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detalles de la fisiología de los leucocitos, los tipos, la cuantificación, ciclo vital propiedades y funciones y mas ...

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Fisiología de los leucocitos

ÍNDICE 1. Introducción: Leucocitos. Características 2. Tipos de leucocitos 3. Cuantificación 4. Leucopoyesis. Regulación 5. Ciclo vital 6. Propiedades y funciones 7. Bibliografía

1) INTRODUCCIÓN: LEUCOCITOS.CARACTERÍSTICAS Los leucocitos o glóbulos blancos son uno de los elementos formes, junto con los hematíes y las plaquetas, y con el plasma forman la sangre. (1) Son células sanguíneas que intervienen en el sistema inmunitario. Dichas células se producen en la médula ósea, y se encuentran en la sangre y en los tejidos linfáticos. Como toda célula perteneciente al torrente sanguíneo suelen tener una vida relativamente corta, por lo que están en continua renovación, en concreto, los leucocitos se forman a través del proceso de leucopoyesis. (1,2) Los leucocitos desempeñan un papel fundamental en cuanto a la protección del cuerpo se trata. Son un tipo de unidades móviles del sistema de protección de la sangre y son transportadoras específicas a zonas de inflamación, donde actúan como barrera de defensa contra microorganismo invasores. Entre las múltiples funciones que serán desarrolladas con posterioridad, destaca el proceso de diapédesis y el quimiotactismo, además de la fagocitosis del agente extraño. (2) Estas células sanguíneas constan de un tipo de características específicas que aumentan su eficacia como parte protectora del organismo, que serán explicadas más adelante. (2) Dichos elementos formes presentan un núcleo y otros orgánulos, pero no contienen hemoglobina. Se clasifican diferenciándose en granulares o agranulares, esto varia en si tienen gránulos citoplasmáticos importantes que contengan sustancias químicas o no. A su vez subdividen en granulocitos, que forman parte de los granulares, los neutrófilos se encargan de la inmunidad inespecífica, y los monocitos/macrófagos y linfocitos que son dos tipos de leucocitos agranulares que se responsabilizan de las reacciones inmunitarias específicas. (1,2) Todos los tipos de leucocitos se encargan de la protección del organismo, aunque cada tipo a su vez tiene una correspondencia especial en dicha tarea. (1) 2) TIPOS DE LEUCOCITOS Hay cinco tipos de glóbulos blancos que podemos clasificar según la presencia o ausencia de gránulos y las características tintoriales de su citoplasma. Distinguimos entre:

•

Granulocitos: tienen grandes gránulos en el citoplasma llenos de sustancias químicas visibles mediante técnicas de tinción. !

•

Agranulocitos: no contienen gránulos citoplasmáticos. (3) !

! ! !

GRANULOCITOS: Existen tres tipos que se denominan de acuerdo con las características de tinción del citoplasma: 1. Neutrófilos: Se llaman así ya que sus gránulos se tiñen de color rosa púrpura con los colorantes neutros, además son pequeños y numerosos. Estas células miden 12-15 µm de diámetro y tienen una forma esférica. Su núcleo es multilobulado, por lo que también reciben el nombre de leucocitos polimorfonucleares o polis. Del total de GB constituyen un 65%. Son muy móviles y tienen gran capacidad fagocítica gracias a los lisosomas que contienen sus gránulos, pueden emigrar de los vasos y penetrar en los espacios hísticos, proceso denominado diapédesis. (3,4) 2. Eosinófilos: Contienen numerosos y grandes gránulos citoplasmáticos que se tiñen de naranja con los colorantes ácidos, por ejemplo, la eosina. Estas células miden 10-12 µm de diámetro y también presentan forma esférica. Por lo general, su núcleo es bilobulado. Representan un 2-5% de los GB. Son muy numerosos en el recubrimiento de los aparatos respiratorio y digestivo. Aunque son fagocitos más débiles, son capaces de proporcionar protección frente a las infecciones causadas por gusanos parásitos y a las reacciones alérgicas. (3,4) 3. Basófilos: Sus gránulos se tiñen de rojo púrpura oscuro con los colorantes básicos. Tienen forma esférica y son relativamente grandes, miden 11-14 µm de diámetro. Sin embargo, son los GB menos numerosos, alcanzando sólo el 0,5-1% del total de leucocitos. Sus núcleos tienen una forma que recuerda a la letra S, pero aun así estos son borrosos. Son móviles y tienen capacidad de diapédesis, además sus gránulos citoplasmáticos contienen histamina; una sustancia química importante en la respuesta inflamatoria; y heparina, un anticoagulante. (3,4)

