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San re La sangre es un líquido ligeramente alcalino (pR, 7.4), viscoso, de color rojo brillante a oscuro, que constituye alrededor del 7% del peso corporal. El volumen total de sangre de un adulto promedio se aproxima a 5 L Y circula en la totalidad del cuerpo dentro de los confines del sistema circulatorio. La sangre es un tejido conectivo especializado compuesto de elementos formes glóbulos rojos (GR; eritrocitos), glóbulos blancos (GB; leucocitos) y plaque- tas suspendidos en un componente líquido (la matriz extra- celular), que se conoce como plasma (figs. 10-1 y 10-2). Debido a que la sangre circula en la totalidad del cuerpo, es un vehículo ideal para el transporte de mate- riales. Las principales funciones de la sangre incluyen llevar nutrientes del sistema gastrointestinal a todas las células del cuerpo y desplazar subsecuentemente los productos de desecho de estas células a órganos específicos para su eliminación. El torrente sanguíneo también transporta hasta sus destinos finales muchos otros metabolitos, pro- ductos celulares (p. ej., hormonas y otras moléculas de señalamiento) y electrólitos. La hemoglobina transporta el oxígeno (°2) dentro de los eritrocitos desde los pulmones para distribuirla a las células del organismo; también la hemoglobina y el componente líquido del plasma mueven el dióxido de carbono (C0 2), como ion bicarbonato, RC03- y en su forma libre, para eliminarlo por los pulmones. Asimismo, la sangre contribuye a regular la temperatura corporal y mantener el equilibrio acidobásico osmótico de los líquidos del cuerpo. Por último, la sangre actúa como una vía para la migración de glóbulos blancos entre los diversos compartimientos de tejido conectivo del cuerpo. El estado líquido de la sangre requiere la presencia de un mecanismo protector, coagulación, para suspender su flujo en caso de daño del árbol vascular. El proceso de la coagulación es mediado por plaquetas y factores de origen sanguíneo que transforman la sangre de un estado de sol otro de gel. Cuando se extrae sangre del cuerpo y se coloca en un tubo de ensayo, se coagula a menos que el tubo se recubra con un anticoagulante como heparina. Cuando se centrifuga, se asientan los elementos formes en el fondo del tubo como un precipitado rojo (44%), cubierto por una capa transparente delgada, la capa leucocítica (1 %) Y el • emo o eszs • • • plasma líquido permanece en la parte superior como el sobrenadante (55%). El precipitado rojo está compuesto de glóbulos rojos; la capa leucocítica incluye leucocitos y plaquetas y los elementos formes combinados sedenominan en conjunto hematócrito. El periodo de vida finito de las células sanguíneas obliga a que se renueven de manera constante para conservar una población circulante fija. Este proceso de formación de células sanguíneas a partir de sus precursores establecidos se conoce como hemopoyesis (o también hematopoyesis). SANGRE La sangre se integra con un componente líquido (plasma) y elementos formes, constituidos por diversos tipos de células sanguíneas y también por plaquetas. El examen de células sanguíneas circulantes con micros- copio de luz se lleva a cabo mediante la distribución uniforme de una gota de sangre en un portaobjetos de vidrio (frotis), secando la preparación con aire y utilizando mezclas de colorantes específicos para demostrar las características distintivas de las células. Los métodos actuales derivan de la técnica desarrollada a fines del siglo XIX por Roma- novsky, quien usó una combinación de azul de metileno y eosina. Casi todos los laboratorios utilizan hoy en día las modificaciones de Wright o Giemsa del procedimiento original y la identificación de las células sanguíneas se basa en los colores que producen estos colorantes. El azul de metileno tiñe componentes celulares ácidos de color azul y la eosina de color rosa los componentes alcalinos. Otros componentes más se tiñen de color azul rojizo por la unión a azures, sustancias que se forman cuando se oxida el azul de metileno. " " Plasma El plasma es un líquido amarillento en el cual están suspendidos o disueltos células, plaquetas, compuestos orgánicos y electrólitos. 213 214 ••• Sangre y hemopoyesis Fig. 10-1. Fotomicrografía de sangre circulante (x270). Durante la coagulación, parte de los componentes orgánicos e inorgánicos dejan el plasma para integrarse al coágulo. El líquido restante, que se diferencia del plasma, es de color pajizo y se llama suero. El principal componente del plasma es agua y repre- senta alrededor del 90% de su volumen. Las proteínas forman el 9% y las sales inorgánicas, iones, compuestos nitrogenados, nutrientes y gases el 1 % restante. En el cuadro 10-1 se incluyen los tipos , orígenes y funciones de las proteínas sanguíneas. El componente líquido de la sangre sale de los capi- lares y vénulas pequeñas para pasar a los espacios del tejido conectivo como líquido extra celular que, por consiguiente, está compuesto de electrólitos y moléculas pequeñas similares a las del plasma. Sin embargo, la concentración de proteínas en el líquido extracelular es mucho menor que la del plasma, ya que es difícil que proteínas pequeñas, como la albúmina, atraviesen el recubrimiento endotelial de un capilar. D e hecho, la albúmina se encarga principalmente de establecer la presión coloidosmótica de la sangre, que es la fuerza que conserva los volúmenes sanguíneos y de líquido intersticial normales. Elementos formes Los elementos formes de la sangre están constituidos por glóbulos rojos, glóbulos blancos y plaquetas. Eritrocitos Los eritrocitos, las células más numerosas de la sangre, se encargan de transportar el oxígeno y el CO2 a los tejidos del cuerpo y desde ellos. Cada eritrocito (glóbulos rojos) semeja un disco de forma bicóncava de 7.5 ¡.Lm de diámetro, 2.0 ¡.Lm de grosor en su región más ancha y menos de 1 J-Lm de grosor en su centro (figs. 10-3 y 10-4). Esta forma proporciona a la célula un área de superficie más grande en relación con su volumen e incrementa así su capacidad para el intercambio de gases. Aunque las células precursoras de los eritrocitos dentro de la médula ósea poseen núcleo, durante el desa- rrollo y maduración las células precursoras o eritrocitos no sólo expulsan su núcleo sino también todos sus organelos antes de penetrar en la circulación. Por consiguiente, los eritrocitos maduros carecen de núcleo. Cuando se tiñen con los colorantes de Giemsa o Wright, los eritrocitos tienen un color rosa salmón. Aunque los eritrocitos no poseen organelos, tienen enzimas solubles en su citosol. Dentro del eritrocito, la enzima anhidrasa carbónica facilita la formación de ácido carbónico a partir del COz yagua. Este ácido se disocia para formar bicarbonato (RC03-) e hidrógeno (R+). La mayor parte del COz se transporta a los pulmones como bicarbonato para exhalarse. La capacidad del bicarbonato para cruzar la membrana celular del eritrocito es mediada por la proteína integral de membrana banda 3, un trans- portador acoplado de aniones que intercambia bicarbonato intracelular por Cl-extracelular; este intercambio se conoce como cambio de cloruro. Las enzimas adicionales inclu- yen las de la vía glucolítica y también enzimas a cargo de la derivación de monofosfato de pentosa para la producción de la molécula de alta energía, fosfato del dinucleótido de adenina y nicotinamida (NADPR) reducido, un agente reductor. La primera no requiere oxígeno y es la vía prin- cipal por la cual el eritrocito produce trifosfato de adenosina (ATP), necesario para sus requerimientos energéticos. Los varones tienen más eritrocitos por unidad de volu- men en sangre que las mujeres (5 X 106 contra 4.5 X Linfocito Eosinófilo Eritrocitos Plaquetas (glóbulos rojos) o O ........... 00 ~ Fig. 10-2. Células y plaquetas de sangre circulante. Monocito Q (J Sangre y hemopoyesis ••• 215 Cuadro 10-1. Proteínas del plasmaProteína Tamaño Fuente Función Albúmina Globulinas Globulinas alfa y beta 60 000-69 000 Da Hígado 80 000-1 X 106 Da Hígado Conserva la presión osmótica coloide y transporta ciertos metabolitos inso- lubles Transporta iones metálicos, lípidos unidos a proteínas y vitaminas lipo- solubles Globulina gamma Células plasmáticas Anticuerpos de defensa inmunitaria Proteínas de coagulación (p. ej., protrombina, fibrinógeno, acelerador de globulina) Proteínas del complemento Cl a C9 Variable Variable Hígado Hígado Formación de filamentos de fibrina Destrucción de microorganismos e ini- cio de inflamación Lipoproteínas del plasma Quilomicrones Lipoproteína de muy baja densi- dad (VLDL) 100-500 ¡.t.m 25-70 nm Células epiteliales intestinales Hígado Transporte de triglicéridos al hígado Transporte de triglicéridos del hígado a células corporales Lipoproteína de baja densidad (LDL) 3 X 106 Da Hígado 106 por mm3 ) y los miembros de ambos sexos que viven en grandes altitudes tienen, de manera correspondiente, más glóbulos rojos que los residentes de altitudes más bajas. Los eritrocitos del ser humano tienen un periodo de vida promedio de 120 días; cuando llegan a esta edad muestran en su superficie un grupo de oligosacáridos. Los macrófagos del bazo, la médula ósea y el hígado destruyen los glóbulos rojos que llevan estos grupos de , azucaro Hemoglobina La hemoglobina es una proteína grande compuesta de cuatro cadenas polipeptídicas, cada una de las cuales está unida de manera covalente a un grupo hem. Los glóbulos rojos contienen hemoglobina, una pro- teína tetramérica grande (68 000 Da) compuesta de cuatro cadenas polipeptídicas, cada una de las cuales se une de manera covalente a un hem, que contiene hierro. La hemoglobina es la que proporciona a la célula no teñida su color amarillo pálido. La molécula de globina de la hemoglobina libera CO2 y el hierro se une al O2 en regiones de concentración alta de oxígeno, como el pulmón. Sin embargo, en regiones bajas en oxígeno, como los tejidos , la hemoglobina libera O2 y une CO2. Esta propiedad de la hemoglobina la convierte en el transporte ideal de los gases Transporte de colesterol del hígado a células corporales respiratorios. La hemoglobina que lleva O2 se conoce como oxihemoglobina y la que transporta CO2 se denomina carbaminohemoglobina (o carbamilhemoglobina). Los tejidos hipóxicos liberan 2,3-difosfoglicérido, un car- bohidrato que facilita la liberación de oxígeno del eritrocito. La hemoglobina también une óxido nítrico (NO), una sustancia neurotransmisora que causa dilatación de los vasos sanguíneos y permite que los glóbulos rojos liberen más oxígeno y capten más COz dentro de los tejidos del cuerpo. • - CORRELACIONES CLlNICAS El monóxido de carbono (CO) tiene mucha mayor afinidad que el O2 por la porción hem de la hemo- globina. Las personas que quedan atrapadas en áreas de mala ventilación con un motor accionado por gasolina o en el incendio de un edificio sucum- ben habitualmente por envenenamiento con CO. M uchas de estas víctimas, cuando son de tez clara, en lugar de estar cianóticas (con una palidez azu- losa) presentan una piel de color rojo cereza de aspecto sano por el color del complejo de CO y hemoglobina (monóxido de carbono-hemoglo- bina). 