Sangre y hemopoyesis (página 2)

Las células hemopoyéticas se distribuyen en 3 compartimientos dentro de la médula ósea, que albergan a los distintos tipos de células.

1) Compartimiento de las STEM CELL. Este compartimiento obviamente alberga a las Stem Cell, también llamadas células madres o Unidades Formadoras de Colonias o CFU-s ( la "s" es porque fue aislada por primera vez del bazo (Spleen) de un ratón, pero recordar que en el hombre adulto la hemopoyesis se realiza en la médula ósea). Este compartimiento es particularmente bajo en concentraciones de oxígeno.

2) Compartimiento de las células Progenitoras o comisionadas. Las células de este compartimiento son pluri, bi o monoptenciales. Son las precursoras de cada una de las líneas celulares (CFU-gm, CFU-e, etc). Tiene alto poder de replicación y amplificación aunque aún se encuentran inmaduras.

3) Compartimiento de las células Morfológicamente Identificables, que proliferan activamente para dar las células que observamos en un frotis común de sangre. Incluye a las células precursoras y toda su progenie.

La hemopoyesis se vale de 3 procesos fundamentales: proliferación, maduración y diferenciación.

1. PROLIFERACIÓN: Se da como resultado de la mitosis. Para comprender esto hay que saber que en todas la células se describe un ciclo celular universal y eventualmente una etapa de reposo (G0). Cada tipo de célula varía el tiempo de estadía en las distintas fases del ciclo. Este ciclo comprende los siguientes estadíos:

– G0: Es una etapa muy variable y se considera a la célula como en estado de reposo o fuera del ciclo.

– G1: Esta se caracteriza por la transcripción y traducción proteica. Es una etapa de longitud variable. Su contenido de ADN es diploide, es decir son de ADN simple (sin duplicar) y de par homólogo, es decir de 23 pares de cromosomas.

– S: Es la etapa de síntesis de ADN. Finaliza esta etapa con contenido tetraploide.

– G2: Es un período corto, sin ninguna particularidad.

– M: Mitosis. La célula se divide generando dos células con igual contenido genético.

2. DIFERENCIACIÓN: Es el proceso por el cual una célula se distingue de otra con igual contenido genético. Esto se consigue dirigiendo su expresión genética.

3. MADURACIÓN: Es el proceso por el cual las células de una línea van perdiendo y adquiriendo estructuras para cumplir su función. Es decir que se van especializando.

Los procesos de diferenciación y maduración son conceptualmente diferentes aunque ocurren conjuntamente.

A continuación se verán las características sobresalientes de los distintos tipos celulares más importantes que conforman la hemopoyesis.

2. Stem cell

Todas las células sanguíneas se originan a partir de una en común. A esta se la denomina Célula Basal Hemopoyética o Stem Cell o CFU-s. Corresponden a menos del 1% (0,05%) de las células de la médula ósea.

Estas células requieren de un microambiente específico para su normal evolución. Esto se comprueba fácilmente ya que normalmente hay una muy pequeña proporción de Stem Cell viajando por sangre. Éstas, teóricamente podrían colonizar cualquier órgano, sin embargo esto no sucede debido a que el único órgano apto para su desarrollo es la médula ósea, ya que posee un estroma con determinadas particularidades. Apartentemente la molécula más importante que hace que la Stem Cell se mantenga en la médula ósea es la SCF (Stem Cell Factor) o Kit Ligando. En la vida intrauterina este ligando se encuentra en otros órganos como hígado y bazo (se verá a continuación en hematopoyesis embrionaria). A este estroma se lo denomina microambiente medular y está compuesto por elementos celulares y acelulares:

· CELULARES: células reticulares, fibroblastos, macrófagos, osteoclastos, linfocitos, adipocitos y células cargadas de grasa. Todas estas células producen factores estimulatorios así como también inhibitorios para la evolución de la Stem cell y progenies.

· ACELULARES (matríz extracelular): colágeno I y IV, laminina, glicosaminoglicanos, hemonectina y fibronectina. Esta última se une a receptores de superficie (moléculas de nidación) de las Stem Cell y otras células hematopoyéticas (especialmente de la serie eritroide) manteniéndolas adheridas al estroma. Una vez que éstas maduran, pierde afinidad por la fibronectina y se libera al medio. La hemonectina cumpliría igual función pero con la serie granulocítica.

Recordar que el CSF es un factor fundamental en la adhesión de las Stem Cell al micoambiente medular.

Los glóbulos rojos y plaquetas se sitúan a los lados de los sinusoides de la médula, por eso se dice que son perisinusoidales.

Los glóbulos blancos son tanto perivasculares como peritrabeculares.

Estos diferentes lugares son llamados nichos (nidos- ej: nicho rojo), que son áreas bien definidas donde se encuentran especializaciones del microambiente que le permiten a la célula precursora formar finalmente una célula madura en particular.

Las Stem Cell tienen las siguientes características:

· INDIFERENCIADA.

