La sangre es un derivado del tejido conjuntivo modificado que está formada por una matriz de fase líquida (plasma) y células sanguíneas. Representa el 6% del peso corporal.
Aunque generalmente en el adulto se forma en la médula ósea, en el estado embrionario hay focos de hematopoyesis extramedular:
– El primer foco hematopoyético surge del mesodermo embrionario, aunque en el saco vitelino es donde aparecen los primeros eritroblastos
– 8ª semana de gestación: las cavidades esplacnopleurales poseen órganos en diferenciación a partir de esbozos epiteliales. En la 9ª semana ya están completamente diferenciados el esbozo hepático y esplácnico para hígado y bazo. Aparecen células progenitoras que constituyen el segundo foco hematopoyético y que invaden estos órganos parenquimatosos
En la 11ª-12ª semana de gestación la cavidad de los huesos largos es invadida por vasos y células sanguíneas que constituyen la primigenia médula ósea. A partir de este punto toda la hematopoyesis se realizará en el adulto en la médula salvo casos de extrema necesidad en la que podrían colaborar hígado o bazo
Plasma
Más del 90% es agua que sirve de solvente para proteínas como fibrinógeno (coaguladora), albúmina, o inmunoglobulinas α, β y γ encargadas de las reacciones antígeno-anticuerpo (la más abundante es la γ). Se denomina suero al plasma centrifugado y por lo tanto sin fibrinógeno o proteínas coagulantes
Elementos formes (células)
Las células que circulan por la sangre son eritrocitos, leucocitos y trombocitos o plaquetas. En ocasiones, pueden circular bacterias (bacteriemia), bacterias de forma masiva (septicemia), o células cancerígenas (metástasis). No obstante, existen 3 series celulares en condiciones fisiológicas, que son:
– Serie roja o eritroide: formada por los eritrocitos
– Serie mieloide: se divide en células granulares cuyo máximo representante son los leucocitos granulocitos; y en células agranulares
– Serie plaquetaria: cuyo máximo representante son las plaquetas, que aunque carezcan de núcleo, siguen siendo células
Eritrocitos/Hematíes: representan el 45-50% de la sangre, y en conjunto forman el hematocrito. Llevan a cabo muchos procesos de óxido-reducción, y se encargan del transporte de O2 y CO2 mediante la hemoglobina. La hemoglobina es una globina asociada a un grupo hemo, y su volumen es de 13-15 ml/sangre. Los eritrocitos son células anucleadas con forma bicóncava de 7-8 µm de diámetro y 0,9-1,2 µm de espesor. Si su forma cambia, existe alguna patología. En tinción son eosinófilos, aunque no es una buena tinción para estas células. Hay técnicas azures añiles como Wright (tiñe los gránulos del citoplasma), Romanosky, o la metacromática May Gruwell Giemsa (cambian algunos gránulos al color rojo. Muy buena para ver alteraciones en la forma o en la hemoglobina).
La lamela interna de los hematíes presenta G-actina (que forma cortos polímeros estabilizados con tropomiosina) y proteínas fibrilares de espectrina. No producen filamentos, sino que se quedan como proteínas que se anclan la una a la otra y se asocian para mantener la forma con la banda H del eritrocito (peso 4,1), banda 4,9, aducina y la anquirina. La anquirina se encuentra en la mitad de la espectrina para que se una a la membrana con la proteína banda 4,2. La lamela externa presenta glucoforinas y proteína banda 3 (que ademáses intercambiador bicarbonato/cloro) para anclar toda esta red. Esta membrana en situaciones patológicas que den problemas con el ATP puede presentar filopodios, denominándose equinocitos
El 1% de los eritrocitos presenta en su interior fibrillas azurófilas, por lo que se denominan reticulocitos en vez de eritrocitos ya que presentan ribosomas libres. Estos reticulocitos son células eritropoyéticas inmaduras que se liberan para madurar en el torrente sanguíneo
Proteínas globulares transportan la hemoglobina, por lo que el interior del eritrocito es granular. Esta hemoglobina está formada por 4 cadenas de globina que pueden ser de varios tipos:
– En el 96% de la hemoglobina, existen 2 cadenas α y 2 cadenas β
– En el 4% existen 2 cadenas α y 2 cadenas δ
– En neonatos y lactantes existe hemoglobina fetal (Hb-F) que va desapareciendo con el crecimiento. Tiene 2 cadenas α y 2 cadenas γ. Persiste durante la lactancia (6 meses) y si aumenta es patológico
Algunas enzimas de los eritrocitos son la siderina que capta el Fe2+ y la anhidrasa carbónica que transforma el CO2 en ácido carbónico
Cuando se destruyen los hematíes en el bazo, el Fe3+ es captado por sus células y también por las células de Kupffer en el hígado, convirtiéndose en hemosiderina. El hemo se una a la albúmina en la sangre, y llega al hígado para conjugarse con ácido glucurónico, formando la bilis que será expulsada por la vía biliar.
