Μυελός των οστών

Ο μυελός των οστών είναι ρευστός ιστός που βρίσκεται στο εσωτερικό των οστών. Στον ενήλικα άνθρωπο, ο μυελός των οστών αποτελεί το κύριο αιμοποιητικό όργανο, καθώς εκεί παράγονται τα περισσότερα κύτταρα του αίματος του οργανισμού. Ο μυελός των οστών αποτελεί περίπου το 4% του βάρους ενός ανθρώπου (έτσι για παράδειγμα σε έναν ενήλικα βάρους 75kg, ο μυελός των οστών ζυγίζει 3kg). Ο μυελός των οστών παράγει περίπου 500 δισεκατομμύρια κύτταρα του αίματος την ημέρα, τα οποία μέσω της αγγείωσης του μυελού εισέρχονται στην κυκλοφορία. Ο μυελός των οστών αποτελεί επίσης τμήμα του λεμφικού συστήματος που με τη σειρά του αποτελεί τμήμα του ανοσοποιητικού συστήματος.
Οι μεταμοσχεύσεις μυελού των οστών πραγματοποιούνται για τη θεραπεία σοβαρών ασθενειών του μυελού των οστών και του αίματος όπως μορφές καρκίνου του αίματος και αναιμίες. Επιπρόσθετα, βλαστικά κύτταρα προερχόμενα από τον μυελού των οστών έχουν επιτυχώς διαφοροποιηθεί τεχνητά προς κύτταρα του νευρικού συστήματος, και θα μπορούσαν επίσης να χρησιμοποιηθούν για τη θεραπεία άλλων ασθενειών όπως ασθένειες φλεγμονώδους εντέρου (όπως η νόσος του Crohn και η ελκώδης κολίτιδα).
Ο μυελός των οστών (αιμοποιητικό όργανο) δεν θα πρέπει να συγχέεται με το νωτιαίο μυελό (δομή του νευρικού συστήματος).

Τύποι μυελού των οστών

Οι δύο τύποι μυελού των οστών είναι ο ερυθρός (medulla ossium rubra), που αποτελείται κυρίως από αιμοποιητικό ιστό, και ο ωχρός ή κίτρινος (medulla ossium flava), που αποτελείται κυρίως από λιποκύτταρα. Ερυθροκύτταρα, αιμοπετάλια, και τα περισσότερα λευκοκύτταρα παράγονται στον ερυθρό μυελό. Και οι δύο τύποι μυελού των οστών διαθέτουν πλούσια αιμάτωση μέσω μεγαλύτερων, αλλά και τριχοειδών, αγγείων. Κατά τη γέννηση, όλος ο μυελός των οστών βρίσκεται στη μορφή ερυθρού μυελού που με την πάροδο του χρόνου μετατρέπεται σε ωχρό. Στους ενήλικες περίπου ο μισός μυελός των οστών είναι ερυθρός. Ο ερυθρός μυελός των οστών εντοπίζεται κυρίως στις επιφύσεις των μακρών οστών όπως του μηριαίου οστού και του βραχιόνιου, καθώς και στα επίπεδα οστά όπως αυτά της λεκάνης, του στέρνου, του κρανίου, των πλευρών, των σπονδύλων και της ωμοπλάτης. Ο ωχρός μυελός εντοπίζεται κυρίως στη μυελική κοιλότητα των μακρών οστών (ανάμεσα στα δύο άκρα). Σε περιπτώσεις μεγάλης απώλειας αίματος ο οργανισμός διαθέτει τη δυνατότητα να μετατρέψει ωχρό μυελό σε ερυθρό προκειμένου να αυξήσει την αιμοποιητική του ικανότητα.

Φραγμός μυελού των οστών

Τα αγγεία του μυελού των οστών σχηματίζουν έναν φραγμό ο οποίος δεν επιτρέπει σε ανώριμα κύτταρα του αίματος να εξέλθουν στην κυκλοφορία. Μόνο ώριμα κύτταρα που φέρουν τις κατάλληλες μεμβρανικές πρωτεΐνες μέσω των οποίων συνδέονται σε, και διαπερνούν το ενδοθήλιο μπορούν να περάσουν. Παρόλα αυτά, αιμοποιητικά στελεχιαία κύτταρα (βλαστοκύτταρα) έχουν τη δυνατότητα να περάσουν το φραγμό και έτσι καθίσταται εφικτή η απομόνωσή τους από ολικό αίμα.

Λεμφικός ρόλος

Ο ερυθρός μυελός των οστών είναι βασικό στοιχείο του λεμφικού συστήματος, αποτελώντας ένα από τα πρωτεύοντα λεμφοΐδή όργανα που παράγουν λεμφοκύτταρα από ανώριμα αιμοποιητικά κύτταρα προγεννήτορες.  Ο μυελός των οστών και ο θύμος αδένας  αποτελούν τις κύριες περιοχές λεμφοποίησης. Επιπρόσθετα, ο μυελός των οστών εκτελεί και ρόλο βαλβίδας που αποτρεπεί την αντίστροφη ροή διαμέσου του λεμφικού συστήματος.

