Najvažnija karakteristika koštane srži je da sadrži matične ćelije koje se mogu transformirati u krvna zrnca. Ove ćelije pomažu u održavanju snažnog imunološkog sistema i eliminaciji infekcija. Matične ćelije se takođe mogu transformisati u druga krvna zrnca po potrebi i igrati aktivnu ulogu u obezbeđivanju zdravog funkcionisanja tjelesnih sistema. Stoga je koštana srž vitalno tkivo u kojem se proizvode kritične ćelije.
Koštana srž (Medulla Ossea) je spužvasto, meko i masno tkivo u središtu ravnih, dugih kostiju kao što su kuk, butina i grudi. Podržava rast matičnih ćelija koje su prisutne unutar ćelija i još nisu diferencirane. Kada je potrebno, ove matične ćelije se mogu diferencirati u bijela krvna zrnca (leukociti), crvena krvna zrnca (eritrociti) i trombocite.
Životni vijek crvenih krvnih zrnaca, bijelih krvnih stanica i trombocita u tijelu je ograničen. Stoga, koštana srž mora kontinuirano proizvoditi nova krvna zrnca. Proizvodnja ovih novih krvnih zrnaca zavisi od potreba tela. Kada dođe do infekcije, broj bijelih krvnih stanica se povećava. Kada je tijelu potreban kisik, broj crvenih krvnih stanica se povećava. Kada dođe do krvarenja, broj trombocita se povećava.
Koštana srž se može podijeliti na crvenu i žutu. Obje vrste sadrže krvne sudove. Crvena koštana srž proizvodi krvna zrnca u ravnim kostima kao što su lobanja, grudna kost i rebra i na krajevima dugih kostiju. Sadrži crvena, bijela i trombocita krvna zrnca. S druge strane, žuta koštana srž funkcionira kao skladište masti. Pohranjene masti se mogu pretvoriti u energiju. Žuta koštana srž dobila je ime po boji uskladištenih masti i uglavnom se nalazi u središnjim šupljinama dugih kostiju u rukama i nogama. Također može proizvesti crvena krvna zrnca u slučaju oštećenja tkiva. Stoga se mala krvna zrnca mogu napraviti i u žutoj koštanoj srži. Štaviše, sva koštana srž kod novorođenčadi je crvena, ali kako stare, počinje da se formira žuta koštana srž, a broj ćelija crvene koštane srži se smanjuje.
Ćelije koje se proizvode u koštanoj srži su bijela krvna zrnca, crvena krvna zrnca i trombociti.
Bijela krvna zrnca, poznata i kao leukociti, ključna su za zdrav imuni sistem iako čine samo oko 1% krvi. Ove ćelije igraju značajnu ulogu u prevenciji i liječenju infekcija. Postoje različite vrste bijelih krvnih stanica, kao što su limfociti, monociti i granulociti. Bijela krvna zrnca koja proizvodi koštanu srž proizvode antitijela za borbu protiv infekcija uzrokovanih posjekotinama, ozljedama ili infekcijama koje ulaze u tijelo kroz usta i nos. Broj limfocita se može povećati kada se tijelo bori protiv stranih supstanci.
Monociti uglavnom žive unutar ćelija, ali se pretvaraju u makrofage kada se presele u tkiva. Makrofagi opstaju u tkivima dugo vremena, ubijajući štetne mikroorganizme, čisteći mrtve ćelije i aktivirajući ćelije imunog sistema drugih ćelija imunog sistema. Granulociti, opći naziv za neke grupe bijelih krvnih stanica, žive u koštanoj srži nekoliko sedmica i koriste se u slučajevima infekcije. Koštana srž sadrži veliki broj granulocita. Kada dođe do infekcije, ova bijela krvna zrnca (leukociti) mogu se efikasno boriti protiv bolesti i doći do svih tkiva. Postoje tri vrste granulocita: neutrofilni granulociti, eozinofilni granulociti i bazofilni granulociti.
