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S i s t e m a L i n f o c a r d i o v a s c u l a r
Hematopoyesis
Es un proceso biológico el cual está encargado de la producción de las células sanguíneas, las cuales van a
ayudarnos con la defensa en contra de los procesos infecciosos, alérgicos, y es el sustrato para que el
sistema cardiovascular funcione. Existe un nutriente clave que es el oxigeno, el cual viaja a través de los
glóbulos rojos, producidos gracias a este proceso.
Estas células van a sufrir procesos de proliferación y apoptosis que mantiene la homeostasis y los valores
normales de estas en el organismo.
Las células producidas van a llegar a ser parte importante de lo que viaja en nuestro sistema circulatorio,
que conocemos como la sangre.
La hematopoyesis se encarga de producir las distintas líneas celulares que se requieren en nuestro cuerpo y
que cumplen diversas funciones. Siendo este un proceso complejo a través del cual las células troncales
hematopoyética antiguamente denominada célula madre, tengan la capacidad de proliferar y se diferencie en
distintos grupos celulares, células que entran en un proceso de diferenciación, maduración y finalmente de
una célula madura que va a llegar a nuestro torrente circulatorio.
- Eritrocitos
- Granulocitos: eosinofilos, basófilos y neutrófilos (en su citoplasma se evidencian granulaciones que
hacen parte de la manera de respuesta de la célula)
- Linfocitos
- Monocitos
- Plaquetas
¿Donde se da este proceso?
El sitio clave e importante para la hematopoyesis es la medula ósea, pero no toda la vida este proceso se ha
dado en este lugar. La medula ósea se convierte en el sitio predilecto en el ultimo trimestre de la vida fetal
y continua a lo largo de la vida.
En la época embrionaria, la hematopoyesis se da a nivel del saco vitelino, el hígado también tiene
participación y cuando se da el desarrollo del sistema óseo, distintos huesos y principalmente los largos son
los encargados de este proceso, que a futuro el proceso se mantiene activo a nivel de la diáfisis de los
huesos largos y se empieza a dar también a nivel de los huesos planos, entre ellos podemos encontrar:
esternón, costillas, los iliacos y el cuerpo de las vertebras. En estos huesos se va a seguir la hematopoyesis
de por vida
No solo las células trocales y las progenitoras son las encargadas de todo el proceso de hematopoyesis,
también hay unas células que se denominan estromales que se disponen alrededor de las células troncales.
Estas células librean citoquinas que van a regular y van a conducir a la generación de las células primitivas
intermedias y maduras que son las que salen al torrente circulatorio.
La medula es un tejido que está compuesto por todas las líneas celulares y las células alrededor que
también intervienen en la estimulación e inhibición en la producción de células por medio de citoquinas.
Existen 2 problemas a nivel medular:
Sobreproducción
La sobreproducción de células, que al ser tan rápidamente generadas llegan al sistema circulatorio en formas
inmaduras (blasticas) y eso permite reconocer que hay un fallo a nivel de la medula ósea, que dependiendo
de la línea celular se conoce como leucemia (leucemia linfocítica aguda o crónica, leucemia mielocitica
aguda o crónica).
La leucemia es la sobreproducción de células en la medula ósea que terminan en el torrente sanguíneo de
formas inmaduras.
Deficiencia
Se conoce como una anemia y cuando compromete todas las líneas celulares que se derivan de la medula
ósea se conoce como anemia aplástica.
Anemia no es solamente deficiencia de glóbulos rojos. Si el problema es medular y no produzco células
sanguíneas en general, es una pancitopenia donde faltan todas las células de los distintos componentes.
Funciones de las células
Eritrocitos: transporte de oxigeno
Plaquetas: mecanismo de la coagulación
Células blancas: defensa y activación del sistema inmune
Un adulto de 70 kg debe producir
11
eritrocitos
11
plaquetas
10
granulocitos
Las células precursoras inmaduras y cuando ya están completamente maduras entonces ese cuarto
compartimento van a ser las células sanguíneas, que yo las voy a identificar a nivel del sistema circulatorio.
