Posted in U człowieka po okresie życia płodowego komórki krwi powstają w szpiku kostnym w procesie krwiotworzenia, czyli hemopoezy. Wszystkie komórki krwi, a więc erytrocyty, czyli krwinki czerwone, granulocyty, monocyty i płytki krwi wywodzą się ze wspólnej komórki macierzystej zwanej przez niektórych badaczy komórką pnia. Z tej samej komórki, również w szpiku, powstają limfocyty, czyli komórki należące także do układu chłonnego.
Hemopoetyczne komórki macierzyste odznaczają się zdolnością reagowania na specyficzne bodźce powodujące zmianę własności komórki macierzystej i skierowanie jej na drogę prowadzącą do określonej linii komórkowej. Bodźcami tymi są różne, nie zawsze już poznane, substancje chemiczne pochodzące z wewnątrz lub zewnątrz organizmu.
Bodźcem „popychającym” komórkę macierzystą np. w kierunku układu krwinek czerwonych jest erytropoetyna — hormon powstający w nerkach w zależności od stężenia tlenu w krwi dopływającej do tkanki nerkowej. Im mniej jest tlenu we krwi dopływającej do nerek, czy to z powodu niższego ciśnienia tlenu w atmosferze otaczającej (np. w wysokich górach) czy też mniejszej liczby krwinek czerwonych przenoszących tlen we krwi krążącej (na skutek krwotoku czy rozpadu krwinek), tym więcej wytwarza się erytropoetyny i tym więcej komórek macierzystych zaczyna przechodzić do grupy tzw. komórek ukierunkowanych, z których powstają komórki prekursorowe erytrocytów. Jest to fizjologiczny proces uzupełniania niedoborów. Podobne mechanizmy powodują kierowanie komórek macierzystych do układów pozostałych komórek krwi.
Przemiany wyzwalane w komórkach macierzystych przez działanie określonych bodźców noszą nazwę różnicowania. U jego podłoża leży nabieranie przez komórkę zdolności wytwarzania białka specyficznego dla danej linii komórkowej (np. hemoglobiny w krwinkach czerwonych). Zahamowanie procesu różnicowania lub zniszczenie komórek macierzystych przez jakiś czynnik szkodliwy uniemożliwia krwiotworzenie. Tak może się stać pod wpływem promieniowania jonizującego, różnych substancji chemicznych i leków. Uszkodzenie takie może nastąpić na każdym etapie krwiotworzenia i dojrzewania komórek krwi, powodując niedobór określonych elementów krwi. Wiele szkodliwych substancji, na które narażony jest człowiek (trucizny przemysłowe), hamuje podziały komórkowe uniemożliwiając dalszy rozwój komórek.
Komórki macierzyste, które odpowiedziały na bodziec i zaczęły się różnicować, tracą swoje wielopotencjalne właściwości i są zdolne tylko do tworzenia jednego rodzaju komórek. Nadmierna utrata komórek macierzystych przez stałe różnicowanie na skutek działania intensywnego strumienia bodźców może również doprowadzić do wyczerpania zdolności szpiku do odtwarzania układu krwiotwórczego. Dzieje się tak, gdy zostanie zachwiana równowaga między różnicowaniem komórek macierzystych a ich rozmnażaniem się, czyli zdolnością do uzupełniania własnej populacji. Wszystkie te procesy w warunkach fizjologicznych podlegają ścisłej kontroli biologicznych mechanizmów wyrównawczych.
Nieprawidłowe bodźce lub dziedziczna wada genetyczna komórek mogą spowodować niekontrolowany rozrost komórek i ich jednostronne różnicowanie. Prowadzi to do poważnych chorób obejmowanych ogólnym pojęciem zespołów rozrostowych układu krwiotwórczego.
