Γιατί οι αιμοποιητικές δομές "κρύβονται" στα οστά;

Καθ' όλη τη διάρκεια της εξέλιξής τους, τα βλαστοκύτταρα του αίματος έχουν «βρει» ένα μέρος για τον εαυτό τους που είναι απρόσιτο στην υπεριώδη ακτινοβολία.

Τι γνωρίζουμε για το αιμοποιητικό σύστημα; Στο σχολείο μάθαμε ότι τα αιμοσφαίρια εμφανίζονται στον ερυθρό μυελό των οστών, ο οποίος υπάρχει στα οστά της λεκάνης, στα πλευρά, στο στέρνο, στα κρανιακά και στα μακρά σωληνοειδή οστά, καθώς και στο εσωτερικό των σπονδύλων. Οι δομές του μυελού των οστών αντιπροσωπεύονται από βλαστοκύτταρα που παράγουν άλλα νέα κύτταρα - ερυθροκύτταρα, καθώς και προδρόμους αιμοπεταλίων (μεγακαρυοκύτταρα) και ανοσοκύτταρα. Αλλά τι γνωρίζουμε για τον μηχανισμό της αιμοποίησης και γιατί συμβαίνει μέσα στο οστό; Άλλωστε, στα ψάρια, για παράδειγμα, παρόμοιες δομές βρίσκονται μέσα στα νεφρά.

Οι επιστήμονες του Χάρβαρντ έχουν υποστηρίξει ότι το αιμοποιητικό σύστημα διαφόρων εκπροσώπων της πανίδας σχηματίστηκε στη ζώνη που προστατεύεται περισσότερο από το ηλιακό φως κατά την ανάπτυξή τους. Ο Δρ. Friedrich G. Kapp και οι συνεργάτες του σημείωσαν ότι στα ψάρια, παρόμοιες δομές καλύπτονται από ένα άλλο κυτταρικό στρώμα, που αντιπροσωπεύεται από μελανοκύτταρα. Αυτά τα κύτταρα εκκρίνουν τη χρωστική μελανίνη, η οποία είναι ικανή να εξουδετερώνει την υπεριώδη ακτινοβολία. Τα μελανοκύτταρα μπορούν να υπάρχουν σχεδόν παντού, παρά το γεγονός ότι γνωρίζουμε μόνο για την παρουσία τους στο δέρμα. Πράγματι, αν αυτά τα κύτταρα δεν υπήρχαν εκεί, δεν θα μπορούσαμε να προστατεύσουμε το δέρμα μας από τις βλαβερές συνέπειες της υπεριώδους ακτινοβολίας. Ως αποτέλεσμα, το DNA του δέρματος θα καταστραφεί, γεγονός που θα προκαλέσει την ανάπτυξη κακοήθων διεργασιών ή τον θάνατο δομών. Πιθανότατα, το στρώμα μελανοκυττάρων στα ψάρια χρησιμεύει επίσης ως προστασία για το αιμοποιητικό σύστημα.

Ένα άρθρο που δημοσιεύτηκε στο Nature περιγράφει ένα ενδιαφέρον πείραμα. Ψάρια που είχαν απογυμνωθεί από τα χρωστικά τους κύτταρα εκτέθηκαν σε υπεριώδη ακτινοβολία: ο αριθμός των βλαστικών δομών σε αυτά μειώθηκε, σε σύγκριση με τα ψάρια που είχαν στρώμα μελανοκυττάρων. Αλλά και τα φυσιολογικά ψάρια θα μπορούσαν να είναι ευάλωτα εάν το υπεριώδες φως τα χτυπούσε από κάτω, όχι από πάνω: το κάτω μέρος των νεφρών δεν διαθέτει προστασία από μελανοκύτταρα.

Μετά από μια ενδελεχή ανάλυση της εξέλιξης των ψαριών, οι επιστήμονες κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι ένα στρώμα μελανοκυττάρων είναι πράγματι απαραίτητο για την προστασία του αιμοποιητικού συστήματος. Αυτή η προστασία είναι ιδιαίτερα εμφανής κατά την παρατήρηση της ανάπτυξης ενός βατράχου. Στο στάδιο του γυρίνου, οι δομές του στελέχους κάνουν τη μετάβαση κατά μήκος της διαδρομής "νεφρά - μυελός των οστών": σε όλα τα στάδια ανάπτυξης, το αιμοποιητικό σύστημα συνεχίζει να προστατεύεται από την υπεριώδη ακτινοβολία.

Φυσικά, η εσωτερική οστική κοιλότητα δεν είναι το μόνο απομονωμένο μέρος όπου τα κύτταρα μπορούν να κρυφτούν από τον ήλιο. Αλλά δεν πρέπει να ξεχνάμε και άλλες συνθήκες που είναι απαραίτητες για την κανονική αιμοποίηση. Πιθανότατα, σε κάποιο στάδιο της εξέλιξης - για παράδειγμα, όταν τα σπονδυλωτά αποίκισαν τη γη - το αιμοποιητικό σύστημα "έφυγε" από τα νεφρά και "εγκαταστάθηκε" στον μυελό των οστών, όπου βρίσκεται ευτυχώς από τότε.

Πληροφορίες που ελήφθησαν από τον ιστότοπο https://phys.org/news/2018-06-blood-cells-bones.html