Entonces esos son los 4 compartimentos
- Unas células troncales hematopoyéticas
- Unas células progenitoras hematopoyéticas
- Unas células inmaduras
- Unas células ya maduras
Eso es lo que vamos a evidenciar en la manera en que vamos a organizar el sistema hematopoyético
- Célula madre, pluripotencial, es decir la célula troncal hematopoyética: Tiene 2 características funcionales
que la hacen diferente a los otros tipos de las células que vamos a tener en la medula
Tiene 2 características importantes
- Es una célula autorrenovable, es una célula que tiene su núcleo, su centriolo, es una célula que manda su
material genético a que sufra los distintos procesos del ciclo celular, donde está el proceso de síntesis como
tal donde reparto la carga genética de tal manera que entre en un proceso de mitosis que me dará origen a
dos células hijas que conservan siempre las mismas propiedades de la célula madre, entonces al ser
autorrenovable garantiza que siempre en la medula yo tenga siempre células madre o CTH, nunca pueden
faltar porque de ahí es en donde arrancan los dos linajes.
- Es una célula multipontencial, es decir que tiene la capacidad, según el estímulo, según los inductores, de
darle origen a unas células progenitoras que van a seguir el linaje mieloide o el linaje linfoide, entonces la
multipotencialidad es que de ella se deriva cualquier célula a nivel del sistema circulatorio. Hay estudios que
hablan que la célula pluripotencial le puede dar origen según el inductor a cualquier tipo de tejido y por eso
se hacen cultivos de células madre por ejemplo para que se diferencien hacia tejido nervioso, hacia piel, a
una cantidad de grupos celulares que están en experimentación y que en algunos casos ya han avanzado de
manera significativa cuando hacen siembra de unas células madre pluripotenciales donde su término al ser
mutipotencial y ser pluripotencial es decir se puede coger cualquier línea de las células que uno tiene en el
cuerpo.
Esto es algo que está en investigación, pero ya se han logrado efectos específicos con eso, pero en lo que le
compete hablar, entonces la célula multipotencial, la célula troncal hematopoyética para mi concepto es la
que puede irse por el linaje linfoide o por el linaje mieloide, resulta que este grupo de células es muy escaso
a pesar de que siempre las voy a tener con las mismas características, su volumen respecto a todas las
células verdaderas eucariotas y de maduración que yo tengo en la medula apenas representa el 0,01% del
total de las células nucleadas que están presentes en la medula ósea, son muy poquitas, pero las
mantenemos y siempre las sostenemos, lo importante es que el tejido de la medula ósea puede ser un tejido
trasplantable en personas que tiene leucemias, linfomas, anemias aplasias, yo puedo coger una muestra de
un donante compatible y sacando esas células de allá puedo implantárselas a otras personas para que sigan
su proceso hematopoyético y le puede salvar la vida a muchas personas, es algo muy costoso y de mucho
cuidado, es difícil, pero no imposible y que ha salvado vidas
¿Cómo se puede reconocer una célula troncal hematopoyética?
Es muy difícil reconocerla a simple vista, así sea con un microscopio de último modelo, ya que estas casi no
difieren de las células progenitoras de aquellas que ya están marcadas para que se vayan por la serie
mieloide o linfoide, lo que hay que hacer es identificarla por los antígenos que expresa en la superficie de la
membrana celular. En la célula troncal hematopoyética se expresan antígenos como el CD34, CD90, CD117 y
Si hago un estudio de inmunohistoquímica con solamente el anticuerpo CD34 tanto las células troncales
hematopoyéticas como las células progenitoras lo tienen, entonces no me sirve para diferenciarlo, se deben
utilizar los otros anticuerpos que ahí se van a ver expresados o no.
