NEUTRÓFILOS: CARACTERÍSTIQUES, MORFOLOGIA, FUNCIONS, TIPUS - BIOLOGIA - 2025

Els neutròfils són cèl·lules de l'tipus leucòcits i de el subtipus granulòcit que participen en la resposta immune fagocitant bacteris, fongs i altres ens potencialment patògens per a l'organisme.

Dins dels leucòcits granulars, els neutròfils són les cèl·lules més abundants, trobant-se en proporcions entre el 65 i 75% de l'recompte total de leucòcits. Aquesta quantitat pot incrementar si el cos pateix d'alguna infecció.

Font: pixabay.com

Per complir amb la seva tasca protectora, aquesta cèl·lula exhibeix una capacitat marcada de desplaçament pels teixits. Corresponen a la primera línia de defensa davant la presència d'una infecció i també estan relacionats en els esdeveniments d'inflamació.

El nucli dels neutròfils és variable en conte a la seva morfologia, de manera que es diu que la cèl·lula és polimorfonuclear. Generalment, aquest nucli presenta de tres a cinc protuberàncies o lòbuls irregulars. El citoplasma presenta una sèrie de grànuls que li atorguen la coloració rosa característica d'aquest llinatge cel·lular.

Característiques

Generalitats i classificació dels granulòcits

La sang es troba composta per diversos elements cel·lulars. Un d'ells són els leucòcits o glòbuls blancs, anomenats així per la seva manca de color si se li compara amb els eritròcits o glòbuls vermells.

Dins dels glòbuls blancs existeixen diversos tipus, i un d'ells són els granulòcits. Es denominen així ja que presenten gran quantitat de grànuls en el citoplasma. Al seu torn, tenim diferents tipus de granulòcits que es diferencien entre si en la resposta a diferents tincions de laboratori.

Els granulòcits són els eosinòfils, amb grànuls rics en proteïnes bàsiques que es pinten amb colorants àcids com l'eosina; els basòfils, que presenten grànuls àcids i es tenyeixen amb colorants bàsics com el blau de metilè; i els neutròfils, que presenten grànuls tant àcids com bàsics i presenten tonalitats rosades o lavandes.

Generalitats i classificació dels neutròfils

Dins dels granulòcits, els neutròfils són les cèl·lules més abundants. Són cèl·lules amb capacitat de desplaçament que estan implicades en la resposta immune i en la destrucció de diferents patògens i agents externs a l'organisme.

Els neutròfils madurs es caracteritzen per presentar un nucli segmentat. És per això que alguns autors denominen a aquests leucòcits com cèl·lules polimorfonuclears, abreujades PMNs, per les seves sigles en anglès.

Dins de la sang perifèrica, trobem dues formes de neutròfils: una amb el nucli segmentat i altres amb el nucli en forma de banda. En la circulació, la majoria d'aquestes cèl·lules presenten el nucli segmentat.

morfologia

dimensions

En els estesos de sang analitzats al laboratori, s'ha pogut observar que les dimensions dels neutròfils es troben entre 10 a 12 micròmetres (micres), sent una mica més gran que els eritròcits.

nucli

Una de les característiques més destacades dels neutròfils és la forma del seu nucli, amb múltiples lòbuls. Tot i que els granulòcits es classifiquen d'acord a la resposta a coloracions, poden ser fàcilment identificats per aquesta característica.

Els neutròfils joves exhibeixen un nucli amb una forma que recorda a una banda i encara no presenta cap tipus de lòbuls pot ser incipient.

Quan els neutròfils han arribat a la maduresa, el nucli pot presentar diversos lòbuls - generalment de dos a quatre. Aquests lòbuls es troben enllaçats per brins delicades de naturalesa nuclear.

La posició dels lòbuls, i de l'nucli en general és bastant dinàmica. Per això, els lòbuls poden variar pel que fa a la seva posició i també en el nombre.

cromatina

De manera relativa, la cromatina dels neutròfils és força condensada. La distribució de la cromatina en els neutròfils és característica d'aquest llinatge cel·lular: l'heterocromatina (cromatina condensada amb una taxa baixa de transcripció) se situa en grans quantitats a les vores de l'nucli, entrant en contacte amb l'embolcall nuclear.

L'eucromatina (cromatina relativament més laxa, amb una taxa de transcripció generalment elevada) es localitzen a la regió central de l'nucli i hi ha molt poca d'aquesta cromatina que està en contacte directe amb l'embolcall.

