SERIE GRANULOCÍTICA Y SERIE GRANULOCÍTICA Y MONOCÍTICAMONOCÍTICA

Dr. Walter Díaz SilvaDr. Walter Díaz Silva

GRANULOMONOPOYESIS

El grupo de los leucocitos, el principal componente celular de las respuestas inflamatoria e inmunitaria, está formado por los neutrófilos, eosinófilos, basófilos, monocitos y los linfocitos T y B, y las células citolíticas asesinas naturales (natural killer, NK). Estas células tienen asignadas funciones específicas, como la producción de anticuerpos por parte de los linfocitos B o la citólisis por parte de los linfocitos T, la destrucción de bacterias por parte de los neutrófilos y monocito.

Los diferentes leucocitos proceden de una célula progenitora común de la médula ósea. Las tres cuartas partes de las células nucleadas de la médula ósea están implicadas en la producción de leucocitos. La maduración de los leucocitos en la médula está bajo el control regulador de diferentes factores denominados factores estimuladores de colonias ( CSF ) e interleucinas (IL).

La sangre transporta leucocitos a diversos tejidos, desde la médula ósea en que son generados. El número normal de dichas células en la sangre es de 4.3 a 10.8 x 109/L

ORIGENLos FCH que regulan el desarrollo de los granulocitos y monocitos suelen denominarse Factores Estimulantes de Colonia ( CSF ).Sobre la célula comprometida común CFU-GM actúan la IL-3 y el CSF-GM, mientras que sobre la específicas comprometidas CFU-G y CFU-M actúan CSF-G y CSF-M

FACTORES ESTIMULANTES DE COLONIA

Son moléculas esenciales para la formación de los granulocitos y, macrófagos; así mismo poseen un efecto fuera de la hematopoyesis.Actúan en ciertos procesos inmunes aumentando la función de las células presentadoras de antígenos ( APC ), y también en el control del crecimiento tumoral.

GRANULOPOYESIS

G-CSF su actividad está limitada a la línea granulocítica. Es producido por monocitos, fibroblastos y células endoteliales de la M.O.

Actúa sobre la CFU-GM induciendo proliferación y maduración a CFU-G produciendo neutrófilos maduros. El G-CSF estimula la liberación de neutrófilos maduros de la M.O a la circulación periférica a partir del pool de reserva junto con IL-1, TNFα, C3e

También aumenta ligeramente la quimiotaxis.

Cerca del 90 % del pool de neutrófilos está en la M.O., 2-3 % en S.P. y el resto en tejidos.

CONTROL DE LA GRANULOPOYESISLa granulopoyesis sufriría acciones inhibitorias relacionadas con la presencia de las correspondientes células terminales, así:Los granulocitos ejercerían su acción supresora mediante la lactoferina de sus gránulos secundarios que inhibirían la producción o liberación de CSF por los macrófagos. Los macrófagos la ejercerían mediante las PGE1 y PGE2 que insensibilizarían a CFU-GM a la acción de CSF.Los linfocitos T y las NK también ejercerían acción inhibitoria sobre la granulopoyesis.

COMPATIMENTO DE LOS GRANULOCITOS

1. COMPARTIMENTO O POOL DE LA STEM CELL

2. COMPARTIMENTO DE MADURACION Y DIFERENCIACION:

Célula precursora: Mieloblasto

Elementos de la serie: Mieloblato, promielocito, mielocito, metamielocito, abastonado, segmentado.

Tiempo maduración: 10 – 14 días

Se producen 1.3 x 1011 granulocitos diariamente en adulto 80 Kg de peso.

DIVISION DEL COMPARTIMENTO DE MADURACION Y PROLIFERACION

A.Pool Proliferante o mitótico

Número de mitosis: 4

Células que se forman: 16

Elementos: Mieloblastos, promielocitos y mielocitos

B.Pool no mitótico o de reserva

Elementos: Metamielocitos, abastonados, segmentados.

