Cursul 10 Fiziologia Leucocitelor

63
FIZIOLOGIA LEUCOCITELOR

description

Leucocite

Transcript of Cursul 10 Fiziologia Leucocitelor

FIZIOLOGIA

LEUCOCITELOR

= elemente nucleate

= 4000-10000/mm3

VARIAŢII ALE NUMĂRULUI DE LEUCOCITE

Leucocitoză (>10000/mm3)

- fiziologic: la sugari, gravide

- patologic: boli infecţioase şi inflamatorii

leucemie, tumori

Leucopenie (<4000/mm3)

- fiziologic: la vârstnici, în stări postinfecţioase

- patologic:

b. infecţioase (ex. febră tifoidă, parotidită epid.)

afectarea măduvei hematogene (radiaţii, medicamente, substanţe toxice)

LEUCOCITELE

CLASIFICARE

granulocite: neutrofile, eozinofile, bazofile

agranulocite : monocite

limfocite

Formula leucocitară

Adult Copil - 1 an

Segmentate neutrofile 50 - 70% 25 – 40%

eozinofile 1 - 4% 1 – 4%

bazofile 0 – 1% 0 - 1%

Limfocite 20 – 40% 50 – 70%

Monocite 4 – 8% 1 - 8%

FIZIOLOGIA SERIEI GRANULOCITARE

Seria granulocitară:

precursori +

celule adulte granulocitare N, Eo şi B

existente în:

MH

sânge

ţesuturi.

Granulocitopoieza - Etape

CSP CS mieloidă

GM CFU Eo

B Mieloblast (celula "cap de serie“) Promielocit Mielocit Metamielocit (N, Eo, B) Nesegmentat (N, Eo, B) Segmentat (N, Eo, B)

Celule cu capacitate de proliferare şi diferenţiere

•micşorarea diametrului celular •modificare forma, structura nucleu •apariţia de granulaţii specifice

IL-4

1. Factorul de stimulare a coloniilor granulo-monocitare (GM-CSF)

= pp. produs de limfocite T, macrofage, celule endoteliale, fibroblaşti

- stimulează creşterea + diferenţierea progenitorilor N, Eo şi Mo

1. Factorul de stimulare a coloniilor de granulocite (G-CSF)

= polipeptid produs de macrofage, celule endoteliale, fibroblaşti

- stimulează formarea de colonii de granulocite (N)

Reglarea granulocitopoiezei

Reglarea granulocitopoiezei

3. Interleukine

4. Hormoni: - STH, TSH, h. tiroidieni, androgeni – ef. stimulator - ACTH, glucocorticoizii – ef.inhibitor (Eozinopenie)

IL Surse Efecte

IL-3 Lf T stimulează producţia de N şi Eo

IL-4 Lf T stimulează producţia de B

IL-5 Lf T stimulează producţia de Eo

IL-6

Mo, N Lf T

Stimulează granulopoieza

GRANULOCITELE NEUTROFILE

= 50-70%

•Ø=10-15 m

•nucleu polilobat

•citoplasmă roz pal

•granulaţii N.

1. Etapa medulară= 12-14 zile 2. Etapa sanguină = câteva ore Neutrofile circulante = 1/2 Neutrofile marginale = celulele

care aderă la endoteliul capilar

3. Etapa tisulară = 4-5 zile - începe după traversarea peretelui

vascular prin diapedeză - migrează în zone de maximă

expunere a organismului cu mediul extern - mucoase :

• tract respirator • tract digestiv • tract urinar • piele

Cinetica granulocitelor neutrofile 3 etape:

Proprietăţile granulocitelor

1. Mobilitatea = funcţia de locomoţie; se realizează prin emitere de pseudopode şi mişcări ameboidale

2. Marginaţia (rolling) = dispunerea de-a lungul pereţilor vaselor mici (venule postcapilare) şi deplasarea lor prin rostogolire.

3. Aderenţa = capacitatea de fixare la nivelul endoteliului vascular; se realizează prin intermediul unor molecule de adeziune exprimate atât de leucocite, cât şi de celulele endoteliale.