AGRANULOCITOS: Existen dos tipos: 1. Linfocitos: son los glóbulos blancos de menor tamaño, ya que presentan un diámetro aproximado de 6-8 µm. Tienen núcleos grandes y esféricos que están rodeados por una pequeña cantidad de citoplasma, la cual se tiñe de azul claro. Junto con los neutrófilos, los linfocitos son los leucocitos más numerosos. Constituyen prácticamente el 25% de toda la población de glóbulos blancos. Existen dos tipos de linfocitos que desempeñan un papel muy importante en la inmunidad: los linfocitos T y los linfocitos B. Los linfocitos T atacan directamente las células infectadas o cancerosas, mientras que los linfocitos B fabrican anticuerpos frente a antígenos específicos. (3,4) 2. Monocitos: son los glóbulos blancos más grandes. Presentan núcleos oscuros con forma de judía que están rodeados por grandes cantidades de un citoplasma muy característico debido a su color azul grisáceo. Se trata de células móviles y muy fagocíticas que son capaces de absorber células infectadas por virus y bacterias de gran tamaño. (3,4) 3) CUANTIFICACIÓN Los valores normales de glóbulos blancos presentes en sangre es 4,500 a 11,000 GB por microlitro (de 4.5 a 11.0 × 109/L). Los rangos pueden variar ligeramente entre distintos laboratorios. Algunos usan diferentes formas de medición o pueden analizar distintas muestras. (3) Con el recuento de leucocitos se pretende contabilizar la cantidad total de este tipo de células en la muestra de sangre analizada. Se incluye sistemáticamente en un hemograma, que es una prueba frecuentemente solicitada en cualquier análisis rutinario. (3) El ser humano adulto tiene unos 7.000 leucocitos por microlitro de sangre. Entre todos los leucocitos, los porcentajes normales de los diferentes tipos son aproximadamente los siguientes:

Neutrófilos polimorfonucleares

62%

Eosinófilos polimorfonucleares

2,3 %

Basófilos polimorfonucleares

0,4 %

Monocitos

5,3 %

Linfocitos

30%

Los parámetros normales en niños oscilan entre 150-400 x 109//L, siendo normales cifras hasta 500 x 109//L en sangre. (3) Un número de plaquetas inferior a 100 x 109//L se denomina trombopenia y un valor superior a 400 x 109//L trombocitosis. (3)

4) LEUCOPOYESIS. REGULACIÓN Leucopoyesis La leucopoyesis constituye uno de los procesos de la hematopoyesis. Puede definirse como el proceso fisiológico de formación, desarrollo, maduración y especialización de los leucocitos. Al igual que todas las células sanguíneas, los leucocitos comienzan su vida en la médula ósea a partir de un único tipo de célula, la célula precursora multipotencial, que es estimulada por una hormona leucopoyética específica. Posteriormente dicha célula se esparce y madura hasta convertirse en células blancas como son los granulocitos, que se dividen en neutrófilos, eosinófilos, basófilos; y agranulocitos, que serían monocitos y linfocitos. (3) Génesis de los leucocitos Dentro de los leucocitos, los granulocitos se forman en su totalidad en la médula ósea, así como los monocitos. Sin embargo, los linfocitos tienen un origen linfoide. (3) Génesis de granulocitos y monocitos De la unidad formadora de colonias de granulocitos y monocitos, se forman dos tipos de células: mieloblastos y monoblastos.

