Granulocito | |
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Detalles | |
Sistema | Sistema inmunitario |
Identificadores | |
Malla | D006098 |
FMA | 62854 |
Términos anatómicos de microanatomía |
Los granulocitos son células del sistema inmunitario innato que se caracterizan por la presencia de gránulos específicos en su citoplasma . [1] También se les llama leucocitos polimorfonucleares ( PMN , PML o PMNL ) debido a la forma variable del núcleo , que generalmente está lobulado en tres segmentos. Esto los distingue de los agranulocitos mononucleares . El término leucocitos polimorfonucleares a menudo se refiere específicamente a " granulocitos neutrófilos ", [2] el más abundante de los granulocitos; los otros tiposeosinófilos , basófilos y mastocitos ) tienen menor número de lóbulos. Los granulocitos se producen mediante granulopoyesis en la médula ósea .
Hay cuatro tipos de granulocitos (granulocitos polimorfonucleares de nombre completo): [3]
A excepción de los mastocitos, sus nombres se derivan de sus características de tinción ; por ejemplo, el granulocito más abundante es el granulocito neutrófilo , que tiene gránulos citoplasmáticos de tinción neutra .
Los neutrófilos se encuentran normalmente en el torrente sanguíneo y son el tipo de fagocito más abundante , constituyen del 60% al 65% del total de glóbulos blancos circulantes, [4] y constan de dos subpoblaciones : asesinos de neutrófilos y portadores de neutrófilos. Un litro de sangre humana contiene aproximadamente cinco mil millones (5x10 9 ) de neutrófilos, [5] que tienen entre 12 y 15 micrómetros de diámetro. [6] Una vez que los neutrófilos han recibido las señales adecuadas, tardan unos treinta minutos en salir de la sangre y llegar al lugar de la infección. [7] Los neutrófilos no regresan a la sangre; se convierten en puscélulas y morir. [7] Los neutrófilos maduros son más pequeños que los monocitos y tienen un núcleo segmentado con varias secciones (de dos a cinco segmentos); cada sección está conectada por filamentos de cromatina . Los neutrófilos normalmente no salen de la médula ósea hasta la madurez, pero durante una infección se liberan precursores de neutrófilos llamados mielocitos y promielocitos . [8]
Los neutrófilos tienen tres estrategias para atacar directamente a los microorganismos: fagocitosis (ingestión), liberación de antimicrobianos solubles (incluidas proteínas granulares) y generación de trampas extracelulares de neutrófilos (NET). [9] Los neutrófilos son fagocitos profesionales : [10] son comedores feroces y rápidamente engullen a los invasores cubiertos de anticuerpos y complemento , así como a las células dañadas o los desechos celulares. Los gránulos intracelulares de los neutrófilos humanos han sido reconocidos desde hace mucho tiempo por sus propiedades bactericidas y destructoras de proteínas. [11] Los neutrófilos pueden secretar productos que estimulan a los monocitos y macrófagos.; estas secreciones aumentan la fagocitosis y la formación de compuestos reactivos de oxígeno implicados en la destrucción intracelular. [12]
Los neutrófilos tienen dos tipos de gránulos; gránulos primarios (azurófilos) (que se encuentran en las células jóvenes) y gránulos secundarios (específicos) (que se encuentran en las células más maduras). Los gránulos primarios contienen proteínas catiónicas y defensinas que se usan para matar bacterias, enzimas proteolíticas y catepsina G para descomponer las proteínas (bacterianas), lisozima para descomponer las paredes celulares bacterianas y mieloperoxidasa (que se usa para generar sustancias tóxicas que destruyen las bacterias ). [13] Además, las secreciones de los gránulos primarios de los neutrófilos estimulan la fagocitosis de las bacterias recubiertas de anticuerpos IgG . [14]Los gránulos secundarios contienen compuestos que participan en la formación de compuestos de oxígeno tóxicos , lisozima y lactoferrina (que se usa para tomar el hierro esencial de las bacterias). [13] Las trampas extracelulares de neutrófilos (NET) comprenden una red de fibras compuestas de proteasas de cromatina y serina que atrapan y matan a los microbios extracelularmente. La captura de bacterias es un papel particularmente importante para los NET en la sepsis, donde los NET se forman dentro de los vasos sanguíneos. [15]
Los eosinófilos también tienen núcleos lobulados en forma de riñón (de dos a cuatro lóbulos). El número de gránulos en un eosinófilo puede variar porque tienen tendencia a desgranularse mientras están en el torrente sanguíneo. [16] Los eosinófilos desempeñan un papel crucial en la eliminación de parásitos (p. Ej., Nematodos entéricos) porque sus gránulos contienen una proteína básica tóxica única y una proteína catiónica (p. Ej., Catepsina [13] ); [17] Los receptores que se unen a la IgE se utilizan para ayudar con esta tarea. [18] Estas células también tienen una capacidad limitada para participar en la fagocitosis, [19] son células presentadoras de antígenos profesionales, regulan otras funciones de las células inmunitarias (p. Ej.,Células T CD4 + , células dendríticas , células B , células cebadas , neutrófilos y basófilos funciones), [20] que están involucrados en la destrucción de células tumorales, [16] y promueven la reparación del tejido dañado. [21] Un polipéptido llamado interleucina-5 interactúa con los eosinófilos y los hace crecer y diferenciarse; este polipéptido es producido por basófilos y por células T auxiliares 2 (TH2). [17]
Los basófilos son una de las células menos abundantes en la médula ósea y la sangre (ocurren en menos del dos por ciento de todas las células). Como los neutrófilos y los eosinófilos, tienen núcleos lobulados ; sin embargo, tienen solo dos lóbulos y los filamentos de cromatina que los conectan no son muy visibles. Los basófilos tienen receptores que pueden unirse a IgE , IgG , complemento e histamina . El citoplasma de los basófilos contiene una cantidad variada de gránulos; estos gránulos suelen ser lo suficientemente numerosos como para ocultar parcialmente el núcleo. El contenido de gránulos de los basófilos es abundante con histamina, heparina, condroitín sulfato , peroxidasa , factor activador de plaquetas y otras sustancias.
