Granulopoyesis: características, hematología, fases y factores
La granulopoyesis es el proceso de renovación de las células granulocíticas que circulan en la sangre y que forman parte del sistema de defensa del organismo. La granulopoyesis ocurre en la médula ósea. Este proceso incluye la formación y maduración de células granulocíticas como los segmentados neutrófilos, eosinófilos y basófilos.
Las células de la sangre surgen de una célula madre pluripotencial que se va diferenciando en diversos linajes celulares; y estas a su vez se diferencian en líneas celulares un poco más diferenciadas, hasta llegar a las células maduras circulantes.
Durante el proceso de la granulopoyesis, las células van sufriendo una serie de cambios a medida que estas van diferenciándose en células más maduras.
Los cambios más destacados son:
– Disminución del tamaño de las células.
– Disminución de la relación núcleo – citoplasma (núcleo más pequeño y citoplasma más amplio).
– Condensación y fragmentación del núcleo.
– Invisibilidad de los nucléolos.
– Aparición de gránulos primarios y luego secundarios en el citoplasma.
Los gránulos primarios son azurófilos y posteriormente se transforman en acidófilos, neutrófilos o basófilos, dependiendo de la línea celular al que vaya a pertenecer. Las células granulocíticas pasan por diversos estados de diferenciación: mieloblastos, promieloblastos, mielocitos, metamielocitos, cayados (núcleo en bandas) y granulocitos maduros.
Este proceso es regulado por sustancias estimulantes e inhibidoras producidas por las células del sistema inmune.
Índice del artículo
El proceso de formación de todas las células sanguíneas se denomina hematopoyesis. Por tanto, la granulopoyesis forma parte de la hematopoyesis.
La granulopoyesis representa la formación y maduración de un grupo específico de células que conforman el 60% de las células sanguíneas.
La cinética completa de los granulocitos comprende la formación, maduración, circulación y redistribución en órganos y tejidos.
Esto quiere decir, que la granulopoyesis no es un proceso estático, pues durante el proceso de formación y madurez las células van migrando hacia varios compartimientos dentro y fuera de la médula ósea.
Los compartimientos descritos son 4 y se mencionan a continuación:
– Formación y maduración.
– De reserva.
– Circulante.
– De marginación
Estos compartimientos han sido muy estudiados, basados en la cinética del segmentado neutrófilo por ser el granulocito más abundante en la sangre.
Los dos primeros compartimientos se desarrollan en la médula ósea. El proceso de formación y maduración de los granulocitos dura aproximadamente 11 días, de los cuales los granulocitos pasan 7 días en el compartimiento de formación y maduración y luego pasan al compartimiento de reserva, donde permanecen por 4 días.
Cuando los segmentados neutrófilos salen del compartimiento de reserva y entran a la circulación, un porcentaje de ellos viajará libremente en la sangre. Sin embargo, otros se van adherir a las paredes de los capilares y vénulas post-capilares o van a ser retenidos en capilares cercanos a las grandes venas. Esto es lo que se conoce como compartimiento de marginación.
Los granulocitos tienen una vida media de 6 a 8 horas. Por tanto, para mantener la homeostasis en cuanto al número de granulocitos en la sangre, la médula ósea debe producir billones de granulocitos al día.
En este sentido, los granulocitos que son destruidos en órganos y tejidos son repuestos rápidamente gracias al compartimiento de marginación y de reserva.
Existen causas fisiológicas que pueden aumentar el número de segmentados neutrófilos, sin que haya un aumento en la producción. Esto ocurre, por ejemplo, durante el ejercicio físico. Además, en caso de infecciones bacterianas la producción de granulocitos aumenta, mientras disminuye la estancia de estas células en el compartimiento de reserva.
En procesos patológicos como en las leucemias hay un descontrol en la formación, maduración y distribución de las células, motivo por el cual se observará un número exorbitante de células inmaduras en circulación.
El contaje y diferenciación de los leucocitos es un parámetro muy importante dentro de la hematología completa. El contaje de leucocitos orienta sobre el estado inmunológico del paciente, además de aportar datos que ayudan a evidenciar procesos infecciosos o enfermedades malignas.
En el caso especial de los granulocitos, estos aportan datos de suma importancia, pues las infecciones bacterianas se caracterizan por cursar con leucocitosis y neutrofilia. Es decir, un aumento del número total de leucocitos y un aumento en el número de segmentados neutrófilos, respectivamente.