Células de reserva: 6.0 – 13.0 x 107

ESTADIOS DEL DESARROLLO DE LOS NEUTROFILOS

3. COMPATIMENTO DE LA SANGRE PERIFERICA

División del compartimiento:

A. Pool circulante: 50 %B. Pool marginal: 50 %

Tejidos: 2 – 4 días

Tiempo de Tránsito: 6 – 7 horas

Número de células 65 x 107

ESQUEMA DE LA DISTRIBUCION Y CINETICA DE NEUTROFILOS EN DIFERENTES FONDOS COMUNES

COMPOSICION DE LOS NEUTROFILOS

Los neutrófilos se diferencian por tener un tiempo de vida relativamente corto en la S.P.y una extensa colección de receptores de superficie para responder a la inflamación y al estímulo fagocítico.

Una característica prominente de estas células es la presencia distinguibles de gránulos citoplasmáticos que contienen un número importante de factores que actúan en la inflamación, reparación tisular y resistencia a la infección microbiana.

La función de los gránulos como almacenes intracelulares tanto de proteínas de membrana y proteínas solubles pueden ser incorporados dentro de la membrana plasmática como ser liberados, y asisten a los neutrófilos en diversas actividades funcionalmente importantes, tales como adhesión, migración, fagocitosis y muerte microbiana.

GRANULOS PRIMARIOS O LISOSOMALES

* Forma: Esférico o elipsoide * Tamaño: 0.5 um * Origen: Promielocito * Su marcador: Peroxidasas * Contenido:

Además de peroxidasas, contienen numerosas enzimas lizosomales: elaptasa, proteinasas-3 , α1-antitripsina, catepsina, β-glucoronidasa, hidrolasas ácidas.

Factores bactericidas, tales como las defensinas, factores bactericidas derivados de los azurófilos y proteínas que incrementan la permeabilidad ( BPI ), anterirmente llamados proteínas catiónicas.

Lysozymas se han encontrado tanto en los gránulos azurófilos como en los secundarios.

GRANULOS SECUNDARIOS

* Forma: esférico o bastón * Tamaño: 0.2 um * Origen : mielocito * Su marcador: Lactoferina * Contenido:

Enzimas: gelatinasa, histaminasa, sialidasa, colagenasa, heparinasa, Oxidasas del TPNH

Proteínas antimicrobianas: lactoferina, lysozyma . No contienen hidrolasas ácidas.

Receptores: Receptores de ciertos factores quimiotácticos y favorecedores de la adherencia ( CR3 ) y de receptores para laminina, fibronectina R

Otros factores: proteína de fijación de B-12, β2-microglobulina,

VESICULAS SECRETORAS

Son diferentes de los gránulos azurófilos o específicos que han sido definidas como organelas intracelulares que contienen CD35 y una latente Fosfatasa Alcalina Leucocitaria ( FAL ).

Estas vesículas secretoras también contienen proteínas plasmáticas, tales como albúmina que no son sintetizadas por las células sino que son endocitadas del plasma.

Estas vesículas secretoras son transportadas a la superficie por citoquinas.

También seconsideran otras proteínas encontradas en los gránulos de los neutrófilos: dos proteínas de adhesión : L selectinas y P-selectina

ANOMALIAS DE PELGER-HUET

EOSINOFILOS

Los eosinófilos y neutrófilos son similares en su morfología, en sus constituyentes lisosomales, capacidad fagocítica y en su metabolismo oxidativo.

Sin embargo se diferencias en que los eosinófilos tienen una mayor sobrevida y pueden recircular, en los tejidos pueden sobrevivir semanas.

Durante la mayoría de las infecciones no parecen tener una función importante, sin embargo en las infestaciones masivas por helmintos juegan un rol central en la defensa del huésped.

También están asociados con asma bronquial, reacciones alérgicas, cutáneas y otros estados de hipersensibilidad.

EOSINOFILOS

Localización: S.P. 1 %; Tejidos 99 %

Tiempo maduración medular: 2 – 6 días

Vida media en circulación: 6 – 12 horas

Tamaño: 12 -17 um.

Gránulos Específicos:

Color: rojo ladrillo o naranja con Wright

Tamaño: 0.5 – 1.5 um

Estructura: Centro cristalino constituido por PBM y de peroxidasa, rodeado de una matriz menos densa y en la periferia una membrana de doble capa

EOSINOFILO

CONTENIDO DE LOS GRANULOS

Los gránulos de los eosinófilos están completamente llenos de peroxidasas, excepto el área central cristalizada. Son verdaderos peroxisomas. Contienen abundante peroxidasas y enzimas lysosomales; la peroxidasas es genéticamente y bioquímicamente distinta de la peroxidasas de los neutrófilos, no parece jugar ninguna actividad bactericida.