Διαμερισματοποίηση

Στο μυελό των οστών παρατηρείται κυτταρική διαμερισματοποίηση με ορισμένους τύπους κυττάρων να τείνουν να συγκεντρώνονται σε συγκεκριμένες περιοχές. Για παράδειγμα, τα ερυθροκύτταρα, τα μακροφάγα, και τα κύτταρα προγεννήτορές τους συγκεντρώνονται συνήθως γύρω από τα αγγεία, ενώ τα κοκκιοκύτταρα συνήθως βρίσκονται στα όρια του μυελού των οστών.

Ασθένειες του μυελού των οστών

Η φυσιολογική δομή του μυελού των οστών μπορεί να διαταραχθεί λόγω απλαστικής αναιμίας, καρκινικών παθήσεων όπως το πολλαπλό μυέλωμα και οι διάφορες μορφές λευχαιμίας, καθώς και λόγω μολύνσεων όπως συμβαίνει σε περιπτώσεις φυματίωσης. Επιπρόσθετα, έκθεση σε ιονίζουσα ακτινοβολία ή λήψη χημειοθεραπευτικής αγωγής θα μειώσει τον αριθμό των ταχέως διαιρούμενων κυττάρων του μυελού των οστών οδηγώντας σε αναιμίες και καταστολή του ανοσοποιητικού συστήματος. Πολλά από τα συμπτώματα που παρατηρούνται σε ασθενείς που έχουν εκτεθεί σε ραδιενέργεια οφείλονται στη σημαντική ζημιά που έχουν υποστεί τα κύτταρα του μυελού των οστών τους.
Για τη διάγνωση ασθενειών που σχετίζονται με δυσλειτουργία του μυελού των οστών, συχνά είναι απαραίτητη η αναρρόφησή του. Αυτή πραγματοποιείται υπό ολική ή τοπική αναισθησία με τη χρήση ειδικής βελόνας προκειμένου να ληφθεί δείγμα ερυθρού μυελού των οστών συνήθως από τη λαγόνια ακρολοφία της λεκάνης.

Λήψη μυελού των οστών για μεταμόσχευση

Τα στελεχιαία κύτταρα συνήθως λαμβάνονται απευθείας από τον ερυθρό μυελό της λαγόνιας ακρολοφίας της λεκάνης, συχνά υπό γενική αναισθησία. Η διαδικασία δεν θεωρείται ιδιαίτερα παρεμβατική προς τον δότη και δεν απαιτούνται ράμματα στο σημείο της λήψης. Ανάλογα με τη γενική κατάσταση της υγείας του δότη, η όλη διαδικασία δύναται να γίνει αυθημερόν σε εξωτερικά ιατρεία ή ενδέχεται να απαιτηθεί η παραμονή του δότη για 1-2 ημέρες σε νοσοκομείο προκειμένου να ανακτήσει τις δυνάμεις του. Στους ενήλικες μυελός των οστών μπορεί να ληφθεί και από το στέρνο, ενώ στα βρέφη (ηλικία 1 έως 12 μηνών) συχνά χρησιμοποιείται το οστό της κνήμης. Όσον αφορά τα νεογέννητα, στελεχιαία κύτταρα μπορούν να ληφθούν από τον ομφάλιο λώρο.
Μια άλλη επιλογή αφορά τη χορήγηση στο δότη συγκεκριμένων φαρμάκων τα οποία διεγείρουν την απελευθέρωση στελεχιαίων κυττάρων από το μυελό των οστών στην κυκλοφορία του αίματος. Το αίμα του δότη στη συνέχεια φιλτράρεται καθώς περνάει μέσα από ενδοφλέβια γραμμή που τοποθετείται στο χέρι του, και τα στελεχιαία κύτταρα κατακρατούνται, ενώ το υπόλοιπο αίμα επιστρέφει στην κυκλοφορία του δότη. Η διαδικασία αυτή είναι παρόμοια με αυτή που ακολουθείται κατά τη δωρεά αίματος ή αιμοπεταλίων.

Ως τροφή

Ο μυελός των οστών είναι το γνωστό μεδούλι που θεωρείται ιδιαίτερο έδεσμα και στην Ελλάδα. Χρησιμοποιείται ως τροφή σε πλήθος εθνικών κουζίνων.

Εξέλιξη

Οι παλαιότερες ενδείξεις ύπαρξης μυελού των οστών ανακαλύφθηκαν το 2014 στο  Eusthenopteron, ένα ψάρι με λοβοειδή πτερύγια που έζησε κατά τη διάρκεια του Δεβόνιου πριν από περίπου 370 εκατομμύρια χρόνια. Επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο της Ουψάλα και το Ευρωπαϊκό ερευνητικό κέντρο European Synchrotron Radiation Facility χρησιμοποίησαν μικροτομογραφία ακτινών Χ προκειμένου να μελετήσουν το απολιθωμένο εσωτερικό του βραχιόνιου οστού του και εντόπισαν οργανωμένες σωληνοειδείς δομές παρόμοιες με αυτές που απαντώνται στο μυελό των οστών σύγχρονων σπονδυλωτών. Το Eusthenopteron θεωρείται συγγενικό των πρώιμων τετραπόδων, τα οποία στη συνέχεια εξελίχθηκαν σε όλες τις γνωστές μορφές αμφιβίων, ερπετών, πτηνών και θηλαστικών.