Crvena krvna zrnca, poznata i kao eritrociti, najzastupljenije su ćelije u krvi i odgovorna su za nošenje kiseonika iz pluća. Crvena krvna zrnca su krvna zrnca koja obezbeđuju ciklus kiseonik-ugljik dioksid u tkivima. Kod zdrave odrasle osobe dnevno se proizvodi više od 200 milijardi crvenih krvnih zrnaca.
Crvena krvna zrnca mogu živjeti do 120 dana u tijelu, tako da se moraju stalno obnavljati. Stare ćelije uništavaju makrofagi i oslobađaju u krvotok.
Trombociti, poznati i kao trombociti, proizvode se u koštanoj srži zbog procesa trombopoeze. Oni igraju ključnu ulogu u zgrušavanju krvi i zaustavljanju krvarenja. Stoga se broj ovih ćelija može povećati u površini reza. U prosjeku se proizvodi 150.000 do 500.000 trombocita po mikrolitru krvi. Nizak nivo trombocita u tijelu može spriječiti pravilno zgrušavanje krvi, što može uzrokovati unutarnje krvarenje.
Koštana srž, ključna za proizvodnju krvnih stanica, može uzrokovati različite bolesti povezane s krvlju. Neke od ovih bolesti su:
Anomalije u broju krvnih zrnaca proizvedenih u koštanoj srži mogu uzrokovati neke uobičajeno uočene simptome, uključujući:
Osim ovih simptoma, mogu se uočiti i drugi simptomi kao što su iznenadni gubitak težine, noćno znojenje, bol u zglobovima i kostima, otečeni limfni čvorovi, bol u trbuhu, povraćanje, napadi i konfuzija.
Transplantacija koštane srži je postupak u kojem se koštana srž, koja proizvodi krvna zrnca tijela, zamjenjuje matičnim stanicama iz tijela pacijenta ili kompatibilnim donorom. To je neophodno kada je koštana srž oštećena ili ne radi ispravno zbog određenih infekcija, poremećaja krvnih zrnaca ili hemoterapije. Matične ćelije, poznate i kao hematopoetske matične ćelije, regenerišu koštanu srž i diferenciraju se u različita krvna zrnca, kao što su crvena krvna zrnca, bijela krvna zrnca i trombociti.
Transplantacija koštane srži uključuje dobivanje matičnih ćelija iz koštane srži pacijenta ili kompatibilnog donora, koje se zatim pohranjuju u odgovarajućim uvjetima na određeno vrijeme. Nakon što se pacijentova koštana srž eliminira intenzivnom kemoterapijom ili terapijom zračenjem, matične ćelije se ulijevaju natrag u pacijenta. Matične ćelije se naseljavaju u regijama koštane srži i proizvode novo tkivo koštane srži, regenerirajući sintezu krvnih zrnaca.
Budući da proces transplantacije koštane srži uključuje dug i intenzivan tretman koji uključuje prikupljanje i skladištenje matičnih stanica, pripremu pacijenata za transplantaciju, kemoterapiju ili terapiju zračenjem i samu transplantaciju, često se provodi i prati u specijaliziranim klinikama pod nazivom Bone Marrow Transplant Units. Pacijentima je potrebno intenzivno liječenje lijekovima i krvnim proizvodima prije i nakon transplantacije, tako da se moraju procijeniti na različita zdravstvena stanja i liječiti u skladu s tim prije transplantacije.
Jedinica za transplantaciju koštane srži odgovorna je za procjenu pacijenta prije transplantacije, liječenje procesa transplantacije i praćenje i liječenje nakon transplantacije. Krvne vrijednosti pacijenta se prate u redovnim intervalima kako bi se osigurao uspjeh transplantacije. Pacijent je podložan infekcijama, krvarenju i anemiji tokom kemoterapije i terapije zračenjem od strane koštane srži, tako da je pažljivo praćenje i potrebno liječenje kritično. Pacijentovo pažljivo praćenje i liječenje također su ključni tokom prikupljanja matičnih stanica i procesa regeneracije koštane srži nakon transplantacije.
