TEMA 2. Organos Hematopoyeticos Bueno PDF

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impartido por Gervasio....

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TEMA 2: ÓRGANOS HEMATOPOYETIC OS 1. CONCEPTOS BÁSICOS Los órganos hematopoyéticos son aquellos que están especializados en la producción y la maduración de células sanguíneas, es decir, intervienen en la formación de células sanguíneas. Se especializaron dos tipos de tejidos hematopoyéticos con una distinción un poco artificial: -

Tejidos hematopoyéticos mieloides: Se consideraba que era la médula ósea, pero a día de hoy se sabe que en ella se forman todas las células sanguíneas (incluidos linfocitos). Tejidos hematopoyéticos linfoides: ya que se creía que los órganos que producían linfocitos eran diferentes al resto de órganos que producían los distintos tipos celulares.

Por tanto, esta distinción no es del todo correcta. Esta clasificación actualmente no tiene el sentido que tenía ya que antes se consideraba que el tejido linfoide producía los linfocitos y el tejido mieloide el resto de células sanguíneas. En los órganos hematopoyéticos se forman los tipos celulares sanguíneos y el proceso de formación de células sanguíneas se llama hematopoyesis, la cual pasa por 3 fases: 1. Fase mesoblástica, ocurre en el saco vitelino, una estructura extraembrionaria y se denomina mesoblástica porque en el mesodermo extraembrionario es donde están las células que generan las células sanguíneas. 2. Fase hepática, en el hígado. 3. Fase mieloide, asociada a la médula.

1.1. FASE MESOBLÁSTICA Comienza durante la segunda semana de gestación, disminuyendo paulatinamente y en el tercer mes de gestación, ya ha desaparecido la producción en esta zona. En este caso, son las células madre las que producen estas células sanguíneas, moviéndose estas células fuera del mesodermo, cambiando de localización y desplazándose paulatinamente al hígado y al bazo.

1.2. FASE HEPÁTICA Las células madre migran al hígado y, en menor proporción, al bazo. Una vez que alcanzan este, desarrollan su actividad. Esta fase comienza aproximadamente durante la 6ª-7ª semana de gestación y en el nacimiento, todavía queda un residuo de células madre que produce células sanguíneas en el hígado.

1.3. FASE MIELOIDE Consiste en que en esta fase las células madre desarrollan su actividad en la médula ósea roja. Si nos centramos en la gráfica, a partir del 4º mes de gestación es cuando tiene comienzo esta fase y, si miramos la gráfica, en el momento del parto, la médula ósea roja presenta una alta actividad en la formación de las células sanguíneas. En el organismo, el único sitio donde se generan células sanguíneas es en la médula ósea.

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2. MÉDULA ÓSEA Y LA FORMACIÓN DE CÉLULAS SANGUÍNEAS Ya hemos visto que la médula ósea es el tejido cuya misión principal es la formación de células de la sangre y, como se encarga de esto, dentro del mismo existe una elevada proporción de células, las cuales se encuentran en diferentes fases del proceso de formación, así como células madre y un tejido de sostén característico. -

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Tiene un peso bastante apreciable, en torno al 5-6% del peso corporal. Produce eritrocitos, granulocitos (neutrófilos, eosinófilos y basófilos), plaquetas (fragmentos celulares procedentes de megacariocitos), monocitos y también linfocitos B (se forman y maduran en la médula pero acaban su desarrollo en el bazo) y linfocitos T (los cuales se forman en la médula pero su proceso de maduración ocurre en el timo). ¿Dónde se localiza la médula ósea? Dependiendo del estado en que se analice. o En el recién nacido, está presente en el interior de casi todos los huesos o A medida que el individuo crece y madura, la zona donde se encuentra la médula ósea se restringe: en el adulto en muchos huesos planos y en la diáfisis de huesos largos (húmero y fémur). o En el adulto, además, zonas que antes era médula ósea roja se van sustituyendo por médula ósea amarilla.