= funcţia principală, intervine în apărarea organismului contra infecţiilor (= prima linie de apărare)

= inglobarea şi distrugerea de particule din mediul extracelular

Etape:

1) Chemotaxia = mişcarea direcţionată către focarul inflamator (prin emiterea de pseudopode pe direcţia de înaintare)

indusă de agenţi chemotactici sau chemoatractanţi:

bacterii şi produse bacteriene

complexe antigen-anticorp

produşi de degradare tisulară (ai colagenului şi fibrinei)

enzime ale coagulării şi fibrinolizei

mediatori ai inflamaţiei: leucotriene, PAF

Funcţiile granulocitelor neutrofile 1. Fagocitoza

2) Marginaţia şi aderarea granulocitelor de celulele endoteliale de la nivelul venulelor postcapilare

3) Diapedeza = traversarea printre celulele endoteliale spre ţesut

4) Fagocitoza propriu-zisă

- cuprinde:

1. Opsonizarea

2. Ingestia particulei

3. Digestia şi bactericidia

Funcţiile granulocitelor neutrofile Fagocitoza

Funcţiile granulocitelor neutrofile Fagocitoza

1) Opsonizarea = fixarea agentului bacterian de opsonine (IgG sau fracţiunea C5) din ser; favorizează ingestia bacteriei.

2) Ingestia particulelor - N emite pseudopode care înconjoară particula veziculă

citoplasmatică digestivă (fagozom) - lizozomii care conţin substanţe bactericide fuzionează cu

fagozomul fagolizozom

3) Digestia si bactericidia DIGESTIA în fagolizozom: distrugerea ag. bacterieni

fagocitaţi sub acţiunea enzimelor lizozomale

BACTERICIDIA= distrugerea agentului ingerat, prin: - mecanisme O2-dependente: prin RLO puternic bactericizi - mecanisme O2-independente: sisteme bactericide

neoxidante (proteaze, lizozim, lactoferină)

transcobalamină-I (1-globulină care transportă vitamina B12)

interleukine (ex. IL-1, cu rol în inducerea febrei)

prostaglandine

Funcţiile granulocitelor neutrofile 2. Funcţie de secreţie

Variaţii ale numărului de granulocite neutrofile

Neutrofilie

- fiziologic: nou-nascut, gravide

- Patologic:inflamaţii acute- infectii bacteriene avem leucocitoza cu neutrofilie si dev. La stg.a formulei Arneth)

- leucemie granulocitară cronică,

- intoxicaţii cu substanţe toxice sau medicamente,

- unele tumori (neoplasme)

Neutropenie

- infecţii virale ,septicemii

- afectarea măduvei hematogene prin radiaţii, substanţe chimice toxice sau medicamente

GRANULOCITELE EOZINOFILE

= 0-4%

•Ø= 10-15 m,

•nucleu bilobat,

•granulaţii Eo în toată

citoplasma

1) Etapa medulară = 11- 12 zile

2) Etapa sanguină = câteva ore 3) Etapa tisulară = câteva săptămâni - începe după ce eozinofilele părăsesc

circulaţia printr-un proces de diapedeză - sediile preferate = organele care au o

suprafaţă de contact cu mediul extern: - piele, - plămâni, - tract gastro-intestinal.

Cinetica granulocitelor eozinofile 3 etape:

Fagocitoza - particularităţi:

• factorii care determină chemotaxia eozinofilului sunt:

- complexele imune antigen-anticorp ( rol mai

mare în reacţiile imune)

- fibrina, enzime proteolitice, histamina

• activitate bactericidă mai redusă decât Neutrofilul

• eozinofilele pot fagocita şi bacterii sau fungi, dar sunt mai puţin atrase de acestea decât Neutrofilele

• participă la distrugerea paraziţilor (chiar dacă nu îi poate fagocita, eozinofilul se ataşează de aceştia şi eliberează la exterior granulaţiile care conţin o substanţă cu puternică acţiune citotoxică (proteina bazică majoră).

Funcţiile granulocitelor eozinofile

Eozinofilie

- în boli alergice (urticarie, astm bronşic alergic, rinite alergice)

- în boli parazitare (ex. toxoplasmoză, lambliază)

- în afecţiuni dermatologice (eczeme, psoriazis)

- în leucemia cu eozinofile

Variaţii ale numărului de

granulocite eozinofile

GRANULOCITELE BAZOFILE

= 0-1%

•Ø= 10-15m •nucleu reniform •granulaţii mari metacromatice, care acoperă citoplasma şi nucleul.

Cinetica granulocitelor bazofile - Ciclul de viaţă al B - asemănător celui al N, Eo - Etapa tisulară: piele, căi aeriene, tract gastro-intestinal, membrane bazale epiteliale şi endoteliale.

