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UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELA FACULTAD DE CIENCIAS VETERINARIAS CÁTEDRA DE HISTOLOGÍA VETERINARIA GUÍA TEÓRICA DE TEJIDOS BÁSICOS V TEJIDO SANGUÍNEO MATERIAL PREPARADO POR: PROFESOR FRANCISCO J. CABRERA A. Maracay, 2010 2 TEJIDO SANGUÍNEO 1. CARACTERÍSTICAS GENERALES.- La sangre es un tejido. Como tal, está constituido por una sustancia intercelular, caracterizada por ser líquida y la cual es denominada plasma. También posee un componente celular, representado por eritrocitos, leucocitos y plaquetas. A diferencia de otros tejidos, en condiciones fisiológicas la sangre no evidencia un componente fibroso, pero este se hace presente durante la coagulación. La sangre, por su estado líquido y por circular dentro del sistema cardiovascular, está capacitada para cumplir con una gran cantidad de funciones, las cuales son: a. Transporte: La sangre es el vehículo ideal para el transporte de sustancias nutritivas, oxígeno, iones, hormonas, etc., que las células necesitan para sobrevivir y regular sus funciones; también transporta las sustancias de desecho y el CO2 eliminados como resultado del metabolismo. Esto significa que la sangre también cumple con funciones de nutrición, excreción de sustancias de desecho y regulación del metabolismo. b. Equilibrio de las condiciones del micro ambiente corporal (HOMEOSTASIS): Un hecho aparentemente tan simple como es que el plasma sea una solución acuosa de sustancias orgánicas e inorgánicas, le permite a la sangre ser el principal regulador de tres condiciones de importancia capital para la vida de los animales superiores. En primer lugar, el 5% del peso corporal está representado por el agua del plasma sanguíneo, la cual se equilibra constantemente con el agua de la sustancia intercelular y con el agua intracelular, con el fin de mantener una cantidad constante, renovándose a partir del agua ingerida y eliminándose el exceso a través de los riñones (equilibrio hídrico). 3 En segundo lugar, la concentración de los iones, y por ende, la osmolaridad del medio, también es mantenida mediante mecanismos de absorción y excreción, constituyendo el plasma el reservorio de iones para las funciones celulares (equilibrio electrolítico). Por último, las funciones celulares dependen de estrechos márgenes de pH, los cuales son regulados por sistemas amortiguadores o buffer, los cuales se encuentran en el plasma sanguíneo (equilibrio ácido-básico). Los sistemas amortiguadores más importantes del tejido sanguíneo son las proteínas plasmáticas, el buffer fosfato y el buffer bicarbonato. c. Barrera de defensa: Muchas de las células sanguíneas están involucradas en procesos activos de defensa contra agentes patógenos vivos y virales. Por otro lado, la composición química del plasma sanguíneo incluye moléculas proteicas, los anticuerpos, que tienen actividad específica contra patógenos vivos y sustancias químicas tóxicas de naturaleza compleja (venenos y toxinas proteicas); posee además una gran variedad de sustancias, generalmente sintetizadas en el hígado, que contribuyen a las funciones de defensa de múltiples formas (complemento sanguíneo). d. Termorregulación: El agua tiene una alta capacidad calórica. Esto significa que es capaz de absorber y retener gran cantidad de calor. Puesto que la mayoría del tejido sanguíneo es agua, es fácil deducir de que manera la sangre permite conservar el calor corporal. De igual modo, se logra eliminar calor mediante la eliminación del agua plasmática a través de la orina, más la ingesta de agua a menor temperatura. 