5 tipos de leucocitos (glóbulos blancos)

Los leucocitos o glóbulos blancos son las células importantes involucradas en muchas de las funciones de defensa. Se producen a partir de las células madre hematopoyéticas en la médula ósea.

Hay diferentes leucocitos que tienen diferentes morfologías y funciones. El número total de leucocitos y los porcentajes de diferentes leucocitos en la sangre periférica humana se dan en la Tabla 4.1. Existen diferentes tipos de leucocitos:

1. Linfocitos:

Los linfocitos surgen de las células madre hematopoyéticas en la médula ósea. El humano adulto normal tiene alrededor de billones (10 ¹² ) de linfocitos. El linfocito es una célula pequeña y redonda (de 5 a 12 micrómetros de diámetro) con un núcleo que ocupa casi toda la célula, dejando escaso citoplasma.

Tabla 4.1: Recuento de leucocitos en sangre venosa periférica:

Figs. 4.3A a F: fagocitosis y degradación de la materia (como las bacterias). (A) Fagocitos y bacterias. (B) El fagocito sobresale de sus pseudopodios alrededor de las bacterias. (C y D) Los pseudopodios rodean a las bacterias. Después de rodear las bacterias, los pseudópodos se fusionan dando como resultado la formación de una vacuola membranosa. La vacuola membranosa se llama fagosoma.

Las bacterias se encuentran dentro del fagosoma. (E) Las membranas lisosomales del fagocito se fusionan con la membrana fagosómica y forman un fagolisosoma. Los contenidos lisosomales se descargan sobre las bacterias. (F) Los contenidos lisosomales Inactivan y degradan las bacterias.

Casi todos los linfocitos se parecen al microscopio. Pero basándose en las propiedades funcionales y la presencia de moléculas de proteínas específicas en su superficie celular, los linfocitos se distinguen en varias poblaciones:

yo. Linfocitos B

ii. Linfocitos T

iii. Células asesinas naturales (NK)

Tabla 4.2: Porcentaje (aproximado) de células linfoides en tejidos humanos normales:

Las proporciones relativas de células T y B en sangre periférica son aproximadamente 75 y 10 por ciento, respectivamente, de todos los linfocitos. (La proporción varía en diferentes tejidos). El 15 por ciento restante de los linfocitos de sangre periférica son células NK (Tabla 4.2).

Ambas células T y B surgen de las células madre hematopoyéticas en la médula ósea de un adulto o el hígado del feto. El desarrollo de linfocitos B se produce totalmente dentro de la médula ósea y dejan la médula ósea en la circulación sanguínea como células B maduras. Considerando que, las células T no alcanzan la plena madurez en la médula ósea. Las células T inmaduras de la médula ósea entran en la circulación sanguínea y llegan a un órgano llamado timo. En el timo, los linfocitos T inmaduros (también llamados linfocitos T progenitores) se desarrollan aún más y dejan el timo como linfocitos T maduros a la circulación (Fig. 4.4).

Fig. 4.4: Desarrollo de linfocitos T y linfocitos B.

En un adulto, los linfocitos T y los linfocitos B se producen a partir de las células madre hematopoyéticas en la médula ósea. Todo el desarrollo de las células B se produce dentro de la médula ósea y, en consecuencia, las células B liberadas de la médula ósea son células B maduras. Considerando que, el desarrollo de linfocitos T no se completa en la médula ósea. Las células T liberadas de la médula ósea son inmaduras y se llaman linfocitos T progenitores. Las células T progenitoras entran en un órgano llamado timo. Se produce una maduración adicional de las células T en el timo y las células T maduras se liberan del timo a la circulación.

Los linfocitos maduros que entran a la circulación sanguínea se llaman linfocitos vírgenes. Los linfocitos vírgenes están en estado de "reposo" o "inactivo" y no se dividen. Los linfocitos vírgenes sólo tienen unos pocos días de vida. Si el linfocito virgen no entra en contacto con su antígeno específico, el linfocito muere en pocos días. Por otro lado, si el linfocito en reposo entra en contacto con su antígeno específico, el linfocito se activa. (Un antígeno se describe generalmente como una sustancia extraña, que puede inducir respuestas inmunes en el huésped).

