Leukopoiesis mengacu pada produksi leukosit. Ini dimulai ketika beberapa jenis hemositoblas berdiferensiasi menjadi tiga jenis sel berkomitmen:
- Progenitor B, yang akan menjadi limfosit B.
- Progenitor T, yang menjadi limfosit T.
- Unit pembentuk koloni granulosit-makrofag, yang menjadi granulosit dan monosit
Sel-sel ini memiliki reseptor untuk faktor perangsang koloni (CSF). Setiap CSF merangsang tipe WBC yang berbeda untuk berkembang sebagai respons terhadap kebutuhan spesifik. Limfosit dan makrofag dewasa mengeluarkan beberapa jenis CSF sebagai respons terhadap infeksi dan tantangan kekebalan lainnya.
Sumsum tulang merah menyimpan granulosit dan monosit hingga dibutuhkan dalam aliran darah. Namun, leukosit yang bersirkulasi tidak bertahan lama di dalam darah. Granulosit bersirkulasi selama 4-8 jam dan kemudian bermigrasi ke jaringan tempat mereka hidup selama 4-5 hari lagi.
Monosit berjalan dalam darah selama 10-20 jam, kemudian bermigrasi ke jaringan dan berubah menjadi berbagai makrofag yang dapat hidup selama beberapa tahun. Limfosit bertanggung jawab atas kekebalan jangka panjang dan dapat bertahan dari beberapa minggu hingga beberapa dekade. Mereka terus menerus didaur ulang dari darah ke cairan jaringan ke getah bening dan akhirnya kembali ke darah.
Proses (tahapan)
Di dalam sumsum tulang terdapat sel-sel yang disebut “sel punca” atau “hemositoblas”. Ini adalah sel progenitor untuk semua sel darah dari sumsum tulang, tetapi mereka juga menimbulkan osteoklas, sel Kupffer, sel mast, sel dendritik, dan sel Langerhans.
Apa yang terjadi pertama kali dalam proses leukopoiesis adalah sel-sel progenitor ini membelah dan menghasilkan sel-sel yang disebut sel-sel induk myeloid dan sel-sel induk limfoid.
Sel punca mieloid
Pada gilirannya, sel-sel myeloid berdiferensiasi dan akhirnya menghasilkan sel darah merah atau eritrosit, trombosit, granulosit atau sel polimorfonuklear, dan monosit. Sel limfoid akan menghasilkan limfosit.
Untuk proses leukopoiesis, perkembangan monosit dan granulosit dijelaskan. Jadi, sel-sel myeloid berdiferensiasi menjadi monoblas dan myeloblasts. Monoblas menimbulkan “promonosit”, suatu proses di mana terjadi perubahan bentuk nukleus, yang mulai menekuk. Promonosit menjadi monosit. Pada tahap perkembangan ini, nukleus memperoleh bentuk tapal kuda terakhirnya.
Mieloblas menimbulkan tiga garis sel: promielosit basofilik, promielosit eosinofilik, dan promielosit neutrofilik. Mereka adalah sel dengan butiran sitoplasma yang diwarnai dengan pewarna pH yang berbeda.
Promielosit menimbulkan mielosit, sehingga membentuk mielosit basofilik, mielosit eosinofilik, dan mielosit neutrofilik. Dalam sel-sel ini, inti mulai berubah bentuk.
Kemudian, inti sel-sel ini mengambil bentuk “U” dan “metamyelocytes” atau sel pita, sel-sel neutrofilik, basofilik dan eosinofilik terbentuk.
Sel pita basofilik selesai berkembang dengan mengontraksikan nukleusnya untuk membentuk nukleus berbentuk “S” dan menjadi basofil.
Sel pita eosinofilik membentuk nukleus bilobus dan menghasilkan eosinofil, dan sel pita neutrofil mengembangkan nukleus polilobulasi dan membentuk neutrofil.
Sel induk limfoid
Sel induk limfoid menimbulkan limfoblas. Sel-sel ini, pada gilirannya, berdiferensiasi dan membentuk apa yang disebut “prolimfosit”.