4 2. COMPOSICIÓN DEL PLASMA SANGUÍNEO: - Agua: 90% - Proteínas plasmáticas: 7% *Albúmina *Fibrinógeno *Globulinas , , - Lípidos: 1% - Glucosa, vitaminas, hormonas: 1% - Iones, gases disueltos, urea: 1% 3. ELEMENTOS CELULARES DE LA SANGRE: 3.1. Eritrocitos 3.2. Leucocitos a. Agranulocitos o Mononucleares - Linfocitos - Monocitos b. Granulocitos o Polimorfonucleares - Neutrófilos - Eosinófilos - Basófilos 3.3. Plaquetas (trombocitos en las aves) 3.1 Eritrocitos Son células especializadas en el transporte de oxígeno desde los pulmones hasta los tejidos, y de CO2 en dirección opuesta. En los mamíferos se acostumbra utilizar el término “glóbulos rojos” por cuanto se trata de células carentes de núcleo. Los eritrocitos de mamífero tienen la apariencia de discos bicóncavos, sobre todo en los carnívoros; mientras que los eritrocitos de ave son ovales y provistos de núcleo, además de bicóncavos. Esta forma ofrece la mayor área de intercambio de gases de una célula de tamaño similar. 5 El tamaño de los eritrocitos varía entre 4.1 y 13 m de diámetro, dependiendo de factores tales como la especie, edad y sexo del individuo. En condiciones fisiológicas, pueden cambiar de forma para adaptarse a los capilares más pequeños. Los eritrocitos son las células más abundantes del tejido sanguíneo: en el hombre hay +/- 5 millones por mm3, si se vive a nivel del mar (mamíferos domésticos, tabla N 1). En este caso, la superficie total de intercambio gaseoso, representada por la suma de los eritrocitos, llega a 3.500 m2. Cada eritrocito está limitado por una membrana plasmática que posee un 40% de lípidos, 50% proteínas y 10% carbohidratos. La mitad de las proteínas son de tipo integral y forman parte del sistema de transportador de gases y del sistema citoesqueleto que permite que el eritrocito sea flexible (ver figura). Este citoesqueleto está formado por una variedad de microfilamentos, tales como espectrina, actina y tropomiosina, ancladas a la membrana plasmática mendiante proteínas integrales de membrana como glicoforina C, anquirina y banda 3, en un patrón geodésico de gran resistencia y flexibilidad. El citoplasma del eritrocito carece de organelas. Está compuesto por una fase líquida, rica en proteínas; en promedio, el 33% del citoplasma está constituido por hemoglobina (Hb), una heteroproteína tetramérica, es decir, formada por 4 sub- unidades, cada una posee una molécula de globina, un núcleo de porfirina HEM, y dentro de este, un átomo de hierro en estado ferroso (Fe 2+). La hemoglobina es la responsable del transporte de oxígeno y CO2, mediante el enlace polar entre Fe 2+ y O 2- (oxihemoglobina) o Fe 2+ y CO 2- (carbohemoglobina). La cantidad relativa de Hemoglobina en el citoplasma del eritrocito es la Concentración de la Hemoglobina Corpuscular Media (CHCM). 6 DIFERENCIAS ENTRE ESPECIES Como se mencionó arriba, la biconcavidad de los eritrocitos es muy patente en los carnívoros, y mucho menos en los herbívoros; además, los eritrocitos de los camélidos (camello, llama, alpaca, vicuña), son ovales y anucleados; los eritrocitos de rumiantes se distinguen en los frotis por su tendencia a perder líquido, razón por la cual sus bordes suelen mostrar espinas, arrugas y muescas; por este motivo, pueden ser llamados equinocitos (de la palabra griega para erizo). Este fenómeno se denomina crenación y se considera normal en los rumiantes, pero es señal de alteraciones osmóticas del plasma y de pérdida del ATP en los eritrocitos de las demás especies. Los eritrocitos de los équidos se caracterizan por agruparse formando filas, denominadas pilas de monedas. Del mismo modo, esta característica normal de los équidos, se considera señal de alteración de la tensión superficial de los eritrocitos de otras especies. Los eritrocitos de los suinos muestran normalmente tanto la crenación como las pilas de monedas. 7 3.2 Leucocitos Los leucocitos son células nucleadas. Hay entre 5000 y 9000 células por mm3 en la sangre de humanos sanos, mientras que en los demás mamíferos, la cifra suele ser mayor (ver tabla Nº 2). Su formaes variable, ya que pueden efectuar movimientos ameboideos. A diferencia de los eritrocitos, los leucocitos son solo parcialmente funcionales en el torrente sanguíneo, ya que la mayoría de sus funciones se realizan en los tejidos afectados por agentes patógenos. Su capacidad de movimiento los capacita para atravesar los vasos sanguíneos hacia o desde los tejidos circundantes. En general, son responsables por los procesos de defensa dependientes de la