Cuando ocurre una infección, los basófilos maduros se liberarán de la médula ósea y viajarán al sitio de la infección. [22] Cuando los basófilos se lesionan, liberan histamina, que contribuye a la respuesta inflamatoria que ayuda a combatir los organismos invasores. La histamina provoca dilatación y aumento de la permeabilidad de los capilares cercanos al basófilo. Los basófilos lesionados y otros leucocitos liberarán otra sustancia llamada prostaglandinas que contribuye a un aumento del flujo sanguíneo al sitio de la infección. Ambos mecanismos permiten que los elementos de la coagulación de la sangre se entreguen al área infectada (esto comienza el proceso de recuperación y bloquea el viaje de los microbiosa otras partes del cuerpo). El aumento de la permeabilidad del tejido inflamado también permite una mayor migración de fagocitos al sitio de infección para que puedan consumir microbios. [19]
Los mastocitos son un tipo de granulocitos que están presentes en los tejidos; [3] median la defensa del huésped contra patógenos (p. Ej., Parásitos ) y reacciones alérgicas , particularmente anafilaxia . [3] Los mastocitos también participan en la mediación de la inflamación y la autoinmunidad , así como en la mediación y regulación de las respuestas del sistema neuroinmune . [3] [23] [24]
Los granulocitos se derivan de células madre que residen en la médula ósea. La diferenciación de estas células madre de células madre hematopoyéticas pluripotentes en granulocitos se denomina granulopoyesis . Existen múltiples tipos de células intermedias en este proceso de diferenciación, incluidos mieloblastos y promielocitos .
Ejemplos de materiales tóxicos producidos o liberados por desgranulación por granulocitos en la ingestión de microorganismos son:
La granulocitopenia es una concentración anormalmente baja de granulocitos en la sangre. Esta condición reduce la resistencia del cuerpo a muchas infecciones. Los términos estrechamente relacionados incluyen agranulocitosis (etimológicamente, "sin granulocitos"; clínicamente, niveles de granulocitos inferiores al 5% de lo normal) y neutropenia (deficiencia de granulocitos neutrófilos ). Los granulocitos viven sólo de uno a dos días en circulación (cuatro días en el bazo u otro tejido), por lo que la transfusión de granulocitos como estrategia terapéutica conferiría un beneficio de muy corta duración. Además, existen muchas complicaciones asociadas con dicho procedimiento.
Por lo general, existe un defecto quimiotáctico de los granulocitos en las personas que padecen diabetes mellitus tipo 1 .
Las investigaciones sugieren que administrar transfusiones de granulocitos para prevenir infecciones disminuyó la cantidad de personas que tenían una infección bacteriana o micótica en la sangre. [25] Investigaciones adicionales sugieren que los participantes que reciben transfusiones terapéuticas de granulocitos no muestran diferencias en la reversión clínica de la infección concurrente. [26]
Hematopoyesis
Los MC se originan a partir de un progenitor de la médula ósea y posteriormente desarrollan diferentes características fenotípicas localmente en los tejidos. Su gama de funciones es amplia e incluye la participación en reacciones alérgicas, inmunidad innata y adaptativa, inflamación y autoinmunidad [34]. En el cerebro humano, los MC pueden localizarse en diversas áreas, como el tallo pituitario, la glándula pineal, el área postrema, el plexo coroideo, el tálamo, el hipotálamo y la eminencia media [35]. En las meninges, se encuentran dentro de la capa dural en asociación con los vasos y las terminales de los nociceptores meníngeos [36]. Los MC tienen una característica distinta en comparación con otras células hematopoyéticas, ya que residen en el cerebro [37]. Los MC contienen numerosos gránulos y secretan una gran cantidad de mediadores almacenados previamente, como la hormona liberadora de corticotropina (CRH), neurotensina (NT),sustancia P (SP), triptasa, quimasa, péptido intestinal vasoactivo (VIP), factor de crecimiento endotelial vascular (VEGF), TNF, prostaglandinas, leucotrienos y variedades de quimiocinas y citocinas, algunas de las cuales se sabe que alteran la integridad de la sangre. barrera cerebral (BBB) [38-40].
El papel clave de los MC en la inflamación [34] y en la alteración de la BHE [41-43] sugiere áreas de importancia para la investigación de terapias novedosas. La creciente evidencia también indica que los MC participan en la neuroinflamación directamente [44-46] ya través de la estimulación de la microglía [47], contribuyendo a la patogenia de condiciones tales como dolores de cabeza, [48] autismo [49] y síndrome de fatiga crónica [50]. De hecho, una revisión reciente indicó que los estímulos inflamatorios periféricos pueden causar la activación de la microglía [51], por lo que posiblemente involucren MC fuera del cerebro.