1. Fagocitoză, dar la o scară mai redusă. 2. Degranularea, cu eliberarea la exteriorul

celulei a numeroşi mediatori, fenomen cu importanţă în patogenia/diagnosticul unor afecţiuni alergice + funcţie chemotactică pentru N, Eo

Variaţii ale numărului de granulocite bazofile Bazofilie - în reacţii inflamatorii,

reacţii alergice (ex. urticarie), leucemii acute şi cronice

Funcţiile granulocitelor bazofile

= celule specializate

în apărarea organismului

- include:

precursorii din MH

monocitele din sânge

= 4-8%

macrofagele din ţesuturi

SERIA MONOCITO-MACROFAGICĂ

Celulă stem pluripotentă Celulă stem mieloidă CFU-GM, CFU-M Monoblaşti = celulă “cap de serie” Promonocite Monocite = celule cu Ø 10-15m, nucleu mare, citoplasmă fumurie granulaţii fine, azurofile

MONOCITOPOIEZA Etape

Reglarea monocitopoiezei

Surse Efecte

GM-CSF limfocite T

macrofage

celule endoteliale fibroblaşti

stimulează creşterea şi diferenţierea Mo

G-CSF macrofage

celule endoteliale fibroblaşti

stimulează formarea de colonii monocitare

IL

IL-4

IL-13

limfocite T

limfocite

produce şi activarea macrofagelor

modulează morfologia şi activitatea monocito-macrofagelor

1) Etapa medulară = 5-6 zile

2) Etapa sanguină = 3 zile - 2 compartimente

• central, circulant

• marginal: celule care vor migra în ţesuturi (prin diapedeză)

3) Etapa tisulară

- sub influenţa micromediului local - proces de postmaturaţie al Mo => macrofage:

- dimensiunile cresc de aproximativ 5 ori

- creşte capacitatea de fagocitoză

Cinetica monocitelor 3 etape:

Macrofagele fixe, tisulare

= o populaţie heterogenă de celule

- Exemple

celulele Kupffer din ficat

macrofagele alveolare din plămâni

celulele Langerhans din piele

celulele microgliale din creier

celulele mezangiale din rinichi, etc.

1. Apărare – fagocitoză

= sistemul de apărare antimicrobiană (imunitate nespecifică)

- Macrofagele fagocitează:

• microbi, inclusiv microbi intracelulari (ex. bacilul tuberculozei)

• unele virusuri

• paraziţi cu dimensiuni accesibile macrofagelor.

2. Iniţierea răspunsului imun

- macrofagele funcţionează ca celule prezentatoare de antigen: inglobare Ag prelucrare Ag expunere Ag pe suprafaţa recunoaşterea antigenului de către limfocitele T (care recunosc numai antigene prelucrate)

FUNCŢIILE SISTEMULUI MONOCITO-MACROFAGIC

Fagocitoza

Macrofag

Fagocitoza

microb

Fagozom Fagolizozom

Degradare

agent

bacterian

sub

acţiunea

hidrolazelor

lizozomale

Lizozomi

Expunerea de

fragmente

antigenice

pe suprafaţă

Prezentare Ag

Pentru Lf

Iniţierea răspunsului imun

3. Modularea răspunsului imun

- macrofagele produc substanţe (ex. IL-1, TNF) care stimulează producţia de limfokine de la nivelul limfocitelor T; limfokinele (MIF si MAF)la rândul lor modulează activităţile macrofagelor

- macrofagele produc IL-1, care stimulează transformarea limfocitelor B în plasmocite secretoare de anticorpi

4. Fagocitoza elementelor figurate

- macrofagele de la nivelul splinei - rol în eritrofagocitoză, îndepărtarea leucocitelor şi trombocitelor alterate

- macrofagele din măduvă şi ficat - rol în eritrofagocitoză

FUNCŢIILE SISTEMULUI

MONOCITO-MACROFAGIC

5. Funcţie secretorie şi de modulare a reacţiei inflamatorii

- secretă mediatori pro-inflamatori:

PG -prostaglandine

PAF –platelets activating factor

enzime proteolitice

- secretă IL-1 şi factorul de necroză tumorală (TNF) care provoacă febra (acţiune de resetare asupra centrului reglator al to din hipotalamus)

- secretă factori care stimulează formarea granulocitelor şi monocitelor (GM-CSF, G-CSF, M-CSF), precum şi a limfocitelor (IL-1, IL-6, TNF)

FUNCŢIILE SISTEMULUI MONOCITO-MACROFAGIC

Variaţii ale numărului de monocite

Monocitoza

• In boli infecţioase (ex. endocardita bacteriană, tbc, febră tifoidă ,infectii virale-ex. mononucleoza infectioasa)

• convalescenţă după boli inf. acute

• Neoplazii

Monocitopenie

• după corticoterapie,

• în aplazia medulară

= componenta celulară majoră din ţesuturile limfatice

= celule mici/mijlocii/ mari, în funcţie de gradul lor de maturare;

- nucleul mare, rotund

- citoplasmă redusă, culoare albastru deschis.