fagocitosis, la producción de anticuerpos y la liberación de sustancias citotóxicas. Es muy difícil determinar las dimensiones reales de los leucocitos: en los cortes histológicos, suelen ser vistos de tamaño menor al real, debido al encogimiento de la parafina. En los frotis, tienden a aplanarse, por lo que su diámetro aumenta. Agranulocitos Estos leucocitos se denominan así por la ausencia de afinidad tintorial de sus gránulos específicos cuando se tiñen con las coloraciones de microscopía de luz específicas para sangre (aunque el nombre implica lo contrario, sí tienen gránulos, visibles con el microscopio electrónico). Existen dos tipos, los linfocitos y los monocitos. Ambos tipos celulares aumentan el número de elementos circulantes en la sangre durante las enfermedades crónicas y virales. 8 - Linfocitos: Son células redondeadas, de núcleo esférico, voluminoso y compacto, rodeado por muy poco citoplasma. Su tamaño, en la mayoría de ellos es apenas mayor que el de los eritrocitos. Una pequeña proporción de los linfocitos circulantes tienen unas 4 m más de diámetro, son denominados linfocitos medianos (ver figura abajo) y son funcionales. Sólo en el humano se describen linfoblastos circulantes, de casi vesicular, pálido y con nucléolo prominente. Los linfocitos son más abundantes en los carnívoros, mientras que en los rumiantes, ambos tipos de linfocitos guardan proporciones similares. Una parte de los linfocitos medianos circulantes se encarga de la inmunidad mediada por anticuerpos (inmunidad humoral), mientras que el resto se encarga de regular la inmunidad mediada por la actividad de células (inmunidad celular). Los linfocitos0 se dividen en células vírgenes (sin contacto previo con antígenos), células asesinas naturales (NK cells, citotoxicidad mediada por células) y células asesinas (K cells, citotoxicidad mediada por anticuerpos). 9 Diferencias entre especies: Ninguna que sea apreciable en los frotis, tan solo la diferencia en la proporción de linfocitos dentro del leucograma (Fórmula leucocitaria relativa, ver la tabla 2) en los animales sanos. Los rumiantes cuyos núcleos pleomórficos hacen que se puedan confundir con monocitos. Su capacidad de producir anticuerpos y de destruir células que presentan antígenos exógenos las hace muy abundantes en las fases crónicas de las enfermedades, sean de tipo viral o bacteriana. - Monocitos: Como todos los leucocitos, los monocitos circulantes en la sangre son células en tránsito, con la diferencia de que se pueden considerar células inmaduras vesicular y de forma variable: este puede ser oval, arriñonado e incluso bilobulado. Su citoplasma es más abundante que el del linfocito, presentando gran cantidad de gránulos, tanto específicos como azurófilos. Con frecuencia, el citoplasma tiene aspecto vacuolado, así como una zona ligeramente basófila cerca de la escotadura nuclear, que corresponde al área del Aparato de Golgi. Las mitocondrias y el retículo endoplásmico rugoso están bien representados. 10 Los monocitos se ubican finalmente en los tejidos, donde sufren una última transformación en histiocitos, llamados también macrófagos tisulares. Una vez ocurrida esta maduración final, no regresan a la circulación sanguínea, cosa que sí hacen los linfocitos. Los monocitos son células fagocitarias de vida larga, que conforman el llamado sistema mononuclear fagocitario. Los monocitos transformados en macrófagos son células de gran de desplazarse, fagocitar y sintetizar enzimas lisosómicas hidrolíticas repetidas veces. Sus funciones son las mismas en todos los tejidos, aunque suelen recibir distintos nombres, según su ubicación: macrófagos tisulares, macrófagos alveolares, células de Kupffer, microgliocitos y osteoclastos. Con la excepción de los osteoclastos, todos tienen la capacidad de fagocitar y destruir patógenos tales como protozoarios, bacterias, hongos y virus, así como células infectadas por virus, células tumorales transformadas y restos celulares. Son capaces de procesar los antígenos de los patógenos fagocitados y presentar estos antígenos a