Normal Structure, Function, and Histology of the Bone Marrow



Download 9,46 Mb.
Pdf ko'rish
bet1/8
Sana07.01.2022
Hajmi9,46 Mb.
#326454
  1   2   3   4   5   6   7   8
Bog'liq
shahzod qon va suyag



Toxicologic Pathology

, 34:548–565, 2006

Copyright

C

by the Society of Toxicologic Pathology



ISSN: 0192-6233 print / 1533-1601 online

DOI: 10.1080/01926230600939856



Normal Structure, Function, and Histology of the Bone Marrow

G

REGORY



S. T

RAVLOS


Laboratory of Experimental Pathology, National Institute of Environmental Health Sciences, National Institutes of Health,

Research Triangle Park, North Carolina 27709, USA

A

BSTRACT



While a complete blood count provides information regarding possible treatment-related effects reflected in the peripheral blood, morphological

evaluation of bone marrow cytology and paraffin sections provides information about bone marrow tissue architecture that otherwise would be missed

by examination of peripheral blood alone. In decalcified, paraffin-embedded, hematoxylin and eosin (H&E)-stained sections of bone marrow, the

more mature stages of the erythroid and myeloid cells, adipocytes, mast cells, and megakaryocytes can be identified, but lymphoid cells as well as

immature progenitor cells can not be reliably identified. The quality of the marrow sections is governed by numerous variables related to specimen

collection and processing and must be considered. In addition to discussing normal structure, function, and histology of bone marrow, methods for

preparation and evaluation of bone marrow are presented.

Keywords.

Lymphopoiesis; hematopoiesis; fixation; decalcification; M:E ratio.

I

NTRODUCTION



Blood and bone marrow is one of the largest organs in the

body and is an important potential target organ of chemical

exposure (Lund, 2000). For example, it was suggested that

drug-related blood dyscrasias represented 10% of all blood

dyscrasias reported in Sweden, and, 40% of those resulted

in fatality (Bottinger and Westerholm, 1973). Since effects

of a compound may be elicited in the circulating blood cell

mass or the production of blood cells, evaluations of single

or serial whole blood samples and smears, bone marrow as-

pirates, and marrow tissue sections are needed to understand

the alterations in the leukon, erythron or thrombon that may

occur in toxicity studies. Examples of blood and bone marrow

toxicity can be found in Table 1.

Assessments of the blood and bone marrow have become

routine procedures in the investigation of hematologic disor-

ders in toxicology and safety assessment studies. Evaluation

of blood has been extensively described (Jain, 1986a; Perkins,

1999; Ryan, 2001). The focus of this article will be evalua-

tion of the bone marrow with the objectives of reviewing of

some concepts regarding the bone marrow structure and func-

tion and review of qualitative and quantitative bone marrow

evaluation methods. A review of various lesions of the bone

marrow in laboratory rats, mice and dogs will be presented

in a subsequent discussion (Travlos, 2006).

B

ONE


M

ARROW


S

TRUCTURE AND

F

UNCTION


The bone marrow is found within the central cavities of ax-

ial and long bones (Figure 1). It consists of hematopoietic tis-

sue islands and adipose cells surrounded by vascular sinuses

interspersed within a meshwork of trabecular bone. It ac-

counts for approximately 3% of the body weight in adult rats

Address correspondence to: Gregory S. Travlos, Laboratory of Experi-

mental Pathology, NIEHS/NIH, 111 Alexander Dr., MD B3-06, Research

Triangle Park, NC 27709, USA; e-mail: travlos@niehs.nih.gov

This research was supported by the Intramural Research Program of the

NIH, National Institute of Environmental Health Sciences.

(Schermer, 1967),

2% in dogs (Jain, 1986b) and



5% in hu-

mans (Picker and Siegelman, 1999). The bone marrow is the

major hematopoietic organ, and a primary lymphoid tissue,

responsible for the production of erythrocytes, granulocytes,

monocytes, lymphocytes and platelets. A brief discussion of

bone marrow structure and function will be presented here;

detailed descriptions can be found elsewhere (Jain, 1986b,

Weiss and Geduldig, 1991; Wickramasinghe, 1992; Picker

and Siegelman, 1999; Hoffman et al., 2000; Abboud and

Lichtman, 2001).