En contraste con los linfocitos en reposo, los linfocitos activados no mueren en pocos días. El linfocito activado sufre varias rondas sucesivas de división celular durante un período de varios días. Algunos de los linfocitos divididos se convierten en linfocitos efectores y las células restantes se convierten en linfocitos de memoria (Fig. 4.5).

Figs. 4.5A y B: Activación de linfocitos. Los linfocitos T maduros y los linfocitos B que ingresan a la circulación desde el timo y la médula ósea, respectivamente, se encuentran en estado de reposo o virgen. (A) El contacto de un linfocito en reposo con su antígeno específico conduce a la activación del linfocito. El linfocito activado sufre varias rondas de división.

Después de cada división, las células hijas pueden dividirse más o las células hijas pueden detener la división y diferenciarse en linfocitos de memoria (M) o linfocitos efector (E). (B) Considerando que, el linfocito en reposo, que no contacta con el antígeno específico, muere pocos días después de ingresar a la circulación

yo. Los linfocitos efectores viven desde unos pocos días hasta unas pocas semanas y realizan actividades defensivas específicas contra el antígeno.

ii. Mientras que, los linfocitos de la memoria vuelven a la etapa de reposo y sobreviven durante muchos meses o años. Posteriormente, si la celda de memoria entra en contacto con el antígeno específico, la celda de memoria se activa. La memoria celular activada divide y sus funciones conducen a la eliminación del antígeno. Los linfocitos de la memoria constituyen una gran proporción de linfocitos en el adulto.

Linfocitos B:

En las aves, el desarrollo de linfocitos B ocurre en un órgano especial, la bolsa de Fabricio, situada cerca de las cloacas. El linfocito B derivó su designación de letra de su sitio de maduración en las aves, la bolsa de fabricius. Incidentalmente, el nombre B se vuelve tan adecuado como en el hombre, el desarrollo celular y la maduración de la célula se produce en la médula ósea.

Se describe que la inmunidad adquirida tiene dos brazos, la inmunidad humoral y la inmunidad mediada por células. Las células B son los principales tipos de células involucradas en la inmunidad humoral. Las células B surgen de las células madre hematopoyéticas en la médula ósea.

Las células B maduras de la médula ósea que entran en circulación se llaman células B en reposo (o vírgenes). Las células B en reposo no secretan inmunoglobulinas. Pero las células B en reposo expresan moléculas de inmunoglobulina en su membrana celular (llamadas inmunoglobulinas de superficie) (Fig. 4.7).

Las inmunoglobulinas de superficie sirven como receptores de antígenos de las células B. Cada célula B expresa decenas de miles de tales receptores de antígeno en su superficie. Todas las inmunoglobulinas de superficie en una sola célula B se unen a un tipo de antígeno (es decir, una célula B es específica de un antígeno particular).

Fig. 4.7: Inmunoglobulinas de superficie de células B (sigs) e inmunoglobulinas secretadas (anticuerpos).

Las células B en reposo expresan numerosas moléculas de inmunoglobulina de superficie (sIg) en su membrana celular. Los huevos están anclados a la membrana de las células B. Los signos en las células B se unen al antígeno específico. La unión del antígeno con los genes conduce a la activación de la célula B. Tras la activación, las células B activadas se dividen para producir células B efectoras (también llamadas células plasmáticas) y células B de memoria. Las células plasmáticas secretan las inmunoglobulinas. Las inmunoglobulinas secretadas se llaman anticuerpos.

Cuando el antígeno se une al receptor de inmunoglobulina de superficie en una célula B en reposo, las señales se envían dentro de la célula B y los eventos posteriores conducen a la activación de la célula B. Las células B activadas aumentan de tamaño y se dividen. Algunas de las células divididas se convierten en células B efectoras (llamadas células plasmáticas) y el resto se convierte en células B de memoria.