los linfocitos, dando inicio a la cascada de eventos llamada respuesta inmune. También producen sustancias que estimulan la generación de nuevos granulocitos (granulopoyesis) y glóbulos rojos (eritropoyesis). Su función como fagocitos los hace muy abundantes en las infecciones crónicas bacterianas 11 Granulocitos Existen tres tipos de leucocitos granulocitos: Neutrófilos, eosinófilos y basófilos, los cuales se distinguen morfológicamente por el contenido y las características tintoriales de sus gránulos de secreción (gránulos específicos). Todos los granulocitos maduros tienen entre 12 y 15 micrómetros de diámetro, poseen un núcleo multilobulado, cuyo nucléolo no es evidente, ya que la cromatina suele ser densa. El citoplasma es abundante, pálido y en el encontramos tanto los gránulos específicos como los azurófilos. Los granulocitos neutrófilos y eosinófilos son incapaces de renovar sus gránulos específicos una vez que los utilizan, por lo que degeneran y mueren rápidamente durante los procesos infecciosos en los que intervienen. Su corta vida es compensada por la alta velocidad de reemplazo a nivel de la médula ósea roja. Los granulocitos basófilos pueden renovar sus gránulos en cuestión de pocos días, por lo que su tasa de reemplazo celular es menor. Existen tres tipos: Neutrófilos, eosinófilos y basófilos, los cuales se distinguen morfológicamente por el contenido y las características tintoriales de sus gránulos de secreción (gránulos específicos). Todos los granulocitos maduros tienen entre 12 y 15 micrómetros de diámetro, poseen un núcleo multilobulado, cuyo nucléolo no es evidente, ya que la cromatina suele ser densa. El citoplasma es abundante, pálido y en el encontramos tanto los gránulos específicos como los azurófilos. Los granulocitos neutrófilos y eosinófilos son incapaces de renovar sus gránulos específicos una vez que los utilizan, por lo que degeneran y mueren rápidamente durante los procesos infecciosos en los que intervienen. Su corta vida es compensada por la alta velocidad de reemplazo a nivel de la médula ósea roja. Los granulocitos basófilos pueden renovar sus gránulos en cuestión de pocos días, por lo que su tasa de reemplazo celular es menor. 12 - Neutrófilos: Poseen gránulos específicos de tipo lisosómico, con la particularidad de que estos no poseen una afinidad tintorial definida, la cual es definida como neutra o heterófila (los gránulos no se tiñen o lo hacen débilmente con cualquier tipo de colorante, ver figura, abajo). Los neutrófilos son células muy móviles y tienen una limitada capacidad fagocitaria. En compensación, en cualquier especie son mucho más abundantes que los monocitos y pueden acumularse rápidamente en los tejidos infectados por bacterias. Eso los hace responsables de las reacciones agudas a las infecciones bacterianas (dentro de las primeras 24 horas). En estos casos, su número aumenta rápidamente en la sangre circulante (neutrofilia). La función fagocitaria de los neutrófilos depende de que el antígeno a fagocitar esté opsonizado, es decir, que haya sido previamente ligado a un anticuerpo, con el cual formará un complejo Ag-Ac. Esto significa que los neutrófilosson mucho más eficientes para eliminar aquellos antígenos similares a los de infecciones previas, para las cuales existe una adecuada memoria inmunológica. Otras funciones importantes llevadas a cabo por los neutrófilos incluyen la promoción de cambios en la permeabilidad vascular en el sitio de la infección y la liberación de factores químicos que atraen a más leucocitos (quimiotaxis), lo cual los convierte en los iniciadores del proceso inflamatorio y sus reguladores más activos. También activan la mielopoyesis (actividad generadora de células a nivel medular) y liberan sustancias de acción bactericida y promotores de la coagulación. 