GRANULOPOYESIS: CARACTERÍSTIQUES, HEMATOLOGIA, FASES I FACTORS - BIOLOGIA - 2025

La granulopoyesis és el procés de renovació de les cèl·lules granulocíticas que circulen en la sang i que formen part de sistema de defensa de l'organisme. La granulopoyesis ocorre en la medul·la òssia. Aquest procés inclou la formació i maduració de cèl·lules granulocíticas com els segmentats neutròfils, eosinòfils i basòfils.

Les cèl·lules de la sang sorgeixen d'una cèl·lula mare pluripotencial que es va diferenciant en diversos llinatges cel·lulars; i aquestes al seu torn es diferencien en línies cel·lulars una mica més diferenciades, fins a arribar a les cèl·lules madures circulants.

Esquema de la granulopoyesis. Font: Arxiu: Hematopoiesis (human) diagram és.svg, wikipedia.org. Imatge editada.

Durant el procés de la granulopoyesis, les cèl·lules van patint una sèrie de canvis a mesura que aquestes van diferenciant-se en cèl·lules més madures.

Els canvis més destacats són:

- Disminució de la mida de les cèl·lules.

- Disminució de la relació nucli - citoplasma (nucli més petit i citoplasma més ampli).

- Condensació i fragmentació de l'nucli.

- Invisibilitat dels nucléolos.

- Aparició de grànuls primaris i després secundaris en el citoplasma.

Els grànuls primaris són azurófilos i posteriorment es transformen en acidòfils, neutròfils o basòfils, depenent de la línia cel·lular a què vagi a pertànyer. Les cèl·lules granulocíticas passen per diversos estats de diferenciació: mieloblasts, promieloblastos, mielocitos, metamielocitos, gaiatos (nucli en bandes) i granulòcits madurs.

Aquest procés és regulat per substàncies estimulants i inhibidores produïdes per les cèl·lules de el sistema immune.

Característiques

El procés de formació de totes les cèl·lules sanguínies es denomina hematopoesi. Per tant, la granulopoyesis forma part de l'hematopoesi.

La granulopoyesis representa la formació i maduració d'un grup específic de cèl·lules que conformen el 60% de les cèl·lules sanguínies.

La cinètica completa dels granulòcits comprèn la formació, maduració, circulació i redistribució en òrgans i teixits.

Això vol dir, que la granulopoyesis no és un procés estàtic, ja que durant el procés de formació i maduresa les cèl·lules van migrant cap a diversos compartiments dins i fora de la medul·la òssia.

Compartiments anatòmics funcionals en on es porta a terme la granulopoyesis

Els compartiments descrits són 4 i s'esmenten a continuació:

- Formació i maduració.

- De reserva.

- Circulant.

- De marginació

Aquests compartiments han estat molt estudiats, basats en la cinètica de l'segmentat neutrófilo per ser el granulòcit més abundant a la sang.

Cinètica de la granulopoyesis

Els dos primers compartiments es desenvolupen en la medul·la òssia. El procés de formació i maduració dels granulòcits dura aproximadament 11 dies, dels quals els granulòcits passen 7 dies en el compartiment de formació i maduració i després passen a el compartiment de reserva, on romanen per 4 dies.

Quan els segmentats neutròfils surten de l'compartiment de reserva i entren a la circulació, un percentatge d'ells viatjarà lliurement en la sang. No obstant això, altres es van adherir a les parets dels capil·lars i vènules post-capil·lars o van a ser retinguts en capil·lars propers a les grans venes. Això és el que es coneix com compartiment de marginació.

Els granulòcits tenen una vida mitjana de 6 a 8 hores. Per tant, per mantenir la homeòstasi pel que fa a nombre de granulòcits en la sang, la medul·la òssia ha de produir bilions de granulòcits a el dia.

En aquest sentit, els granulòcits que són destruïts en òrgans i teixits són recanvis ràpidament gràcies a el compartiment de marginació i de reserva.

Hi ha causes fisiològiques que poden augmentar el nombre de segmentats neutròfils, sense que hi hagi un augment en la producció. Això passa, per exemple, durant l'exercici físic. A més, en cas d'infeccions bacterianes la producció de granulòcits augmenta, mentre disminueix l'estada d'aquestes cèl·lules en el compartiment per servei.

En processos patològics com en les leucèmies hi ha un descontrol en la formació, maduració i distribució de les cèl·lules, motiu pel qual s'observarà un nombre exorbitant de cèl·lules immadures en circulació.

Hematologia

El comptatge i diferenciació dels leucòcits és un paràmetre molt important dins de l'hematologia completa. El comptatge de leucòcits orienta sobre l'estat immunològic de l'pacient, a més d'aportar dades que ajuden a evidenciar processos infecciosos o malalties malignes.