El tercer compartimento
Es el más grande de la medula ósea porque son todas las células precursoras inmaduras, corresponden al
más del 90% de las células y vienen también en ese orden, proviene de una célula progenitora
hematopoyética y aquí ya hay mayor facilidad de reconocerlas por sus características morfológicas. Los
estudios de celularidad de medula implican una biopsia de medula ósea, un extendido de medula ósea que
con el microscopio se puedan identificar cuáles son los distintos precursores inmaduros.
Por ejemplo la maduración de un glóbulo rojo lleva una cantidad de células inmaduras que cada una tiene su
característica tanto en tamaño, forma, como en color, entonces eso es lo que el patólogo o el citologo con
los microscopios potentes para decir que tipo de célula es según su característica morfológica.
El cuarto compartimento que son las células sanguíneas circulantes
Son las que ya han madurado completamente y salen al torrente circulatorio, en una muestra de extendido
de sangre se puede revisar también histológicamente para saber qué tipo de células hay. Esos precursores
hematopoyéticos ya maduros llegan al torrente circulatorio cada uno de ellos.
¿Cuáles son?
Del linaje mieloide vamos a tener granulocitos que son eosinofilos, basófilos y neutrófilos, le siguen
monocitos que el cuándo pasa al tejido atravesando los distintos espacios intracelulares de los capilares se va
a convertir en un señor macrófago y de la misma serie mieloide, vienen los eritrocitos y las plaquetas que
también se conocen como trombocitos por el mecanismo de la coagulación, en donde se forman
específicamente los coágulos, por el mecanismo de activación de coagulación en un plaqueta activada.
Si vamos a hablar del linaje linfoide solamente son linfocitos T y linfocitos B, este es el 4 compartimento,
este tipo de células que ella maduras las vamos a encontrar en el compartimento del torrente circulatorio.
Mielopoyesis
La mielopoyesis en conjunto global se origina toda en la medula ósea y el origen es una célula del primer
compartimiento: la célula troncal hematopoyetica (CTH) , la cual el da origen a la seria de las células
progenitoras. Como es de la mielopoyesis, la progenitora que va a salir de la CTH se llama célula progenitora
mieloide común (PMC), es mieloide común porque de aquí van a salir todas las células de la serie mieloide.
Esta PMC no es autorrenovable porque como sabemos solo la célula troncal común tiene esa característica,
pero si tiene gran capacidad proliferativa. Se diferencia a dos linajes específicos:
- Progenitores granulo-mociticos (PGM): Solo se obtienen granulocitos y monocitos.
- Progenitores eritroides-megacariociticos (PEM): Solo se obtienen eritrocitos y plaquetas.
Estos dos linajes (PGM y PEM) no son autorrenovables, van a adquirir una identidad específica para irse por
cualquiera de las dos líneas y vienen controladas genéticamente, lo que quiere decir que todos nacemos con
una inducción genética cromosómica que nos dice cómo vamos a producir las células de la serie mieloide.
Recordemos que son células progenitoras y se caracterizan por ser difíciles de distinguir morfológicamente
de su Progenitora Mieloide común y de la célula troncal hematopoyética, o hasta incluso de la progenitora
linfoide común, por eso para identificarlas necesitamos estudios inmuno-histologicos con relación a antígenos
anticuerpos que los puedan diferenciar.
Resumen
la célula troncal hematopoyética (CTH) da origen a
una célula inicial que es la
progenitora
multipotente (PMP), de la cual van a surgir la
progenitora mieloide común (PMC) y la
progenitora linfoide común (PLC), La linfoide
común dará origen a los
linfocitos B y Linfocitos T ,
pero la Progenitora mieloide común dará origen a
la
progenitora granulocitica-mielocitica (PGM) y a
la progenitora eritrocitica-megacariocitica (PEM).