Las células plasmáticas (progenie efectora de las células B activadas) segregan grandes cantidades de inmunoglobulinas, llamadas anticuerpos. Los anticuerpos se unen a sus antígenos específicos y conducen a la eliminación de los antígenos. Las células plasmáticas son células ovaladas o con forma de huevo con abundante citoplasma. Por lo general, las células plasmáticas no expresan inmunoglobulinas de superficie, pero secretan grandes cantidades de inmunoglobulinas. Las células plasmáticas no se dividen más y generalmente mueren en unos pocos días a unas pocas semanas.

El anticuerpo secretado por una célula plasmática se unirá solo con el antígeno, que activó la célula B (a partir de la cual se produjo la célula plasmática) y esto se conoce como la especificidad del anticuerpo. Mientras el antígeno permanezca en el cuerpo, se producen nuevas células plasmáticas. En consecuencia, la cantidad de anticuerpo en la sangre aumenta. (En infecciones crónicas como la lepra y la tuberculosis, una gran cantidad de anticuerpos están presentes en la sangre debido a la presencia prolongada de estas bacterias en el cuerpo). Después de la eliminación del antígeno, la producción de células plasmáticas cesa lentamente y, en consecuencia, la cantidad de anticuerpos también disminuye durante un período de tiempo.

Linfocitos T:

Los linfocitos T surgen de las células madre hematopoyéticas en la médula ósea. Las células T que entran en la circulación desde la médula ósea son inmaduras y se llaman células T progenitoras. Las células T inmaduras entran en un órgano llamado timo. Una mayor maduración de las células T se produce dentro del timo. Más tarde, las células T maduras se liberan en la circulación sanguínea del timo. (Pero las células B liberadas de la médula ósea a la circulación están en forma madura).

Las células T juegan un papel importante en las respuestas inmunes adquiridas. Junto con los macrófagos, las células T están involucradas en una categoría de respuestas inmunes adquiridas llamada inmunidad mediada por células (CMI). También se necesita ayuda de células T para que las células B produzcan anticuerpos. Por lo tanto, las células T son necesarias para las respuestas inmunes mediadas por células y las respuestas inmunes humorales.

El receptor de antígeno de las células T está formado por un complejo de proteínas llamado receptor de células T (TCR), que está presente en la superficie de las células T (Fig. 4.8). La unión de antígeno a TCR activa la célula T.

Fig. 4.8: receptor de células T

El receptor de células T (TCR) es un complejo de ocho proteínas de membrana trans en la membrana de células T. Las cadenas α y β del TCR se unen al antígeno. Las seis cadenas restantes se denominan colectivamente complejo CD3.

Las células T no secretan inmunoglobulinas. En cambio, las células T ejercen sus efectos protectores principalmente de dos maneras (Fig. 4.9):

1. Contacto directo de célula a célula entre células T y otras células: el contacto directo de las moléculas de la superficie de las células T con las moléculas de la superficie celular de otra célula influye en las actividades de la otra célula.

2. Las células T activadas secretan muchas sustancias llamadas citoquinas. Las citoquinas a su vez influyen en las actividades de otras células. Con base en las funciones y ciertas moléculas presentes en las membranas celulares, las células T se dividen en dos subpoblaciones llamadas células T auxiliares (T _H ) y células T (T _C ) citotóxicas.

Fig. 4.9: Dos formas a través de las cuales la célula T influye en las funciones de la célula B. Diagrama esquemático que muestra las dos formas en que las células T (T _H ) auxiliares influyen en las actividades de las células B. Las células B en reposo se activan tras la unión de las inmunoglobulinas de su superficie (sigs) con el antígeno. Además de la unión al antígeno, las células B también necesitan ayuda de las células T _H para la activación. La célula T _H ayuda a la célula B de dos maneras diferentes. 1. Contacto célula a célula entre las células T _H y las células B: las moléculas del ligando CD40 (CD40L) presentes en la superficie de las células T _H interactúan con las moléculas CD40 en la superficie de las células B.