216 ••• Sangre y hemopoyesis A e E ;1 I E + • Con base en la secuencia de aminoácidos, existen cuatro cadenas polipeptídicas de hemoglobina normales en el hombre, que se designan como alfa, beta, gamma y delta. La principal hemoglobina del feto, hemoglobina fetal (HbF), compuesta de dos cadenas alfa y dos gamma, se sustituye poco después del nacimiento por hemoglobina del adulto (HbA) . Hay dos tipos de hemoglobinas del adulto normales, HbA1 (alfa2beta2) y la forma mucho más rara, HbA2 (alfa2delta2). En el adulto, alrededor del 96% de la hemoglobina es HbA1, e12% es HbA2 y e12% restante es HbF. B Fig. 10-3. Fotomicrografía de células y plaquetas de sangre circulante. Cada fotomicrografía de esta serie muestra eritrocitos (E ), plaquetas !flechas) y un glóbulo blanco. A, linfocito. B, monocíto. e , neutrófilo. D, eosinófilo. E, basófilo (x 1325). CORRELACIONES CLlNICAS Los defectos de los genes que codifican las cadenas polipeptídicas de la hemoglobina originan varias enfermedades hereditarias. Las que se conocen como talasemias se caracterizan por disminución de la síntesis de una o más de las cadenas de hemoglobina. En la talasemia beta, está deteriorada la síntesis de las cadenas beta. En la forma homo- cigota de la enfermedad, que es la que prevalece Fig. 10-4. Fotomicrografía de exploración de glóbulos rojos circulan- tes (X5 850). (Tomado de Leeson TS , Leeson CR, Paparo AA: TextJAtlas of Histology. Philadelphia, WB Saunders, 1988.) más en personas de ancestros mediterráneos, no existe HbA y persisten después del nacimiento concentraciones altas de HbF. La anemia de células falciformes resulta de un punto de mutación en un locus de la cadena beta (se incorpora valina en la secuencia en lugar de glutamato), que forma la hemoglobina anormal HbS. Cuando se reduce la tensión de oxígeno (p. ej ., durante el ejercicio intenso), la Hbs cambia de forma y produce eritrocitos de forma anormal (en forma de medialuna) que son menos dóciles, más frágiles y más propensos a la hemólisis que las células normales. La anemia de células falciformes es frecuente en la población de raza negra, en especial en quienes tienen ancestros que viven en regiones de Africa en las que es endémico el paludismo. En Estados Unidos, alrededor de uno de 600 niños afroamericanos recién nacidos están afectados con este trastorno. Membrana celular del eritrocito La membrana celular del eritrocito y el citosqueleto subyacente son sumamente flexibles y pueden soportar grandes fuerzas de deslizamiento. Sangre y hemopoyesis ••• 217 La membrana plasmática del glóbulo rojo, una bicapa lípida típica, está compuesta de un 50% de proteínas, 40% de lípidos y 10% de carbohidratos. Casi todas las proteínas son transmembranales, principalmente glucoforina A (también cantidades menores de glucoforinas B, C y D), canales de iones (canales de potasio dependientes del calcio y trifosfatasa de adenosina de Na+-K+) y el transportador de aniones proteína banda 3, que también actúa como un sitio de fijación para ancirina (fig. 10-5). Además, la proteína banda 4.1 actúa como un sitio de fijación para glucoforinas. Por consiguiente, la ancirina y la proteína banda 4.1 fijan el citosqueleto, un enrejado hexagonal compuesto esencialmente de tetrámeros de espectrina, actina y aducina, a la superficie citoplásmica del plasma- lema (cap. 2). Este citosqueleto subplasmalemal ayuda a conservar la forma de disco bicóncavo del eritrocito. Durante su vida de 120 días, cada eritrocito recorre el sistema circulatorio completo cuando menos 100 000 veces y por tanto debe pasar a través de innumerables capilares cuya luz es más pequeña que el diámetro de la célula. A fin de deslizarse a través de dichos vasos de diámetro pequeño, el eritrocito modifica su forma y se somete a tremendas fuerzas de deslizamiento. La membrana celular del eritrocito y el citosqueleto subyacente contribuyen a la capacidad del glóbulo rojo para conservar su integridad estructural y funcional. CORRELACIONES ClINICAS Los defectos de los componentes del citosqueleto del eritrocito dan lugar a varios trastornos que se caracterizan por células de forma anormal. Por ejemplo, la esferocitosis hereditaria se debe a la síntesis de una espectrina anormal que tiene una unión defectuosa con la proteína banda 4.l. Los glóbulos rojos de pacientes con este trastorno son más frágiles y transportan menos oxígeno, comparados con eritrocitos normales. Más aún, estos esferocitos se destruyen de manera prefe- rencial en el bazo yeso causa anemia. La deficiencia de glucoforina C produceglóbulos rojos eliptocíticos con la consiguiente anemia hemolítica. Estas células son inestables y frágiles y menos capaces de deformarse que los eritrocitos normales. La superficie extracelular del plasmalema del glóbulo rojo tiene cadenas específicas hereditarias de carbohidrato que actúan como antígenos y determinan el grupo sanguí- neo de una persona para una transfusión sanguínea. Los más notables de éstos son los antígenos A y B, que . ·son el origen de los cuatro grupos sanguíneos principales A, B, AB Y O (cuadro 10-2). Las personas que carecen del antígeno A o B, o ambos, tienen anticuerpos contra el antígeno que falta en su sangre; si reciben una transfusión con sangre que contiene el antígeno faltante, los eritrocitos del donador son atacados por anticuerpos séricos del receptor y finalmente se lisan. 218 ••• Sangre y hemopoyesis Ancirina Actina 3 Membrana Cadena alfa Cadena beta Banda 4.2 Banda 4.9 Otro grupo sanguíneo importante, el grupo Rh, se denomina así porque se identificó por primera vez en monos rhesus. Este grupo complejo comprende más de dos docenas de antígenos, aunque muchos son relativamente raros. Tres de los antígenos Rh (C, D y E) son tan comunes en la población humana que los eritrocitos del 85% de los estadounidenses tiene uno de ellos en su superficie y, por consiguiente, se dice que estas personas son Rh+. CORRELACIONES CLlNICAS Cuando una mujer embarazada Rh- da a luz a su primer niño Rh+ es probable que penetre suficiente sangre del niño en la circulación de la madre para inducir la formación de anticuerpos anti-Rh. Durante un embarazo subsecuente con un feto Rh +, estos anticuerpos atacan a los eritrocitos del feto y causan eritroblastosis fetal, un trastorno que puede ser mortal para el recién nacido. Se requieren transfusiones prenatales y pos natales para el feto a fin de prevenir el daño cerebral y la muerte del recién nacido a menos que la madre se haya tratado con aglutininas anti-Rh: globulina inmunitaria Rho(D) (RhoGAM ) antes del nacimiento de su primer niño Rh+ o poco después. Leucocitos Los leucocitos son glóbulos blancos que se clasifican en dos categorías principales: granulocitos y agranulocitos. El número de leucocitos (glóbulos blancos) es mucho menor que el de glóbulos rojos; de hecho, en un adulto normal sólo hay 6 500 a 10 000 glóbulos blancos por mm3 de sangre. A diferencia de los eritrocitos, los leucocitos no funcionan dentro del torrente sanguíneo, pero lo utilizan Fig. 10-5. Diagrama del citosqueleto y pro- teínas integrales del plasmalema eritrocítico. como un medio para viajar de una región del cuerpo a otra. Cuando los leucocitos llegan a su destino, dejan el torrente sanguíneo y migran entre las células endoteliales de los vasos sanguíneos (diapédesis), penetran en los espacios de tejido conectivo y llevan a cabo su función. Dentro del torrente sanguíneo y también en los frotis, los leucocitos son redondos; en el tejido conectivo son pleomorfos. Por lo general protegen el cuerpo de sustancias extrañas. Los glóbulos blancos se clasifican en dos grupos: • Granulocitos, que tienen gránulos específicos en su citoplasma • Agranulocitos, que carecen de gránulos específicos Tanto los granulo citos como los agranulocitos poseen gránulos inespecíficos (azuró6.1os), que hoy en día se sabe que son lisosomas. Existen tres tipos de granulocitos, que se diferencian según sea el color de sus gránulos específicos después de utilizar tinciones de tipo Romanovsky: • Neutró6.1os • Eosinó6.1os • Basó6.1os Cuadro 10-2. Sistema de grupos sanguíneos ABO - - - - -....;....------_ ........ _ ........ _~ ....... _-'----.: Grupo sanguíneo A B AB o Antígenos presentes Antígeno A Antígeno B Antígenos A Y B Ni el antígeno A ni el B Diversos Receptor universal Donador universal Características Número/mm3 % de GB Diámetro (m) (sección) (frotis) Núcleo Gránulos específicos Contenido de grá- nulos específicos Marcadores de superficie Periodo de vida Función Cuadro 10-3. Leucocitos Granulocitos Neutrófilos 3500-7000 60-70% 8-9 9-12 Tres a cuatro lóbulos 0.1 ¡Lm, rosa pálido ° Colagenasa tipo N , fosfolipasa A2, lactoferrina, liso- zima, fagocitina, fosfatasa alcalina Receptores Fc, receptor del fac- tor activador de plaquetas , recep- tor del leuco- trieno B4 , molé- cula de adherencia de la célula leucocí- tica 1 < 1 semana Fagocitosis y des- trucción de bac- terias Eosinófilos 150-400 2-4% 9-11 10-14 Dos lóbulos (forma de embutido) 1-1.5 ¡Lm, rosa oscuro· Arilsulfatasa, his- taminasa, glucu- ronidasa beta, fosfatasa ácida, fosfolipasa, pro- teína básica mayor, proteína catiónica de eosinófilo, neu- rotoxina, ribonu- cleasa, catepsina, peroxidasa Receptores de IgE, receptor del fac- tor quimiotáctico de eosinófilos < 2 semanas Fagocitosis del complejo de antígeno-anti- cuerpo; destruc- ción de parásitos Basófilos 50-100 <1% 7-8 8-10 Forma de S 0.5 ¡Lm, azul/negro ° Histamina, hepa- rina, factor qui- miotáctico de eosinófilos, fac- tor quimiotáctico de neutrófilos, peroxidasa Receptores de IgE 1 a 2 años (en murinos ) Similar a células cebadas para mediar reaccio- nes inflamatorias "Mediante tinciones de tipo Romanovsky (o sus modificaciones). o. Sangre y hemopoyesis ••• 219 Agranulocitos Linfocitos Monocitos 1500-2500 20-25% 7-8 8-10 Redondo Ninguno Ninguno Células T: receptores de célula T, moléculas CD, receptores IL Células B: inmu- noglobulinas de superficie Pocos meses a . -vanos anos Células T: reac- ción inmunita- ria mediada por células Células B: . , . reaCClOn mmu- nitaria mediada humoralmente 200-800 3-8% 10-12 12-15 Forma de riñón Ninguno Ninguno HLA clase 11, receptores Fc Pocos días en • sangre, vanos meses en tejido conectivo Se diferencia en macrófago: fagocitosis, pre- sentación de antígenos CD, grupo de diferenciación; HLA, antígeno de leucocitos humanos; IgE , inmunoglobulina E ; IL, inte rleucina; GB, glóbulos blancos. 220 ••• Sangre y hemopoyesis Hay dos tipos de agranulocitos: • Linfocitos • Monocitos En el cuadro 10-3 se detalla la cuenta diferencial de leucocitos y varias de sus propiedades. Neutrófilos Los neutrófilos constituyen la mayor parte de la población de glóbulos blancos; son fagocitos ávidos y destruyen bacterias que invaden espacios del tejido conectivo. Los leucocitos polimorfonucleares (polis, neutró- filos) son los más numerosos de los glóbulos blancos y constituyen el 60 a 70% del total de la población de leucocitos. En frotis sanguíneos, los neutrófilos tienen 9 a 12 J-Lm de diámetro y un núcleo multilobular (figs. 10-2 y 10-3). Los lóbulos, conectados uno con otro por filamentos delgados de cromatina, aumentan de número con la edad de la célula. En mujeres, el núcleo presenta un apéndice pequeño característico, el "palillo de tambor", que contiene el segundo cromosoma X inactivo, condensado. También se conoce como cuerpo de Barr o cromosoma sexual, pero no siempre es evidente en todas las células. Los neutrófilos son unas de las primeras células que aparecen en infecciones bacterianas agudas. GRANULO S DE NEUTROFILOS Los neutrófilos poseen gránulos azurófilos y terciarios específicos. En el citoplasma de los neutrófilos se encuentran tres tipos de gránulos: • Gránulos pequeños y específicos (0.1 J-Lm de diámetro) • Gránulos azurófilos más grandes (0.5 J-Lm de diámetro) • Gránulos terciarios recién descubiertos Los gránulos específicos contienen varias enzimas y agentes farmacológicos que ayudan al neutrófilo a llevar a cabo sus funciones antimicrobianas (cuadro 10-3). En micrografías electrónicas estos gránulos aparecen un poco oblongos (fig. 10-6). Como se indicó, los gránulos azuró610s son lisoso- mas, que contienen hidrolasas ácidas, mieloperoxidasa,el agente antibacteriano lisozima, proteína bactericida que incrementa la permeabilidad, catepsina G, elastasa y colagenasa inespecífica. Los gránulos terciarios contienen gelatinasa y catepsi- nas y también glucoproteínas insertadas en el plasmalema. Fig. 10-6. Fotomicrografía de un neutrófilo humano. Obsérvense los tres lóbulos del núcleo (N), la presencia de gránulos (flechas ) en todo el citoplasma y el centriolo localizado en el centro (C). (Tomado de Zucker-Franklin D , et al [eds]: Atlas of Blood Cells. Vol 1. Milan, ltaly, Edi Ermes, 1981.) FUNCIONES DEL NEUTROFILO Los neutrófilos fagocitan y destruyen bacterias mediante el contenido de sus diversos gránulos. Los neutrófilos interactúan con agentes quimiotácticos para migrar a sitios invadidos por microorganismos. Para ello penetran en vénulas poscapilares en la región de inflamación y se adhieren a las diversas moléculas de se- lectina de células endoteliales de estos vasos a través de sus receptores de selectina. La interacción entre los receptores de selectina de los neutrófilos y las selectinas de las células endoteliales da lugar a que los neutrófilos rueden con lentitud a lo largo del recubrimiento endotelial de los vasos. A medida que los neutrófilos desaceleran sus migraciones, la interleucina 1 (IL-l) Y el factor de necrosis tumoral (TNF) inducen a las células endoteliales para que expresen moléculas de adherencia intercelular tipo 1 (ICAM-l), a las cuales se unen con avidez las moléculas de integrina de los neutrófilos. Cuando ocurre la unión , los neutrófilos dejan de migrar en preparación para su paso a través del endotelio de la vénula poscapilar a fin de penetrar en el comparti- miento de tejido conectivo. Una vez que se encuentra en éste, destruyen los microorganismos mediante fagocitosis y la liberación de enzimas hidrolíticas (y el brote respi- o o o A C o ° °0 o o o O O O o o o o o o ° O o O O o o O 000 o o o o o o o o o o O o O o o o o O o o o O o o o o o o o o o o ___ Neutrófilo Receptor C3b Complementos C3b / • o o o Bacteria Región Fc del anticuerpo Receptor Fc O o Gránulo azurófilo liberando su contenido en el endolisosoma Sangre y hemopoyesis ••• 221 ratorio). Además, mediante la elaboración y liberación de leucotrienos, los neutrófilos ayudan a iniciar el pro- ceso inflamatorio. La secuencia de fenómenos es como • sIgue: 1. La unión de agentes quimiotácticos de neutrófilos al plasmalema de estos últimos facilita la liberación del contenido de gránulos terciarios a la matriz extrace- lular. 2. La gelatinas a degrada la lámina basal y facilita la migra- ción del neutrófilo. Las glucoproteínas que se insertan en la membrana celular ayudan al proceso de fagoci- tosis. 3. También se libera el contenido de los gránulos especí- ficos a la matriz extracelular, en donde se ataca a los microorganismos invasores y se favorece la migración del neutrófilo. 4. Los microorganismos, fagocitados por neutrófilos, que- dan encerrados en fagosomas (fig. 10-7 A, B ). Por lo regular se liberan enzimas y agentes farmacológicos de los gránulos azurófilos a la luz de estas vacuolas intracelulares, en donde destruyen a los microorganis- mos ingeridos. Debido a sus funciones fagocíticas , los neutrófilos también se conocen como micrófagos, para diferenciarlos de las células fagocíticas más grandes, los macrófagos. B o o O O o O o O o - o o o O O o O o o O o O o • O O o O o O • o O o • O O O O O O o o o O / 0;:...--:>.-" o o o ° ° O ...-----...\Q O o 0'/1..0 o o OV(7 O o Endocitosis Lisozima, lactoferrina, PLA2 liberada del gránulo específico o H20 2 [JI? t\Prot.eínas o . O 00 HOCI catlonlcas o 00 ° MPO O O o 0 0 o o O o o o o 0"----- o Fig. 10-7. Fagocitosis y destrucción bacterianas por un neutrófilo. 02-' superóxido; ROe l, ácido hipocloroso; MPO, mieloperoxidasa . • 222 ••• Sangre y hemopoyesis 5. Las bacterias no sólo se destruyen por la acción de enzimas sino también por la formación de compuestos de oxígeno reactivo dentro de los fagosomas de los neutrófilos. Estos son superóxidos (0 2') , que se forman por acción de la oxidas a de NADPH en el O2 en uh · brote respiratorio; el peróxido de hidrógeno, formado por la acción de la dismutasa de superóxido sobre el superóxido; y ácido hipocloroso (HOe l), formado por la interacción de mieloperoxidasa (MPO) y iones cloruro con peróxido de hidrógeno (fig. 10-7C, D ). 6. En ocasiones se libera el contenido de los gránulos azurófilos a la matriz extracelular y causa daño tisular, pero por lo general la catalasa y peroxidasa de glutatión degradan el peróxido de hidrógeno. 