2.1. ELEMENTOS CONSTITUTIVOS -

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En primer lugar, destacar que hay un armazón o andamio constituido por células reticulares, asociadas con unas fibras que se denominan fibras reticulares. Estas fibras están constituidas por colágeno tipo III y son sintetizadas por dichas células del mismo nombre. Es un armazón relativamente laxo que deja muchos huecos, en los cuales existen otros tipos celulares, como por ejemplo, adipocitos y también células madre de las células sanguíneas (células sanguíneas en diferentes fases de su formación). También presenta vasos sanguíneos en abundancia, pero NO vasos linfáticos. Asimismo, tiene nervios.

2.2. IMÁGENES (PRÁCTICO) En la imagen, se muestra cómo se organiza el armazón. Las células reticulares son células estrelladas con diversas prolongaciones que contactan con las prolongaciones de células vecinas, formando en su conjunto un esqueleto. Las células reticulares estrelladas tienen asociadas a ellas fibras reticulares. Aparecen los huecos en los que abundan vasos sanguíneos. En relación con estos, se muestran arteriolas pero la mayor parte son capilares sinusoides discontinuos (con auténticos agujeros en el endotelio, sin células ni lámina basal). En los huecos donde no están los sinusoides, quedan masas o regiones donde existen las células sanguíneas mencionadas: células madre, reticulares, células sanguíneas en formación (sobre todo, linfocitos en sus distintas fases de formación), también macrófagos y células adiposas. -

Células adiposas en blanco: gran gota lipídica. Sinusoides de color lila claro, con células. La mayoría de células tienen alrededor de 10 micras y su núcleo ha de ser algo más pequeño. Sin embargo, se aprecian células muy grandes con su núcleo también muy voluminoso (megacariocitos, sobre 60 micras de diámetro).

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Fotos blanco y negro: -

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En las imágenes vemos sinusoides y entre ellos, podemos observar distintos tipos celulares, destacando las células reticulares con prolongaciones y en su citoplasma, tiene RER (4), mitocondrias (2), aparato de Golgi y ribosomas libres. Estas células se parecen a las células del mesénquima, por lo que a veces se les llama células reticulares del mesénquima.

Imagen obtenida con m.e. de barrido: Los huecos que aparecen son de los sinusoides y, entre ellos, vemos masas de células sanguíneas en formación. Estos tienen discontinuidades en el endotelio. Falta la lámina basal y la célula endotelial. Las discontinuidades presentan un diámetro pequeño, apreciándose dificultades por parte de los linfocitos maduros a la hora de penetrar en los capilares. Estas son proporcionales al tamaño de la célula que tiene que pasar.

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2.3. FUNCIONES -

La principal función es la formación de distintos tipos celulares sanguíneos, los hemocitos. En la médula ósea roja, se están formando continuamente células sanguíneas y como componente fundamental tiene que haber células madre hematopoyéticas, las cuales: o Son escasas. o Mantienen la producción de células sanguíneas durante toda la vida del individuo. o Tienen varias capacidades:  Proliferación, células que se dividen mitóticamente.  Autorrenovación de las células de la progenie, parte es exactamente igual que la original.  Diferenciación: La otra parte de la progenie se va diferenciando para dar lugar a células sanguíneas. o No todas las células madre son iguales:

2.4. TIPOS DE CÉLULAS MADRE -

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Células madre hematopoyéticas pluripotenciales: Capaces de generar todos los tipos celulares sanguíneos. Son muy escasas y en la médula ósea roja solo existen 1millón-10millones de estas células (0,05% de todas las células nucleadas de la médula ósea). Células madre hematopoyéticas multipotencial: Cada una de ellas origina varios tipos celulares, pero no todos. En concreto, hay dos clases, las cuales presentan baja actividad mitótica (de división), son autorrenovables y también son de escaso número. o Linfoide: Originan linfocitos B y T. o Mieloide: Originan eritrocitos, granulocitos, monocitos y plaquetas. Células progenitoras (CFU): unidad formadora de colonias, CFC: células formadoras de colonias: Generalmente originan un solo tipo celular, aunque en determinados casos originan 2 tipos celulares. Tienen capacidad proliferativa con gran actividad mitótica y capacidad de autorrenovación.

