستند.

مغز استخوان هر روز بیش از ۲۰۰ میلیارد سلول جدید خون تولید می کند. بیشتر سلول های خونی در بدن از سلول های مغز استخوان تشکیل می شوند.

مغز استخوان سالم برای سیستم ها و فعالیت های زیر مهم است:

سیستم گردش خون

سیستم گردش خون هر عضو و سیستم بدن را لمس می کند و شامل تعدادی سلول مختلف با انواع کارکرد ها است. سلول های قرمز خون اکسیژن را به سلول ها و بافت ها منتقل می کنند، پلاکت ها در خون برای کمک به لخته شدن خون پس از آسیب جابجا می شوند و سلول های سفید خون به مکان های عفونت یا آسیب می رسند.

هموگلوبین

هموگلوبین پروتئین در گلبول های قرمز است که به آنها رنگ می دهد. هموگلوبین اکسیژن را در ریه ها جمع آوری می کند، آن را در سلول های قرمز خون حمل می کند و اکسیژن را به بافت هایی مانند قلب، عضلات و مغز آزاد می کند. دی اکسید کربن (CO2)، یک ماده پس از تنفس، توسط هموگلوبین برداشته می شود و به ریه ها منتقل می شود تا خارج شود.

آهن

آهن مواد مغذی مهم برای فیزیولوژی انسان است. این با پروتئین ترکیب می شود تا هموگلوبین را در گلبول های قرمز خون تولید کند و در تولید گلبول های قرمز (اریتروپوئیز) ضروری است. بدن آهن را در کبد، طحال و مغز استخوان ذخیره می کند. اکثر آهن مورد نیاز هر روز برای تولید هموگلوبین از بازیافت گلبول قرمز قدیمی است.

سلول های قرمز خون

تولید گلبول های قرمز به نام erythropoiesis است. حدود ۷ روز طول می کشد تا یک سلول بنیادی متولد شده به یک گلبول قرمز کاملا کاربردی تبدیل شود. همانطور که قرنیه گلبول های قرمز پیر تر می شوند ، آنها کمتر فعال و شکننده می شوند.

سلول های قرمز پیر با یک نوع از سلول های سفید خون (ماکروفاژ) در فرآیند شناخته شده به عنوان فاگوسیتوز حذف می شوند و یا از طریق این سلول ها به خون منتقل شوند. آهن آزاد شده در این فرآیند به مغز استخوان منتقل می شود تا تولید گلبول های قرمز جدید و یا کبد یا دیگر بافت ها برای ذخیره سازی انجام شود.

در شرایط عادی، حدود ۱٪ کل گلبولهای قرمز بدن هر روز جایگزین می شود. در یک فرد سالم، حدود ۲۰۰ میلیارد گلبول قرمز در هر روز تولید می شود.

گلبول های سفید خون

مغز استخوان تولید انواع بسیاری از گلبول های سفید خون، که برای سیستم ایمنی سالم ضروری است را انجام می دهد. این سلولها هر دو از عفونت جلوگیری و با آن مبارزه می کنند.

انواع اصلی سلول های سفید خون یا لکوسیت ها عبارتند از:

۱) لنفوسیت ها

لنفوسیت ها در مغز استخوان تولید می شوند. آنها ضد عفونتی طبیعی برای مبارزه با عفونت ناشی از ویروس هایی که از طریق بینی، دهان و یا غشای مخاطی وارد بدن می شوند، یا از طریق برش ها زخم ها وارد می شوند. سلول های خاص حضور مهاجمان خارجی (آنتی ژن ها) که به بدن وارد می شوند را تشخیص می دهند و سیگنال های دیگر را برای حمله به آنتی ژن ها ارسال می کنند.

تعداد لنفوسيت ها در پاسخ به اين حمله ها افزايش مي يابد. دو نوع اصلی از لنفوسیت ها وجود دارد: B- و T-lymphocytes.

۲) Monocytes

Monocytes نیز در مغز استخوان تولید می شود. عمر Monocytes بالغ در خون فقط ۳-۸ ساعت است، اما هنگامی که آنها را به بافت منتقل، آنها را به سلول های بزرگتر به نام ماکروفاژ ها بالغ رشد می کنند. ماکروفاژ ها می توانند در بافت ها برای مدت زمان طولانی زنده بمانند، در حالی که آنها باکتری ها، برخی از قارچ ها، سلول های مرده و سایر مواد خارجی بدن را دفع و تخریب می کنند.

