MONOCITOPOYESIS: ETAPES, CARACTERÍSTIQUES DE LES CÈL·LULES, REGULACIÓ - BIOLOGIA - 2025

La monocitopoyesis és el procés de formació de la sèrie monocítica-macrofàgica, és a dir, comprèn la formació dels monòcits fins a la seva activació a macròfags on acaba la seva maduració. Tots dos tipus de cèl·lules compleixen funcions específiques. Els monòcits fagociten bacteris i virus.

Per la seva banda, els macròfags tenen alta activitat fagocítica, atreuen cèl·lules de el sistema immune i funcionen com a cèl·lules presentadores d'antigen. A més sintetitzen citocines importants que participen en l'activació d'altres línies cel·lulars.

Esquerra: monòcit en frotis de sang perifèrica. Dreta: Macròfag fagocitant un llevat capsulada (Cryptococcus neoformans). Font: Wikipedia.com/ Carolina Coelho

Tant els monòcits i els macròfags així com altres tipus de cèl·lules conformen el sistema reticuloendotelial o antigament conegut com a sistema reticle endotelial.

A la monocitopoyesis també se li denomina Monopoyesis. La línia monopoyética forma part de l'macro procés anomenat hematopoesi, ja que els monòcits són cèl·lules que circulen en la sang.

No obstant això, els monòcits a l'activar-se es transporten a diversos teixits. Aquestes cèl·lules transformades en macròfags rebran un nom específic d'acord a el teixit en què es trobin.

Per exemple es denominen macròfags alveolars en el teixit pulmonar, cèl·lules de Kupffer al fetge, histiòcits en el teixit connectiu, cèl·lules de Langerhans a la pell, microglia en el SNC, cèl·lules mesangials al ronyó i osteoclasts en l'os.

El procés complet de la monocitopoyesis comença a partir de la Stem Cell. D'aquí sorgeixen les primeres cèl·lules amb funcions multipotencials i després a poc a poc es van diferenciant en cèl·lules compromeses a la formació d'un llinatge cel·lular específic.

Això succeeix gràcies a factors químics que regulen tot el procés. Entre les substàncies que intervenen es troben la interleuquina 3 (IL-3) i els factors estimulants de colònies grànul-monocíticas (GM-CSF) i monocíticas (M-CSF).

Un desordre en el procés de monocitopoyesis pot donar origen a malalties greus.

Etapes de la monocitopoyesis

El procés de formació, diferenciació i maduració es dóna en la medul·la òssia. Posteriorment el procés d'activació passa en els teixits de sistema reticle endotelial.

Totes les sèries cel·lulars hematopoètiques provenen de la Stem Cell i la monocitopoyesis no és l'excepció. A causa de certs estímuls químics la Stem Cell donarà origen a diverses cèl·lules multipotencials.

La primera és la UFC- LM (unitat formadora de colònia de la sèrie limfoide i mieloide), que posteriorment es diferencia en UFC-GEMM (unitat formadora de colònia de la sèrie granulocítica, eritrocítica, monocítica i megacariocítica). D'allí dóna origen a la UFC-GM (granulocítica i monocítica) i aquesta es diferencia en la UFC -M (monocítica).

A partir d'aquí comencen els precursors recognoscibles a nivell de medul·la òssia. Aquests són: monoblasto, promonocito i monòcit. Després aquesta cèl·lula surt a la circulació perifèrica i a l'ésser activada es converteix en macròfag.

En el procés de diferenciació des de la Stem Cell fins a la UFC-M no és possible reconèixer des del punt de vista morfològic a les cèl·lules precursores multipotencials.

Posteriorment, durant el procés de maduració de les cèl·lules des del monoblasto fins al monòcit o macròfag van patint canvis morfològics seqüencials que posen en evidència el seu estat actual de maduració.

És per això que, a partir d'el monoblasto cada cèl·lula precursora té característiques pròpies que les fan reconeixibles.

Característiques de les cèl·lules precursores recognoscibles

monoblasto

És una cèl·lula que mesura entre 15-22 micres. Les seves característiques són molt similars a l'mieloblast, pel que en ocasions és difícil diferenciar un de l'altre. Posseeix un nucli que abasta gairebé la totalitat de la cèl·lula, quedant un pobre citoplasma que es caracteritza per ser intensament basòfil.

El nucli és rodó, excèntric i posseeix una cromatina molt laxa en on s'aprecien de 5 a 6 nucléolos. Per diferenciar el monoblasto de l'mieloblast es poden usar tècniques de coloració citoquímica, tal com la tinció de esterases.