2.5. ÁRBOL DE CÉLULAS SANGUÍNEAS Partimos de una célula madre hematopoyética pluripotencial, la cual da lugar a dos multipotenciales: una mieloide y otra linfoide. -

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Mieloide: o Unidad formadora de colonias de granulocitos-macrófagos o UFC-eosinófilos o UFC-basófilos o UFC-megacariocitos o UFC-eritrocitos. Linfoide: la célula madre linfoide reside en la médula ósea. o Células precursoras de linfocitos B (UFC de linfocitos B). Reside en la médula ósea. o Células precursoras de linfocitos T (UFC de linfocitos T). Se desplaza al timo y ahí termina su proceso de desarrollo.

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2.6. FUNCIONES SECUNDARIAS: -

Destrucción de hemocitos envejecidos. Interviene en mecanismos de defensa: o Produciendo anticuerpos, la llevan los linfocitos B. o Fagocitando posibles antígenos patógenos que lleguen al lugar, la llevan los neutrófilos.

3. CÉLULAS DEL SISTEMA INMUNITARIO Una vez que han sido producidas en la médula ósea roja, las células del sistema inmunitario suelen concentrarse en masas de tejido linfoide donde ejercen frecuentemente su actividad. A este pertenecen los tipos celulares linfocitos: -

Linfocitos T, intervienen en la inmunidad mediada por células. Linfocitos B / Células plasmáticas, intervienen en la defensa de tipo humoral, en la que intervienen los anticuerpos. Macrófagos, habitualmente en tejido conectivo, procediendo de los monocitos (células que están de paso en la sangre y que cuando llegan al tejido conectivo se transforman en macrófagos). Células dendríticas: Su origen es bastante elusivo, todavía no se conoce muy bien de donde proceden: cresta neural, monocitos… (los libros más recientes afirman esto). Sirven como células presentadoras de Ag, Ag procesados de otras células del sistema inmunitario.

La mayor parte de estas células se han formado en la médula ósea roja y estas suelen concentrarse en masas de tejido linfoide, donde hay una alta concentración de células del sistema inmunitario, prácticamente solo linfocitos. En estas ejercen su actividad. Estas se organizan agrupando diversas estructuras: -

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Una posibilidad es que constituyen un tejido linfoide difuso. o Presenta linfocitos en gran número regularmente dispersos. o No tienen un límite definido, por lo que no se ve una forma concreta. o Este tejido se localiza en la lámina propia de los aparatos digestivo, respiratorio y urogenital y determinadas regiones de órganos linfoides como los ganglios linfáticos y el bazo. La otra posibilidad es que el tejido linfoide se organice formando nódulos, por lo que hablamos de tejido linfoide nodular. o Contiene linfocitos que forman acúmulos densos, con una forma redondeada o esférica en una sección. Estos reciben el nombre de nódulos o folículos linfoides. 5

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Este tejido se localiza en diversas estructuras:  Corteza de los ganglios linfáticos.  Pulpa blanca del bazo.  Algunas zonas del tubo digestivo y aparato respiratorio (denominándose tejido linfoide asociado a mucosas, TLAM), con forma de nódulos.

Dos imágenes de las dos manifestaciones de tejido linfoide: -

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Lámina propia de la pared del intestino (izquierda) con glándulas tubulares (criptas de Lieberkuhn) y entre las glándulas hay tejido conectivo, observándose algunas con citoplasma con núcleo muy oscuro (linfocitos) y citoplasma rojizo que formarían el tejido linfoide difuso Nódulo linfático: En el tejido linfoide tienen una morfología característica, de forma más redondeada, vista en tres dimensiones tendría forma esférica.