۳) Granulocytes

گرانولوسیت نام خانوادگی یا جمعی به سه نوع گلبول سفید: نوتروفیل، ائوزینوفیل و بازوفیل است. توسعه گرانولوسیت ممکن است دو هفته طول بکشد اما این زمان کوتاهتر می شود زمانی که یک تهدید افزایش یافته مانند وجود یک عفونت باکتریایی .

مغز استخوان همچنین ذخیره زیادی از گرانولوسیت های بالغ را ایجاد می کند. برای هر گرانولوسیت که درون خون جریان دارد، ممکن است ۵۰ تا ۱۰۰ سلولی در مغز وجود داشته باشد که در جریان خون آزاد می شود. به عنوان یک نتیجه، نیمی از گرانولوسیت ها در جریان خون می توانند به طور فعال در طی ۷ ساعت پس از تشخیص عفونت وجود داشته باشند که به طور فعال در معرض عفونت در بدن باشند.

هنگامی که گرانولوسیت خون را ترک کرده است، به طور معمول باز نمی گردد. Granulocyte ممکن است در بافت ها تا مدت ۴-۵ روز بسته به شرایط حفظ شود، اما تنها در عرض چند ساعت در گردش خون می ماند.

۴) نوتروفیل ها

نوتروفیل ها رایج ترین گرانولوسیت هستند. آنها می توانند باکتری ها و ویروس ها را از بین ببرند.

۵) Eosinophils

ائوزینوفیل ها در مبارزه با بسیاری از انواع عفونت های انگلی و در برابر لارو کرم های انگلی و سایر موجودات دخیل هستند. آنها همچنین در برخی از واکنش های آلرژیک دخالت دارند.

۶) basophils

بازوفیل ها از رایج ترین گلبول های سفید خون هستند و به آلرژی های مختلفی که باعث انتشار هیستامین ها، هپارین و سایر مواد می شوند پاسخ می دهند.

هپارین یک ضد انعقاد (جلوگیری از خونگیری از لخته شدن است) و هیستامینها وظودیلاتورهایی هستند که باعث تحریک و التهاب می شوند. نتیجه انتشار این مواد به آنها اجازه می دهد تا بیشتر نفوذ پذیر باشند و اجازه دهد که گلبول های سفید خون و پروتئین ها برای ورود به بافت ها مخلوط شوند.

تحریک و التهاب در بافت هایی که تحت تاثیر یک آلرژن قرار دارند، بخشی از واکنش دیده شده در تب یونجه، برخی از انواع آسم، کندو، و در شکل جدی آن، شوک آنافیلاکتیک است.

پلاکت ها

پلاکت ها در مغز استخوان به وسیله یک فرایند به نام ترومبوپزی تولید می شوند. پلاکت ها برای انعقاد خون و شکل گیری لخته ها برای متوقف کردن خونریزی حیاتی هستند.

خونریزی ناگهانی موجب فعالیت پلاکتی در محل آسیب یا زخم میشود. در اینجا پلاکتها با یکدیگر ترکیب می شوند و با مواد دیگر ترکیب می شوند تا فیبرین را تشکیل دهند. فیبرین ساختار مشابهی دارد و یک لکه یا لخته خارجی ایجاد می کند.

کمبود پلاکت باعث می شود بدن به راحتی خونریزی کند و خونریزی کند. خون ممکن است در یک زخم آزاد به خوبی لخته شود و اگر تعداد پلاکت ها بسیار کم باشد خطر خونریزی داخلی وجود دارد.

سیستم لنفاوی

سیستم لنفاوی از اندام های لنفاوی مانند مغز استخوان، لوزه ها، تیماس، طحال و گره های لنفاوی تشکیل شده است.