En les dones, un dels cromosomes X sexuals es compacta i s'inactiva en una estructura anomenada corpuscle de Barr - aquest fenomen ocorre per compensar la càrrega genètica. Aquest es visualitza com un apèndix en un dels lòbuls nuclears.

citoplasma

En el citoplasma dels neutròfils trobem organel·les i grànuls. Gràcies a la immensa quantitat de grànuls, el citoplasma de l'neutrófilo adquireix una coloració rosa o lila. A més, hi ha quantitats importants de glucogen. A continuació descriurem detalladament cada un dels subcompartimientos de l'citoplasma:

grànuls

Com esmentem, els neutròfils són un tipus de granulòcit perquè el seu citoplasma presenta diferents grànuls. En aquests leucòcits hi ha tres tipus de grànuls: els específics, els azurófilos i els terciaris.

grànuls específics

Els grànuls específics o grànuls secundaris són de dimensions petites i bastant abundants. A causa de la seva petita grandària són difícils de visualitzar al microscopi òptic. No obstant això, a la llum de la microscòpia electrònica els grànuls s'observen com a estructures el·lipsoides. La densitat dels cossos és moderada.

A l'interior dels grànuls específics trobem col·lagenasa de tipus IV, fosfolipidasa, lactoferrina, proteïnes fixadores de vitamina B12, NADPH-oxidasa, histaminasa, receptors per a la làmina, entre d'altres. També hi ha activadors de l'complement i altres molècules amb propietats bactericides.

grànuls azurófilos

Els grànuls azurófilos o primaris són més grans que els anteriors, però es troben en menor quantitat. S'originen a l'iniciar la granulopoyesis i són presents en tots els tipus de granulòcits. Quan se'ls aplica el colorant atzur aquests adquireixen una coloració violàcia. Són cossos molt densos.

Aquests cossos són anàlegs als lisosomes i contenen hidrolases, elastases, proteïnes catiòniques, proteïnes bactericides i mieloperoxidasa. Aquesta última té l'aspecte d'una substància amb grànuls fins. Aquesta molècula contribueix a la formació d'hipoclorit i cloramines, substàncies que contribueixen a l'eliminació dels bacteris.

Un component important dels grànuls azurófilos dins de la categoria de proteïnes catiòniques són les denominades defensines, que actuen de manera similar a un anticòs.

grànuls terciaris

En l'última categoria tenim als grànuls terciaris. Aquests es divideixen al seu torn en dos tipus de grànuls, depenent de l'contingut: uns són rics en fosfatases i els altres en metaloproteïnes, com gelatinases i colagenasas. S'especula que aquestes proteïnes són capaços de contribuir a la migració de l'neutrófilo pel teixit conjuntiu.

organelos

A més dels grànuls que són clarament visibles en el citoplasma dels neutròfils, els compartiments subcel·lulars addicionals són bastant escassos. No obstant això, al centre de la cèl·lula es troba un aparell de Golgi incipient i una quantitat petita de mitocondris.

funcions

Per als organismes pluricel·lulars viure en un món atestat d'organismes unicel·lulars patogen suposa un repte important. En el curs de l'evolució, es van desenvolupar elements cel·lulars amb la capacitat de fagocitar i destruir aquestes amenaces potencials. Una de les barreres principals (i més primitives) està formada pel sistema immune innat.

Els neutròfils són part és aquest sistema innat. En el cos, aquest sistema s'encarrega de la destrucció de patògens o de molècules que són alienes a l'organisme que no són específiques d'algun antigen, confiant en les barreres compostes per la pell i per les membranes mucoses.

En els humans, el compte de neutròfils pot superar el 70% dels leucòcits circulant, sent la primera línia de defensa contra un ampli rang de patògens: des de bacteris fins a paràsits i fongs. Així, entre les funcions dels neutròfils tenim:

Destrucció d'ens patògens

La funció principal dels neutròfils és destruir mitjançant la fagocitosi les molècules o materials estranys que ingressen a el cos - incloent microorganismes que podrien causar alguna malaltia.

El procés pel qual els neutròfils destrueixen als ens forans consisteix en dos passos: la recerca per mitjà de quimiotaxis, motilitat cel·lular i diapedesi, seguit de la destrucció d'ell mateix, per mitjà de fagocitosi i digestió. Això passa de la següent manera:

Pas 1: quimiotaxis

El reclutament dels neutròfils genera un procés inflamatori a la zona on va ocórrer la unió amb el receptor de l'leucòcit. Els agents quimiotàctics poden ser produïts pels microorganismes, per dany cel·lular o per un altre tipus de leucòcits.

La primera resposta dels neutròfils és arribar a les cèl·lules endotelials dels vasos sanguinis mitjançant l'ús de molècules de tipus adhesives. Una vegada que les cèl·lules arriben a el lloc de la infecció o de la inflació, els neutròfils inicien el procés de fagocitosi.