En el cas especial dels granulòcits, aquests aporten dades de summa importància, ja que les infeccions bacterianes es caracteritzen per cursar amb leucocitosi i neutrofília. És a dir, un augment de el nombre total de leucòcits i un augment en el nombre de segmentats neutròfils, respectivament.

Mentre que en les infeccions virals cursen amb leucopènia (disminució en el nombre total de leucòcits) i amb neutropènia (disminució en el nombre de segmentats neutròfils).

Així mateix, els segmentats eosinòfils solen augmentar-se en processos al·lèrgics i parasitaris.

En el frotis sanguini pot observar i quantificar els granulòcits madurs, és a dir, segmentats neutròfils, eosinòfils i basòfils.

Les característiques d'aquestes cèl·lules són les següents.

segmentats neutròfils

Mesura entre 9 i 12 micres. És la cèl·lula granulocítica més abundant a la sang, i normalment arriba a un percentatge de 60 a 70% en la circulació sanguínia (valor normal). El seu citoplasma és acidófilo i conté abundants grànuls neutròfils.

El nucli sol adoptar diverses formes, i com el seu nom indica és segmentat en 2 a 5 lòbuls. Com més lòbuls posseeixi, més vella és la cèl·lula.

Per tant, alguns bioanalistas i hematòlegs, basant-se en l'esquema de Arneth, reporten "fórmula desviada a l'esquerra" quan predominen neutròfils amb poques lobulacions, i "fórmula desviada a la dreta" quan aquests presenten major nombre de lobulacions.

segmentats eosinòfils

Aquesta cèl·lula és fàcilment recognoscible per les seves característiques tan peculiars. Es caracteritza per posseir un nucli amb dos lobulacions clarament visibles i per presentar granulacions acidòfiles abundants i gruixudes en el seu citoplasma, sense tapar a l'nucli.

Els segmentats eosinòfils es troben en baixes concentracions en sang perifèrica, sent el seu valor normal entre 1 a 3%. Aquest augmenta en els processos al·lèrgics i en algunes parasitosis.

segmentats basòfils

Aquestes cèl·lules són les que es troben en menor nombre: el valor normal en sang oscil·la entre 0 a 1%. Es caracteritzen per tenir un nucli polimòrfic i un citoplasma replet de gruixudes granulacions basófilas que se superposen sobre el nucli, impedint la seva visualització.

fases

El procés de formació i maduració dels granulòcits passa per diverses etapes o fases.

De la cèl·lula mare hematopoètica multipotencial (hemocitoblasto) es genera la cèl·lula precursora mieloide, i aquesta al seu torn dóna origen a la cèl·lula progenitora granulocítica / monocítica, que posteriorment dóna origen a l'mieloblast.

mieloblast

Aquesta cèl·lula mesura de 14 a 20 micres, i es caracteritza per presentar un nucli oval que abasta gairebé la totalitat de la cèl·lula. Per tant, el seu citoplasma és escàs. La seva cromatina és laxa, assolint-se apreciar d'1 a 3 nuclèols.

El mieloblast presenta un citoplasma basòfil, i no s'observen granulacions. Aquesta cèl·lula es divideix per donar origen a dues promielocits.

Promielocito

El promielocito és la cèl·lula que continua després de l'etapa de mieloblast. El nucli presenta una cromatina lleugerament més densa, però encara és possible observar els nucléolos.

Tot i que en el procés de maduració la regla és que la mida de la cèl·lula vagi disminuint, en aquest cas el promielocito és la cèl·lula més gran. Mesura entre 16-25 micres.

El nucli és més petit, apreciant més citoplasma. Aquest segueix sent basòfil i presenta grànuls azurófilos (granulacions primàries).

Mielocitos (pro-neutròfils, pro-eosinòfils, pro- basòfils)

Aquesta cèl·lula mesura de 12 a 18 micres i té un grau de maduració més avançat que el promielocito. El nucli pot observar-oval o amb una esquerda pronunciat, i fins i tot la forma pot tornar-se en forma arronyonada.

La cromatina es torna més densa i ja no és possible observar els nucléolos. El citoplasma es torna lleugerament acidòfila, i apareixen els grànuls secundaris que posen en evidència el tipus de granulòcit que s'estan madurant (eosinòfils, neutròfils o basòfils).

Metamielocitos (pro-neutròfils, pro-eosinòfils i pro-basòfils)

En aquesta etapa el nucli és excèntric i es caracteritza per presentar una esquerda més profunda. S'observa una cromatina més condensada en comparació a l'estadi anterior.

En aquest grau de maduració abunden els grànuls específics segons el tipus de granulòcit que s'està desenvolupant, mentre que els grànuls primaris encara presents ja no són visibles.

