background image

Bone marrow 

 

Prof. Dr. Malak A. Al-yawer 

 


background image

Objectives

 

At the end of this lecture, the medical student will be able to  

Identify the major site of hematopoiesis in the fetus and normal adult. 

state the types of bone marrow  

outline the compartments of red bone marrow  

describe the  types and distinctive characteristic of stem cells 


background image

Bone marrow

 

Is a soft connective tissue 
occupies the medullary 
cavity of long bones and 
all the spaces between the 
trabeculae of spongy bone 

It accounts for 
approximately

 

5%

 of the 

body weight in humans  

 

 

Two varieties of marrow 
are recognized  

1.

Red marrow     

2.

Yellow marrow 


background image

Red marrow

 

It is the 

only site

 for 

genesis of blood cells in 
adults  

Is the 

only type

 found in 

fetal and young  bones but 
in adult it is restricted to 
the vertebrae , sternum , 
ribs , cranial bones and 
epiphysis of long bones 


background image

Amount of red marrow varies with the age 

 

 

Childhood

- red marrow is 100% of bone 

marrow and present in virtually every bone.  

Adults

- red marrow is 50% of bone marrow 

presenting  in sternum, ribs, pelvis and skull.   

70 years

- red marrow reduced to 30% of the 

bone marrow.   


background image

Yellow marrow 

 

Consists in main of 

fat cells

 which have 

gradually replaced the other marrow 
elements .  

With an adequate stimulus , yellow marrow 
may resume the character of red marrow 
and play an active role  in the process of 
blood development . 


background image

Red bone marrow has 

 

1.

A vascular compartment  

 

 

2.

An extravascular compartment  


background image

A femoral head with a cortex of cortical bone and medulla of 

trabecular bone. Both red bone marrow and a focus of yellow 

bone marrow are visible

.

 


background image

Vascular compartment 

 

Is supplied by a 

nutrient 

artery

 which branches into 

central longitudinal arteries

 

which send out 

radial 

branches

 that eventually 

open into 

sinuses

These 

sinuses 

converge 

into a 

central vein

 that 

carries the blood out of the 
bone marrow into the 

general circulation 

 The marrow does not 
have lymphatic drainage  
 


background image

 

Extravascular compartment 

 

Is composed of :  

1.

Stroma

 of reticular 

connective tissue  

2.

hematopoietic 
cords 

3.

sinusoidal 
capillaries
 


background image

Stroma is composed of 

 

reticular tissue  

1. reticular cells  

2.Reticular fibers  

macrophages and adipose cells 

Matrix 

           

 


background image

Reticular cells 

 

Stellate

 

in shape

 and are 

in contact with each other 
along extended cellular 
processes.  

 

Function of reticular 
cells

1.

Act as a meshwork to 
support and protect the 
haemopoietic cells  

2.

Formation of reticular 
fibers  

3.

Phagocytosis  

4.

They transfer to 
adipocytes by 
accumalating lipid in their 
contents  


background image

Matrix 

 

Contain: 

1.

 collagen type I , III 

2.

laminin  

3.

 fibronectin 

4.

proteoglycan  

 

Laminin

fibronectin

and another cell-
binding substance, 

hemonectin

, interact 

with cell receptors to 
bind cells to the 
stroma. 


background image

sinusoidal capillaries

 

The sinusoids are formed by a 
discontinuous layer of 
endothelial cells. 

An external discontinuous layer 
of reticular cells and a loose net 
of reticular fibers reinforce the 
sinusoidal capillaries. 


background image

Bone marrow barrier

 

 

 

The blood vessels of the bone marrow constitute a 
barrier, inhibiting immature blood cells from 
leaving the marrow.  

Only mature blood cells contain the membrane 
proteins required to attach to and pass the blood 
vessel endothelium. Hematopoietic stem cells may 
also cross the bone marrow barrier, and may thus 
be harvested from blood


background image

Stem cells

 

are pluripotential cells capable of self-renewal. 

 

Some of their daughter cells form specific, irreversibly 
differentiated cell types, and other daughter cells remain 
stem cells. 

 
 


background image

Stem cells 

 

They retain the ability  

1.

to 

renew

 themselves through mitotic cell 

division and  

2.

can 

differentiate

 into a diverse range of 

specialized cell types.  

They found in all multi-cellular organism . 


background image

Two broad types of mammalian 

stem cells 

 

1. 

Embryonic stem cells

 that are found in 

blastocysts  

2. 

Adult stem cells

 that are found in adult 

tissues   


background image

Embryonic Stem Cells

   

are derived from the inner cell mass of the 
embryo. 

 Because these cells are

 pluripotent and can 

virtually form  any cell or tissue type, they 
have the potential for curing a variety of 
diseases, including diabetes, Alzheimer and 
Parkinson diseases, anemias, spinal cord 
injuries, and many others.  


background image

ES cells may be obtained

 

reproductive cloning

 . 

therapeutic cloning 
 (somatic nuclear 
transfer) 

 


background image

Reproductive cloning

 

ES cells may be obtained 
from embryos 

after

 in 

vitro fertilization

  

This approach has the 
disadvantage that  

1.

the cells may cause 

immune rejection

, since 

they would not be 
genetically identical to their 
hosts.  

2.

Another issue with this 
approach is based on 
ethical considerations, 
since the cells 

are derived 

from fertilized viable 
embryos

 


background image

Therapeutic cloning

 

 (somatic nuclear transfer)

 

take nuclei from adult 
cells (e.g., skin) and 
introduce them into 
enucleated oocytes.  

Oocytes are stimulated 
to differentiate into 
blastocysts, and ES 
cells are 

harvested

.  

 


background image

Therapeutic cloning

 

 (somatic nuclear transfer)

 

Since the cells are derived from the host, 
they are 

compatible genetically 

and  

since fertilization is not involved, the 
technique is 

less controversial 


background image

Adult Stem Cells

 

 

Adult tissues contain stem cells 
that also may prove valuable in 
treating diseases. 

 These cells are restricted in 
their ability to form different cell 
types and, therefore, 

are

 

multipotent

 ,not pluripotent.  

Adult stem cells isolated from 
rat brains have been used to 
cure Parkinson disease in rats, 
suggesting that the approach 
has promise.  

Disadvantages of the approach 
include  

1.

the 

slow rates of cell division

 

characteristic of these cells and 

2.

 

their scarcity

, which makes 

them difficult to isolate in 
sufficient numbers for 
experiments




رفعت المحاضرة من قبل: Abdalmalik Abdullateef
المشاهدات: لقد قام 8 أعضاء و 141 زائراً بقراءة هذه المحاضرة








تسجيل دخول

أو
عبر الحساب الاعتيادي
الرجاء كتابة البريد الالكتروني بشكل صحيح
الرجاء كتابة كلمة المرور
لست عضواً في موقع محاضراتي؟
اضغط هنا للتسجيل