7. U na vez que los neutrófilos llevan a cabo su función de destruir microorganismos, también mueren y ello tiene como efecto la formación de pus, la acumulación de leucocitos y bacterias muertos y líquido extracelular. S. Los neutrófilos no sólo destruyen bacterias , sino tam- bién sintetizan leucotrienos a partir del ácido araqui- dónico de sus membranas celulares. Estos leucotrienos recién formados ayudan al inicio del proceso inflama- torio. CORRELACIONES CLlNICAS Los niños con deficiencia hereditaria de oxidas a de NADPH sufren infecciones bacterianas persisten- tes porque sus neutrófilos no pueden inducir una reacción de brote respiratorio al reto bacteriano. Sus neutrófilos no pueden generar superóxido, peróxido de hidrógeno ni ácido hipocloroso durante la fagocitosis de bacterias. Eosinófilos Los eosinófilos fagocitan complejos de antígeno-anticuerpo y destruyen invasores parasitarios. Los eosinófilos constituyen menos del 4% de la pobla- ción total de glóbulos blancos. Son células redondas en sus- pensión y en frotis sanguíneos, pero pueden ser pleomorfas durante su migración a través del tejido conectivo. Los eosinófilos tienen 10 a 14 fLm de diámetro (en frotis sanguíneo) , forma de embutido y núcleo bilobulado en el que los dos lóbulos están unidos por un filamento delgado de cromatina y envoltura nuclear (figs. 10-2 y 10-3). Las fotomicrografías muestran un aparato de Golgi pequeño, localizado en la parte central, una cantidad limitada de retículo endoplásmico rugoso (RER) y sólo unas cuantas mitocondrias, casi siempre en la cercanía de los centriolos cerca del citocentro. Los eosinófilos se producen en la médula ósea y su interleucina 5 (IL-5) es la que origina la proliferación de sus precursores y su diferenciación en células maduras. GRANULOS DE LOS EOSINOFILOS Los gránulos específicos de los eosinófilos poseen una región externa y otra interna. Los eosinófilos poseen gránulos específicos yazurófilos. Los específicos son oblongos (l.O a l.5 fLm de largo. < l.0 fLm de ancho) y se tiñen de color rosa profundo con los colorantes de Giemsa y Wright. Las foto micrografías muestran que los gránulos específicos tienen un centro electrodenso, parecido a un cristal, la región interna, rodeado de una externa menos electrodensa (fig. 10-8). La interna contiene proteína básica mayor, proteína eosinofílica catiónica y neurotoxina derivada del eosinófilo, de las cuales las dos primeras son altamente eficaces para combatir parásitos. La región externa también contiene las enzimas que se indican en el cuadro 10-3. Los gránulos azurófilos inespecíficos son lisosomas (0.5 fLm de diámetro) que contienen enzimas hidrolíticas similares a las que se encuentran en neutrófilos y que funcionan tanto en la destrucción de gusanos parasitarios como en la hidrólisis de complejos de antígeno y anticuerpo internalizados por los eosinófilos. FUNCIONES DE LOS EOSINOFILOS Los eosinófilos ayudan a eliminar complejos de antígeno- anticuerpo y destruyen gusanos parásitos. Los eosinófilos se relacionan con las funciones si- guientes: 1. La unión de histamina, leucotrienos y factor quimio- táctico de eosinófilos (liberadopor células cebadas, basófilos y neutrófilos ) a receptores del plasmalema del eosinófilo propicia la migración de eosinófilos al si- tio de reacciones alérgicas e inflamatorias o de invasión de gusanos parasitarios. 2. Los eosinófilos des granulan su proteína básica mayor o proteína catiónica de eosinófilo en la superficie de los gusanos parásitos y los destruyen formando poros en sus cutículas, lo que facilita el acceso de agentes como superóxidos y peróxido de hidrógeno al interior del parásito; además, liberan sustancias que inactivan a los iniciadores farmacológicos de la reacción inflama- toria, como histamina y leucotrienos C; o engloban complejos de antígeno-anticuerpo. 3. Los complejos de antígeno-anticuerpo internalizados pasan al compartimiento endosómico para su degra- dación final. CORRELACIONES CLlNICAS Las células del tejido conectivo en la cercanía de complejos de antígeno-anticuerpo liberan los agentes farmacológicos histamina e IL-5 y producen un incremento de la formación y liberación de eosinófilos desde la médula ósea. Por el contrario, el aumento de los valores sanguíneos de corticos- Fig. 10-8. Fotomicrografía de un eosinófilo humano. Obsérvese la región inte rna electro densa (flechas ) de los gránulos eosinofílicos y los dos lóbulos del núcleo (N). (Tomado de Zucker-Franklin D: Eosinophil function and disorders. Adv Intern Med 19:1-25, 1974. ) teroides deprime el número de eosinófilos en la circulación. Basófilos La función de los basófilos es similar a la de las células cebadas aunque tienen diferentes orígenes. Los basófilos constituyen menos del 1 % de la población total de leucocitos. Son células redondas cuando están en suspensión pero pueden ser pleomorfas durante su migración a través del tejido conectivo . Tienen 8 a 10 J..Lm de diámetro (en froti s sanguíneo ) y un núcleo en forma de S que suele estar oculto por los gránulos grandes específicos que se encuentran en el citoplasma (figs. 10-2 y 10-3). En foto micrografías se ven claramente el aparato de Golgi pequeño, unas cuantas mitocondrias , RER extenso y depósitos ocasionales de glucógeno. Los basófilos tienen varios receptores de superficie en su plasmalema, incluidos los receptores de inmunoglobulina E (IgE). GRANULO S DE LOS BASOFILOS Los basó filos poseen gránulos específicos y azurófilos. • Los gránulos especí6.co~d_e los basófilos se tiñen de color azul oscuro a negro con los colorantes de Giemsa y Wright. Tienen aproximadamente 0.5 J..Lm de diámetro y con frecuencia presionan la periferia de la célula y crean el perímetro "rugoso" característico del basófilo, como se observa en la microscopia de luz. Los gránulos contienen Sangre y hemopoyesis ••• 223 heparina, histamina, factor quimiotáctico de eosinófilos, factor quimiotáctico de neutrófilos y peroxidasa (cuadro 10-3). Los gránulos azurófilos inespecíficos son lisoso- mas , que contienen enzimas similares a las de los neutró- filos. FUNCIONES DEL BASOFILO Los basófilos inducen el proceso inflamatorio. En respuesta a la presencia de algunos antígenos en ciertas personas, las células plasmáticas elaboran y liberan una clase particular de inmunoglobulina, IgE. Las porciones Fc de las moléculas de IgE se unen a los receptores FceRI de basófilos y células cebadas sin ningún efecto aparente. Sin embargo, en la siguiente ocasión que penetra el mismo antígeno al cuerpo se une a las moléculas de IgE en la superficie de estas células. Aunque las células cebadas y los basófilos tienen al parecer funciones similares, son células distintas y tienen diferentes orígenes . Aunque la secuencia de etapas siguiente ocurre tanto en células cebadas como en basófilos , se utilizan estos últimos con fines descriptivos: 1. La unión de antígenos a las moléculas de IgE en la superficie de un basófilo da lugar a que la célula libere . el contenido de sus gránulos específicos al espacio extracel ular. 2. Además, actúan fosfolipasas en ciertos fosfolípidos del plasmalema del basófilo para formar ácidos araqui- dónicos. Estos últimos se metabolizan para producir leucotrienos C4 , D4 y E4 (llamados con anterioridad sustancia de reacción lenta de la anafilaxis ). 224 ••• Sangre y hemopoyesis 3. La liberación de histamina causa vasodilatación, con- tracción de músculo liso (en el árbol bronquial) y permeabilidad de vasos sanguíneos . 4. Los leucotrienos tienen efectos similares, pero estas acciones son más lentas y persistentes que las relacio"'- nadas con la histamina. Además, los leucotrienos activan leucocitos y originan su migración al sitio del reto antigénico. CORRELACIONES CLlNICAS En ciertas personas alérgicas, una segunda e~q)o sición al mismo alergeno puede precipitar una reacción generalizada intensa. Se des granula un gran número de basófilos (y células cebadas ) y ello da por resultado vasodilatación diseminada y reducción absoluta del volumen sanguíneo (por el escape vascular). Por consiguiente, la persona sufre choque circulatorio. Se contraen los músculos lisos del árbol bronquial y la consecuencia es la insuficiencia respiratoria. El efecto combinado es un trastorno que pone en peligro la vida y se conoce como choque anafiláctico. Monocitos Los monocitos, las células sanguíneas circulantes más grandes, penetran en espacios del tejido conectivo en donde se conocen como macrófagos. Los monocitos son las células más grandes de la sangre circulante (12 a 15 J-Lm de diámetro en frotis sanguíneo) y constituyen el 3 a 8% de la población de leucocitos . Tienen un núcleo grande, acéntrico, en forma de riñón, que a menudo presenta un aspecto de burbujas de jabón o "apolillado" y cuyas extensiones similares a lóbulos parecen superponerse entre sí. La red de cromatina es gruesa pero no francamente densa y, de manera característica, se encuentran dos nucleolos, aunque no siempre son obvios en frotis. El citoplasma es gris azuloso y tiene múl- tiples gránulos azurófilos (lisosomas) y espacios ocasionales semejantes a vacuolas (figs. 10-2 y 10-3). Las foto micrografías muestran heterocromatina y eucro- matina en el núcleo y también dos nucleolos. El aparato de Golgi suele encontrarse cerca de la indentación del núcleo en forma de riñón. El citoplasma contiene depósitos de gránulos de glucógeno, unos cuantos perfiles de RER, algunas mitocondrias, ribosomas libres y múltiples liso- somas. La periferia de la célula muestra microtúbulos , microfilamentos, vesículas pinocíticas y filopodios. Los monocitos sólo permanecen en la circulación unos cuantos días; a continuación migran a través del endotelio de vénulas y capilares al tejido conectivo, en donde se diferencian en macrófagos; estos últimos se comentan con mayor detalle en el capítulo 12; en este inciso se propor- ciona una introducción a sus propiedades y funciones. FUNCION DE LOS MACROFAGOS Los macrófagos fagocitan material particulado indeseable, producen citocinas necesarias para las reacciones inflamatorias e inmunitarias y presentan epitopos a linfocitos T. 1. Los macrófagos son fagocitos ávidos y, como miembros del sistema fagocítico mononuclear, fagocitan y destruyen células muertas y agónicas (como los eri- trocitos senescentes) y también antígenos y material particulado extraño (como bacterias). La destrucción ocurre dentro de fagosomas , tanto por digestión enzi- mática como por la formación de superóxido, peróxido de hidrógeno y ácido hipocloroso. 2. Los macrófagos producen citocinas que activan la reac- ción inflamatoria y también la proliferación y madu- ración de otras células. 