La interacción directa de célula a célula (entre el CD40L en las células T _H y CD40 en las células B) es una forma en que las células T _H influyen en la activación de las células B. 2. Las células T _H secretan la interleucina-2, la interleucina-4 y la interleucina-5. Las interleucinas secretadas por células T _{H se} unen a los receptores de interleucina (receptor de IL-2, receptor de IL-4 y receptor de IL-5) en la superficie de las células B. La unión de las interleucinas también influye en la activación de las células B. Por lo tanto, las células T influyen en la activación de las células B a través de las interleucinas secretadas por ellas.

Células asesinas naturales:

Las células asesinas naturales (NK) son linfocitos granulares grandes. Las células NK también se derivan de las células madre hematopoyéticas en la médula ósea. A diferencia de las células T, las células NK no requieren timo para su maduración. El quince por ciento de los leucocitos de sangre periférica está formado por células NK. La actividad de las células NK no requiere ninguna exposición previa a los antígenos. Por lo tanto, se les llama células 'asesinas naturales'. Las células NK actúan sobre las células infectadas por el virus, las células cancerosas y las células extrañas transplantadas (como los riñones).

2. Monocitos y macrófagos:

El biólogo ruso Elie Metchnikoff (1883) sugirió por primera vez la idea de que los fagocitos desempeñan un papel importante en la defensa del huésped. Metchnikoff llamó a estos grandes fagocitos mononucleares como macrófagos. Los monocitos y macrófagos son células móviles y, por lo tanto, se mueven libremente hacia los sitios inflamatorios. Los monocitos y macrófagos (Fig. 4.10) se conocen como células eliminadoras del cuerpo, ya que envuelven y digieren microbios, partículas extrañas y desechos de sitios lesionados. Además de la fagocitosis, estas células juegan un papel importante en la inmunidad adquirida.

Monocyte (12-20 pim diámetro) es la célula nucleada más grande en la sangre y se origina a partir de la célula madre hematopoyética en la médula ósea. El monocito sanguíneo no se divide y tiene un tiempo de tránsito promedio de 32 horas en sangre. Los monocitos salen de la circulación sanguínea y residen en los tejidos.

En los tejidos, los monocitos se diferencian y se asientan como células funcionalmente más activas, llamadas macrófagos tisulares o histiocitos. Los macrófagos son de cinco a diez veces más grandes que los monocitos y contienen más lisosomas. Los macrófagos tienen una vida muy larga en los tejidos, a menudo sobreviven durante meses o incluso años. Los macrófagos en diferentes tejidos se llaman con diferentes nombres (Tabla 4.3).

Tabla 4.3: Designación de macrófagos:

Las células que tienen la capacidad de engullir y degradar microbios y otras partículas se llaman fagocitos. Los neutrófilos, monocitos y macrófagos son las principales células fagocíticas. El proceso por el cual las células envuelven material y encierran el material en una vacuola (llamada fagosoma) en el citoplasma se llama fagocitosis. Hay muchos gránulos de almacenamiento unidos a la membrana llamados lisosomas en el citoplasma del fagocito.

A los pocos segundos de la fagocitosis, las membranas de los lisosomas se fusionan con la membrana del fagosoma y forman un fagolisosoma. Los gránulos en los lisosomas se descargan sobre la materia dentro del fagolisosoma. El proceso de descarga de gránulos sobre el material fagocitado se denomina desgranulación. Los contenidos granulares actúan sobre la materia dando como resultado la inactivación y degradación de la materia.

Funciones de macrófagos:

1. Junto con los linfocitos, los macrófagos desempeñan un papel importante en la inmunidad adquirida. Los macrófagos son las principales células presentadoras de antígenos (APC) para las células T.

2. Los macrófagos se "activan" por las citoquinas (principalmente por el interferón gamma) producidas por las células T activadas. Los macrófagos activados tienen mayor capacidad para matar bacterias y células tumorales. Por lo tanto, los macrófagos desempeñan muchos roles activos durante todo el drama de la inmunidad mediada por células. (Los macrófagos capturan los microbios, los presentan a las células T y, finalmente, los macrófagos matan a los microbios con la ayuda de citoquinas de células T como el interferón gamma).