· TOTIPOTENTE. Es importantísimo recordar que puede originar cualquier tipo de célula sanguínea.

· EN G0 O EN G1: Se las puede encontrar en estos dos estadíos.

– G0: representa el 90% de las Stem Cell (algunos autores sostienen que se trata sólo de un 75%).

– G1: representa el 10% (ó 25% según el autor).

La diferenciación de una Stem Cell de G0 a G1 no es tan importante en la respuesta hemopoyética normal. Este proceso cobra importancia ante una hemólisis grande o radiación letal en donde el organismo se encuentra en una situación extrema en donde debe reponer sus células sanguíneas lo más pronto posible.

· AUTOPERPETUABLE Y AUTORRENOVABLE. A partir de ninguna otra célula del organismo se origina una Stem Cell, por lo tanto esta tiene un mecanismo de autorrenovación. Este mecanismo permite mantener constante la población de Stem Cell. Se da por un tipo de proliferación especial que puede ser simétrica o asimétrica:

– SIMÉTRICA: Es la forma más común. La célula pasa de G0 a G1 , se divide y origina dos células: una se diferencia a CFU-linfo (Unidad Formadora de Colonias-linfocíticas) o CFU-gemma (granulocíticas, eritroides, megacariocito, macrófagicas), y la otra vuelve al estado de reposo (G0). Relación 1:1. Se mantiene constante la población de Stem Cell.

– SIMÉTRICA: Es menos frecuente y se produce en estados de stress o por la administración de ciertos antibióticos como el cloramfenicol. A diferencia de la anterior la Stem Cell puede dividirse formando dos Stem Cell. Relación 1:2. Es decir que por cada Stem Cell que había ahora hay dos. De esta manera aumenta la población de células Stem Cell.

3. Células progenitoras

A partir de la Stem Cell se originan células que pierden la capacidad de producir células indiferenciadas, y por el contrario, se comprometen a formar un tipo celular (unipotenciales) o varios tipos de célula (pluripotenciales). A estas células se las denomina Células Progenitoras o Comisionadas o Comprometidas.

Pluripotenciales:

– CFU-linfo que origina la serie linfocítica.

– CFU-gemma que origina el resto de la células: granulocitos, ertitrocitos, megacariocitos, macrófagos.

Unipotenciales o bipotenciales:

– CFU-e: origina eritrocitos.

– CFU-m: origina monocitos.

– CFU-meg: origina plaquetas.

Las Células Progenitoras unipotenciales contienen las siguientes características:

· LINAJE RESTRINGIDAS: significa que originan un solo tipo celular, por ejemplo eritrocitos.

· RESPUESTA AMPLIFICADA: cada una se divide múltiples veces originando varias células maduras a partir de una progenitora. El stress aumenta el efecto amplificador de la hemopoyesis.

· EN G1: Estas células se encuentran mayoritariamente en G1, no se observan en G0.

· Autorrenovabilidad y Autoperpetuabilidad: Casi no existe esta capacidad.

Repasemos la idea final de la vía evolutiva:

4. Regulación de la hemopoyesis

El control de la hemopoyesis se ejerce tanto por el microambiente, anteriormente mencionado, como por los factores humorales de estimulación e inhibición:

Los factores estimulatorios son un conjunto de proteínas llamadas citoquinas, que favorecen el crecimiento de células sanguíneas normales. Comprende al conjunto de interleukinas (IL), factores estimuladores de colonias, factores de crecimiento e inhibidores de la hematopoyesis.

• Las citoquinas actúan por lo general sobre receptores de membrana de las células blanco que median una actividad de tirosina quinasa (participan procesos de transducción de ADN).
• Circulan en general en títulos bajos en condiciones basales aunque diversos estímulos como el stress pueden aumentar los niveles.
• Los efectos de las citoquinas se pueden producir sobre las células que se encuentran que se encuentran en su proximidad física (actividad paracrina), sobre la propia célula para regular la producción (actividad autócrina) o sobre organos a distancia (yendo por la sangre hasta alcanzar el órgano), actividad a distancia (endócrina).
• De acuerdo a la citoquina y a la célula que interactúa puede producir un efecto estimulatorio o inhibitorio.
• Los efectos de las citoquinas se ejercen tanto sobre las Stem Cell, como sobre las Células Progenitoras, sobre las Células Morfológicamente Reconocibles y sobre toda la progenie en los distintos estadíos de maduración.

Los factores de estimulación más conocidos son: IL1, IL2 y IL3.

* La Interleukina 3 estimula para la producción de todas las células sanguíneas.

En algunas enfermedades la médula ósea deja de funcionar, por lo tanto, no se producen células sanguíneas (hay pancitopenia). A estos pacientes se les puede dar factores estimuladores de colonias para reactivar a la médula.

FACTORES DE INHIBICIÓN: No se conoce mucho acerca de los mismos, por lo tanto no es tan importante saberlos (a los fines del examen, si tenés tiempo leelos).