13 Diferencias entre especies Los neutrófilos de los carnívoros y la de mayoría de los herbívoros monogástricos se caracterizan por la casi total neutralidad de los gránulos específicos frente a los colorantes de rutina. En los suinos, rumiantes y seres humanos, los gránulos son débilmente heterófilos (ver figura Nº 1). - Eosinófilos: Los eosinófilos tienen una morfología similar a la de los neutrófilos: similar tamaño celular (12- 15 m) y forma del núcleo (polilobulado). En los frotis se distinguen por la presencia de gránulos acidófilos que se tiñen intensamente de rojo con las coloraciones rutinarias (H-E, Giemsa, Wright, Romanowsky). Los eosinófilos son fagocitos limitados, pero su principal característica funcional es la de ejercer control sobre los mecanismos locales de inflamación y las reacciones de hipersensibilidad. Fagocitan complejos Ag- Ac, bacterias opsonizadas y partículas inertes. Tienen particular importancia en el combate de las infestaciones parasitarias, las cuales provocan eosinofilia (aumento del número de eosinófilos circulantes). Sus gránulos de secreción poseen proteínas catiónicas, pocas de las cuales son bactericidas, pero que aparentemente poseen algunas propiedades biocidas contra protozoarios, nemátodos, ácaros y larvas de insectos. 14 Diferencias entre especies Los eosinófilos de carnívoros muestran pocos gránulos de poco tamaño (0,25 m), los cuales toman una coloración roja oscura en los frotis. En los rumiantes, el tamaño de los gránulos es igualmente pequeño, pero son más abundantes. En el equino, son muy abundantes, grandes (casi 1,0 m), se colorean intensamente de rojo y son refringentes, es decir, que desvían la luz; además, llegan a tapar al núcleo. En los suinos, los gránulos específicos de los eosinófilos son muy abundantes y llenan el citoplasma, pero no ocultan al núcleo (ver figuras 2A y 3). - Basófilos: Los basófilos son granulocitos similares a los eosinófilos, con similar tamaño, morfología y capacidad fagocitaria que responden a la presencia de bacterias, complejos Ag-Ac y factores quimiotácticos como las linfoquinas. Su capacidad fagocitaria y bactericida es limitada, pero son poderosos inductores de cambios en la permeabilidad vascular a nivel periférico. Sus gránulos específicos se tiñen con colorantes básicos y contienen grandes cantidades de histamina, heparina, ácido hialurónico y leucotrienos. En los roedores, los gránulos contienen además serotonina. Una de las funciones del basófilo, ligada a su contenido de heparina, es el mantenimiento de la fluidez sanguínea (la heparina es un anticoagulante natural) y la activación del metabolismo lipídico. 15 En el tejido conectivo, los basófilos no tiene la misma apariencia que en la sangre circulante, sino que son células más grandes, en ocasiones multinucleadas y ricas en gránulos basófilos, que reciben el nombre de células cebadas. Al igual que los macrófagos tisulares, se cree que las células cebadas tienen un doble origen: mieloide y mesenquimático. Las llamadas reacciones de hipersensibilidad (alergias, asma, choque anafiláctico) se deben primordialmente a la capacidad de los basófilos y células cebadas para fijar a su superficie las moléculas de inmunoglobulina tipo Ig E. La unión entre estas moléculas fijas y los antígenos específicos produce desestabilización de las membranas celulares y la liberación del contenido de los gránulos. Las reacciones alérgicas son, básicamente el resultado de la liberación de potentes sustancias vaso activas, tales como las histaminas. Diferencias entre especies Los basófilos circulantes son similares a los eosinófilos de cada especie, con la sola diferencia de la coloración de los gránulos específicos (ver figura 1). 