En aquesta etapa la cèl·lula perd la propietat de dividir-se. Sota certes condicions (severes infeccions bacterianes) podrien observar-se circulant en sang en baixes quantitats, sense que això representi un trastorn mieloide greu.

No obstant això, si es troba en altes quantitats indica un procés patològic anomenat leucèmia mieloide.

Bastó (cèl·lula amb nucli en banda)

Aquest estadi només s'observa en el cas de la maduració de l'segmentats neutròfils. També se li coneix amb el nom de neutròfil juvenil.

Es pot observar circulant en sang en condicions específiques, com per exemple en processos infecciosos bacterians en què hi ha un augment significatiu de l'nombre de leucòcits circulants a expenses de segmentats neutròfils (neutrofilia marcada).

Aquesta cèl·lula es caracteritza per presentar un nucli en forma de banda que simula la lletra "C" o una ferradura de cavall. D'altra banda, en el citoplasma es troben grànuls neutròfils abundants i escassos azurófilos

granulòcit madur

Aquestes comprenen els 3 tipus de granulòcits que es troben a la sang perifèrica. Aquests són: segmentats neutròfils, segmentats eosinòfils i segmentats basòfils. Les seves característiques ja van ser descrites en la secció d'hematologia.

Cèl·lules immadures granulocíticas. Font: The Armed Forces Institute of Pathology (AFIP) / Arxiu: Bone Marrow WBC.JPG-Wikipedia.com Imatges editades.

Factors que intervenen en la granulopoyesis

La granulopoyesis és regulada per certes substàncies que són sintetitzades per cèl·lules de sistema immunològic, com ara limfòcits, macròfags i les pròpies cèl·lules granulocíticas.

Algunes tenen funció estimulant i altres funcions inhibitòries. Per tant, aquestes substàncies mantenen l'equilibri dels clons cel·lulars i el bon funcionament de la resposta immune.

Substàncies estimuladores de la granulopoyesis

Tot i que encara es desconeix quins són els estímuls que rep la cèl·lula mare pluripotencial perquè es divideixi i es diferenciï en cèl·lules precursores de la línia limfoide i mieloide, es creu que la interleucina 3 (IL3-) produïda pels limfòcits CD4 podria actuar en aquest sentit, a més d'altres senyals que reben de l'microambient medul·lar.

Així mateix, es troba el factor estimulant de colònies grànul-monocíticas (GM-CSF), que estimula la cèl·lula precursora de la sèrie mieloide perquè d'origen a la cèl·lula progenitora granulocítica / monocítica.

També es troba el factor estimulant de colònies granulocíticas (G-CSF), que estimula la maduració dels precursors dels segmentats neutròfils, eosinòfils i basòfils.

Per a la diferenciació dels segmentats eosinòfils intervé la interleucina (IL 5), mentre la Eotaxina 1 actua en la migració i reclutament dels eosinòfils.

Substàncies inhibidores de la granulopoyesis

Una substància alliberada pels grànuls dels segmentats neutròfils anomenada lactoferrina participa en la regulació de l'expressió de gens involucrats en diverses funcions d'activació cel·lular i producció de citocines.

En aquest sentit, la lactoferrina actua activant als macròfags, els quals poden alliberar prostaglandina-I (PGE). Aquesta substància, al costat de les chalonas i les isoferritinas acídiques, inhibeixen la proliferació i maduració dels segmentats neutrófilos.

D'altra banda, la lactoferrina estimula l'activació de limfòcits CD4 i l'alliberament de Interleucina antiinflamatòria (IL-10).

referències

1. Hollard D, Berthier R, Douady F. Granulopoiesis and its regulation. Sem Hop. 1975; 51 (10): 643-51. ncbi.nlm.nih.gov
2. «Hematopoesi.» Viquipèdia L'enciclopèdia lliure. 3 oct 2018, 21:08 UTC. 22 maig 2019, 17:14. wikipedia.org
3. Piaggio R, Paseyro P. Les Hemopaties. Capítol III. Els elements figurats de la sang normal i patològica. pp31-46. Disponible a: smu.org.uy/publicaciones/
4. Drago-Serrano M, Flors-Rom L, Oliver-Aguillón G, Jarillo-Lluna R, Reina-Garfias H, Barbosa-Cabrera E, Camps-Rodríguez R. La lactoferrina com a modulador de la resposta immunitària. Bioquimia 2008, 33. (2): 71-82. Disponible a:.redalyc.org
5. Lazarowski A. Temes d'Hematologia. Introducció als aspectes bioquímics de les malalties hematològiques.
6. Moraleda Jiménez J. Pregrau de hematologia. Hospital Clínic Universitari Verge de l'Arrixaca. 4ta Edició. Múrcia. Disponible a: hematoncologia.com