Sus enzimas son: catalasas, enzimas de β-oxidación de lípidos y una flavoproteina ( CoA oxidasa ). También hidrolasas ácidas como fosfatasas ácidas, arylsulfatasa.

Contiene varias proteínas básicas: * Proteína básica mayor ( PBM ), que constituye el core cristalino de los gránulos que es citotóxica para los parásitos y para las células de los mamíferos e induce la liberación de histamina de los basófilos y mastocitos.

CONTENIDO DE LOS GRANULOS

* Proteína catiónica de los eosinófilos que induce la formación de poros transmembrana causando daño en la membrana y, * Neurotoxina derivada de los eosinófilos que juega un papel importante en el S. hipereosinofílico.

Los eosinófilos también contienen proteoglicanos, TNF-α, IL-6, CSF-GM, factor transformador de crecimiento- α.

Los cristales de Charcot Leyden observados en fluidos en asociación con reacciones inflamatorias eosinofílicas.

También producen leucotrienos ( vía lipooxigena ) y prostaglandinas ( vía ciclooxigenasa _

PRODUCCION Y FUNCION DE LOS EOSINOFILOS

Concentración en la sangre < 450 / mm3

La IL-5 es la principal citoquina que interviene en la generación de los eosinófilos y en la eosinofilia, es producida por los macrófagos

Los eosinófilos expresan un receptor específico quimiotáctico y responden a una quimiocina específica llamada eotaxina.

Hay un factor liberador de eosinófilos de la MO

El factor quimiotáctico eosinófilo de la anafilaxis derivados de los mastocitos incrementan los receptores para el complemento.

PRODUCCION Y FUNCION DE LOS EOSINOFILOS

Otros factores aumentan la función de los eosinófilos en defensa del huésped:

Factores derivados de las células T aumentan la habilidad de los eosinófilos para destruir los parásitos.

La membrana plasmática de los eosinófilos tienen receptores para la IgG y la IgE, los cuales juegan un rol importante en la respuesta inmune en la infestación por parásitos.

RESUMEN DE LA FUNCION DE LOS EOSINOFILOS

a) En muchas enfermedades, la eosinofilia parece relacionada con un tipo de respuesta específica de los Linfocitos T a ciertos antígenos ( alergenos y parasitarios ).

b) Las enzimas antiinflamatorias de estas células pueden regular las reacciones de hipersensibilidad inmediata dependiente de los basófilos.

c) Su función principal es la citotóxica, especialmente frente a los helmintos.

Resumiendo:1. Atenuación de las respuestas inflamatorias2. Células asesinas para la destrucción de los metazoarios

BASOFILOS

CARACTERISTICAS

•Concentración: < 50 / ul. Tamaño: 10 – 13 um

GRANULOS ESPEFICICOS

•Forma: redondos

•Tamaño: 0.2 – 1.0 um

•Estrutura: partículas densa enclavada en una matriz menos densa, rodeadas de una membrana.

•Composición: Histamina, heparina, serotonina, mucopolisacáridos ácidos, FactorActivante de Plaquetas, Factor quimiotáctico de los eosinófilos, peroxidasas. También sustancias de formación reciente como sustancias de la anafilaxis de reacción lenta, leucotrienos que causan contracción de los bronquiolos humanos e incrementan la permeabilidad vascular.

BASOFILO

DEGRANULACION DE LOS BASOFILOS

El estímulo que desencadena la degranulación de los basófilos y eosinófilos suele ser un alergeno.

Para que esto ocurra el alergeno debe ser capaz de entrelazar las moléculas de IgE a través de sus receptores de la IgE de alta afinidad.

También estimulan la liberación de los gránulos las anafilotoxinas C3a y C5a.

La degranulación de los basófilos suele ser masiva, liberándose simultáneamente todos los gránulos de la célula.