•!El mieloblasto se multiplica y se transforma en promieloblasto, el cual se vuelve a

multiplicar para dar origen al mielocito. (3) A partir de este momento, se trata de procesos de maduración, ya no de división. El mielocito al madurar se transforma en metamielocito, el cual vuelve a madurar para originar un polinuclear, que vuelve a experimentar este proceso para dar lugar a un granulocito segmentado (uno de los dos tipos de granulocitos), para posteriormente dar lugar a neutrófilos, basófilos y eosinófilos. (3) Sin embargo, algunos autores discrepan sobre esta teoría, ya que consideran que hay una vía común hasta el mielocito y que, a partir de este momento, se bifurcan en 3 vías: una para neutrófilos, otra para basófilos y una tercera para eosinófilos. (3,5) •!Cuando el monoblasto se divide, da lugar a un promonocito, el cual madura para dar lugar a los monocitos, que se vierte a la circulación sanguínea como una célula joven, ya que dicho monocito va a transformarse en macrófago al entrar en los distintos tejidos. (3) Génesis de los linfocitos Podemos distinguir dos tipos de linfocitos, linfocitos B y linfocitos T. Todos ellos tienen un progenitor linfoide común, la medula ósea. (3,7,8) Génesis de linfocitos B La diferenciación de los linfocitos en linfocitos B tiene lugar en la médula ósea, en base a una serie de estadíos: 1. a) Célula PRO-B. 2. b) Célula PRE-B. 3. c) Célula B inmadura. 4. d) Linfocito B maduro. (7,8) Los linfocitos B presentan en su membrana una inmunoglobulina específica, que actúa como receptor de antígenos. (3,7,8) La célula madre linfoide comienza expresando moléculas propias del tipo B, que no expresan ningún tipo de gen de Ig. Cuando esto ocurre, la célula se encuentra en el

estadío pro-B, la cual pasa a ser del tipo pre-B, cuando en ella se expresa un gen de la Ig. Cuando se encuentra en estas fases, todavía no es capaz de reaccionar frente a ningún antígeno, pero sí lo será cuando, al pasar por el estadío de “célula B inmadura, llegue al de Linfocito B maduro. (3,7,8) Génesis de linfocitos T Los linfocitos T maduran en el timo y, al igual que los B, pasan por una serie de estadíos antes de su maduración completa: 1. a) Célula PRO-T. 2. b) Célula PRE-T. 3. c) Timocito. (3,7) La célula pro-T es la primera célula precursora de linfocitos T. En el núcleo de algunas de estas células tiene lugar un proceso de recombinación de genes que codifican la cadena β del TCR (receptor de linfocitos T) por medio de un enzima (VDJ recombinasa). (3,7) Si este proceso de recombinación es llevado a cabo con éxito y se sintetiza una cadena β, las células pro-T pasan a denominarse células pre-T. En este estadío comienza la recombinación de las células α. Si una célula no es capaz de sintetizar una cadena α y el TCR al completo, esa célula se muere. (3,7) La célula inmadura superviviente recibe el nombre de timocito, el cual, durante el proceso de maduración se diferencia en Linfocito T cooperador (CD4+) y linfocito T citotóxico (CD8+). Estos linfocitos son trasladados a la circulación sanguínea y al sistema linfático y se activan cuando entran en contacto con un antígeno, gracias a receptores que presentan en su superficie externa. Así, los linfocitos T son capaces de reaccionar frente a agentes patógenos y células tumorales. (3,7) Regulación Los factores estimulantes de colonias de granulocitos (CSFs), las interleuquinas o interleucinas, son un conjunto de citoquinas (proteínas que actúan como mensajeros químicos a corta distancia) producidas mayoritariamente por los glóbulos blancos, que estimulan el proceso de leucopoyesis. Su función principal es regular los eventos relacionados con la producción de glóbulos rojos, como pueden ser la activación,