Glóbulos blancos: son elementos defensivos que se dividen en dos grupos según contengan gránulos intracitoplasmáticos o no: granulares y agranulares respectivamente. Esta clasificación se refiere a si tienen gránulos primarios, que son inespecíficos. Los gránulos primarios son lisosomas y cuerpos residuales que se tiñen intensamente de azul, y por lo tanto también se les llama gránulos azurófilos. Los gránulos específicos ya distinguen los distintos tipos de leucocitos granulares
- Granulares: son los verdaderos leucocitos. Se dividen en
- Neutrófilos o leucocitos polimorfonucleares (PMN): 55% de los leucocitos (5.500-10.000/cm3 de sangre). Son células ovoides de 10-12 micras con un núcleo heterocromático subcariotecal y polilobulado (normalmente 4-5 lobulaciones) cuanto más maduro sea. Carece de nucléolos. El citoplasma es claro, con glucógeno disperso, pocas organelas de síntesis (RER, ribosomas, CG) y pocos filamentos. Lo que predomina es citoesqueleto de vimentina y gránulos. La superficie es libre salvo en procesos de diapédesis en los que se forman filopodios. Al ser células granulares, presentan gránulos primarios azurófilos, y además, gránulos secundarios específicos de cada célula. Los gránulos primarios contienen las enzimas lisosómicas, como la mieloperoxidasa, que es de las más bactericidas ya que tiene actividad peroxidativa junto a los peroxisomas. También contienen fosfatasa ácida, β-glucuronidasa para los hidratos de carbono presentes en las membranas celulares de las bacterias, y defensinas. Los gránulos secundarios son los específicos de la célula y los más abundantes. Se marcan con fosfatasa alcalina. Tienen forma acicular (de aguja), contienen fagocitinas que atrae a macrófagos, lisozimas, muramidasas que destruyen las bacterias y atraen a otros componentes, fosfatasa alcalina, peroxidasas, activadores de complemento y colagenasas tipo IV. En ocasiones presentan gránulos terciarios con fosfatasas y metaloproteinasas. De hecho son las células que más proliferan en una infección (por encima de 10000/ml son señal de ello o un tumor), produciendo fiebre, pus, etc. Representan la primera barrera de inmunidad específica gracias a los componentes de sus membrana:
– Receptores del complemento C5a
– L-selectina
– Integrinas con afinidad por ICAM 1 y 2
– CD31: para la diapédesis
- Eosinófilos: 1-3% de las células blancas. Son elementos móviles más pequeños (9-10µm de diámetro) con núcleo polilobulado (menos que los neutrófilos) y gránulos primarios y específicos. Estos gránulos son birrefringentes, metacromáticos, y presentan un cristaloide en su interior que son variantes de microtúbulos. Contienen enzimas como peroxidasas (forman sustancias ROS), fosfatasa ácida, aril sulfatasa, histaminasa (destruye la histamina segregada por mastocitos o células cebadas), glucuronidasa, ribonucleasa, catepsina β, y tres proteínas catiónicas exclusivas de los eosinófilos: la proteína principal o mayor básica (MBP), proteína catiónica de los eosinófilos (ECP), y neurotoxina derivada de los eosinófilos.
Los eosinófilos aumentan en enfermedades parasitarias, autoinmunes mediadas por complejos reagínicos (asma, picaduras de mosquito). Compiten con células cebadas del tejido conjuntivo ya que tienen receptores para la inmunoglobulina E. Son atraídos por las sustancias liberadas por basófilos y células cebadas, en especial por la histamina y por el factor quimiotáctico eosinófilo de la anafilaxia.