تمام لنفوسیت ها در مغز استخوان از سلول های نابالغ به نام سلول های بنیادی ایجاد می شوند. لنفوسیت ها که در غده تیویوس (پشت جمجمه) بالغ می شوند، سلول های T هستند. لنفوسیت ها که در مغز استخوان یا اندام های لنفاوی بالغ می شوند، سلول های B نامیده می شوند

سیستم ایمنی

سیستم ایمنی بدن بدن را از بیماری محافظت می کند. آن میکروارگانیسم های ناخواسته مانند باکتری ها و ویروس ها را می کشد که ممکن است به بدن حمله کنند.

سیستم ایمنی بدن ما چگونه با عفونت مبارزه می کند؟

غده های کوچک به نام گره های لنفاوی در سراسر بدن پراکنده می شوند، و هنگامی که لنفوسیت ها در مغز ساخته می شوند، به گره های لنفاوی سفر می کنند. سپس لنفوسيت ها مي توانند بين هر گره از طريق کانال هاي لنفاوي که در کانال هاي زهکشی بزرگ که در رگ خونی خالی می آيند، سفر کنند. لنفوسیتها از طریق این مجاری وارد خون می شوند.

سه نوع عمده از لنفوسیت ها وجود دارد که بخش مهمی از سیستم ایمنی بدن را بازی می کنند:

لنفوسیت B (سلول های B)

این سلول ها از سلول های بنیادی خونساز در مغز استخوان در پستانداران تشکیل شده است. سلول های B بیانگر گیرنده های سلول B (BCR ها) بر روی سطح سلول ها هستند که اجازه می دهد سلول به آنتی ژن بر روی یک میکروب مهاجم یا سایر عوامل آنتی ژنیک متصل شود. به همین دلیل، سلول های B به عنوان سلول های ارائه دهنده آنتی ژن شناخته می شوند، زیرا آنها سلول های دیگر سیستم ایمنی را به یک میکروب مهاجم هشدار می دهند.

سلول های B نیز ضد التهاب هایی را که به سطح میکروب های عفونی منتسب می کنند، ترشح می کنند. این آنتی بادی ها ی شکل هستند و هر یک به یک “قفل” اختصاصی متصل است که متناسب با آن “کلید” آنتی ژن مطابق است. به این ترتیب، هر یک از آنتی بادیهای Y شکل واکنش نشان می دهد به یک میکروب دیگر، موجب پاسخ سیستم ایمنی بزرگتر به هدف مبارزه با عفونت می شود.

در برخی موارد، سلول های B به طور غلط سلول های طبیعی بدن انسان را به عنوان آنتی ژن هایی که نیاز به پاسخ سیستم ایمنی بدن دارند شناسایی می کنند. این مکانیسم است که در پشت توسعه بیماری های خودایمنی مانند مولتیپل اسکلروزیس، اسکلرودرمی و دیابت نوع ۱ قرار دارد.

T-lymphocytes (T-cells)

این سلولها به زیاد استفاده می شوند زیرا در تیماس، اندام کوچک در سینه بالایی، درست در پشت جناغ (برخی از سلول های T در لوزه ها) رشد می کنند. انواع مختلفی از سلول های T وجود دارد و آنها طیف وسیعی از توابع را به عنوان بخشی از مصونیت سلول های تطبیقی اعمال می کنند. سلولهای T به سلولهای B کمک می کنند که آنتی بادی ها را در مقابل باکتری ها، ویروس ها و دیگر میکروب های مهاجم ایجاد کنند.

بر خلاف سلول های B، برخی از سلول های T به طور مستقیم پس از اتصال به آنتی ژن در سطح میکروب، به طور مستقیم پوسیدگی و تخریب می کنند.

سلول های T-killer طبیعی، که با سلول های قاتل طبیعی سیستم ایمنی بدن ساز نمی شود، سیستم های ایمنی سازگار و ذاتی را پلان می کنند. سلول های NKT آنتی ژن هایی را که به شیوه ای متفاوت از بسیاری از آنتی ژن های دیگر ارائه شده اند را شناسایی می کنند و می توانند وظایف سلول های T-helper و سلول های T-Cytotoxic را انجام دهند. آنها همچنین می توانند برخی از سلول های تومور را شناسایی و از بین ببرند.

سلول های قاتل طبیعی (NK)

این ها نوعی از لنفوسیت ها هستند که به طور مستقیم به سلول های آلوده شده توسط ویروس حمله می کنند.