3. Macrófagos fagocitan las bacterias y las matan. Los macrófagos fagocitan a las bacterias incluso durante la primera entrada de las bacterias en el huésped y, por lo tanto, desempeñan un papel importante en la inmunidad innata. Los macrófagos tienen receptores para el fragmento Fc de la inmunoglobulina y C3b, a través de los cuales fagocitan bacterias. Por lo tanto, también son células fagocíticas importantes del sistema inmunitario adquirido. Las lisozimas, el peróxido de hidrógeno y el óxido nítrico de los macrófagos tienen actividad antibacteriana y matan a las bacterias fagocitadas.

4. Los macrófagos activados también secretan una variedad de productos (Tabla 4.4), muchos de los cuales son activos en la inflamación. Muchos de estos productos son beneficiosos; sin embargo, si la activación de macrófagos no está regulada, estos productos tienen un efecto dañino en los tejidos del huésped.

5. Los macrófagos ayudan a prevenir la propagación de células cancerosas de un lugar a otro.

6. Los macrófagos eliminan las células viejas, dañadas y moribundas del cuerpo.

7. Los macrófagos son necesarios para la reparación del tejido y la formación de cicatrices (después de la lesión del tejido)

8. Los macrófagos secretan muchas citoquinas que influyen en el crecimiento y la actividad de muchas otras células.

Macrófagos activados:

Normalmente los macrófagos están en estado de reposo. Los macrófagos son activados por una serie de estímulos. Los macrófagos se activan por fagocitosis de sustancias extrañas, como las bacterias. La actividad de los macrófagos se ve reforzada por las citoquinas secretadas por las células T auxiliares activadas (como el interferón gamma).

Los macrófagos activados se diferencian de los macrófagos en reposo de muchas maneras:

yo. Los macrófagos activados tienen mayor actividad fagocítica.

ii. Los macrófagos activados tienen mayor capacidad para matar microbios.

iii. Los macrófagos activados producen muchas citoquinas que actúan contra bacterias intracelulares, células infectadas por virus y células cancerosas.

iv. Los macrófagos activados expresan niveles muy altos de moléculas MHC de clase II en su superficie. En consecuencia, aumenta su capacidad de presentación de antígeno para ayudar a las células T. De este modo, los macrófagos facilitan las funciones de las células T auxiliares y, a su vez, las células T auxiliares facilitan las funciones de los macrófagos.

3. Neutrófilos:

Los neutrófilos se llaman así debido a su tinción neutra con la tinción de Wright. Los neutrófilos a menudo se denominan células nucleares polimorfas (PMN) debido a la naturaleza multiplicada de sus núcleos. Los neutrófilos son los leucocitos importantes que desempeñan un papel esencial en la fagocitación de las bacterias y otras sustancias extrañas que ingresan en el cuerpo.

Los neutrófilos son células móviles y, por lo tanto, migran libremente hacia los sitios de inflamación. En cualquier lugar donde se lesione el tejido, los neutrófilos se acumulan en grandes cantidades en el sitio lesionado en pocas horas. Los neutrófilos son los principales fagocitos del sistema inmunitario innato.

Los neutrófilos surgen de las células madre hematopoyéticas en la médula ósea y se liberan en circulación todos los días en grandes cantidades (Tabla 4.5).

Tabla 4.5: Algunas propiedades de los neutrófilos, linfocitos y monocitos-macrófagos

Sustancias extrañas como las bacterias son absorbidas por los neutrófilos. Las bacterias engullidas son luego eliminadas por los contenidos granulares de los neutrófilos. Los neutrófilos generan sustancias antimicrobianas mediante mecanismos dependientes de oxígeno e independientes de oxígeno para matar los microbios.