16 3.1. Plaquetas (trombocitos en las aves): en los mamíferos, las plaquetas son fragmentos celulares anucleados, que juegan un papel fundamental en el proceso de coagulación sanguínea y en la retracción del coágulo. El citoplasma contiene mitocondrias, aparato de Golgi, citoesqueleto, lisosomas, glucógeno y gránulos de secreción de índole variada. Los gránulos contienen proteínas con actividad promotora de la coagulación, antiheparínicos, antiinflamatorios y promotores del crecimiento celular, estos últimos esenciales para activar la angiogénesis (reparación y creación de nuevos vasos sanguíneos). En las aves, las células plaquetarias conservan el núcleo, sin cambio de las funciones coagulativas, por lo que son llamadas trombocitos. Los trombocitos tienen cierta capacidad fagocítica, algo que no ocurre en las plaquetas. El proceso de la coagulación sanguínea: Las plaquetas y los trombocitos reaccionan ante los cambios abruptos en el suave revestimiento endotelial. Así, una ruptura vascular, una placa de ateroma o un daño endotelial de origen inflamatorio, provocan la aparición de remolinos y contracorrientes locales, lo cual induce la agregación plaquetaria: las plaquetas se unen entre sí y a la lesión endotelial formando un tapón hemostático primario. Tras la agregación, las plaquetas liberan el contenido de sus gránulos. Las sustancias liberadas interactúan con factores plasmáticos, creando una cadena de reacciones en la cual intervienen hasta 13 proteínas plasmáticas, provocando finalmente la polimerización local del fibrinógeno, el cual se transforma en una malla de fibrina. Esta malla atrapa más plaquetas, así como glóbulos rojos y leucocitos, formándose el tapón hemostático secundario, de mayor tamaño. 17 18 Figura Nº 1: Frotis de sangre canina.- A: 5. linfocito; 7. neutrófilo; 9. plaqueta; B: 1. basófilo. Coloración de Giemsa. X 625. Tomado de Bacha y Wood, 1991. Figura Nº 2: Frotis de sangre canina.- A: 2. eosinófilo; 10. eosinófilo degranulado; B: 3. glóbulo rojo de apariencia normal; 6. monocitos. Coloración de Giemsa. X 625. Tomado de Bacha y Wood, 1991. A B A B 19 Figura Nº 3: A. Frotis de sangre equina.- 3. Eosinófilo; obsérvese la característica agrupación de los hematíes en pilas de moneda. B: Frotis de sangre bovina 1. Eosinófilo. Comparece el tamaño, número y coloración de los gránulos eosinófilos en A, B y 2A. Coloración de Giemsa. X 625. Tomado de Bacha y Wood, 1991. Figura Nº 4: Frotis de sangre de ave. Los glóbulos rojos son ovalados y poseen núcleo. 8. trombocitos; estos se caracterizan por ser ovales, con citoplasma granular y vacuolado (9). Los gránulos son de color rojo-magenta. Coloración de Giemsa. X 625. Tomado de Bacha y Wood, 1991 A B 17 TABLA Nº 1 VALORES HEMATOLÓGICOS DE REFERENCIA EN LOS MAMÍFEROS DOMÉSTICOS 1. HEMOGRAMA Y RECUENTO PLAQUETARIO DETERMINACIÓN UNIDADES USA UNIDADES SI CANINO FELINO BOVINO EQUINO PORCINO OVINO CAPRINO Hematocrito % X10-2 l / l 37-55 (25-34)a 30-45 (25-34)a 24-46 32-48 36-43 27-45 22-38 Hemoglobina total g/dl X 10 g/l 12-18 08-15 08-15 10-18 09-13 09-15 08-12 ERITROCITOS X 106 / l X 1012 /l 5,5-8,5 05-10 05-10 06-12 05-07 09-15 08-18 Reticulocitos % % 0-1,5 0-1 0 0 0-12 0 0 VCM fl (m3) fl (m3) 60-77 39-55 40-60 34-58 52-62 28-40 16-25 HbCM pg (10-12 g) pg (10-12g) 19,5-24,5 13-17 11-17 13-19 17-24 08-12 5,2-08 CHCM g/dl (g%) X 10 g/l 32-36 30-36 30-36 31-37 29-34 31-34 30-36 Recuento plaquetario X 105 / l X 1011 / l 2-9 3-7 1-8 1-6 2-5 2,5-7,5 3-6 a. cachorros. VCM: volumen corpuscular medio. HbCM: Hemoglobina corpuscular media. CHCM: Concentración de hemoglobina corpuscular media. FUENTE: Manual Merck de Medicina Veterinaria. 3ª Edición 18 TABLA Nº 2 VALORES HEMATOLÓGICOS DE REFERENCIA EN LOS MAMÍFEROS DOMÉSTICOS 2. LEUCOGRAMA RELATIVO (%) Y ABSOLUTO DETERMINACIÓN UNIDADES USA UNIDADES SI CANINO FELINO BOVINO EQUINO PORCINO OVINO CAPRINO Leucocitos X 103 /l X 109 /l 06-17 5,5-19,5 04-12 06-12 11-22 04-12 04-13 Neutrófilos segmentados % % 60-70 35-75 15-45 30-75 20-70 10-50 30-48 X 103 /l X 109 /l 03-11,4 2,5-12,5 0,6-04 03-06 02-15 0,7-6,0 1,2-7,2 Neutrófilos en banda (juveniles) % % 0-3 0-3 0-2 0-1 0-4 0 raros X 103 /l X 109 /l 0-0.3 0-0.3 0-0.12 0-0.1 0-0.8 0 -------- Linfocitos % % 12-30 20-55 45-75 25-60 35-75 40-75 50-70 X 103 /l X 109 /l 1-4.8 1.5-7 2.5-7.5 1.5-5 3.8-16.5 2-9 2-9 Monocitos % % 3-10 1-4 2-7 1-8 0-10 0-6 0-4 X 103 /l X 109 /l 0.15-1.35 0-0.85 0.025-0.85 0-0.6 0-1 0-0.75 0-0.55 Eosinófilos % % 2-10 2-12 2-20 1-10 0-15 0-10 1-8 X 103 /l X 109 /l 0.1-0.75 0.1-0.75 0-2.4 0-0.8 0-1.5 0-1 0.05-0.65 Basófilos % % raros raros 0-2 0-3 0-3 0-3 0-1 X 103 /l X 109 /l 0-0.2 0-0.3 0-0.5 0-0.3 0-0.12 FUENTE: