A hematopoiese — também denominada hemopoese — é o processo fisiológico responsável pela produção, diferenciação e maturação das células sanguíneas a partir de células-tronco hematopoiéticas pluripotentes. Essa dinâmica celular complexa ocorre, predominantemente, na medula óssea, mas pode envolver outros órgãos em situações específicas.
De maneira geral, o sangue humano é constituído por três linhagens celulares principais: eritrócitos (hemácias), leucócitos (glóbulos brancos) e plaquetas (trombócitos). Embora essas células desempenhem funções distintas — como o transporte de oxigênio, defesa imunológica e hemostasia, respectivamente — todas elas compartilham uma origem comum: a célula-tronco hematopoiética pluripotente, também chamada de hematopoietic stem cell (HSC).
Hematopoiese no período intrauterino
Fase embrionária: período pré-hepático
A hematopoiese no ser humano tem início durante a vida intrauterina. Dessa forma, as primeiras células sanguíneas surgem aproximadamente na 3ª semana de desenvolvimento embrionário, dentro do saco vitelino — local onde se estabelecem as ilhotas sanguíneas no mesoderma extraembrionário. Esse estágio inicial é denominado fase pré-hepática ou fase do saco vitelino.
Neste contexto, predomina a eritropoiese primitiva. Dois modelos teóricos tentam explicar a origem das células-tronco hematopoiéticas nesse estágio:
- Hipótese da endotelio-hemogenia: defende que as células hematopoiéticas se originam de células endoteliais especializadas que perdem suas características fenotípicas vasculares e passam a expressar marcadores hematopoiéticos específicos
- Hipótese do hemangioblasto: sugere que existe uma célula-tronco embrionária bipotente, denominada hemangioblasto, com capacidade de diferenciar-se tanto em células endoteliais, que formam os vasos sanguíneos, bem como em células hematopoiéticas, responsáveis pela formação dos elementos figurados do sangue. Essa teoria surgiu a partir de estudos embriológicos e moleculares que identificaram marcadores em comum entre os dois tipos celulares, indicando uma origem compartilhada. Assim, o hemangioblasto teria papel fundamental na vasculogênese e hematopoiese primitiva, especialmente nas fases iniciais do desenvolvimento embrionário, sendo considerado um elo importante entre os sistemas vascular e hematopoético durante a ontogênese.
Fase hepatoesplênica: do 2º ao 3º trimestre gestacional
A partir da 6ª semana de gestação, a hematopoiese se desloca para o fígado fetal — que se torna o principal órgão hematopoiético até o início do 3º trimestre. Paralelamente, o baço também participa ativamente da hematopoiese durante esse período. Essa fase é chamada de fase hepatoesplênica.
Durante essa etapa, há diversificação das linhagens celulares. Dessa forma, além da eritropoiese, ocorre a formação de granulócitos, monócitos e megacariócitos. Isso permite o início da produção de plaquetas e a ampliação do repertório imunológico fetal.
Fase medular: a hematopoiese na medula óssea
A partir do final do segundo trimestre gestacional, aproximadamente na 28ª semana, ocorre uma transição fundamental no processo de hematopoiese: a atividade hematopoiética, que até então ocorria predominantemente no fígado fetal, passa progressivamente a se concentrar na medula óssea. Esse processo marca o início da chamada fase medular da hematopoiese, etapa que se consolidará no período neonatal e perdurará por toda a vida adulta.
A medula óssea torna-se, então, o principal e mais duradouro sítio de produção de células sanguíneas. Portanto, essa estrutura está localizada no interior da parte esponjosa de determinados ossos, especialmente os que apresentam maior atividade hematopoiética. Entre os principais locais de produção estão o esterno, as vértebras, as costelas, os ossos do quadril (ilíaco) e as metáfises proximais do fêmur e do úmero.
Durante a infância, diversos ossos longos ainda participam ativamente da hematopoiese, mas com o passar dos anos, a produção se restringe progressivamente aos ossos do esqueleto axial e das metáfises proximais, já que outras áreas sofrem substituição por tecido adiposo, tornando-se medula amarela. A medula óssea vermelha, por sua vez, permanece funcional nos locais citados e contém as células-tronco hematopoéticas responsáveis pela renovação contínua dos elementos celulares do sangue: hemácias, leucócitos bem como plaquetas.