La seva maduració dóna pas a l'promonocito.

Promonocito

Aquesta cèl·lula mesura aproximadament de 15 a 20 micres. La relació nucli citoplasma, encara que segueix sent alta, és un tant menor a la qual es presenta al monoblasto.

El nucli es manté excèntric però ara ha adoptat una forma irregular i fins i tot es pot observar una zona lleugerament arronyonada o invaginada. La cromatina es condensa una mica i només s'aconsegueixen apreciar d'1 a 2 nucléolos.

La basofília de l'citoplasma pot mantenir-se o disminuir succintament. En aquesta etapa apareixen uns petits grànuls azurófilos. Aquesta cèl·lula sol confondre amb els promielocits amb les que comparteix algunes característiques. A l'madurar aquesta cèl·lula es converteix en monòcit.

monòcit

Un cop formada en medul·la òssia roman allí per 24 hores i després ja està a punt per sortir a la circulació. Aquesta cèl·lula és fàcilment recognoscible en els frotis de sang perifèrica.

El monòcit és la cèl·lula més gran que es troba en circulació, mesura entre 15 -30 micres. També és l'única cèl·lula madura que manté una relació nucli citoplasma elevada. La cromatina encara que és més densa que la de l'promonocito és menys picnótica que la dels limfòcits.

El nucli pot ubicar-se al centre de la cèl·lula o mantenir-excèntric. La forma d'el nucli és variable, algunes vegades es pot veure completament arronyonada i altres vegades més arrodonida amb una petita esquerda.

El citoplasma conserva una lleugera basofília. Amb les coloracions convencionals s'observa el citoplasma amb una tonalitat pàl·lida blau-grisenca. Es manté la presència de grànuls azurófilos en tot el citoplasma i es troben una mica més concentrats a les rodalies d'el nucli.

En el citoplasma dels monòcits pot aparèixer la presència de vacúols que s'observen a l'microscopi com a zones blanques. Les vacúols apareixen en els processos infecciosos bacterians i virals i es deuen a la funció fagocítica.

Als monòcits i macròfags vacuolados se'ls coneix amb el nom de cèl·lules escumoses. Són molt freqüents en pacients amb immunodeficiència adquirida. També les cèl·lules escumoses són abundants en les plaques ateroscleròtiques.

En els processos inflamatoris els monòcits s'enganxen a l'endoteli gràcies a les integrines que expressen en la seva membrana per després travessar l'endoteli vascular per un procés anomenat extravasació. D'aquesta manera migren cap a diversos teixits. Allà es converteixen en macròfags especialitzats segons el teixit.

macròfag

És una cèl·lula gran, mesura entre 25 a 50 micres. Posseeix un nucli ben desenvolupat oval i central. El citoplasma és ric en lisosomes, orgànuls utilitzats en la fagocitosi. Se situa en diversos teixits i en cada un rebrà un nom diferent.

Els monòcits i els macròfags al costat d'altres cèl·lules com els fibroblasts, les cèl·lules endotelials i reticulars, conformen el sistema reticle endotelial.

Entre les funcions que compleix està fagocitar cossos estranys, presentar antígens processats a altres cèl·lules de el sistema immune, sintetitzar quimiocines que atreuen a altres cèl·lules inflamatòries, regular la proliferació cel·lular i el funcionament de la resposta immune en general.

Regulació de la monocitopoyesis

En aquest procés de formació, diferenciació i maduració de cèl·lules intervenen algunes substàncies químiques que regulen la homeòstasi.

Entre aquestes substàncies es poden esmentar: la interleucina 3 (IL-3) i els factors estimulants de colònies grànul-monocíticas (GM-CSF) i monocíticas (M-CSF).

Interleuquina 3 (IL-3)

És produïda pels limfòcits CD4. Aquesta interleucina afavoreix la diferenciació de la Stem-Cell en cèl·lules precursores multipotencials de tots els llinatges cel·lulars, entre el qual es troba el precursor denominat unitat formadora de colònia de la sèrie limfoide i mieloide (UFC- LM).

Factor estimulant de colònies grànul-monocítica (GM-CSF)

És una substància que estimula la medul·la òssia en els processos de diferenciació i maduració de diversos llinatges cel·lulars, entre ells el llinatge mono- cític.

La seva funció és de vital importància per mantenir la homeòstasi en els processos hematopoètics. També és important per al manteniment de la resposta immune.

Aquest factor és utilitzat com a teràpia en pacients amb trasplantament de moll d'os. Aquest factor ajuda a l'estimulació de la medul·la òssia i així recuperar ràpidament el nombre de cèl·lules sanguínies.