Fases de la degranulación: *Activación: requiere antígeno, es modulada por AMPc *Liberación, requiere Ca++ y vía glicolítica intacta

FUNCION DE LOS BASOFILOS

Juegan un rol importante en la hipersensibilidad inmediata

Los agentes vasoactivos como la histamina son responsables de ciertas reacciones:

Vasodilatación ( eritema )

Incremento de permeabildidad vascular: edema, endurecimiento y fuga de factores de coagulación.

Contracción del músculo liso

La heparina que tiene actividad antitrombótica.

Función fagocítica y picnocítica

SISTEMA MONONUCLEAR FAGOCITICO

Formado por monoblastos, promonocitos y monocitos, junto con macrófagos hísticos estructuralmente diversos que constituyen los que anteriormente se conocía como el Sistema Reticulo endotelial ( RES )

ORIGEN: CFU-M

Célula precursora reconocible: Monoblasto

Elementos de la serie:

•Monoblasto-promonocito en M. O.

•Monocito : en S.P.

•Macrófago -> célula gigante multinucleada en los tejidos

MONOCITOTamaño: 14 – 20 um

Concentración: 285 – 500 /ul. ( Niños: 750-800 )

Vida media circulación: 12 – 24 horas, abandonan la circulación por diapedesis, mas lentamente que los neutrófilos.

Pools: circulantes ( ¼) y marginal ( ¾ )

La administración de de endotoxina o cortisol produce monocitopenia.

Principal factor quimiotáctico para monocitos: C5a

MACROFAGOTamaño: 20 – 80 umLos macrófagos tisulares se localizan en diversos tejidos:

Cavidades del cuerpo: macrófagos pleural y peritoneal. Tejidos inflamatorios: células epiteliodes, células gigantes mononucleadas, macrófagos de los exudados. Tejidos:* Hígado: células de Kupffer * Pulmones: macrófagos alveolares * Tejido conectivo: histiocitos * Bazo: macrófagos de la pulpa roja * Huesos: osteoclastos * Sistema nervioso central: microglia * Piel: histiocitos y células dendríticas

Vida media: semanas a meses.

MONOCITO

MACROFAGO

METABOLISMO DE LOS MONONUCLEARES

Fuente de energía: glicólisis anaeróbica y hexosa monofosfato en pequeña cantidad.

Metabolismo proteico: dirigido a síntesis de :

• Enzimas lysosomales en R. E. rugoso que se organizan en Gránulos primarios que contienen: hidrolasas ácidas ( fosfatasas ácidas, β glucoronidasa ) , esterasas inespecíficas, lipasa, β galactosidasa, peroxidasas, lizosimas, proteasas neutras, arginasas, componentes C’, Inhibidores enzimáticos ( α2 macroglobulina, plasmina )

• Enzimas mitocondriales: citocromo oxidasa

Receptores: inmunoglobulinas, complemento, citoquinas, hormonas, transferina, lactoferina, para coagulantes y anticoagulantes, otros.

METABOLISMO DE LOS MONONUCLEARES

Proteínas de fijación ( transferina, fibronectina, transcobalamina II ).

Nucleósidos y citocinas ( TNF-α, IL-1, 8, 12 ) que tienen muchas e importantes funciones.

Otros productos secretados por los macrófagos:

•Metabolitos reactivos del oxígeno

•Lípidos bioactivos ( metabolitos del ácido araquidónico, factores activadores de plaquetas)

•Quimiocinas, CSF de la M.O., factores estimulantes de los fibroblastos y de la proliferación de la microcirculación.

FUNCION DE LOS FAGOCITOS MONONUCLEARES

1.Defensa antimicrobiana

Actúa contra patógenos intracelulares Deben ser activados por otras células y linfocitos

Mecanismo de destrucción bacteriana que depende:

*Requerimiento de O2 y generación H2O2

*Mieloperoxidasa, presente en estadío de monocito

2.Remoción de células muertas

3.Función en inmunidad específica

LOS FAGOCITOS PORTAN DIVERSOS RECEPTORES QUE RECONOCEN AGENTES M ICROBIANOS E

INDUCEN A LA FAGOCITOSIS Y LIBERACION DE CITOCINAS

CITOCINAS SECRETADAS POR LOS MACROFAGOS

MACROFAGO ACTIVADO POR TH1