diferenciación o proliferación, secreción de anticuerpos, la quimiostaxis o la regulación de otras citocinas, entre otros. (3,5,6) Una de las funciones principales de los leucocitos es la defensa frente a agentes infecciosos. La sepsis se produce debido a que el sistema inmunológico reacciona de forma exagerada ante una infección o lesión, produciendo niveles excesivos citoquinas que atraen a las células inmunes. Los altos niveles de esas células secretan más citoquinas y esta gran cantidad de citoquinas recluta células aún más inmunes, alimentando un círculo vicioso. (3,5,6) En lugar de parar la infección inicial, los factores inmunes atacan los tejidos y órganos del cuerpo, causando insuficiencia orgánica y la muerte. Muchos aspectos del mecanismo detrás de la sepsis se conocen poco y como se sabe la IL-3 (interleuquina 3) contribuye a la producción y proliferación de varios tipos de células blancas de la sangre. (9) En condiciones normales, una persona produce alrededor de 100.000 millones de leucocitos por día. En un volumen de sangre determinado, el número de glóbulos blancos se expresa en términos de células por microlito de sangre. En su totalidad, el número puede oscilar entre 4000 y 11000 por microlitro. (3,6) Sin embargo, estos valores no siempre se encuentran dentro del rango. Un exceso o un defecto de células en sangre es indicio de la existencia de un trastorno. (3,6) La leucopenia es una disminución del número de leucocitos por debajo de 4000 células por microlito de sangre. Puede estar causada por la ingesta de varios fármacos, enfermedades como el lupus, nutrición deficiente por falta de vitaminas, proteínas; problemas renales o en el bazo, irregularidades en la médula ósea como el síndrome de Kostmann o la neuropenia severa congénita. (6) La leucocitosis es un aumento del número de glóbulos blancos por encima de 11000 células por microlito de sangre. Entre sus causas cabe destacar una respuesta normal del organismo frente a determinados fármacos, como los corticosteroides, o bien para ayudar a combatir una infección. No obstante, también puede deberse a una neoplasia de la médula ósea, debido a la presencia de una leucemia o un tumor. (6)

Cabe destacar también algunos trastornos que sólo afectan a uno de los cinco tipos de leucocitos: •

Neutropenia: número anormalmente bajo de neutrófilos. !

•

Leucocitosis neutrófila: cantidad anormalmente alta del número de neutrófilos. !

•

Linfocitopenia: número anormalmente bajo de linfocitos. !

•

Leucocitosis linfocítica: cantidad anormalmente alta del número de linfocitos. (6) ! A pesar de ellos, existen otros trastornos que implican a dos o más tipos de glóbulos blancos, o incluso, a los cinco. Las alteraciones más comunes son las relacionadas con los linfocitos y los neutrófilos. Las relacionadas con los monocitos y los eosinófilos son menos frecuentes, y las relacionadas con los basófilos son muy raras. (6,9)

5) CICLO VITAL Granulocitos Los granulocitos tras salir de la médula ósea, donde se forman, tienen una vida de unas 4-8 h circulando en la sangre. En cambio, en los tejidos, su vida aumenta a unos 4-5 días. Cuando se da una infección tisular grave, su vida total se acorta debido a que actúan con mayor rapidez y eficacia. (3) Monocitos Los monocitos, tras su formación en la médula ósea salen a la sangre en la cual tienen una vida corta, de 10 a 20 h. Tras su paso a los tejidos, sufren un aumento de tamaño hasta convertirse en macrófagos tisulares, forma en la que pueden vivir meses a no ser que sean destruidos en las funciones fagocíticas. (3) Linfocitos Los linfocitos tienen una vida de semanas o incluso meses, dependiendo de su grado de necesidad en el organismo. Entran junto con la linfa en la sangre y unas horas después salen de ella a los tejidos mediante diapédesis (paso de leucocitos u otros elementos formes a través de los

capilares sanguíneos), pudiendo vivir durante meses o años. Después, regresan a la linfa y vuelven a la sangre creando un circuito circulatorio continuo. (3) 6) PROPIEDADES Y FUNCIONES Las propiedades de los glóbulos blancos se relacionan con las funciones de los mismos, destacando la respuesta inmunitaria y de defensa del organismo frente a factores externos y microorganismos patógenos. (3) •

Movimiento ameboideo. Es la capacidad que presentan estas células para desplazarse independientemente por los tejidos. Esto lo logran con la emisión de pseudópodos, siendo los neutrófilos las células que mayor capacidad tienen para realizar este movimiento, siguiéndoles los linfocitos y los macrófagos (3,5) !

•

Diapédesis. Es la capacidad de poder atravesar las paredes capilares a través de sus poros mediante el deslizamiento de la misma o una parte de esta por el poro. Los neutrófilos y monocitos son los que presentan esta capacidad de escurrirse. Con esta propiedad los leucocitos son capaces de llegar al foco de lesión y combatir para mantener el organismo en buenas condiciones. (3,5) !