3. Ciertos macrófagos , que se conocen como células presentadoras de antígeno, fagocitan antígenos y presentan sus porciones más antigénicas, los epitopos, junto con las proteínas integrales, antígeno de leu- cocitos humanos clase U (HLA clase U; también se conocen como antígenos del complejo mayor de histocompatibilidad [MHC UJ), a células con capacidad inmunitaria.4. En respuesta a un material particulado extraño grande, se fusionan entre sí los macrófagos y forman células gigantes de cuerpo extraño, que son lo bastante grandes para fagocitar la partícula extraña. Linfocitos Los linfocitos son agranulocitos y forman la segunda población más grande de glóbulos blancos. Los linfocitos constituyen el 20 a 25% del total de la población circulante de leucocitos. Son células redondas en frotis sanguíneos pero pueden ser pleomorfas cuando migran a través del tejido conectivo. Los linfocitos son un poco más grandes que los eritrocitos , 8 a 10 J-Lm de diámetro (en frotis sanguíneo) y tienen un núcleo redondo ligeramente indentado que ocupa la mayor parte de la célula. El núcleo es denso, con una gran cantidad de heterocromatina, y posee una localización acéntrica. El citoplasma situado en la periferia se tiñe de color azul claro y contiene unos cuantos gránulos azurófilos. Con base en el tamaño, los linfocitos pueden describirse como pequeños, medianos (12 a 15 J-Lm de diámetro) o grandes (15 a 18 J-Lm ), aunque los dos últimos son mucho menos numerosos (figs. 10-2 y 10-3). Las foto micrografías de linfocitos muestran una cantidad escasa de citoplasma periférico que aloja unas cuantas mito- condrias, un aparato de Golgi pequeño y pocos perfiles de RER. También se observa un número pequeño de lisosomas, que representan gránulos azurófilos de 0.5 J-Lm de diámetro y un abastecimiento abundante de ribosomas (fig. 10-9). Los linfocitos se describen con mayor detalle en el capítulo 12; en este apartado se proporciona una introduc- ción a sus propiedades y funciones. Fig. 10-9. Fotomicrografía de un linfocito (X14 173). Las flechas señalan el retículo endoplásmico rugoso. G, aparato de Golgi; nu , núcleo. (Tomado de Hopkins CR: Structure and Function of Cells. Philadelphia, WB Saunders, 1978.) Tipos de linfocitos Existen tres tipos de linfocitos: linfocitos T, linfocitos B y células nulas. Los linfocitos pueden subdividirse en tres categorías funcionales, esto es, linfocitos B (células B), linfocitos T (células T) y células nulas. Aunque morfológicamente no se distinguen entre sí, pueden reconocerso/ a nivel inmunocitoquímico por las diferencias de sus marcadores de superficie (cuadro 10-3). Alrededor del 80(% de los linfocitos circulantes corresponde a células T, un 15% a células B y el resto a células nulas. También difieren ampliamente los periodos de vida: algunas células T pueden vivir durante años, en tanto que ciertas células B suelen morir en unos cuantos meses. FUNCIONES DE LAS CELULAS B y T En general, las células B se encargan del sistema inmunitario de mediación humoral, mientras que las células T tienen a su cargo el sistema inmunitario de mediación celular. Los linfocitos carecen de funciones en el torrente sanguíneo, pero en el tejido conectivo se encargan del funcionamiento apropiado del sistema inmunitario. A fin de ejercer su capacidad inmunológica, migran a compar- timientos específicos del cuerpo para madurar y expresar marcadores de superficie y receptores específicos. Las células B penetran en regiones no identificadas aún de la médula ósea, en tanto que las células T se desplazan Sangre y hemopoyesis ••• 225 a la corteza del timo. Una vez que se tornan inmunoló- gicamente competentes, los linfocitos salen de sus sitios respectivos de maduración, penetran en el sistema linfoide y se dividen por mitosis , formando una clona de células idénticas. Todos los miembros de una clona particular pueden reconocer y responder al mismo antígeno. Después de la estimulación por un antígeno específico, proliferan tanto las células B como las T y se diferencian en dos subpoblaciones: l. Células de memoria, que no participan en la reacción inmunitaria pero permanecen como parte de la clona con una "memoria inmunológica" y están preparadas para precipitar una respuesta inmediata .contra una exposición subsecuente a un antígeno o sustancia extra- ña particulares . 2. Células efectoras, que pueden clasificarse como célu- las B y células T (y sus subtipos ) y se detallan a con- tinuación. CELULAS EFECTORAS Las células efectoras son linfocitos con capacidad inmunitaria que pueden llevar a cabo sus funciones, es decir, eliminar antígenos. Las células B tienen a su cargo el sistema inmunitario de mediación humoral; es decir, se diferencian en células plasmáticas, que producen anticuerpos contra antíge- nos. Las células T se encargan del sistema inmunitario de mediación celular. Algunas células T se diferencian 226 ••• Sangre y hemopoyesis en células T cito tóxicas (células T asesinas), que esta- blecen contacto físico con células extrañas o alteradas viralmente y las destruyen . Además, ciertas células T tienen como función el inicio y desarrollo (células T colaboradoras) o la supresión (células T supresoras) de la mayor parte de las reacciones inmunitarias de media- ción humoral y celular. Para ello liberan moléculas de señalamiento conocidas como citocinas (linfocinas) que inducen respuestas específicas de otras células del sistema inmunitario (cap. 12). CELULAS NULAS. Estas células están compuestas por dos poblaciones distintas: • Células madre circulantes, de las que proceden todos los elementos formes de la sangre • Células asesinas naturales (NK), que pueden destruir algunas células extrañas y viralmente alteradas sin la influencia del timo o de células T Plaquetas Las plaquetas (trombocitos) son fragmentos celulares pequeños, en forma de disco y sin núcleo, derivados de megacariocitos de la médula ósea. Las plaquetas tienen alrededor de 2 a 4 ¡.Lm de diá- metro en frotis sanguíneos (figs. 10-2 y 10-3). En las foto micrografías muestran una región clara periférica, el hialómero, y una región central más oscura, el granuló- mero. El plasmalema de las plaquetas tiene múltiples moléculas receptoras y también un glucocáliz relativamente grueso (15 a 20 nm ). Existen entre 250000 Y 400000 plaquetas por mm3 de sangre, cada una de ellas con un periodo de vida menor de 14 días. Túbulos y gránulos de las plaquetas Las plaquetas poseen tres tipos de gránulos (alfa, delta, lambda) y también dos sistemas tubulares (aberturas densa y superficial). Las fotomicrografías de las plaquetas muestran 10 a 15 microtúbulos dispuestos en forma paralela entre sí con la forma de un anillo dentro del hialómero. Los microtúbulos ayudan a las plaquetas a conservar su morfología discal. Con este haz de microtúbulos se relacionan monómeros de actina y miosina, que pueden ensamblarse con rapidez para formar un aparato contráctil. Además, en el hialómero se encuentran dos sistemas tubulares, los sistemas de abertura de superficie (conexión) y el tubular denso (figs . 10-10 y lO-U). El sistema de abertura de superficie está enrollado y forma un complejo laberíntico dentro de la plaqueta. Debido a que este sistema se comunica con el exterior, la superficie luminal de este sistema tubular es una continuación de la superficie externa de la plaqueta, que incrementa en consecuencia su área de superficie por un factor de siete u ocho. La ultraestructura del granulómero muestra un número pequeño de mitocondrias , depósitos de glucógeno, peroxi- somas y tres tipos de gránulos: gránulos alfa (gránulos-a) , gránulos delta (gránulos-o) y gránulos lambda (grá- nulos-~) (lisosomas). En el cuadro 10-4 se incluyen los túbulos y gránulos y también sus contenidos y funciones. El granulómero también aloja un sistema de enzimas que permite que las plaquetas catabolicen glucógeno, consuman oxígeno y generen ATP. Función de las plaquetas Las plaquetas limitan una hemorragia al adherirse al recubrimiento endotelial del vaso sanguíneo en caso de lesión. Cuando se altera el recubrimiento endotelial de un vaso sanguíneo, las plaquetas entran en contacto con la colágena subendotelial, se activan, liberan el contenido de sus gránulos, se adhierena la región dañada de la pared del vaso (adherencia plaquetaria) y se agregan unas a otras (agregación plaquetaria). Las interacciones de factores tisulares, factores de origen sanguíneo y factores derivados de las plaquetas crean un coágulo sanguíneo (fig. 10-13; véase fig. 10-12). Aunque los mecanismos de ----Microtúbulos Sistema tubular -..,. 11//. ---Membrana plasmática '---..:::::""" Gránulos delta denso Mitocondria ---L Gránulos--~~ alfa ~ Túbulo de abertura en la superficie Sistema tubular denso Glucógeno Lisosomas (gránulos lambda) Fig. 10-10. Esquema de la ultraes- tructura de una plaqueta. Fig. 10-11. Fotomicrografía de una plaqueta y un eritrocito en el capilar de la mucosa gás- trica (x 22 100). Th, plaqueta; Er, eritrocito; Nu, núcleo del capilar; Fe, fenestra; Co, aparato de Colgi; Pi, vesículas pinocíticas; Bm, lámina basal. (Tomado de Rhodin JAC: An Atlas of Ultras- tructure. Philadelphia, WB Saunders , 1963. ) • Pi - agregación y adherencia plaquetarias y de la coagulación de la sangre están más allá del objetivo de la histología, algunas de sus características sobresalientes son las siguientes: 1. En condiciones normales , el endotelio intacto produce prostaciclinas y NO, que inhiben la agregación pla- quetaria. También bloquean la coagulación por la presencia de trombomodulina y molécula parecida a heparina en su plasmalema luminal. Estas dos moléculas vinculadas con la membrana inactivan fac- tores de coagulación específicos. 2. Las células endoteliales lesionadas liberan factor de von Willebrand y tromboplastina tisular y cesan la producción y expresión de los inhibidores de la coagulación y agregación plaquetaria. También liberan endotelina, un vasoconstrictor potente que reduce la pérdida de sangre. 3. Las plaquetas se adhieren ávidamente a la colágena subendotelial, en especial en presencia del factor de • Sangre y hemopoyesis ••• 227 , • • • • von Willebrand, liberan el contenido de sus gránulos y se adhieren unas a otras. Estos tres fenómenos se conocen en conjunto como activación plaquetaria. 