Prolimfosit terus berkembang menjadi limfosit. Dua jenis limfosit terbentuk di sumsum tulang: limfosit B dan limfosit T. Limfosit B adalah sel aktif, mereka meninggalkan sumsum tulang ke dalam aliran darah dan dari sana mereka bisa pergi ke kelenjar getah bening. Sel-sel ini adalah sel dewasa dan aktif.
Limfosit T yang diproduksi di sumsum tulang adalah sel yang belum matang yang masuk ke dalam darah dan mencapai timus atau kelenjar getah bening atau organ limfoid lainnya di mana proses pematangan atau aktivasinya berakhir.
Faktor-faktor yang merangsang leukopoiesis
Proliferasi dan diferensiasi sel-sel progenitor dan sel-sel induk yang berbeda yang terlibat sampai pembentukan leukosit disebabkan oleh serangkaian faktor hormonal, yang bertindak secara spesifik dalam berbagai tahap diferensiasi leukopoiesis.
Interleukin (IL) dan faktor perangsang koloni (CSF) adalah stimulator utama diferensiasi sel induk dan proliferasi dan pematangan garis sel leukosit yang berbeda.
Dengan adanya interleukin 3 dan 5 (IL3 Y 5) dan faktor perangsang koloni agranulosit (aG-CSF), sel punca berdiferensiasi menjadi monoblas. Pembentukan myeloblast tergantung pada keberadaan IL3, IL5, dan granulocyte colony stimulating factor (G-CSF).
Interleukin 4 (IL4) berpartisipasi dalam diferensiasi myeloblast sepanjang garis basofil. Faktor lain telah dijelaskan sebagai faktor perangsang koloni granulosit dan makrofag (GM-CSF) dan faktor perangsang koloni makrofag (M-CSF).
Beberapa penelitian menunjukkan bahwa tidak adanya beberapa faktor, dalam kasus tertentu, dapat digantikan oleh yang lain, ini menyiratkan partisipasi bersama dari beberapa faktor.
Regulasi leukopoiesis
Sel darah putih, terutama neutrofil, memiliki waktu paruh yang sangat singkat. Granulosit yang bersirkulasi memiliki waktu paruh rata-rata 4 sampai 8 jam, setelah itu mereka harus diganti. Waktu paruhnya dalam jaringan adalah 4 sampai 5 hari.
Monosit dalam darah memiliki waktu paruh 10 sampai 20 jam dan ketika mereka masuk ke jaringan dan menjadi makrofag mereka bisa bertahan beberapa bulan. Limfosit hidup selama berminggu-minggu atau berbulan-bulan dan terus bersirkulasi antara darah dan getah bening.
Karakteristik ini memerlukan sistem sinyal untuk penggantian dan peningkatan produksi ketika terjadi infeksi yang membutuhkan jumlah leukosit “ekstra”. Bersama-sama, mekanisme yang mempertahankan produksi dan pelepasan sesuai kebutuhan inilah yang disebut “proses regulasi leukopoiesis”.
Pengaturan diferensiasi dan produksi leukosit tergantung pada serangkaian zat di antaranya adalah faktor pengatur (faktor pertumbuhan) yaitu glikoprotein atau hormon yang merangsang diferensiasi sel-sel progenitor dan juga menjaga sel-sel yang bersirkulasi tetap aktif.
Ketika leukosit terbentuk di sumsum tulang, tidak semuanya dibuang ke aliran peredaran darah, sebagian tetap di sumsum sebagai cadangan sampai sistem peredaran darah membutuhkannya. Jumlah granulosit yang disimpan sebagai cadangan di dalam sumsum tulang tiga kali lipat jumlah leukosit yang bersirkulasi.
Cadangan ini memungkinkan pasokan selama sekitar 5 atau 6 hari. Jika proses infeksi atau inflamasi terjadi, makrofag dan limfosit T teraktivasi melepaskan faktor yang merangsang peningkatan pembentukan leukosit, meningkatkan faktor perangsang koloni.
Jadi, terjadi leukositosis (peningkatan sel darah putih) yang menyertai beberapa proses infeksi. Pada tikus dan mungkin pada manusia, protein yang dibentuk oleh gen scl (leukemia sel induk) berpartisipasi dalam proses regulasi proliferasi dan pembaruan sel induk sumsum tulang.