Factor estimulant de colònies monocíticas (M-CSF)

Aquesta substància és sintetitzada per cèl·lules de l'estroma medul·lar i pels osteoblasts.

A més de participar en el procés de diferenciació dels precursors de l'monòcit, també compleix una funció en la fase primària de la osteoclastogènesi, específicament en la formació de cèl·lules gegants multinucleades.

Així mateix compleix una funció en la regulació dels nivells de lipoproteïnes en sang. En aquest procés intervenen els monòcits. És per això que es formen les cèl·lules escumoses.

Malalties relacionades amb alteració en els monòcits

Infart a l'miocardi

S'ha observat que hi ha un augment significatiu dels monòcits sanguinis (monocitosis) en pacients que han patit un infart a l'miocardi. Es creu que juguen un paper fonamental en la reparació de la roba.

aterosclerosi

Aquesta afectació és un tipus d'inflamació que passa a nivell de l'endoteli vascular. És estimulada per l'augment de lípids en la sang com el colesterol i de lipoproteïnes de baixa densitat (LDL).

Els monòcits expressen receptors amb afinitat per certes lipoproteïnes modificades, actuant activament en els processos ateroescleróticos. En aquest sentit, l'interferó alfa (IFNα) estimula l'expressió d'aquests receptors en els monòcits.

En aquesta afectació és comú observar un augment de monòcits vacuolados o cèl·lules escumoses en l'endoteli.

Síndrome monoMAC

Aquest rara síndrome es caracteritza per un defecte genètic que produeix absència total de monòcits. La medul·la òssia és incapaç de produir aquest llinatge cel·lular i com a conseqüència d'això es produeixen infeccions en pell a repetició per microorganismes oportunistes.

sarcoïdosi

Aquesta és una malaltia que cursa amb una predisposició a formar granulomes en diversos teixits com ara pulmons, pell, ganglis limfàtics, cor, entre d'altres. Aquesta malaltia es produeix per l'acumulació de cèl·lules inflamatòries entre la qual es troba el macrógfago.

Histiocitosi pulmonar de cèl·lules de Langerhans

Aquesta rara malaltia ataca principalment a fumadors de raça blanca i es caracteritza per una proliferació d'un tipus específic de macròfag denominat cèl·lules de Langerhans. Aquestes són els macròfags que es troben normalment a la pell.

En aquesta malaltia hi ha una infiltració d'aquestes cèl·lules en el teixit pulmonar. Es creu que aquesta situació és provocada per les citoquines secretades pels macròfags alveolars, especialment en els fumadors. També es poden veure afectats altres teixits com la pell, l'os, entre d'altres.

Leucèmia mielomonocítica crònica (LMMC)

És una patologia neoplàsica mielodisplàsica i mieloproliferativa. Cursa amb un augment significatiu de l'nombre de monòcits sanguinis i amb leucòcits normals o lleugera leucopènia. També pot haver trombocitopènia i anèmia normocítica.

Síndrome d'activació macrofàgica (SAM)

Aquesta malaltia es caracteritza per una anormalitat proliferativa i funcional de l'macròfag. La seva morfologia és normal però la seva activitat és exagerada. Els macròfags comencen a fagocitar eritròcits, plaquetes, leucòcits i fins als seus propis precursors de manera descontrolada. La malaltia pot ser fatal si no és tractada a temps.

referències

1. Terry N, Mediaceja O, Noa M, Sánchez P. Valor semiològic de l'frotis de sang perifèrica en l'estudi de les malalties virals. Rev Llatinoam Patol Clin Med Lab 2016; 63 (3): 160-165. Disponible a: medigraphic.com
2. Gil M. Sistema hematopoètic: funcions, teixits, histologia, òrgans i malalties. Disponible a: lifeder.com/sistema-hematopoyetico/
3. Echeverri D, Fontanilla M, Buitrago L. El macròfag en malaltia vascular ¿L'enemic ocult? Rev. Col. Cardiol. 2004; 11 (3): 164-173. Disponible a: scielo.org.co/
4. Pedrera A, Hernández V, Seiglie F. Síndrome d'activació macrofàgica: simulació d'una sèpsia generalitzada. Rev Cubana Pediatr 2009; 81 (4): 76-85. Disponible a: http: // Scielo
5. Comalada M. Decisions en els macròfags: proliferar, activar-se o morir. Tesi doctoral. 2002; Programa de doctorat en immunologia. Universitat de Barcelona. Disponible a: tdx.cat/bitstream