!recirculă între sânge şi organele limfatice

SERIA LIMFOCITARĂ

= 25-35%

SERIA LIMFOCITARĂ

Roluri Limfocite B – producere anticorpi Limfocite T

1.Limfocite T citotoxice = Lf T efectoare, mediază răspunsul imun celular - intervin în: - - citoliza celulelor infectate cu ag. patogeni

intracelulari (virusuri) - citoliza celulelor neoplazice 2.Limfocite T helper - sunt limfocite reglatoare, care modulează activitatea

Lf B şi T - recunosc Ag prelucrat de macrofage şi alte celule

prezentatoare de antigen - cooperează cu Lf B => favorizează activarea,

proliferarea, diferenţierea Lf B

FIZIOLOGIA

TROMBOCITELOR

= cele mai mici elemente figurate ale sângelui

= fragmente citoplasmatice anucleate de megacariocite cu origine în măduva osoasă hematogenă.

- au capacitatea de a adera la pereţii vaselor sanguine lezate şi de a forma agregate celulare => rol în hemostază.

Trombocitele

CSP Celula stem mieloidă CFU-Meg (unităţi formatoare de col. megacariocitare)

Megacarioblastul Megacariocitul bazofil (promegacariocitul) Megacariocitul granular Megacariocitul trombocitogen prin fragmentare Trombocitele adulte. •Un megacariocit trombocitogen eliberează între 2000-7000 de trombocite.

TROMBOCITOPOIEZA = 4-5 zile

Etape

TROMBOCITOPOIEZA

- este dependentă de masa şi numărul de trombocite circulante.

- Scăderea numărului de trombocite circulante

reglare rapidă - mobilizarea depozitului splenic de trombocite (= 1/3 din nr. total trombocite circulante)

reglare întârziată - cu durata de 3-5 zile;

= stimularea formării de trombocite sub actiunea unor factori stimulatori ai trombocitopoiezei

TROMBOCITOPOIEZA Reglarea trombocitopoiezei

1. Trombopoietina (Tpo) - este produsă în principal de ficat - în circulaţie se fixează pe receptorii specifici de la nivelul

trombocitelor circulante, după care este rapid inactivată. - nr. trombocite circulante => Tpo libera => activarea

trombopoiezei. - nr. trombocite circulante => fixarea excesivă a Tpo ↓

efectelor Tpo asupra trombocitopoiezei. - Rol: orientează celulele stem spre linia megacariocitară.

2. Citokine • Citokine cu efect de stimulare a trombocitopoiezei: - IL-3, GM-CSF - efect de stimulare asupra cel. progenitoare; - IL 3, IL-6, IL-7 şi IL-11- potenţează efectul

trombopoietinei de “orientare” a celulelor stem spre linia megacariocitară.

• Citokine cu efect de inhibare a trombocitopoiezei: - factorul de creştere şi transformare (TGF) - factorul de necroză tumorală (TNF) - interferon (IFN)

TROMBOCITOPOIEZA Reglarea trombocitopoiezei

- Nr. trombocite circulante = 150.000-450.000/mm3

- Durata de viaţă = 8-10 zile

- La subiectul normal:

2/3 în circulaţia generală

1/3 în splină = rezervor de trombocite

La nivelul splinei:

- trombocitele cu volum şi funcţii trombocitare , sunt degradate de către macrofagele splenice

- fiziologic, sunt distruse doar trombocitele îmbătrânite

- patologic: în caz de splenomegalie si hipersplenism avem intensificarea distrucţiei plachetare splenice => splenectomia = manevră terapeutică in caz de trombocitopenie.

CINETICA TROMBOCITARĂ

Trombocitele = fragmente citoplasmatice anucleate

= 2 - 5 m,

grosimea = 0.5 - 1 m,

volumul mediu = 5.8 m3 .

La MO

- zonă centrală – granulomerul (cromomerul), cu granulaţii azurofile

STRUCTURA MORFOFUNCŢIONALĂ

-zonă periferică - hialomerul,

-clară, aparent omogenă.