Manual Merck de Medicina Veterinaria 3ª Edición 19 4. TEJIDO MIELOIDE Y HEMATOPOYESIS 4.1. TIPOS 4.2. CARACTERÍSTICAS HISTOLÓGICAS Y FUNCIONALES 4.3. HEMATOPOYESIS: TEORÍA UNITARIA -ERITROPOYESIS -GRANULOCITOPOYESIS -TROMBOCITOPOYESIS -AGRANULOCITOPOYESIS La médula ósea, o tejido mieloide, es el sitio primario de producción de todas las células sanguíneas, proceso denominado hematopoyesis. Esta función depende de la capacidad medular para atraer y mantener una reserva permanente de células germinales de estirpe mesodérmica, que conservan la habilidad de proliferar y diferenciarse en una gran diversidad de tipos de células sanguíneas. TIPOS: existen dos tipos de tejido mieloide: activo e inactivo. Durante la infancia, el espacio medular de todos los huesos está ocupado por tejido mieloide activo, el cual es denominado normalmente médula ósea roja. La médula ósea roja es un tejido gelatinoso y semilíquido, el cual contiene todas las familias y etapas de la hematopoyesis (ver figura abajo). En la vida adulta, solo el diploe de los huesos planos conserva médula ósea roja; por su parte, en el espacio medular de los huesos largos, la médula ósea roja se atrofia y es reemplazada casi totalmente por tejido adiposo, denominado médula ósea amarilla, la cual es inactiva desde el punto de vista de la función hematopoyética. Debido a que siempre queda una pequeña cantidad de células germinales en reposo, el estado inactivo de la médula ósea amarilla es reversible, si las necesidades corporales lo exigen. 20 La médula ósea roja y los órganos del sistema linfático constituyen los únicos y definitivos órganos encargados de la hematopoyesis en el animal nacido. En el embrión, las primeras células sanguíneas con capacidad para transportar oxígeno, se originan en el saco vitelino, junto con los primeros vasos sanguíneos. Posteriormente, durante la vida fetal, los órganos hematopoyéticos son el hígado y el bazo, a partir de los cuales surgen las células germinales que colonizarán el espacio medular de los huesos poco antes del nacimiento. En casos crónicos de anemia hemorrágica, como es el caso de las infestaciones parasitarias por helmintos, si la totalidad de la médula ósea no es suficiente para reemplazar el tejido sanguíneo perdido, pueden aparecer focos eritropoyéticos en el hígado, riñón y bazo. CARACTERÍSTICAS HISTOLÓGICAS Y FUNCIONALES 21 Los vasos nutricios de los huesos llegan hasta el espacio medular de estos, donde se dilatan hasta que el endotelio se relaciona con el endostio a través de una fina adventicia de tejido conectivo reticular, formado por células retículo- adventiciales, no por fibras de colágeno III (ver figura). En el espacio ocupado por la adventicia, se ubican áreas llamados compartimientos hematopoyéticos, cuyos productos (células maduras), llegan a la circulación atravesando el endotelio. Es decir, que la sangre circulante y el tejido mieloide propio no están en contacto (ver figura a la izquierda). Las células retículo- adventiciales pertenecen a la estirpe de células mesenquimatosas lipogénicas, así que se transforman en adipocitos durante los períodos de inactividad medular. Estos adipocitos no son tan solo un relleno removible, también son estimuladores de la granulopoyesis. Tanto el tejido adiposo como la adventicia vascular disminuyen durante los períodos de intensa actividad hematopoyética. Corte medial de un embrión de mamífero en etapa de néurula temprana. Las islas de color rojo en el saco vitelino representan las zonas de angiogénesis y hematopoyesis primaria. 