•

Quimiotaxis. Es la capacidad de los neutrófilos y macrófagos de ser atraídos o repelidos de una zona o foco de inflamación. Esto se debe al gradiente de concentración de la sustancia quimiotáctica. Al inflamarse un tejido, se forman ciertas citocinas y partículas positivas que atraen a los glóbulos blancos al foco infeccioso para combatir dicha irregularidad. (3,5) !

•!!Fagocitosis. Capacidad que presentan los monocitos y neutrófilos para eliminar

y/o destruir sustancias y microorganismos patógenos. Se lleva a cabo del siguiente modo: 1. La adhesión de la partícula extraña a la superficie celular del fagocito. 2. La emisión de pseudópodos por parte del fagocito, tendiendo a abrazar la partícula extraña. 3. La invaginación de la membrana celular con penetración de la partícula extraña en el interior de la célula.

4. El aislamiento del material fagocitado al interior de la célula, en una vacuola de fagocitosis, rodeada de una membrana propia derivada de la membrana celular. (3,5) Una vez formada la vacuola, ésta va a ponerse en contacto con los lisosomas primarios de la célula fagocitaria. Las membranas del fagosoma y del lisosoma se funden formando el fagolisosoma o lisosoma secundario. (3,5) Para que aumente la probabilidad de que una partícula sea fagocitada, su superficie debe de ser rugosa y las sustancias deben de estar cargadas electropositivamente, ya que en caso contrario el fagocito repelerá a las sustancias de superficie que porten este tipo de cargas negativas. Además, es importante la combinación de materiales extraños con una especie de anticuerpos proteínicos, las opsoninas, ya que permite la adhesión a su superficie y así favorecer al proceso. (3,5) Posteriormente, se lleva a cabo su digestión enzimática. Los lisosomas contactan con la vesícula fagocítica, se fusionan las membranas y vierten en ella enzimas digestivas. Pasará a ser una vesícula digestiva y comenzará a digerir sustancias en su interior. El resultado dará lugar a moléculas que puedan atravesar la membrana. El cuerpo residual (lo que queda de la vesícula digestiva) se eliminará en el citoplasma. (3,5)

7) BIBLIOGRAFÍA 1. Pocock G, Richards CD. Fisiología humana. La base de la medicina. 2oed. Reino Unido: Elsevier-Masson;2010. (255-9) 2. López- Gallardo M, Gal-Iglesias B, Martin-Velasco AI, Prieto-Montalvo J. Bases de la fisiología. 2oed. Madrid, España: Tébar; 2007. 3. Guyton, A.C. Hall, J.E. Tratado de fisiología médica. 13a ed. Madrid: Elsevier; 2016. 4. Murray PR, Rosenthal KS, Kobayashi GS, Pfaller MA. Medical microbiology. 4th ed. St. Louis: Mosby; 2000. 5. Tratamiento CY. han demostrado que se trata de un proceso en su mayor parte de naturaleza inmunológica, que no requeriría un aporte especial de energía. En la superficie de las células fagocitarias existirían receptores espe-. 1973;(1968).

[Consultado: 18 de octubre de 2019]. Disponible en: http://webs.academia.cat/revistes_elect/view_document.php?tpd=2&i=3237 6. Territo M. Introducción a los trastornos de los glóbulos blancos (leucocitos). introducción-a-los- trastornos-de-los-glóbulos-blancos-leucocitos @ www.msdmanuals.com [Internet]. [ Consultado: 22 de octubre de 2019]. Disponible en: https://www.msdmanuals.com/es- es/hogar/trastornos-de-lasangre/trastornos-de-los-glóbulos-blancos-leucocitos/introducción- a-lostrastornos-de-los-glóbulos-blancos-leucocitos 7. Fernández E, González A, Lorenzo S. Linfocitos T y B. Clasificación. Receptores. Generación de diversidad: mecanismos moleculares. Capacidades funcionales. articulo @ dialnet.unirioja.es [Internet]. [Consultado: 20 de octubre de 2019]. Disponible en: https://dialnet.unirioja.es/servlet/articulo?codigo=1252689 8. Brandan DN, Ma D, Aguirre F, Lu...