11.2: Células de Defensa en la Sangre: Los Leucocitos

Objetivos de aprendizaje

1. Indicar lo que determina cada uno de los siguientes: CBC y recuento diferencial leucocitario.
2. Indicar la significación de lo siguiente:
   1. un recuento elevado de glóbulos blancos
   2. un desplazamiento hacia la izquierda (bandas elevadas)
3. Describir y exponer las principales funciones de los siguientes leucocitos:
   1. neutrófilos
   2. basófilos
   3. eosinófilos
   4. monocitos
   5. Linfocitos B
   6. Linfocitos T4
   7. Linfocitos T8
   8. Células NK
4. Indicar en qué tipo de células se diferencian los monocitos cuando ingresan al tejido.
5. Estado 2 funciones de las plaquetas.

Todos los leucocitos son críticos para la defensa corporal. Normalmente hay entre 5,000-10,000 leucocitos por milímetro cúbico (mm ³) de sangre y estos se pueden dividir en cinco tipos principales: neutrófilos, basófilos, eosinófilos, monocitos y linfocitos. La producción de colonias de los diferentes tipos de leucocitos se denomina leucopoyesis y es inducida por diversas citocinas conocidas como factores estimulantes de colonias o CSFs.

El hemograma completo (CBC) es una prueba de laboratorio que, entre otras cosas, determina el número total de leucocitos y eritrocitos por ml de sangre. En general, se observa un recuento elevado de glóbulos blancos (leucocitosis) en infecciones, inflamación, leucemia e infestaciones parasitarias. Una disminución del recuento de glóbulos blancos (leucopenia) se observa generalmente en la depresión de la médula ósea, infecciones graves, infecciones virales, enfermedades autoinmunes, malignidades y desnutrición. Por ejemplo, las infecciones pueden aumentar el recuento total de leucocitos de dos a tres veces el nivel normal al aumentar drásticamente el número de neutrófilos.

El recuento diferencial de glóbulos blancos (recuento diferencial de leucocitos) determina el número de cada tipo de leucocitos calculado como porcentaje del número total de leucocitos. Esta información puede ser de utilidad diagnóstica debido a que diferentes enfermedades o trastornos pueden provocar un aumento o una disminución en los diversos tipos de glóbulos blancos. Por ejemplo, al hacer un recuento diferencial de glóbulos blancos, los neutrófilos suelen dividirse en segs (un neutrófilo maduro que tiene un núcleo segmentado) y bandas (un neutrófilo inmaduro con un núcleo incompletamente segmentado o en bandas). Durante una infección activa, las personas generalmente están produciendo grandes cantidades de nuevos neutrófilos y por lo tanto tendrán un mayor porcentaje de las formas de banda inmaduras. (Un aumento en las formas de banda a veces se conoce como un “desplazamiento hacia la izquierda” porque en los resbalones de laboratorio utilizados para recuentos diferenciales de WBC, el rumbo para bandas está a la izquierda del rumbo para neutrófilos maduros o segs.)

Los cinco tipos de leucocitos se dividen en uno de dos grupos: los leucocitos polimorfonucleares y los leucocitos mononucleares.

Leucocitos polimorfonucleares

Los leucocitos polimorfonucleares (granulocitos) tienen núcleos de forma irregular con varios lóbulos y su citoplasma está lleno de gránulos que contienen enzimas y químicos antimicrobianos. Entre ellos se encuentran los siguientes:

Neutrófilos

Los neutrófilos son los leucocitos más abundantes, normalmente representan 54-75% de los glóbulos blancos. Un adulto generalmente tiene 3,000-7,500 neutrófilos/mm ³ de sangre, pero el número puede aumentar de dos a tres veces durante las infecciones activas. Se les llama neutrófilos porque sus gránulos se tiñen mal -tienen un color neutro- con la mezcla de colorantes utilizados en la tinción de leucocitos. El núcleo de un neutrófilo tiene múltiples lóbulos.

Los neutrófilos son fagocitos importantes. Sus gránulos contienen diversos agentes para matar microbios. Los gránulos de azurófilos primarios contienen hidrolasa ácida, mieloperoxidasa, defensinas, catepsina G, proteínas catiónicas y proteína bactericida que aumenta la permeabilidad (BPI). Los gránulos específicos secundarios contienen sustancias químicas de defensa tales como lisozima, lactoferrina, colagenasa y elastasa. Estos agentes matan los microbios intracelularmente durante la fagocitosis pero también se liberan a menudo extracelularmente donde matan no solo a los microbios sino también a las células y tejidos circundantes, como se discutirá más adelante en la fagocitosis.

Liberan la enzima calicreína que cataliza la generación de bradiquininas. Las bradiquininas promueven la inflamación al causar vasodilatación, aumentar la permeabilidad vascular y aumentar la producción mucosa. También son quimiotácticos para los leucocitos y estimulan el dolor. Producen enzimas que catalizan la síntesis de prostaglandinas a partir del ácido araquidónico en las membranas celulares. Ciertas prostaglandinas promueven la inflamación al causar vasodilatación y aumentar la permeabilidad capilar. También causan constricción de los músculos lisos, mejoran el dolor e inducen fiebre.