La ME - 3 zone

1. Zona periferică este alcătuită din:

glicocalix = GP cu rol de receptori (pentru ADP, trombină, serotonină, adrenalină, PG, factori plasmatici ai coagulării)

atmosfera periplachetară - deasupra glicocalixului

= factori plasmatici ai coagulării adsorbiţi pe suprafaţa membranei plachetare

membrana celulară

Zona submembranoasă

sistemul de membrane

STRUCTURA MORFOFUNCŢIONALĂ

o sistemul de membrane - Sistemul canalicular deschis = invaginaţii tubulare ale membranei care se răspândesc în citoplasmă; permite schimburile dintre celulă şi mediu - Sistemul tubular dens - este asociat sist. canalicular deschis; are rol de reticul endoplasmatic (stocare calciu intracelular)

2. Zona citoplasmatică = zona contractilă

- conţine proteine cu rol în

menţinerea formei de disc a trombocitelor neactivate

modificarea formei trombocitelor activate (disc formă sferică cu prelungiri), în secreţia plachetară şi retracţia cheagului (actina, miozina, trombostenina)

STRUCTURA MORFOFUNCŢIONALĂ

STRUCTURA MORFOFUNCŢIONALĂ

3. Zona organitelor = zona cu funcţia predominant secretorie

Sistemul granulaţiilor plachetare - cuprinde: •Granulele dense = rol de stocare a factorilor agreganţi trombocitari (Ca2+, ADP, ATP, serotonină, catecolamine) •Granule alfa - conţin: - proteine adezive (fibrinogen, f. von Willebrand); - factori procoagulanţi (factori I, V şi XI, PAF) •Granule cu glicogen Lizozomi - conţin enzime (hidrolaze acide, elastină, colagenază) eliberate în caz de stimulare intensă. Alte organite - peroxizomi, mitocondrii, ribozomi

1. Rol în hemostaza primară - oprirea iniţială a sângerării şi formarea dopului hemostatic plachetar.

2. Rol în hemostaza secundară (coagulare) - activitatea procoagulantă

3. Rol în reglarea fibrinolizei

4. Rol în menţinerea integrităţii peretelui vascular

FUNCŢIILE TROMBOCITULUI

1. Rol în hemostaza primară - oprirea iniţială a sângerării şi formarea dopului hemostatic plachetar.

aderare, agregare şi metamorfoză vâscoasă

FUNCŢIILE TROMBOCITULUI

2. Rol în hemostaza secundară (coagulare) - activitatea procoagulantă – prin:

a) adsorbţia la nivelul atmosferei periplachetare a factorilor plasmatici activaţi implicaţi în mecanismul intrinsec al coagulării (XII, XI, X, VIII, V) rol de protecţie (împiedică inactivarea lor de către proteazele plasmatice)

b) eliberarea factorilor trombocitari conţinuţi în compartimentul granular în cadrul procesului de secreţie plachetară.

c) Prin factorii trombocitari,trombocitele intervin în :

- susţinerea mecanismul intrinsec al coagulării (ex.fosfolipide, fibrinogen trombocitar)

- retracţia cheagului (trombostenina)

- repararea leziunii vasculare (ex. Factori de creştere – PDGF)

FUNCŢIILE TROMBOCITULUI

3. Rol în reglarea fibrinolizei - pe suprafaţa lor are loc interacţiunea dintre

plasminogen şi activatorii acestuia - în cursul secreţiei plachetare se eliberează PAI-1 4. Rol în menţinerea integrităţii peretelui

vascular Trombocitul aprovizionează endoteliul cu: metaboliţi ai acidului arahidonic factori de creştere (ex. PDGF) care cresc

viabilitatea celulelor endoteliale

FUNCŢIILE TROMBOCITULUI

1. MODIFICĂRI CANTITATIVE

Trombocitopenii- sub 100.000/mm3.

=> tendinţă crescută de sângerări spontane, mai ales hemoragii cutanate (peteşii, echimoze) şi mucoase (epistaxis, gingivoragii)

hipoplazie/aplazie medulară: Rx, medicamente, toxice

deficit de trombopoietină

distrucţie accelerată

Splenomegalie

Trombocitoze - peste 400.000/mm3

=> risc crescut de fenomene trombotice

- fiziologic: în efortul fizic,

- patologică: după intervenţii chirurgicale majore, în procese inflamatorii şi neoplazice, în splenectomie

MODIFICĂRILE PATOLOGICE

ALE TROMBOCITELOR

Peteşii şi

purpura

Tromboza

2. MODIFICĂRI CALITATIVE (TROMBOPATIILE)

pot fi

ereditare sau

câştigate (boli mieloproliferative cronice, renale, hepatice, după administrarea unor medicamente - aspirină, antiinflamatoare, antibiotice).

Ex.

defecte de activare

defecte de aderare - boala von Willebrand

defecte de agregare - trombastenia Glanzmann

defecte de secreţie - a corpusculilor denşi sau a granulaţilor .

MODIFICĂRILE PATOLOGICE

ALE TROMBOCITELOR