4. La liberación de parte de sus contenidos granulares, en especial difosfato de adenosina (ADP) y trom- bospondina, torna "pegajosas" a las plaquetas y da lugar a que se adhieran las plaquetas circulantes a las plaquetas unidas a colágena y se des granulen. 5. El ácido araquidónico, formado en el plasmalema de plaquetas activadas, se convierte en tromboxano A2, un vasoconstrictor y activador de plaquetas potente. 6. Las plaquetas agregadas actúan como un tapón que bloquea la hemorragia. Además, expresan factor 3 plaquetario en su plasmalema, que proporciona el fosfolípido de superficie necesario para el ensamble apropiado de factores de la coagulación (en especial de trombina). 7. Como parte de la compleja cascada de reacciones que incluye los diversos factores de coagulación, 228 ••• Sangre y hemopoyesis Cuadro 10-4. Túbulos y gránulos de plaquetas Estructura (tamaño) Sistema de túbulos de abertura en la superficie Sistema tubular denso Gránulos alfa (300-500 nm ) Gránulos delta (cuerpos densos ) (250-300 nm) Gránulos lambda (lisosomas) (200-250 nm ) Localización Hialómero Hialómero Granulómero Granulómero Granulómero ADP, difosfato de adenosina; ATP, hifosfato de adenosina. tisular o () o o (Jo O .~ . , C;::/' nlon Trombospondina O G plaq Fibrina J AOP Colágena Q) o Agregación Célula O Contenidos Fibrinógeno, factor de creci- miento derivado de plaquetas , tromboplastina de plaquetas, trombosponclina, factores de coagulación Calcio, ADP, ATP, serotonina, histamina, pirofosfatasa Enzimas hidrolíticas Función Acelera la captación y liberación rápida de moléculas de plaquetas activadas Probablemente secuestra iones de cal- cio para prevenir "viscosidad" de las plaquetas Los factores que contiene facilitan la reparación de vasos , agregación pi a- quetaria y coagulación de la sangre Los factores que contiene facilitan la agregación y adherencia de plaquetas y también la vasoconstricción Las enzimas que contiene ayudan a la resorción del coágulo C> o o 0 8 o V 0(D O O o o o A B Fig. 10-12. Esquema de la formación del coágulo. (Modificado a partir de Fawcett DW: Bloom and Fawcett's A Text-book of Histology, 12th ed. New York, Chapman and Hall , 1994. ) Fig. 10-13. Este acercamiento de la forma- ción de un coágulo en sangre humana mues- tra con exactitud cómo se ajustan dentro del plasma los diferentes componentes sanguíneos. (La fotomi crografía de exploración se coloreó para resaltar las diferentes estructuras. ) Los glóbulos rojos (rojo ) están enredados en la fibrina (amarillo), que constituye el esqueleto del coágulo. Las plaquetas (azul), que inician la coagulación, son fragmentos de células más grandes (megacariocitos). (© 2000 por Dennis Kunkel, Ph.D. ) tanto la tromboplastina tisular como la tromboplastina plaquetaria actúan en la protrombina circulante y la convierten en trombina. Esta última es una enzima que facilita la agregación plaquetaria. En presencia de calcio (Ca2+) también convierte el fibrinógeno en fibrina. S. Los monómeros de fibrina que se producen en esta forma se polimerizan y forman un retículo de coá- gulo, que conjunta plaquetas adicionales , eritrocitos y leucocitos en un coágulo sanguíneo (trombo) gela- tinoso y estable. Los eritrocitos facilitan la activación de las plaquetas, en tanto que los neutrófilos y las células endoteliales limitan tanto la activación de la plaqueta como el tamaño del trombo. 9. Aproximadamente una hora después de formarse el coágulo, los monómeros de actina y miosina forman fila- mentos delgados y gruesos, que interactúan mediante ATP como su fuente de energía. Como resultado , se contrae el coágulo alrededor de la mitad de su tamaño previo y tira de los bordes del vaso acercándolos entre sí y minimiza la pérdida de sangre. 10. Cuando se repara el vaso, las células endoteliales libe- ran activadores del plasminógeno, que convierten el plasminógeno circulante en plasmina, la enzima que inicia la lisis del trombo. En este proceso intervienen las enzimas hidrolíticas de gránulos lambda. ' CORRELACIONES CLlNICAS En un paciente con tromboembolia, el tipo más común de embolia, se rompen los coágulos y cir- Sangre y hemopoyesis ••• 229 culan en el torrente sanguíneo hasta que llegan a un vaso cuya luz es muy pequeña para incluirlo. Si un coágulo es lo bastante grande para ocluir la bifurcación de la arteria pulmonar (émbolo en silla de montar), puede causar muerte súbita. Cuando un coágulo obstruye ramas de la arteria coronaria, muchas veces sobreviene un infarto del miocardio. Se conocen varios tipos de trastornos de la coagulación que provocan hemorragias excesivas. La afección puede ser adquirida (como en la deficiencia de vitamina K) o hereditaria (como en la hemofilia) . o deberse a cifras bajas de plaquetas sanguíneas (trombocitopenia). A la vitamina K la requiere el hígado como un cofactor en la síntesis de los fac- tores de coagulación VII, IX Y X Y protrombina. La ausencia o concentraciones reducidas de estos factores dan lugar a una disfunción parcial o total del proceso de coagulación. El tipo más común de hemofilia se debe a la deficiencia del factor VIII (hemofilia típica), un carácter hereditario recesivo que transmiten las madres a sus niños varones. Debido a que el carácter se transfiere en los cromosomas X, no se afectan las niñas a menos que ambos padres tengan cromosomas X deficientes. Es probable que las personas afectadas tengan una hemorragia después de traumatismos que suelen causar daño a vasos mayores. En pacientes con trombocitopenia está dismi- nuida la cifra de plaquetas en sangre. El trastorno es grave cuando la cantidad de plaquetas es menor 230 ••• Sangre y hemopoyesis de 50000/mm3 . Aunque en estos individuos escomún observar hemorragias , éstas son casi siem- pre generalizadas y ocurren en vasos pequeños y tienen como efecto manchas púrpuras en la piel. Se piensa que este trastorno es una enfermedad autoinmunitaria en la cual se forman anticuerpos contra las plaquetas del paciente y las destruyen. MEDULA OSEA La médula ósea, un tejido conectivo vascular y gelatinoso localizado en la cavidad medular contiene abundantes células que se encargan de la hemopoyesis. , La cavidad medular de los huesos largos y los intersticios entre las trabéculas de huesos esponjosos alojan el tejido blando y gelatinoso, sumamente vascular y celular, conocido como médula. La médula ósea está aislada del hueso por el endostio (compuesto de células osteoprogenitoras, osteoblastos y osteoclastos ocasionales). La médula ósea constituye casi el 5% del peso total del cuerpo. Se encarga de formar las células sanguíneas (hemopoyesis) y llevarlas al sistema circulatorio; esta función la desempeña desde el quinto mes de la vida prenatal y concluye hasta la muerte de la persona. La médula ósea también proporciona un microambiente para gran parte del procesamiento de maduración de linfocitos B y la maduración inicial de linfocitos T. La médula del recién nacido se denomina médula roja debido al gran número de eritrocitos que se producen en ese sitio. Sin embargo, alrededor de los 20 años de edad las diáfisis de los huesos largos sólo contienen médula amarilla, por la acumulación de grandes cantidades de grasa y la ausencia de hemopoyesis en dichas diáfisis. El riego de la médula ósea procede de las arterias nutrientes que perforan la diáfisis a través de agujeros nu- trientes y túneles que conducen desde la superficie exterior del hueso hasta la cavidad medular. Las arterias penetran en esta última y emiten un número de vasos pequeños, localizados periféricamente, que proyectan múltiples ramas centrales a la médula y periféricas al hueso cortical. Los vasos que penetran en el hueso se distribuyen a través de los conductos haversianos y de Volkmann para nutrir el hueso compacto. Las ramas de orientación central llevan su sangre a la red extensa de sinusoides grandes (45 a 80 I.UIl de diámetro). Los sinusoides drenan en una vena longitudinal central, que desemboca en venas que salen del hueso a través del conducto nutriente. Resulta de interés que las venas son más pequeij,as que las arterias y establecen así una presión hidrostática elevada dentro de los sinusoides, que impide con frecuencia su colapso. Las venas, arterias y sinusoides forman el compartimiento vascular y los espacios intermedios están llenos de islotes de células hemopoyéticas pleomorfas que se funden unas con otras para formar el comparti- miento hemopoyético (fig. 10-14). -• • • -- • Fig. 10-14. Fotomicrografía de médula ósea humana que muestra dos megacariocitos (fiechas ) (X 270). Los sinusoides están recubiertos de células endotelia- les y rodeados por filamentos delgados de fibras reticula- res y un gran número de células reticulares adventicias. Los procesos de estas últimas tocan la membrana basal esparcida de las células endoteliales y recubren una gran parte de la superficie sinusoidal. Procesos adicionales de las células se alejan de los sinusoides y entran en contacto con procesos similares de otras células reticulares adventicias para crear una red tridimensional que rodea cordones hemopoyéticos discretos (islotes). Los islotes de células hemopoyéticas se integran con células sanguíneas en diversas etapas de maduración, así como macrófagos, que destruyen los núcleos expulsados de precursores de eritrocitos , células mal formadas y exceso de citoplasma. Con frecuencia, los procesos de los macrófagos penetran en los espacios entre células endoteliales para ingresar a la luz sinusoidal. A medida que las células reticulares adventicias acu- mulan grasa en su citoplasma, se asemejan a células adi- posas. Su gran tamaño reduce el del