Son efímeras, tienen una vida útil de unas horas a unos días, y no se multiplican. Circulan en la sangre alrededor de 6 horas y si los no son reclutados, sufren apoptosis. En el tejido, funcionan durante varias horas y mueren. Sin embargo, la médula ósea produce alrededor de 80,000,000 nuevos neutrófilos por minuto para reemplazarlos.

• Para ver una micrografía electrónica de un neutrófilo, consulte la página web de la Facultad de Medicina de la Universidad de Illinois.
• Micrografía electrónica de barrido de un neutrófilo que envuelve Escherichia coli de sciencephotogallery.com.
• Micrografía electrónica de transmisión de un neutrófilo que envuelve Neisseria gonorrhoeae de sciencephotogallery.com.

Eosinófilos

Los eosinófilos normalmente comprenden 1-4% de los WBC (50-400/mm ³ de sangre). Se les llama eosinófilos debido a que sus gránulos se tiñen de rojo con el colorante ácido eosina, uno de la mezcla de colorantes utilizados al teñir los leucocitos. El núcleo de un eosinófilo suele aparecer lobulado.

Sus gránulos contienen enzimas destructivas para matar organismos infecciosos. Estas enzimas incluyen fosfatasa ácida, peroxidasas, proteína básica principal, RNasa, DNasas, lipasa y plasminógeno. Son capaces de fagocitosis pero principalmente liberan su contenido en el ambiente circundante para matar microbios extracelularmente. Las sustancias que liberan defienden principalmente contra hongos, protozoos y gusanos parásitos (helmintos), patógenos que son demasiado grandes para ser consumidos por la fagocitosis. Secretan leucotrienos, prostaglandinas, químicos que promueven la inflamación al provocar vasodilatación y aumentar la permeabilidad capilar. También secretan diversas citocinas como IL-1, IL-2, IL-4, IL-5, IL-6, IL-8, IL-13 y TNF alfa. Su vida útil es de 8-12 días.

• Para ver una micrografía electrónica de un eosinófilo, consulte la página web de la Facultad de Medicina de la Universidad de Illinois.
• Micrografía electrónica de transmisión de un eosinófilo de sciencephotogallery.com.

Basófilos

Los basófilos normalmente constituyen 0-1% de los WBC (25-100/mm ³ de sangre). Se les llama basófilos porque sus gránulos tiñen un azul púrpura oscuro con el colorante básico azul de metileno, uno de los tintes que se utilizan al teñir los leucocitos. Los basófilos tienen un núcleo lobulado. Los basófilos liberan histamina, leucotrienos y prostaglandinas, químicos que promueven la inflamación al causar vasodilatación, aumentando la permeabilidad capilar y aumentando la producción mucosa. Los basófilos también producen heparina, factor activador de plaquetas (PAF) y la citocina IL-4. Su vida útil es probablemente de unas horas a unos días.

Leucocitos mononucleares

Los leucocitos mononucleares (agranulocitos) tienen núcleos compactos y no tienen gránulos citoplásmicos visibles. Los siguientes son agranulocitos:

Monocitos

Los monocitos normalmente constituyen 2-8% de los WBC (100-500/mm ³ de sangre). Los monocitos son fagocitos importantes. Los monocitos se diferencian en macrófagos y células dendríticas cuando salen de la sangre y entran en el tejido. Los macrófagos y las células dendríticas son muy importantes en la fagocitosis y sirven como células presentadoras de antígeno en las respuestas inmunitarias adaptativas (ver más abajo). Producen una variedad de citocinas que desempeñan numerosos papeles en la defensa corporal. Son de larga duración (vida útil de meses) y pueden multiplicarse.

• Para ver una micrografía electrónica de un monocito, consulte la página web de la Facultad de Medicina de la Universidad de Illinois.
• Micrografía electrónica de transmisión de un monocito de sciencephotogallery.com.

Linfocitos

Los linfocitos normalmente representan 25-40% de los WBC (1,500-4,500/mm ³ de sangre). Los linfocitos median las respuestas inmunitarias adaptativas (Unidad 6). Solo una pequeña proporción de los linfocitos del cuerpo se encuentran en la sangre. La mayoría se encuentran en tejido linfoide. ¡De hecho la masa colectiva de todos los linfocitos en el cuerpo humano es aproximadamente la misma que la masa del cerebro! Los linfocitos circulan de un lado a otro entre la sangre y el sistema linfoide del cuerpo. Tienen una vida útil de días a años. Hay 3 poblaciones principales de linfocitos:

Los linfocitos B (células B) median la inmunidad humoral, la producción de moléculas de anticuerpos contra un antígeno específico y tienen receptores de células B (BCR) en su superficie para el reconocimiento de antígenos. Generalmente 10-20% de los linfocitos son linfocitos B. Una vez activados, la mayoría de los linfocitos B se diferencian en células plasmáticas secretoras de anticuerpos.