Un adulto tiene unos 50 mil millones de neutrófilos en circulación. Los neutrófilos en la sangre no se pueden dividir más. Tienen una vida útil de 12 horas y durante este período circulan en la sangre. Durante su recorrido en sangre, si los neutrófilos atraviesan un lugar de lesión tisular, salen de la circulación sanguínea y se acumulan en el sitio lesionado en grandes cantidades.

En el sitio de la lesión tisular, los neutrófilos viven solo durante unas pocas horas. Por lo tanto, muchos neutrófilos mueren en el sitio de la lesión tisular y los neutrófilos frescos de la circulación sanguínea se vierten en el sitio. Cuando los neutrófilos mueren, las enzimas de los neutrófilos se liberan fuera de la célula. Estas enzimas licuan las células huésped cercanas y el material extraño para formar una sustancia viscosa semi fluida llamada pus.

El mecanismo fagocítico de los neutrófilos es similar al de los macrófagos. Los neutrófilos maduros contienen varios gránulos. Se ha descrito la presencia de cuatro tipos de gránulos en los neutrófilos (Tabla 4.6).

Tabla 4.6: Gránulos de neutrófilos

1. Los gránulos primarios (azurófilos) en general contienen muchas sustancias antimicrobianas. Estos gránulos se fusionan con el fagosoma, lo que resulta en la desgranulación de los gránulos en el fagolisosoma. Los contenidos de los gránulos actúan sobre los microbios fagocitados y los degradan.

yo. La mieloperoxidasa en el gránulo primario cataliza la producción de hipoclorito a partir de cloruro y peróxido de hidrógeno por la explosión oxidativa.

ii. Las defensinas matan una variedad de bacterias, virus y hongos.

iii. Las lisozimas degradan los peptidoglicanos bacterianos.

2. Gránulos secundarios (específicos). Algunos de los gránulos secundarios también se fusionan con fagosoma. Se sugiere que los gránulos secundarios se liberen al exterior de los neutrófilos y modifiquen las respuestas inflamatorias.

3. Los gránulos terciarios (gelatinasa) contienen muchas proteínas de membrana.

4. Vesículas secretoras.

4. Eosinófilos:

Los eosinófilos se tiñen fuertemente con el tinte eosina. Los eosinófilos están fuertemente asociados con reacciones alérgicas e infecciones parasitarias helmínticas. El eosinófilo es un leucocito producido a partir de las células madre hematopoyéticas en la médula ósea. Tiene un diámetro de 12-17 µm y tiene un núcleo bilobulado.

El citoplasma tiene gránulos eosinófilos. 1 a 3 por ciento de los glóbulos blancos periféricos circulantes son eosinófilos. La mayoría de los eosinófilos se encuentran en los tejidos conectivos, que están presentes en todo el cuerpo humano. Los eosinófilos circulantes tienen una vida media de 6 a 12 horas. En los tejidos conectivos, el tiempo de residencia de los eosinófilos es de pocos días solamente.

El número de eosinófilos circulantes aumenta en enfermedades alérgicas e infecciones helmínticas. Eosinofilia es el término usado para denotar un número tan elevado de eosinófilos en la sangre periférica. (Se cree que la interleucina-5 (IL-5) es responsable del aumento de los eosinófilos en estas condiciones).

5. Basopliils:

Los basófilos (7-10 µm de diámetro) son glóbulos blancos circulantes derivados de las células madre hematopoyéticas en la médula ósea.

Los basófilos tienen muchas de las propiedades de los mastocitos. Al igual que los mastocitos, los basófilos tienen receptores de membrana para la región Fc de la IgE (aproximadamente 2, 70, 000 receptores están presentes en cada célula) y el citoplasma contiene gránulos ricos en histamina. Sin embargo, hay muchas diferencias morfológicas y bioquímicas entre los basófilos y los mastocitos.

Los basófilos se acumulan en los tejidos durante muchas condiciones inflamatorias. En general, se presume que los basófilos participan en reacciones mediadas por IgE, de manera similar a la de los mastocitos. Sin embargo, el papel desempeñado por los basófilos en la inmunidad y la hipersensibilidad es aún por conocer.