compartimiento hemopoyético y transforma la médula roja en amarilla. CORRELACIONES CLlNICAS En ciertas leucemias o en una hemorragia grave, las células reticulares adventicias pueden perder sus lípidos y disminuir su tamaño, con lo cual se transforma la médula amarilla en médula roja y se forma por tanto más espacio disponible para la hemopoyesis. Hemopoyesis prenatal Antes del nacimiento, la hemopoyesis se subdivide en cuatro fases: mesoblástica, hepática, esplénica y mieloide. La formación de células sanguíneas se inicia dos semanas después de la concepción (fase mesoblástica) en el mesodermo del saco vitelino, en donde se agregan células mesenquimatosas en racimos conocidos como islotes sanguíneos. Las células periféricas de estos islotes forman la pared del vaso y las restantes se transforman en eritroblastos, que se diferencian en eritrocitos nucleados. La fase mesoblástica comienza a reemplazarse por la fase hepática alrededor de la sexta semana de la gestación. Los eritrocitos aún tienen núcleo y aparecen los leuco- citos alrededor de la octava semana del embarazo. La fase esplénica se inicia durante el segundo trimestre y tanto aquélla como ésta continúan hasta el final de la gestación. La hemopoyesis se inicia en la médula ósea (fase mieloide) al final del segundo trimestre. A medida que continúa el desarrollo del sistema esquelético, la médula ósea asume un sitio cada vez mayor en la formación de células sanguíneas . Aunque el hígado y el bazo no son activos en la hemopoyesis después del nacimiento, pueden formar nuevas células sanguíneas si así se requiere. Hemopoyesis posnatal La hemopoyesis posnatal ocurre casi de manera exclusiva en la médula ósea. Debido a que todas las células sanguíneas tienen un periodo de vida finito , deben reemplazarse de manera continua. Esta sustitución se lleva a cabo por hemopoyesis , que se inicia a partir de una población común de células madre dentro de la médula ósea (fig. 10-15). Diariamente se producen más de 1011 células sanguíneas en la médula para reemplazar las células que salen del torrente sanguíneo, mueren o se destruyen. Durante la hemopoyesis , las células madre sufren múltiples divisiones celulares y se diferencian a través de varias etapas intermedias, que finalmente dan lugar a las células hematológicas maduras comentadas con anterioridad. En el cuadro 10-5 se delinean las múltiples células intermedias en la formación de cada tipo de célula hematológica madura. Todo el proceso está regulado por diversos factores de crecimiento y citocinas que actúan en etapas diferentes para controlar el tipo de células que se crea y su índice de formación. Sangre y hemopoyesis ___ 231 • -• rl* • .-. • Fig. 10-15. Fotomicrografía de un frotis de médula ósea humana ( X270). Células madre, progenitoras y precursoras Las células menos diferenciadas que se encargan de crear los elementos formes de la sangre son las células madre, que dan origen a las células progenitoras, cuya progenie son las células precursoras. Todas las células sanguíneas provienen de las células madre hemopoyéticas pluripotenciales (CMHP), que constituyen alrededor del 0.1% de la población celular nUcleada de la médula ósea. Por lo general son amitóticas pero pueden experimentar brotes de división celular y dar lugar a más CMHP y también a dos tipos de células madre hemopoyéticas multipotenciales (CMHM). Las dos poblaciones de CMHM unidad formadora de colonias del bazo (CFU-S) y unidad formadora de co- lonias de linfocitos (CFU-Ly) tienen a su cargo la formación de varias células progenitoras. Las células de la CFU-S son predecesoras de las líneas celulares mie- loides (eritrocitos, granulocitos, monocitos y plaquetas ); las de CFU-Ly lo son de las líneas celulares linfoides (células T y B). Tanto las CMHP como las CMHM seme- jan linfocitos y constituyen una fracción pequeña de la población de células nulas de la sangre circulante. Las célulasmadre suelen estar en la etapa Co del ciclo celular, aunque pueden avanzar a la etapa C l por acción de diversos factores de crecimiento y citocinas. Las células madre iniciales pueden reconocerse porque expresan las moléculas marcadoras específicas CD34, p170 pump y e-kit en sus membranas plasmáticas. Los genes homeocaja 232 ••• Sangre y hemopoyesis Cuadro 10-5. Células de la hemopoyesis ,T Celulas madre r CFU-S CMHP I CFU-Ly T Células BFU-E CFU-Meg CFU-eosinófilo CFU-basófilo CFU-GM progenitoras CFU-E CFU-G CFU-M CFU-LyB Proeritroblasto Megacarioblasto Mieloblasto Mieloblasto CFU-LyT Mieloblasto Promonocito Eritroblasto basófilo Promielocito Promielocito Promielocito Linfocito T I Linfocito B I Eritroblasto policromatófilo Linfoblasto T Linfoblasto B Células precursoras Mielocito eo. Mielocito ba. Mielocito neutro. Eritroblasto ortocromatófilo Metamielocito Metamielocito Metamielocito eo . ba. neutro. Reticulocito Eo. estable Ba. estable Neutro. estable Células Eritrocito Megacariocito Eosinófilo maduras Basófilo Neutrófilo Monocito Linfocito T Linfocito B Ba., basófilo; BFU, unidad formadora de brote (E , eritrocito); CFU, unidad formadora de colonia (E , eritrocito; G, granulocito; GM , granulo cito- monocito; Ly, linfocito; Meg, megacarioblasto); Eo., eosinófilo; Neutro., neutrófilo; CMHP, célula madre hemopoyética pluripotencial. Modificado a partir de Gartner LP, Hiatt JL, Strum J: Histology. Baltimore, Williams & Wilkins, 1988. pueden ser activos en la diferenciación de las etapas tem- pranas de las células hemopoyéticas , de manera específica Hoxl en las líneas celulares mieloides (pero no en las eritroides) y ciertos miembros del grupo Hox2 en las líneas celulares eritroides (pero no en las mieloides). Las células progenitoras también parecen linfocitos pequeños, pero son unipotenciales (es decir, forman sólo una línea celular, como los eosinófilos). Su actividad mitótica y diferenciación dependen de factores hemopoyéticos específicos. Estas células sólo tienen una capacidad de autorrenovación limitada. Las células precursoras proceden de células proge- nitoras y no son capaces de renovarse por sí mismas. Tienen características morfológicas específicas que hacen posible reconocerlas como la primera célula de una línea celular particular. Las células precursoras sufren división y diferenciación celulares y finalmente originan una clona de células maduras. A medida que prosigue la maduración y diferenciación celulares, las células sucesivas se tornan más pequeñas , desaparecen sus nucleolos , su red de cro- matina se vuelve más densa y los rasgos morfológicos de su citoplasma se aproximan a los de las células maduras (fig. 10-16). CORRELACIONES CLlNICAS Los pacientes que requieren trasplantes de médula ósea después de procedimientos terapéuticos (como radiación o quimioterapia) deben ser compatibles para el MHC del donador. A menos que e disponaa Proeritroblasto Mieloblasto • Eritroblasto basófilo Promielocito ERITROCITICA Eritroblasto policromatófilo EOSINOFILA Mielocito eosinófilo NEUTROFILA Mielocito neutrófilo BASOFILA Mielocito basófilo Eritroblasto ortocromatófilo Metamielocito eosinófilo Metamielocito neutrófilo Metamielocito basófilo Sangre y hemopoyesis ••• 233 Reticulocito Eritrocito Célula eosinófila estable Eosinófilo Célula estable neutrófila Neutrófilo Célula estable basófila Basófilo Fig. 10-16. Esquemas de células precursoras en la formación de eritrocitos y granulocitos. Los mielo bias tos y promielocitos intermedios en la formación de eosinófilos, neutrófilos y basó filos no se diferencian en los tres tipos de células. de un gemelo idéntico para el trasplante, es común que fracase el injerto. Esto puede evitarse conge- lando la médula ósea del individuo en nitrógeno líquido y reintroduciéndola (como en un trasplante autólogo) al enfermo después de la radiación o quimioterapia. Debido a que el número de células madre por unidad de volumen de médula ósea es relativamente pequeño, es necesario obtener del sujeto grandes volúmenes de médula. Los procedi- mientos recientes que permiten aislar células madre hemopoyéticas pluripotenciales mediante el uso de anticuerpos monoclonales contra la molécula CD34, que sólo expresan estas células, posibilitan utilizar volúmenes pequeños de médula ósea rica en células madre hemopoyéticas pluripotenciales. Se investigan a nivel clínico estos procedimientos, incluidos los pacientes con diversos tipos de afec- ciones malignas . . En un futuro relativamente cercano será posible tratar a personas con trastornos hereditarios de las células sanguíneas (p. ej. , anemia de células falciformes ) mediante células madre de ingeniería genética. Las células madre hemopoyéticas pluripo- tenciales aisladas del paciente pueden transfectarse con el gen normal (p. ej. , para hemoglobina) e in- troducirse de nueva cuenta como un trasplan- te autólogo. Estas células de ingeniería genética que llevan el gen normal proliferarían y su progenie formaría células hematológicas normales. Aunque el individuo produciría algunas células defectuosas, cabe esperar que se reproduzcan suficientes células normales para minimizar el defecto hereditario. Los investigadores que estudian la hemopoyesis aisla- ron células individuales similares a linfocitos que, bajo condiciones apropiadas, dan lugar en ocasiones a grupos ¡colonias) de células compuestas de granulocitos, eritrocitos, monocitos , linfocitos y plaquetas. Se demostró así que todas las células sanguíneas derivan de una célula madre pluripotencial. Sin embargo, con mayor frecuencia, las células individuales aisladas sólo generan eritrocitos o eosinófilos u otro tipo de células sanguíneas. En virtud de que en estos experimentos se utilizó el bazo como sitio 234 ••• Sangre y hemopoyesis Factores Factor de célula madre GM-CSF G-CSF M-CSF IL-l