22 HEMATOPOYESIS. TEORÍA UNITARIA La teoría hematopoyética más aceptada, por su simplicidad, es la que plantea la existencia de un tipo de célula germinal totipotencial, es decir, capaz de generar todos los tipos celulares presentes en la sangre. Esta célula es denominada hemocitoblasto, ya que es bioquímica y morfológicamente idéntica a la célula madre que da origen a los vasos sanguíneos y células circulantes del embrión y que aparentemente persiste en la médula ósea roja durante toda la vida del individuo. Los hemocitoblastos proliferan, diferenciándose algunos de ellos en dos nuevos tipos de células germinales pluripotenciales, denominadas respectivamente célula germinal mieloide y célula germinal linfoide. El planteamiento teórico más simple postula que la célula germinal mieloide da origen a las células madre unipotenciales de las estirpes eritrocítica, trombocítica, granulocítica y monocítica; mientras que la célula germinal linfoide da origen a las líneas de linfocitos T, B y células NK (asesinas naturales). El proceso general de generación celular, similar en todas las estirpes, empieza en una célula madre unipotencial, la cual siempre es de mayor tamaño que la célula final (20-30 m). La célula madre se caracteriza además por un núcleo grande, vesicular, con una relación Núcleo: Citoplasma baja (1:3 o 1:4). A medida que las células proliferan y maduran hacia etapas posteriores, el tamaño general disminuye, el núcleo se reduce, su cromatina se hace más compacta, la relación Núcleo: Citoplasma aumenta a 1:2 (casi 1:1 en los linfocitos) y desaparecen los nucléolos. En la estirpe eritrocítica, finalmente desaparece el núcleo. Así mismo, hay cambios a nivel citoplasmático que son específicos de cada estirpe celular. La excepción a esta regla es la línea trombocítica: las etapas intermedias están representadas por células más grandes que su célula madre. 23 Como la intención de estas notas es proporcionar información siguiendo un criterio que facilite el aprendizaje, debe quedar claro que hay términos diferentes para referirse a una misma etapa celular, según la fuente bibliográfica que se consulte. En primer lugar, tomemos el término hemocitoblasto. Originalmente este término se aplica estrictamente a las células sanguíneas embrionarias, originadas en el mesodermo del saco vitelino. Dentro del estudio de la hematopoyesis, el término se aplicó también a las células germinales unipotenciales dentro de una primera teoría denominada polifilética (origen múltiple) que establecía cinco hemocitoblastos diferentes, uno por estirpe celular. Luego se aplicó el término a las dos células germinales pluripotenciales, dentro de una teoría difilética o de doble origen yfinalmente, al plantearse la teoría monofilética, unitaria o del origen común, el término hemocitoblasto (Hcb) se aplicó a la célula madre totipotencial, última en ser identificada. Bajo esta teoría, las células germinales pluripotenciales conservan este nombre, con las siglas CMP, mientras que las células germinales unipotenciales (CMU) de cada estirpe dan origen las células llamadas Unidades Formadoras de Colonias o UFC. Es de hacer notar que, histológicamente, es muy difícil diferenciar entre el Hcb y cualquier UFC, lo que en principio justificó la teoría polifilética. Puesto que en estas notas se sigue la teoría unitaria o monofilética, tómese en cuenta que también se pretende simplificar la terminología, como podrá verse en el cuadro resumen presentado al final de estas notas. 24 Figura Nº 5: Modelo hematopoyético según la teoría unitaria. La doble línea separa los elementos medulares (arriba), de aquellos que pueden verse en la sangre periférica. El autor ha omitido al mieloblasto. Tomado de Leeson y col, 1990 24 CUADRO Nº 1 TEORÍA UNITARIA DE LA HEMATOPOYESIS HEMOCITOBLASTO MÉDULA ÓSEA CÉLULA GERMINAL (CMP) MIELOIDE CÉLULA GERMINAL (CMP) LINFOIDE ÓRGANOS LINFOIDES BAZO TIMO CMU ERITROIDE CMU TROMBOCÍTICA CMU GRANULOCÍTICA CMU MONOCÍTICA PRECURSOR NK PRELINFOCITO B PRELINFOCITO T UFC eritrocítica UFC trombocítica UFC Eosinofílica y basofílica UFC granulocítica y monocítica CÉLULA NK LINFOBLASTO B UFC2 LINFOBLASTO T UFC2 RUBRIBLASTO MEGACARIOBLASTO MIELOBLASTO MONOBLASTO LINFOCITO B LINFOCITO T PRORRUBRICITO PROMEGACARIOCITO PROMIELOCITO PROMONOCITO PLASMOCITO RUBRICITO MEGACARIOCITO MIELOCITO MONOCITO NORMOBLASTO PLAQUETAS METAMIELOCITO MACRÓFAGO TISULAR RETICULOCITO GRANULOCITO EN BANDA (E, B, N) ERITROCITO CMU: célula madre unipotencial UFC: unidad formadora de colonias NK: asesina natural
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