Pas 2: fagocitosi

A la superfície cel·lular, els neutròfils posseeixen una àmplia varietat de receptors amb diverses funcions: poden reconèixer de manera directa a l'organisme patogen, a la cèl·lula apoptòtica o qualsevol altra partícula, o bé reconèixer alguna molècula opsónica ancorada a la partícula estranya.

Quan un microorganisme està "opsonizado" vol dir que està recobert per anticossos, pel complement o per tots dos.

Durant el procés de fagocitosi, emergeixen pseudopodis de l'neutrófilo que comencen a envoltar la partícula que serà digerida. En aquest esdeveniment ocorre la formació de l'fagosoma a l'interior de l'citoplasma de l'neutròfil.

Formació de l'fagosoma

La formació de l'fagosoma permet que el complex de NADH oxidasa que es localitza a l'interior d'aquest cos generi espècies reactives de l'oxigen (com peròxid d'hidrogen, per exemple) que finalitzen en la conversió a hipoclorit. De la mateixa manera, els diferents tipus de grànuls alliberen substàncies bactericides.

La combinació entre les espècies reactives de l'oxigen i els bactericides permet l'eliminació de l'patogen.

Mort de l'neutròfil

Després que té lloc la digestió el patogen, el material producte de la degradació pot ser emmagatzemat en cossos residuals o bé pot ser rebutjat per mitjà de exocitosi. Durant aquest fenomen, la majoria dels neutròfils participants pateixen de mort cel·lular.

El que coneixem com a "pus" és un exsudat espès blanquinós o groguenc de bacteris morts barrejades amb neutrófilos.

Reclutament d'altres cèl·lules

A més de buidar el contingut dels grànuls per atacar els patògens, els neutròfils també s'encarreguen de secretar molècules a la matriu extracel·lular.

Les molècules que són secretades a l'exterior actuen com a agents quimiotàctics. És a dir, s'encarreguen de "cridar" o "atreure" a altres cèl·lules, com neutròfils addicionals, macròfags i altres agents inflamatoris.

Generació de les NETs

Els neutròfils són cèl·lules que poden generen els que es coneix com trampes extracel·lulars de neutròfils, abreujades com NETs, ​​per les sigles en anglès.

Aquestes estructures es generen després de la mort de l'neutrófilo, com a resultat de l'activitat antimicrobiana. S'especula que aquestes estructures extracel·lulars representen cadenes de nucleosomes.

De fet, s'ha proposat l'ús de el terme NETosis per descriure aquesta forma particular de mort cel·lular - que resulta en l'alliberament de les NETs.

Aquestes estructures posseeixen enzims que també trobem en l'interior dels grànuls dels neutròfils, sent capaços de liderar la destrucció d'agents bacterians, tant gram negatius com gram positius, o agents fúngics.

funció secretora

Els neutròfils s'han associat amb la secreció de substàncies de rellevància biològica. Aquestes cèl·lules són font important de transcobalamina I, la qual és indispensable per a la correcta absorció de la vitamina B12 en el cos.

A més, són font d'una important varietat de citocines. Entre aquestes molècules ressalta la producció de la interleucina-1, una substància que és conegut com un pirógeno. És a dir, una molècula capaç d'induir els processos de febre.

La interleucina-1 és responsable d'induir la síntesi d'altres molècules anomenades prostaglandines que actuen sobre l'hipotàlem i produeixen l'augment de temperatura. Entenent-sota aquesta perspectiva, la febre és una conseqüència de la inflació aguda producte de la resposta neutrófila massiva.

Origen i desenvolupament

Quants neutròfils es produeixen?

Segons els càlculs, la producció de neutròfils es troba en el ordre de 10 ¹¹ cèl·lules per dia, la qual cosa pot pujar en un ordre de magnitud quan el cos està experimentant una infecció bacteriana.

On es produeixen els neutròfils?

El desenvolupament dels neutròfils ocorre en la medul·la òssia. A causa de la importància d'aquestes cèl·lules i a el nombre significatiu que han de ser produïdes, la medul·la òssia dedica gairebé el 60% de la seva producció total a l'origen dels neutròfils.

Com es produeixen els neutròfils?

La cèl·lula que els origina s'anomena progenitor granulòcit-monòcit, i com el seu nom indica és la cèl·lula que dóna origen tant als granulòcits com als monòcits.

Hi ha diferents molècules implicades en la generació dels neutròfils, però la principal es denomina factor estimulant de colònies de granulòcits, i és una citoquina.

A la medul·la òssia, hi ha tres tipus de neutròfils en desenvolupament: el grup de les cèl·lules troncals, el grup de la proliferació i el grup de la maduració. El primer grup està format per cèl·lules hematopoètiques que són capaços de renovar-se i diferenciar-se.