- Basófilos: <1%. Presentan gránulos metacromáticos, con las mismas proteínas que las células cebadas excepto la serotonina. Contienen histamina, peroxidasa, heparina (que le da la metacromasia), sulfatasa E, sustancia de reacción lenta de la anafilaxia (OLAS-A), factor quimiotáctico eosinófilo de la anafilaxia (ECF-A) e incluso receptores para la inmunoglobulina E. Son células grandes, de 10 µm de diámetro, núcleo poco lobulado, casi redondo. Las reacciones reagínicas las desencadenan cuerpos extraños como parásitos, y están mediadas por células cebadas del tejido conjuntivo que tienen determinantes para IgE. Intervienen los eosinófilos al interaccionar con dicha inmunoglobulina, pero además aumentan los basófilos circulantes, liberando histamina y serotonina que causan vasodilatación, edema, y reacciones alérgicas
- Células agranulares
- Monocitos/macrófagos: el 6% de los leucocitos. Los monocitos son en sangre circulante, y al llegar a los tejidos se denominan macrófagos. Si no ejercen su función fagocítica, se denominan histiocitos. El monocito es una célula redondeada, menor que el macrófago, de 20-25 µg, con un núcleo central heterocromático en su periferia y eucromático en la zona central. En el citoplasma contiene lisosomas (gránulos azurófilos) ya que carece de gránulos específicos secundarios. Contienen fosfatasa ácida, aril sulfatasa y peroxidasa. En ocasiones pueden fagocitar bacterias, aumentando así su tamaño aunque menos que un macrófago. Presentan un centriolo, un CG, RER, REL, vesículas de pinocitosis y raramente cuerpos vesiculares. En la membrana existen filopodios. Abandonan la sangre por órganos linfoides (bazo, ganglios) o por diapédesis capilar. El sistema mononuclear fagocítico agrupa los distintos macrófagos específicos de cada tejido, como las células de Kupffer en el hígado, los microgliocitos del tejido nervioso, etc. Cuando se les añaden los órganos que fabrican reticulina, se le denomina sistema reticuloendotelial. Los macrófagos y monocitos expresan el marcador CD68
- Linfocitos: el 30% restante. La circulación linfocitaria atraviesa el timo o los ganglios para llegar al torrente sanguíneo, denominándose linfocitos recirculantes. Proceden de una célula madre totipotencial que dependiendo de la zona de migración, originará dos tipos celulares diferentes. Si migra al timo, originará linfocitos T, y si va a ganglios, linfocitos B. Se encargan de la inmunidad celular por efectos citotóxicos mediados por uniones célula-célula contra virus, bacterias, células tumorales, etc.
Linfocitos
- Linfocitos B: proceden de los ganglios linfáticos o nódulos linfoides. Sobre ellos actúan los linfocitos T y otras proteínas, de manera que una vez maduros, llegan al torrente sanguíneo. Para distinguirlos se utiliza inmunohistoquímica. Son timo-independientes. Escasos, su núcleo es heterocromático, con citoplasma más claro que contiene RER azurófilo pero no contiene gránulos. Cuando son productoras de anticuerpos (inmunoglobulinas), se denominan células plasmáticas, aunque generalmente están en tejidos linfoides asociados a mucosas. Los linfocitos B que no sean células plasmáticas se marcan con CD20
Los linfocitos B se encargan de la inmunidad humoral, que consiste en la producción de anticuerpos. En estos casos, el citoplasma se vuelve anfófilo, con núcleo polarizado heterocromático, gran desarrollo del RER para proteínas de transporte (inmunoglobulinas) que pasan al torrente sanguíneo. Estas inmunoglobulinas se unen específicamente a los antígenos. Existen 10 isotipos en función de la combinación de los 5 tipos de cadenas pesadas con los dos tipos de cadenas ligeras:
– Cadenas pesadas: α, γ, δ, µ, ε
– Cadenas ligeras: κ, λ
- Linfocitos T: generalmente son pequeñas (12µm de diámetro), con un núcleo muy heterocromático tipo cerebroide que ocupa casi toda la célula, por lo que en microscopía óptica su citoplasma es virtual y apenas presenta organelas salvo ribosomas libres, un Golgi y cuerpos azurófilos porque presentan lisosomas. La membrana presenta lobulaciones (a veces filopodios), y en la lamela externa existen receptores para inmunoglobulinas, moléculas con capacidad antigénica y otros receptores. La expresión de UHCL-1 produce un epítopo o reacción antigénica. Los linfocitos vírgenes expresan CD45Ro también llamado UHCL-45 Ro, mientras que si son maduros expresan CD45Ra también llamado UHCL-45 Ra
No obstante, el marcador más universal de los linfocitos T maduros es CD3. Por su función, los linfocitos pueden estar quiescentes o muy activos ante una infección viral. En este caso, expresarán CD4 si son linfocitos cooperadores, o CD8 si son linfocitos citotóxicos. Existe otro tipo de linfocitos CD8-CD4- denominados linfocitos TNK (Natural Killers).
Los linfocitos cooperadores CD4 son estimulados por moléculas del sistema de histocompatibilidad tipo II, mientras que los linfocitos citotóxicos CD8 son estimulados por moléculas de histocompatibilidad tipo I. En el SIDA, se invierten las cantidades de de CD4 y CD8. Sin embargo, en condiciones patológicas (leucemias, linfomas, viremias), los linfocitos T circulantes pueden ser inmaduros (linfoblastos T) ya que abandonan el timo antes de tiempo
Los linfoblastos T pueden verse a veces circulando en sangre y son linfocitos T inmaduros