El tejido linfoide forma parte integrante de unas entidades mayores, los órganos linfoides, los cuales se clasifican en dos tipos, los primarios y los secundarios:

3.1. ÓRGANOS LINFOIDES PRIMARIOS Son los órganos donde los precursores de los linfocitos (prolinfocitos) maduran, se vuelven inmunocompetentes (dan lugar a células inmunocompetentes). Son dos órganos: la médula ósea y el timo. 

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Maduración de los linfocitos B y T Linfocitos T: maduran en el timo. Los precursores se forman en la médula ósea y viajan alcanzando el timo donde maduran. Intervienen en la respuesta inmune mediada por células. Asimismo, intervienen en la frente a patógenos generalmente intracelulares, frente a células cancerígenas y frente a trasplantes de órganos, células y tejidos (los órganos que contienen los tejidos trasplantados tienen Ac contra las células que han sido trasplantadas, detectadas como Ag) . Existen diversos tipos de linfocitos T aunque nos centraremos en dos: o Linfocitos T citotóxicos (CD8+): Actúan contra los antígenos atacándolos. Se caracterizan porque en su membrana plasmática presentan la proteína CD8, por lo que se puede decir que son CD8+ (CD: cúmulo de diferenciación). Las células sanguíneas suelen presentar varias células del tipo CD. La proteína CD8 es un dímero, con dos cadenas polipéptidicas. Son los que actúan contra los Ag, atacándolos. o Linfocitos T helper o ayudantes o coadyudantes (CD4+): Estos linfocitos tienen en su membrana la proteína CD4, un monómero (una sola cadena polipeptídica). Por tanto, estos linfocitos son CD4+ y su principal función es la coestimulación de linfocitos T y B.

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Linfocitos B: Se originan y maduran en la médula ósea roja. Estos intervienen en la respuesta inmune de tipo humoral, la cual implica la secreción de anticuerpos y está dirigida frente a patógenos extracelulares. Los linfocitos B se transforman en: o Células plasmáticas: Tipo celular predominante en el tejido conectivo, encargadas de sintetizar anticuerpos. La unión Ag-Receptor permite que el linfocito B se transforme en una célula denominada linfoblasto, el cual mitóticamente genera un clon exactamente igual que él y sigue multiplicándose de manera que de esa progenie o conjunto de células, parte se transforma en células plasmáticas y la otra parte queda como células de memoria.

Una característica del proceso de maduración en la superficie de los linfocitos B es la adquisición de proteínas de superficie capaces de reconocer Ag específicos por medio de receptores en su membrana.

3.2. ÓRGANOS LINFOIDES SECUNDARIOS Estos linfocitos maduros se mueven a los órganos linfoides secundarios. Aquí se lleva a cabo una respuesta inmune: en esta zona tiene lugar la interacción Ag-receptor de Ag. Se ponen en contacto con el Ag y como consecuencia de ese contacto, se inicia una reacción inmunitaria. Los más importantes son: -

Ganglios linfáticos Bazo, cercano al riñón izquierdo. TLAM, tejido linfoide asociado a mucosas.

4. TIMO -

Es un órgano bilobulado, constituido por dos lóbulos, los cuales están unidos entre sí por una zona de tejido conectivo. El timo está relacionado con los grandes vasos que salen y entran del corazón, justo por delante de esos vasos. Tiene una característica importante y es su origen linfoepitelial (a partir de un epitelio, localizado en el tercer arco branquial durante el desarrollo embrionario). Este órgano se forma a partir de dos esbozos (color violeta en la imagen) procedentes del tercer arco branquial equidistantes con respecto a una línea media (como si fueran imágenes especulares). 7

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Inicialmente están muy separados pero según avanza el desarrollo terminan contactando en la línea media del organismo y cada uno de estos dos esbozos dará lugar a cada uno de los lóbulos del timo.