Progenitores eritroides
- Después de tener a la progenitora eritroide-
megacariocitica vamos a tener a lo más primitivo del eritrocito, la cual es
la unidad formadora de
brotes eritroides (BFUE) que tiene como principal característica una elevada tasa de proliferación en
respuesta a muchas citoquinas generadas en células estromales, alrededor de estas células o por
algunas proteínas hormonales producidas en algunos otros sitios específicos.
- Después de tener la BFUE ya llegan unos progenitores eritroides más maduros que se denominan
unidades formadoras de colonias eritroides (CFU-E) Aquí el potencial de proliferación ya no es tan
alto y se ve más limitado y se originan las formas más inmaduras del eritrocito, que en su orden de
maduración se originan así:
Otras sustancias que inducen la eritropoyesis, aparte de la eritropoyetina son:
- Interleuquina 3 (IL-3)
- Trombopoyetina
- Ligando de tirocina fetal 3 (FLT-3L)
- Factor de células seminales (SCF) junto con la eritropoyetina
Son muy importantes ya que regulan la proliferación. La diferenciación y la sobrevivencia de las células
progenitoras y de los precursores eritroides.
En la anterior imagen podemos observar el orden anteriormente mencionado, iniciando con una Progenitora
eritrocitica-megacariocitica. Si empezáramos por el inicio empezarían desde una célula troncal
hematopoyética, después una célula progenitora común, después viene la célula progenitora mieloide común
la cual da origen a la célula progenitora eritroide-megacariocitica que es la que inicia en la imagen, con la
cual yéndonos por la línea eritrocitica encontramos a la unidad formadora de brotes eritroides, después la
unidad formadora de colonias eritroides, después vienen el proeritoblasto, después el eritoblasto basófilo,
después el eritoblasto policromatofilo, luego el eritoblasto ortocromatico, luego el reticulocito y finalmente el
eritrocito que no se encuentra en la medula sino en la sangre después de que el
reticulocito termina de madurar en el sistema circulatorio.
Progenitores megacariociticos
La otra línea de la célula progenitora eritroide-megacariocitica es el megacariocito, aquí lo
más temprano o las células iniciales son las células formadoras de brotes megacariociticos
(meg- BFC) estas se caracterizan porque son capaces de formar colonias de alrededor de
100 células, después de 21 días de cultivo.
Después de este surge la unidad formadora de colonias megacariociticas (mg-CFC) estas
se caracterizan porque ya no se demoran tanto tiempo en la proliferación sino que solo se
demoran de 5- 7 días en permitir que se evolucione de un megacariocito inmaduro a un
megacariocito maduro, una vez ya se tiene un megacariocito maduro podemos saber que
ya hay plaquetas en su interior.
Se da un proceso de endomitosis para formar megacariocitos inmaduros que
eventualmente darán lugar a plaquetas una vez maduren.
La sustancia importante que induce la formación de plaquetas se llama la
TROMBOPOYETINA, que es una glucoproteína producida en el hígado a nivel de los
hepatocitos y otras sustancias como IL3, IL6, IL11 que son factores que ayudan como
citoquinas para el proceso de la megacariopoyesis osea la inducción, proliferación y
formación de plaquetas maduras. Estos son los elementos reguladores y promueven el
crecimiento de las unidades formadoras de colonias megacariociticas y la diferenciación a
megacariocito maduro, ya que como su nombre lo indica megacariocitico es una célula
supremamente grande que se fragmenta en su interior y que al momento de tratar de
salir al torrente circulatorio, por los pequeños espacios de la medula ósea y que tienen que
darle paso desde ese tejido hasta el vaso sanguíneo, esa célula se rompe en varios
fragmentos y cada fragmento es un trombocito o plaqueta.
y lo va a lisar, esta célula muere en este proceso por tanto en este tipo de proceso infeccioso lo que yo
debo producir es más cantidad de neutrófilos, entonces aquí el factor regulador o la citoquina reguladora se
encargan de decir que solo produzcan neutrófilos que es lo que me hace falta y no gran cantidad de
glóbulos blancos como puede ser linfocitos, basófilos, acidofilos, neutrófilos, monocitos que la mayoría de
ellos no los necesito sino en el momento exclusivamente necesito neutrófilos; entonces cada uno de ellos
puede inducir a que en este proceso de diferenciación y maduración lleguemos exclusivamente a sacar
neutrófilos según la necesidad que yo tengo.