The inner surface of the bone cavities and the outer sur-

face of the cancellous bone spicules within the cavities are

covered by an endosteal lining consisting of a single layer of

flat “bone-lining cells” supported by a thin layer of reticular

connective tissue; osteoblasts and osteoclasts are also found

within the endosteal lining (Figure 2).

In long bones, one or more nutrient canals (containing a

nutrient artery and 1or 2 nutrient veins) pass through the cor-

tical bone entering the marrow cavity obliquely. In flat bones,

the marrow is served by numerous blood vessels of various

sizes entering the marrow via large and small nutrient canals.

After entry, the artery splits into ascending and descending

branches that run parallel to the long axis in the central part

of the marrow cavity, coiling around the primary venous mar-

row channel, the central longitudinal vein (Figure 3). These

artery branches give rise to a multitude of small thin-walled

arterioles (Figure 4) and capillaries that extend outwardly to-

ward the cortical bone. Near the bone, the arterioles open

up and anastomose with a plexus of venous sinuses. These

venous sinuses drain via collecting venules that lead back

centrally to the central longitudinal vein that then drains via

the nutrient veins. The marrow has an extensive blood supply

(Figure 5). Also, it appears that nutrient artery-derived capil-

laries extend into the Haversian canals, return to the marrow

cavity then open into the venous sinuses. Thus, there is a cir-

cular pattern to blood flow within the marrow cavity, from

the center of the marrow cavity toward the periphery of the

marrow cavity then back toward the center. In long and flat

bones, the blood supplies of the bone and bone marrow are

548



Vol. 34, No. 5, 2006

HISTOLOGY OF THE BONE MARROW

549

T

ABLE



1.—Examples of chemical agents causing toxicological effects in the bone marrow and/or blood.

Agent


Effect

Site of action

Mechanism

Aspirin


Decreased platelet aggregation

Platelets

Altered thromboxane metabolism

Azidothymidine

Megaloblastic anemia

Bone marrow

Altered DNA synthesis

2-Chloronitrobenzene

Heinz body anemia

Erythrocytes

Methemoglobin and Heinz body formation

Cobalt


Erythrocytosis

Bone marrow

Increased erythropoietin production

Cupric Sulfate

Hypoproliferative anemia

Bone marrow

Iron deficiency-like; altered iron metabolism

Estrogen


Aplastic anemia

Bone marrow

Decreased stem cells and response to erythropoietin

Glucocorticoids

Neutrophila

Systemic


Decreased emigration/margination, increased release

Glucocorticoids

Lymphopenia

Systemic


Bedistribution, lympholysis

Heparin


Thrombocytopenia

Platelets

Immune-mediated


Download 9,46 Mb.

Do'stlaringiz bilan baham:
  1   2   3   4   5   6   7   8




Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©hozir.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling

kiriting | ro'yxatdan o'tish
    Bosh sahifa
юртда тантана
Боғда битган
Бугун юртда
Эшитганлар жилманглар
Эшитмадим деманглар
битган бодомлар
Yangiariq tumani
qitish marakazi
Raqamli texnologiyalar
ilishida muhokamadan
tasdiqqa tavsiya
tavsiya etilgan
iqtisodiyot kafedrasi
steiermarkischen landesregierung
asarlaringizni yuboring
o'zingizning asarlaringizni
Iltimos faqat
faqat o'zingizning
steierm rkischen
landesregierung fachabteilung
rkischen landesregierung
hamshira loyihasi
loyihasi mavsum
faolyatining oqibatlari
asosiy adabiyotlar
fakulteti ahborot
ahborot havfsizligi
havfsizligi kafedrasi
fanidan bo’yicha
fakulteti iqtisodiyot
boshqaruv fakulteti
chiqarishda boshqaruv
ishlab chiqarishda
iqtisodiyot fakultet
multiservis tarmoqlari
fanidan asosiy
Uzbek fanidan
mavzulari potok
asosidagi multiservis
'aliyyil a'ziym
billahil 'aliyyil
illaa billahil
quvvata illaa
falah' deganida
Kompyuter savodxonligi
bo’yicha mustaqil
'alal falah'
Hayya 'alal
'alas soloh
Hayya 'alas
mavsum boyicha


yuklab olish