Hematopoiese no período pós-natal
Infância e adolescência
Nos primeiros dois anos de vida, toda a medula óssea do corpo humano é hematopoiética, ou seja, funcionalmente ativa na produção das células sanguíneas. Essa atividade ocorre tanto na medula dos ossos longos quanto na dos ossos do esqueleto axial. No entanto, à medida que o organismo cresce e se desenvolve, inicia-se um processo fisiológico de substituição gradual da medula hematopoiética por tecido adiposo, especialmente nos ossos longos. Esse fenômeno é denominado conversão amarela da medula óssea.
A conversão segue um padrão anatômico bem definido, ocorrendo inicialmente nas diáfises dos ossos longos e progredindo em direção ao esqueleto axial. Como resultado, a hematopoiese torna-se progressivamente restrita às regiões centrais do corpo, como o esterno, as vértebras, as costelas, a pelve e as epífises proximais do fêmur e do úmero. Esse processo é chamado de convergência troncular da hematopoiese e representa uma adaptação funcional à maturação do organismo, concentrando a produção celular em locais mais protegidos e metabolicamente ativos.
Mesmo nas regiões em que a hematopoiese persiste, como no esqueleto axial, observa-se que cerca de 50% da medula já é composta por tecido adiposo. Dessa forma, essa proporção é considerada normal na vida adulta e reflete o equilíbrio fisiológico entre a necessidade de produção de células sanguíneas e a presença de gordura medular, que desempenha papéis estruturais, metabólicos e regulatórios importantes no microambiente hematopoiético.
Idade adulta e senilidade
Na fase adulta, a medula óssea vermelha mantém sua função hematopoiética ativa em regiões específicas do esqueleto axial. Assim, após os 50 anos de idade, inicia-se um processo chamado mieloesclerose senil, caracterizado pela substituição do tecido adiposo por proliferação de fibroblastos, resultando na formação da medula óssea cinzenta.
Importante destacar que, embora a medula inativa seja predominantemente adiposa, ela mantém potencial de reversão em situações de aumento da demanda hematopoiética, como em anemias hemolíticas, neoplasias hematológicas ou hemorragias severas. Além disso, em alguns quadros patológicos, observa-se hematopoiese extramedular, principalmente no fígado e no baço — órgãos que retomam sua função fetal hematopoiética.
Microambiente da medula óssea: o nicho hematopoiético
Estrutura e função do estroma medular
O processo de hematopoiese depende intimamente do microambiente da medula óssea, denominado nicho hematopoiético. Este é composto por uma matriz tridimensional de células estromais, vasos sinusoides e componentes da matriz extracelular.
As principais células estromais incluem:
- Células mesenquimais multipotentes: também conhecidas como células-tronco mesenquimais, são capazes de se diferenciar em osteoblastos, condroblastos, adipócitos e células reticulares
- Osteoblastos: células formadoras de osso que participam da regulação da quiescência e ativação das células-tronco hematopoiéticas
- Fibroblastos: produzem componentes da matriz extracelular como colágeno e fibronectina.
- Macrófagos e células endoteliais: modulam a migração celular e a resposta inflamatória local.
Esse estroma medular produz citocinas, moléculas de adesão (como VCAM-1, ICAM-1) e fatores de crescimento, tais como:
- IL-3 (interleucina 3)
- GM-CSF (fator estimulador de colônias de granulócitos e macrófagos)
- SCF (fator de célula-tronco)
- TPO (trombopoietina)
- EPO (eritropoietina)
Esses fatores são fundamentais para a manutenção da autorrenovação, diferenciação e migração das células-tronco hematopoiéticas.
Interações célula-célula e a importância dos nichos
As células-tronco hematopoiéticas se fixam no estroma medular por meio de interações moleculares específicas com o microambiente. A integridade dessas interações é essencial para manter a homeostase hematopoiética.
Há dois tipos principais de nichos hematopoiéticos:
- Nicho endosteal: localizado próximo à superfície óssea, é responsável por manter as células-tronco em estado quiescente.
- Nicho vascular: localizado próximo aos vasos sinusoides, facilita a ativação e mobilização das células-tronco para a circulação periférica.
Essas regiões especializadas permitem que a hematopoiese ocorra de maneira organizada, eficiente e adaptativa às necessidades do organismo.
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Referência bibliográfica
- ABBAS, A. K.; LICHTMAN, A. H.; PILLAI, S. Imunologia Celular e Molecular. 9. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2018.
- LIEBMAN, H. A.; SLOVAK, M. L. Hematologia em Casos Clínicos. 1. ed. Porto Alegre: Artmed, 2012.