Citoquinas inhibidoras de mielopoyesis
Cabe aclarar que no todo es para inducir proliferación, sino que también se necesita regular la producción de
esa cantidad de células por tanto no solo hay células inductoras si no también hay células estromales y
componentes estromales que liberan citoquinas inhibidoras del proceso mielopoyetico.
Dentro de los factores inhibidores aparecen estos:
- Factor de necrosis tumoral alfa (TNF-a)
- Factor de necrosis tumoral beta (TNF-b)
- Proteína inflamatoria de macrófagos (MIP-L alfa)
- Interferones (IFN), entre otras cantidades de sustancias que en vez de inducir la mielopoyesis lo
que hacen es frenarla y controlarlo.
Y lo hacen disminuyendo los niveles de células troncales y progenitoras hematopoyéticas mediante inhibición
de su proliferación, y como solo la célula troncal hemopoyetica es la auto renovable entonces frenan la
proliferación.
Y este proceso se puede hacer de manera directa cuando inducen la disminución de la expresión de
receptores de moléculas estimuladoras, es decir yo tengo la IL 3, 6 Y 11 que son sustancias estimuladoras de
colonias presentes pero estos inhibidores bloquean los receptores de esas sustancias estimulantes, así que
obviamente no proliferan.
O lo hacen atraves de un efecto sinérgico entre 2 o más factores, causando efecto supresor entre la
proliferación y formación de las colonias hematopoyéticas, siendo esta otra forma en donde estas citoquinas
inhibidoras de la mielopoyesis, ayudan a que no se sobre exprese este proceso de mielopoyesis.
Aquí está el resumen de la otra serie, la seria granulocitico-monocitico.
Entonces tengo un progenitor granulocitico-monocitico, que me va a dar origen a la unidad formadora de
colonias monociticas y a la unidad formadora de colonias granulociticas.
Si nos vamos por la unidad formadora de colonias monociticas, entonces voy a tener los monoblastos
(MONOB) luego los promonocito (PMON), el monocito(MON) (este está circulante y cunado este paso a los
tejidos ya se convierte en macrófago). Entonces en sangre periférica habrá monocitos una célula grande con
núcleo grande, fraccionado (Herradura) que finalmente dará origen al macrófago.
Y por la la unidad formadora de colonias granulociticas, entonces tengo el mielocito(MIEL), luego el pro
mielocito(PM) y luego cada una de las formas inmaduras como son el mielocito (MIEL), luego el
monomonocito (MM) y finalmente el basófilo, neutrófilo y eosinofilo dependiendo de la línea de cada uno de
ellos.
¿Anemia es por defiencia de la eritropoyetina?
Puede ser una causa y una de ellas puede ser la falta de los inductores específicos a nivel de la medula
ósea, ejemplo paciente con falla renal crónica, donde sus riñones no funcionan y como no funcionan, el riñón
no produce adecuadamente el inductor especifico, que mantiene la alta proliferación del brote y la
supervivencia de la colonia formadora de eritroides y al no tenerlo pues la medula no responde a pesar de
que y tenga IL3, 6 Y 11, pero no le basta, necesita eritropoyetina para que responda y por eso viene la anemia
por falta de eritropoyetina. Se corrige así; todo paciente con falla renal que le hacen diálisis tiene que
obligatoriamente estar aplicando eritropoyetina exógena para que la medula tenga su proceso de formación
de glóbulos rojos