Los linfocitos T (células T) son responsables de la inmunidad mediada por células, la producción de linfocitos T citotóxicos (CTL), macrófagos activados, células NK activadas y citocinas contra un antígeno específico. También regulan las respuestas inmunes adaptativas. Generalmente 60-80% de los linfocitos son linfocitos T. Con base en marcadores bioquímicos en su superficie, existen dos clases principales de linfocitos T:

• Los linfocitos T4 (linfocitos T CD4 ⁺) tienen moléculas CD4 y receptores de células T (TCR) en su superficie para el reconocimiento de antígenos proteicos. Funcionan para regular las respuestas inmunes adaptativas a través de la producción de citocinas. Una vez activados, se diferencian en linfocitos T4 efectores tales como células Th1, células Th2 y células Th17.
• Los linfocitos T8 (linfocitos T CD8 ⁺) tienen moléculas CD8 y receptores de células T (TCR) en su superficie para el reconocimiento de antígenos proteicos. Una vez activados, se diferencian en linfocitos T citotóxicos (CTL).

Las células T asesinas naturales invariantes (iNKT) son un subconjunto de linfocitos que cierran la brecha entre la inmunidad innata y la adaptativa. Tienen receptores de células T (TCR) en su superficie para el reconocimiento de antígenos glicolípidos. A través de las citocinas que producen una vez activadas, las células NKT son esenciales en la protección inmune tanto innata como adaptativa contra patógenos y tumores. También desempeñan un papel regulador en el desarrollo de enfermedades autoinmunes y tolerancia al trasplante.

Las células NK (células asesinas naturales) son linfocitos que carecen de receptores de células B y receptores de células T. Funcionan para matar células infectadas y células tumorales. Las células NK son capaces de destruir células a las que se han unido moléculas de anticuerpos a través de un proceso llamado citotoxicidad celular dependiente de anticuerpos (ADCC). También matan células humanas que carecen de moléculas MHC-I en su superficie. Los linfocitos serán discutidos con mayor detalle en la Unidad 6.

Aunque no los glóbulos blancos, las plaquetas (trombocitos) son otro elemento formado en la sangre. Promueven la coagulación pegándose después de activarse y formando tapones plaquetarios para cerrar los capilares dañados. También secretan citocinas y quimiocinas para promover la inflamación.

Ejercicio: Preguntas de Pensar Par-Compartir

1. ¿Por qué hay más neutrófilos y, específicamente, más neutrófilos en forma de banda que se encuentran en la sangre durante una infección activa?
2. Comparar y contrastar las funciones de los linfocitos B, linfocitos T4 y linfocitos T8 en las respuestas inmunitarias.

Mapa Conceptual de Células de Defensa en la Sangre: Leucocitos

Resumen

1. El hemograma completo (CBC) es una prueba de laboratorio que, entre otras cosas, determina el número total tanto de leucocitos como de eritrocitos por ml de sangre.
2. En general, se observa un recuento elevado de glóbulos blancos (leucocitosis) en infecciones, inflamación, leucemia e infestaciones parasitarias.
3. Los neutrófilos son los leucocitos más abundantes, normalmente representan 54-75% de los glóbulos blancos. Los neutrófilos son fagocitos importantes y también promueven la inflamación.
4. Los eosinófilos normalmente comprenden 1-4% de los glóbulos blancos. Son capaces de fagocitosis pero principalmente liberan su contenido al ambiente circundante para matar microbios, especialmente gusanos parásitos, extracelularmente. También promueven la inflamación.
5. Los basófilos normalmente constituyen 0-1% de los glóbulos blancos y liberan histamina, leucotrienos y prostaglandinas, sustancias químicas que promueven la inflamación.
6. Los monocitos normalmente constituyen el 2-8% de los WBC y se diferencian en macrófagos y células dendríticas cuando salen de la sangre y entran en el tejido.
7. Los linfocitos normalmente representan 25-40% de los glóbulos blancos y median las respuestas inmunitarias específicas.
8. Los linfocitos B (células B) median la inmunidad humoral, la producción de moléculas de anticuerpos contra un antígeno específico y tienen receptores de células B (BCR) en su superficie para el reconocimiento de antígenos. La mayoría de los linfocitos B se diferencian en células plasmáticas secretoras de anticuerpos.
9. Los linfocitos T (células T) son responsables de la inmunidad mediada por células, la producción de linfocitos T citotóxicos (CTL), macrófagos activados, células NK activadas y citocinas contra un antígeno específico.
10. Los linfocitos T4 tienen moléculas CD4 y receptores de células T en su superficie para el reconocimiento de antígenos. Funcionan para regular las respuestas inmunes adaptativas a través de la producción de citocinas. Una vez activados, se diferencian en linfocitos T4 efectores.
11. Los linfocitos T8 tienen moléculas CD8 y receptores de células T en su superficie para el reconocimiento de antígenos. Una vez activadas, se diferencian en células supresoras de T8 y linfocitos T citotóxicos (CTL).
12. Las células NK (células asesinas naturales) son linfocitos que carecen de receptores de células B y receptores de células T. Funcionan para matar células infectadas y células tumorales.