IL-2 IL-3 IL-4 IL-5 IL-6 IL-7 IL-8 IL-9 IL-IO IL-12 Interferones gamma Cuadro 10-6. Factores de crecimiento hemopoyéticos Acción principal Promueve hemopoyesis Promueve mitosis y diferenciación de CFU-GM; facilita la actividad de granulo- citos Promueve mitosis y diferenciación de CFU-G, facilita la actividad de neutrófilos Promueve mitosis y diferenciación de CFU-M En conjunto con IL-3 e IL-6, promueve la proliferación de CMHP, CFU-S y CFU -Ly; suprime precursores eritroides Estimula mitosis de células T y B activadas; induce diferenciación de células NK En conjunto con IL-l e IL-6, promueve la proliferación de CMHP, CFU-S y CFU-Ly y también todos los precursores unipotenciales (excepto para LyB y LyT) Estimula la activación de células T y B Y el desarrollo de células cebadas y basófilos Promueve la mitosis de CFU-Eo y activa eosinófilos En conjunto con IL-l e IL-3, promueve la proliferación de CMHP, CFU-S y CFU-Ly; también facilita la diferencia- ción de CTC y célula B Promueve la diferenciación de CFU-LyB; estimula la diferenciación de células NK Induce migración y desgranulación de neu- trófilos Induce activación y proliferación de célula cebada; modula la producción de IgE; promueve la proliferación de célula T colaboradora Inhibe la producción de citocina por macró- fagos, células T y células NK; facilita la diferenciación de CTC y la proliferación de células B y cebadas Estimula células NK; aumenta CTC y la función de la célula NK Activa células B y monocitos; aumenta la diferenciación de CTC, incrementa la expresión de HLA clase 11 Sitio de origen Células del estroma de la médula ósea Células T; células endoteliales Macrófagos; células endoteliales Macrófagos; células endoteliales Monocitos; macrófagos, células endoteliales Células T activadas Células T Y B activadas Células T activadas Células T Monocitos y fibroblastos ¿ Células reticulares adventicias?Leucocitos, células endoteliales y células de músculo liso Células T colaboradoras Macrófagos y células T Macrófagos Células T Y NK Sangre y hemopoyesis ••• 235 Cuadro 10-6. Factores de crecimiento hemopoyéticos (Continuación) Factores Acción principal Sitio ele origen Eritropoyetina Diferenciación de CFU-E; mitosis de BFU-E Células endoteliales de la red de capilares peritubulares del riñón; hepatocitos Trombopoyetina Proliferación y diferenciación de CFU-meg y megacarioblastos Se desconoce CTC, célula T cito tóxica; CFU, unidad formadora de colonias (Eo, eosinófi]o; C, granulo cito; CM, granulocito-monocito; Ly, linfocito; S, bazo); CSF, factor estimulante de colonias (C , granulocito; CM, granulocito-monocito; M, monocito); IL, interleucina; NK, asesina natural; CMHP, célula madre hemopoyética pluripotencial. de hemopoyesis, las células individuales parecidas a linfo- citos se denominaron unidades formadoras de colonias del bazo (CFU-S ). Observaciones cuidadosas demostraron que existen dos tipos de células multipotenciales (CFU-S y CFU-Ly), que dan lugar a la serie mieloide de células y linfocitos, respectivamente. Nuevas investigaciones proba- ron que cada célula precursora tiene una CFU unipotencial como predecesor (cuadro 10-5). Las células precursoras sufren una serie de divisiones y diferenciaciones celulares para desarrollar la célula madura. Factores de crecimiento hemopoyéticos (factores estimulantes de colonias) La hemopoyesis está regulada por varias citocinas y factores de crecimiento, como interleucinas, factores estimulantes de colonias, proteína alfa inhibidora de macrófagos y factor de Steel Múltiples factores de crecimiento elaborados por diver- sos tipos de células regulan la hemopoyesis. Cada factor actúa en células madre específicas, progenitoras y precur- soras, habitualmente para inducir con rapidez mitosis , diferenciación, o ambas (cuadro 10-6). Algunos de estos factores de crecimiento también promueven el funciona- miento de células hematológicas maduras. La mayor parte de los factores de crecimiento hemopoyético está integrada por glucoproteínas . Para llevar factores de crecimiento a sus células blanco se utilizan tres vías: a) transporte a través del torrente sanguíneo (como hormonas endocrinas ), b ) secreción por células estromales de la médula ósea cerca de las células hemopoyéticas (como hormonas paracrinas) y c) contacto directo de célula con célula (como moléculas de señala- miento de superficie). Algunos factores de crecimiento sobre todo tres interleucinas (IL-l, IL-3, IL-6) estimulan la prolife- ración de células madre pluripotenciales y multipotenciales, lo que hace posible conservar así sus poblaciones. Se piensa que algunas citocinas adicionales, factor estimulante de colonias de granulocitos (G-CSF), IL-3, IL-7, IL-8, IL-ll , IL-12, proteína alfa inhibidora de macrófagos (MIP-alfa) y eritropoyetina tienen a su cargo la movilización y dife- renciación de estas células en células progenitoras unipo- tenciales . Los factores estimulantes de colonias (CSF) también se encargan de estimular la división celular y la diferenciación de células unipotenciales de las series granulocítica y monocítica. La eritropoyetina activa células de la serie eritrocítica, en tanto que la trombopoyetina estimula • ---L \ E • ---P E I B Fig. 10-17. Fotomicrografía de las etapas de la formación de glóbulos rojos. P, proeritroblasto; B, eritroblasto basofílico; L, eritroblasto poli- cromatofílico; 0 , eritroblasto ortocromatofílico; E, eritrocito (X 1 325). 236 ••• Sangre y hemopoyesis la producción de plaquetas. Al factor de Steel (factor de célula madre), que actúa en células madre pluripo- tenciales, multipotenciales y unipotenciales, lo elaboran células del estroma de la médula ósea y se inserta en sus membranas celulares . Las células madre deben entrar eh contacto con estas células estromales antes que puedan tornarse mitóticamente activas. Se piensa que no puede ocurrir hemopoyesis sin la presencia de células que expre- sen factores de célula madre, razón por la cual se restringe la formación posnatal de células hematológicas a la médula ósea (y el hígado y el bazo, si es necesario ). Las células hemopoyéticas están programadas para morir por apoptosis, a menos que entren en contacto con factores de crecimiento. Estas células moribundas muestran agrupamiento de la cromatina en sus núcleos encogidos y un citoplasma denso, de aspecto granuloso. • • . ~ • -. Dichas células expresan en su superficie macromoléculas específicas que reconocen receptores de la membrana plasmática del macrófago. Estas células fagocíticas engloban y destruyen las células apoptóticas. Se ha sugerido que hay factores encargados de liberar células hematológicas maduras (y casi maduras) de la médula. Aún no se caracterizan por completo estos factores propuestos, pero incluyen interleucinas , CSF y factor de Steel. CORRELACIONES CLlNICAS El incremento patológico de la secreción de eri- tropoyetina puede causar policitemia secundaria, (i~ I ! Fig. 10-18. Fotomicrografía del núcleo de un proeritro- blasto (X14 000). nuc, nucleolo. (Tomado de Hopkins CR: Structure and Function of Cells. Philadelphia, WB Saunders, 1978.) un aumento del número total de glóbulos rojos en la sangre, y acentuar su viscosidad, con lo cual disminuye su ritmo de flujo y por tanto se impide la circulación. La mayor secreción es casi siempre secundaria a tumores de células que secretan eri- tropoyetina. Los pacientes pueden tener una cuenta de eritrocitros de 10 millones/mm3. Eritropoyesis La eritropoyesis, que es la formación de glóbulos rojos, depende de varias citocinas, en especial el factor de Steel, interleucina 3, interleucina 9, factor estimulante de colonias de granulocitos y monocitos (GM-CSF) y eritropoyetina. El proceso de eritropoyesis, o formación de glóbulos rojos, genera 2.5 X 1011 eritrocitos todos los días. Con el fin de producir esta enorme cifra de células, surgen dos tipos de células progenitoras unipotenciales de la CFU-S: las unida- Fig. 10-19. Fotomicrografía de un eritroblasto ortocroma- tofílico (X 21 300). (Tomado de Hopkins CR: Structure and Function of Cells. Philadelphia, WB Saunders , 1978.) Sangre y hemopoyesis ••• 237 des formadoras de brote eritrocitos (BFU-E) y uni- dades formadoras de colonias eritrocitos (CFU-E). Cuando la cantidad circulante de glóbulos rojos es baja, el riñón produce una elevada concentración de eritropo- yetina que, en presencia de IL-3, IL-9, factor de Steel y factor estimulante de colonias de granulo citos y monocitos (GM-CSF), activa las CFU-S para que se diferencien en BFU-E. Estas células sufren un "brote" de actividad mitótica y forman un gran número de CFU-E. Como hecho interesante, esta transformación exige la pérdida de receptores de IL-3. La CFU-E requiere una concentración baja de eri- tropoyetina no sólo para sobrevivir sino también para formar el primer precursor de eritrocitos identificable, el proeritroblasto (fig. 10-17; véase fig. 10-16). Los proeritroblastos y su progenie (figs. 10-18 y 10-19) forman agrupamientos esféricos alrededor de macrófagos (células nodrizas), que fagocitan los núcleos expulsados y el exceso de eritrocitos o los deformes. Las células nodrizas también pueden proporcionar factores de crecimiento para favore- cer la eritropoyesis. En el cuadro 10-7 se presentan las propiedades de las células de la serie eritropoyética. • 238 ••• Sangre y hemopoyesis Cuadro 10-7. Células de la serie eritropoyética Célula Proeritroblasto Eritroblasto basófilo Eritroblasto policro- matófilo Eritroblasto ortocro- matófilo Reticulocito Eritrocito Tamaño (¡tm) 14-19 12-17 12-15 8-12 7-8 7.5 Núcleo' y mitosis Redondo, rojo borgoña; red de cromatina: fina; mitosis Igual que el ante- rior pero la red de cromatina es más gruesa;
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