5. Etapas de la hemopoyesis

En la vida intrauterina se distinguen 3 etapas de la hemopoyesis. Estas son:

· MESOBLÁSTICA: Se realiza en el saco vitelino, dura desde el día 15 de gestación hasta la semana 10 (primer trimestre). En esta etapa solo se producen glóbulos rojos, no se producen glóbulos blancos.

· HEPATOESPLÉNICA: Se realiza en el hígado y también en el bazo pero en menor medida. Abarca del 3er. al 6to. mes (segundo trimestre).

· MEDULAR (mieloide): Se realiza en la médula ósea y abarca desde el sexto mes hasta toda la vida adulta.

MÉTODOS DE OBTENCIÓN DE MÉDULA ÓSEA

En determinadas enfermedades es necesario estudiar la médula ósea para saber la causa de la enfermedad, como es el caso de una pancitopenia (reducción de todas las células sanguíneas). La médula ósea humana se obtiene por punción aspiración ó por biopsia ósea, sin anticoagulantes para evitar la deformación de las células. La biopsia siempre es mejor (porque lo que se ve es el tejido, como lo veían en histología el año pasado, se acuerdan?) pero es un método más cruento, por lo que se reserva para aquellos casos en los que el diagnóstico no se puede establecer con punción aspiración (en donde se ven las células sueltas).

Los sitios de punción aspiración son: esternón y espinas ilíacas anteriores y posteriores. Con el material se efectúan extendidos en portaobjetos, que se colorean posteriormente con el método de Pappenheim (May Grunwald-Giemsa) para estudio citomorfológico y otras técnicas citoquímicas para la determinación de peroxidasas, fosfatasas, etc.

La biopsia ósea se efectúa por vía percutánea con trefina en la cresta ilíaca. El material obtenido es incluido en un fijador y se somete posteriormente a estudio anatomopatológico. Previamente pueden efectuarse La observación microscópica permite la evaluación cuantitativa y cualitativa de la médula ósea, Se determina primero el grado de celularidad y luego se procede al recuento diferencial, deduciéndose de éste la proporción entre precursores mieloides y eritroides, llamado relación mielo-eritroide.

LA RELACIÓN MIELO-ERITROIDE NORMAL ES DE 2,5 a 1. OJO: son considerados normales valores de 1,5:1 hasta 3:1.

VOLEMIA

Es el volumen total de sangre que posee un individuo. El cálculo de cuanta volemia tiene una persona es muy util para la práctica clínica cotidiana. No obstante el cálculo del mismo se hace siempre de manera indirecta (es decir por el examen físico) debido a que no existe un método rápido, fácil y barato para calcularla.

Para determinar fielmente la volemia de un individuo se puede realizar el método de dilución (recordar que solo se realiza en forma experimental). Esta determinación es válida siempre y cuando se cumpla que el colorante NO se haya perdido y que esté distribuido homogéneamente en el líquido cuyo volumen deseamos conocer (es decir la sangre).

Como la sangre está constituida por dos fracciones, células sanguíneas y plasma, la volemia representará la suma del volumen que ocupan las células (volemia globular) más el volumen que ocupa el plasma (volemia plasmática). La determinación más exacta de la volemia se obtiene cuando se determinan separadamente la volemia globular (utilizando eritrocitos marcados con Cr51 ó P32) y la volemia plasmática (RI 131), sumándose luego los valores obtenidos.

En la determinación de la volemia globular, un volumen medido de células marcadas del paciente, con Cr 51 es inyectado por vía endovenosa en un tiempo dado. Luego de 10 minutos se extrae 5-10 ml. de la sangre del paciente de una vena distante al sitio de la inyección, se le agrega anticoagulante y se lisan los glóbulos rojos con saponina, y la radioactividad es medida por medio del contador por centelleo líquido. A mayor radioactividad, mayor volemia globular.

La volemia guarda relación con el peso corporal de los individuos. Los más pequeños poseen, en general, menos sangre que los más grandes. Por esta razón es común expresar la volemia en ml/Kg de peso corporal, lo cual permite establecer comparaciones entre los diferentes individuos.

Sin embargo, la volemia, especialmente la volemia globular es más una fracción de la masa magra del individuo que del peso corporal. La masa magra representa la masa total del cuerpo menos el líquido extracelular, los depósitos grasos y las sales óseas. La masa magra representa el principal tejido que consume oxígeno en el cuerpo.

El volumen sanguíneo, normalmente se mantiene constante y se ajusta con rapidez cuando se administran líquidos por vía oral ó endovenosa.

Valores promedios de la volemia en el ser humano, determinados por el método de dilución:

La volemia puede estar aumentada (hipervolemia) o disminuida (hipovolemia) independientemente de la cantidad de GR en sangre.

Para hacerla más fácil: EL 7% DEL PESO ES SANGRE (en una persona normal). Por ejemplo si peso 71 Kg. Tengo 5 litros de sangre.

Dr. Hernán Chinski –