El grup de proliferació està constituït per cèl·lules en estats mitòtics (és a dir, en divisió cel·lular) i inclou els progenitors mieloides, o colònies formadores de granulòcits, eritròcits, monòcits i megacariòcits, els progenitors granulòcits-macròfags, mieloblasts, promielocits i mielocitos. En l'ordre esmentat ocorren les etapes de maduració.

L'últim grup consisteix en cèl·lules que estan experimentant la maduració nuclear i està format per metamielocitos i neutròfils - tant bandejats com segmentats.

Quant duren els neutròfils?

Comparat amb les altres cèl·lules de el sistema immune, es considera que els neutròfils tenen un temps de vida mitjana curt. Els estimats tradicionals suggereixen que els neutròfils duren unes 12 hores en circulació i una mica més d'un dia en els teixits.

Avui dia, s'usen metodologies i tècniques que involucren el marcatge amb deuteri. Segons aquest enfocament, el temps de vida mitjà dels neutròfils s'incrementa fins a 5 dies. En la literatura aquesta discrepància segueix sent un tema de controvèrsia.

Migració dels neutròfils

Dins dels tres grups de neutròfils un moviment cel·lular (dels neutròfils i dels seus precursors) entre la medul·la òssia, la sang perifèrica i els teixits. De fet, una de les propietats més rellevants d'aquest tipus de leucòcits és la seva capacitat per migrar.

Com aquests són els glòbuls blancs més abundants, formen la primera ona de cèl·lules que arriben a la lesió. La presència dels neutròfils (i també dels monòcits) implica una reacció inflamatòria significativa. La migració es troba sota el control de certes molècules d'adhesió localitzades en la superfície cel·lular que interaccionen amb les cèl·lules endotelials.

malalties

neutrofilia

Quan el recompte absolut de neutròfils supera els 8,6.10 ⁹ es considera que el pacient està experimentant neutrofilia. Aquesta condició va acompanyada d'hiperplàsia granulocítica de la medul·la òssia, amb absència de eosinofília, basòfils i eritròcits amb nuclis a la sang perifèrica.

Existeixen múltiples causes que poden portar a un augment benigne dels neutròfils, com a condicions d'estrès, esdeveniments de taquicàrdia, febre, el treball de part, excés d'exercici cardiovascular, entre d'altres.

Les causes associades a patologies o condicions de rellevància mèdica inclouen inflamacions, intoxicacions, hemorràgies, hemòlisi i neoplàsies.

neutropènia

La condició oposada a la neutrofília és la neutropènia. Les causes associades a un descens en els nivells de neutròfils abasten infeccions, agents físics com els raigs X, deficiència de vitamina B12, ingestió de medicaments i la síndrome conegut com leucòcit mandrós. Aquest últim consisteix en moviments atzarosos i sense direcció per part de les cèl·lules.

referències

1. Alberts, B., Bray, D., Hopkin, K., Johnson, AD, Lewis, J., Raff, M.,… & Walter, P. (2013). Essential cell biology. Garland Science.
2. Alonso, MAS, & i Pons, EC (2002). Manual pràctic d'hematologia clínica. Antares.
3. Arber, DA, Glader, B., List, AF, Means, RT, Paraskevas, F., & Rodgers, GM (2013). Wintrobe 's clinical Hematology. Lippincott Williams & Wilkins.
4. Deniset, JF, & Kubes, P. (2016). Recent advances in understanding neutrophils. F1000Research, 5, 2912.
5. Hoffman, R., Benz Jr, EJ, Silberstein, LI, Heslop, H., Anastasi, J., & Weitz, J. (2013). Hematology: bàsica principles and practice. Elsevier Health Sciences.
6. Kierszenbaum, A EL, & Tres, L. (2015). Histology and Cell Biology: an introduction to pathology E-Book. Elsevier Health Sciences.
7. Mayadas, TN, Cullere, X., & Lowell, CA (2013). The multifaceted functions of neutrophils. Annual review of pathology, 9, 181-218.
8. Munday, MC (1964). Absence of neutrophils. British medical journal, 2 (5414), 892.
9. Pollard, TD, Earnshaw, WC, Lippincott-Schwartz, J., & Johnson, G. (2016). Cell Biology E-Book. Elsevier Health Sciences.
10. Rosales C. (2018). Neutrophil: A Cell with Many Rols in Inflammation or Several Cell Types ?. Frontiers in physiology, 9, 113.
11. Selders, GS, Fetz, AE, Radic, MZ, & Bowlin, GL (2017). An overview of the role of neutrophils in innate immunity, Inflammation, and host-biomaterial integration. Regenerative biomaterials, 4 (1), 55-68.