Este órgano no se encuentra en las mismas condiciones de tamaño y actividad durante toda la vida del organismo, sino que en condiciones normales es un órgano que va involucionando conforme el individuo va envejeciendo. En la niñez el timo tiene un tamaño grande (70g), mientras que en adulto tiene un tamaño ínfimo (atrofiado, solo 3g). Ese tamaño está relacionado con la actividad, ya que cuando es grande en la etapa de la niñez, el timo tiene una actividad alta (muy activo), mientras que en la etapa adulta es poco activo. Cuando hacemos una sección del timo en edad adulta, observamos que la mayor parte del timo se ha transformado en tejido adiposo. Esta involución parece ser reversible.

4.1. ORGANIZACIÓN HISTOLÓGICA -

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El timo es una estructura delimitada externamente por una cápsula de tejido conectivo que envuelve al órgano. De esta cápsula, surgen trabéculas (también de tejido conectivo) que se introducen hacia el interior de la masa del timo. Estas trabéculas dividen la masa del timo de forma incompleta en unidades más pequeñas denominadas lobulillos tímicos. El aspecto de la masa del timo no es homogénea, apreciándose la región más externa y superficial más oscura y en la región más interna tenemos otra zona notablemente más clara. Esta región se denomina corteza. La zona más clara localizada en 8

posiciones más internas se denomina médula.

4.2. LOBULILLO TÍMICO -

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Una de sus superficies está relacionada con la cápsula, cubierta externa de tejido conectivo anteriormente mencionada. Los límites laterales, sobre todo en las cercanías de la cápsula, son trabéculas de tejido conectivo, llegando hasta el final de la corteza. Hacia abajo, tenemos la médula donde no hay trabéculas (llegan hasta el final de la corteza) Las células presentes en el lobulillo tímico son variadas. o Unas que presentan diversos nombres son las células reticuloepiteliales o células reticular-epiteliales o simplemente epiteliales.  Estas células pueden ser de 6 tipos muy diversos dependiendo de su morfología, la cual es variable según el tipo y dependiendo del tipo, tienen una localización u otra: morfología variable relacionada con la localización.  Tienen origen epitelial (el resto de células epiteliales de otros órganos tienen origen mesodérmico). Por poner ejemplos: células estrelladas, células adosadas a las trabéculas, redondeadas…  Se distinguen bastante bien de los linfocitos: los núcleos de los linfocitos aparecen muy oscuros frente a los núcleos de estas células que son más voluminosos y más claros que los de los linfocitos. o Células dendríticas: Semejantes a las reticuloepiteliales, con forma estrellada. Son células presentadoras de antígeno. o Macrófagos: Representados como células redondeadas, distribuidas más o menos de un modo homogéneo. o Linfocitos: Distribuidos al azar. En la corteza, su densidad es alta y es lo que les da aspecto más oscuro mientras que en la médula, están dispuestos más dispersos (médula con aspecto más claro). Por ello, la oscuridad y claridad está relacionada con la densidad de los linfocitos. o Corpúsculos de Hassall: Estructura a nivel de la médula, conjunto de células reticuloepiteliales dispuestas concéntricamente respecto al centro. Vasos sanguíneos que entran y salen del timo a través de las trabéculas, muy relacionados con la corteza. (Se ven en la primera imagen a m.o. del timo)

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4.3. ORGANIZACIÓN HISTOLÓGICA Con la técnica de hematoxilina-eosina se aprecia un lobulillo tímico, destacando la corteza y la médula: -

En la corteza se aprecian los núcleos de los linfocitos muy oscuros, los de las células reticuloepiteliales más grandes y más claros, vasos sanguíneos y macrófagos.

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En la médula, se ven linfocitos laxamente en una concentración mo, apreciamos corpúsculos de

dispuestos más menor y, asimisHassall.

4.4. VASCULARIZACIÓN DEL TIMO En la corteza, se ven porciones de dos lobulillos y la médula relacionada con ellos. A través de las trabéculas discurren los vasos sanguíneos, existiendo una arteria y una vena trabecular. La arteria entra sangre hacia el interior de la masa del timo y la vena la emite hacia el exterior, en dirección contraria. 

Arteria trabecular

En la zona en que corteza y médula se juntan (unión cortic...