Transplantacija koštane srži je metoda koja dolazi u prvi plan u liječenju specifičnih hematoloških zdravstvenih problema. Ovisno o zdravstvenom problemu i kliničkom stanju pacijenta, matične ćelije za transplantaciju koštane srži mogu se dobiti iz tijela pacijenta ili druge osobe s kompatibilnošću tkiva. Stoga se transplantacija koštane srži može primijeniti u liječenju sljedećih stanja:
Hematološki karcinomi nastaju kada se bilo koja ćelija proizvedena iz koštane srži nekontrolirano razmnožava. Leukemije, koje su karcinomi krvi, mogu se dogoditi posebno kada se ćelije koje pripadaju klasi bijelih krvnih zrnaca umnože. Osim toga, bolesti kao što je policitemija vera mogu nastati kada se ćelije iz grupe crvenih krvnih zrnaca umnože, esencijalna trombocita kada se ćelije iz grupe trombocita umnože i multipli mijelom kada se plazma ćelije umnože. Budući da su matične ćelije u koštanoj srži sklone formiranju ćelija raka kod hematoloških karcinoma, transplantacije koštane srži mogu se izvesti pomoću matičnih ćelija dobivenih od donora. Međutim, kod nekih bolesti, pacijentove matične ćelije se također mogu koristiti u transplantaciji.
Limfomi, poznati i kao limfni karcinomi, javljaju se kada se posebna bijela krvna zvana limfociti skupljaju u limfnim čvorovima tijela limfnih čvorova i pokazuju nekontrolirani rast. Budući da neki limfociti koji uzrokuju limfom potiču iz koštane srži, transplantacija koštane srži je opcija liječenja.
Kemoterapija se može koristiti za liječenje različitih bolesti i različitih vrsta raka. Međutim, neki lijekovi za kemoterapiju mogu oštetiti matične stanice koštane srži, što rezultira različitim stupnjevima supresije i insuficijencije koštane srži nakon liječenja. Pretpostavimo da ova insuficijencija dovodi do smanjenja crvenih krvnih stanica pacijenata, bijelih krvnih stanica ili trombocita. U tom slučaju može uzrokovati zdravstvene probleme kao što su anemija i osjetljivost na infekcije ili krvarenje, a može biti potrebna transplantacija koštane srži.
Aplastična anemija je kada koštana srž ne uspije proizvesti dovoljno krvnih stanica iz različitih razloga, kongenitalnih ili stečenih. U ovom poremećaju, tkivo koštane srži u kostima je ozbiljno iscrpljeno ili smanjeno. Transplantacija koštane srži jedna je od najefikasnijih metoda liječenja aplastične anemije.
Kod osoba s anemijom srpastih stanica, protein hemoglobina odgovoran za nošenje kisika u crvenim krvnim zrncima je genetski neispravan. Kao rezultat toga, zahvaćena crvena krvna zrnca mogu poprimiti oblik srpa i uzrokovati blokade u krvnim sudovima, što dovodi do raznih komplikacija. Budući da je proizvodnja crvenih krvnih stanica u koštanoj srži genetski defektna kod anemije srpastih stanica, jedan od najefikasnijih tretmana je transplantacija koštane srži korištenjem genetski zdravih matičnih stanica koštane srži.
U stanjima u kojima su geni odgovorni za proizvodnju hemoglobina u crvenim krvnim zrncima neispravni ili nepotpuni, molekuli hemoglobina se ne mogu proizvesti prema potrebi ili su napravljeni u funkcionalno slabom obliku, slično anemiji srpastih ćelija. Talasemija, poznata i kao mediteranska anemija, rezultira doživotnim problemom anemije zbog neadekvatnog funkcionisanja molekula hemoglobina. Stoga, transplantacija koštane srži, koja može proizvesti zdrava crvena krvna zrnca, može biti neophodna za liječenje.