En tanto que en las infecciones virales cursan con leucopenia (disminución en el número total de leucocitos) y con neutropenia (disminución en el número de segmentados neutrófilos).
Así mismo, los segmentados eosinófilos suelen aumentarse en procesos alérgicos y parasitarios.
En el frotis sanguíneo se puede observar y cuantificar a los granulocitos maduros, es decir, segmentados neutrófilos, eosinófilos y basófilos.
Las características de estas células son las siguientes.
Mide entre 9 y 12 µm. Es la célula granulocítica más abundante en la sangre, y normalmente alcanza un porcentaje de 60 a 70% en la circulación sanguínea (valor normal). Su citoplasma es acidófilo y contiene abundantes gránulos neutrófilos.
El núcleo suele adoptar diversas formas, y como su nombre lo indica es segmentado en 2 a 5 lóbulos. Mientras más lóbulos posea, más vieja es la célula.
Por tanto, algunos bioanalistas y hematólogos, basándose en el esquema de Arneth, reportan “fórmula desviada a la izquierda” cuando predominan neutrófilos con pocas lobulaciones, y “fórmula desviada a la derecha” cuando estos presentan mayor número de lobulaciones.
Esta célula es fácilmente reconocible por sus características tan peculiares. Se caracteriza por poseer un núcleo con dos lobulaciones claramente visibles y por presentar granulaciones acidófilas abundantes y gruesas en su citoplasma, sin tapar al núcleo.
Los segmentados eosinófilos se encuentran en bajas concentraciones en sangre periférica, siendo su valor normal entre 1 a 3%. Este aumenta en los procesos alérgicos y en algunas parasitosis.
Estas células son las que se encuentran en menor número: el valor normal en sangre oscila entre 0 a 1%. Se caracterizan por tener un núcleo polimórfico y un citoplasma repleto de gruesas granulaciones basófilas que se superponen sobre el núcleo, impidiendo su visualización.
El proceso de formación y maduración de los granulocitos pasa por diversas etapas o fases.
De la célula madre hematopoyética multipotencial (hemocitoblasto) se genera la célula precursora mieloide, y esta a su vez da origen a la célula progenitora granulocítica/monocítica, que posteriormente da origen al mieloblasto.
Esta célula mide de 14 a 20 µm, y se caracteriza por presentar un núcleo oval que abarca casi la totalidad de la célula. Por tanto, su citoplasma es escaso. Su cromatina es laxa, lográndose apreciar de 1 a 3 nucleolos.
El mieloblasto presenta un citoplasma basófilo, y no se observan granulaciones. Esta célula se divide para dar origen a dos promielocitos.
El promielocito es la célula que continúa después de la etapa de mieloblasto. El núcleo presenta una cromatina ligeramente más densa, sin embargo aun es posible observar los nucléolos.
A pesar de que en el proceso de maduración la regla es que el tamaño de la célula vaya disminuyendo, en este caso el promielocito es la célula de mayor tamaño. Mide entre 16-25 µm.
El núcleo es más pequeño, apreciándose más citoplasma. Este sigue siendo basófilo y presenta gránulos azurófilos (granulaciones primarias).
Esta célula mide de 12 a 18 µm y tiene un grado de maduración más avanzado que el promielocito. El núcleo puede observarse oval o con una hendidura pronunciada, e incluso la forma puede tornarse en forma arriñonada.
La cromatina se vuelve más densa y ya no es posible observar los nucléolos. El citoplasma se torna ligeramente acidófilo, y aparecen los gránulos secundarios que ponen en evidencia el tipo de granulocito que se están madurando (eosinófilos, neutrófilos o basófilos).
En esta etapa el núcleo es excéntrico y se caracteriza por presentar una hendidura más profunda. Se observa una cromatina más condensada en comparación al estadio anterior.
En este grado de maduración abundan los gránulos específicos según el tipo de granulocito que se está desarrollando, mientras que los gránulos primarios aún presentes ya no son visibles.
En esta etapa la célula pierde la propiedad de dividirse. Bajo ciertas condiciones (severas infecciones bacterianas) podrían observarse circulando en sangre en bajas cantidades, sin que ello represente un trastorno mieloide grave.
Sin embargo, si se encuentra en altas cantidades indica un proceso patológico denominado leucemia mieloide.
Este estadio solo se observa en el caso de la maduración del segmentados neutrófilos. También se le conoce con el nombre de neutrófilo juvenil.
Puede observarse circulando en sangre en condiciones específicas, como por ejemplo en procesos infecciosos bacterianos en el que hay un aumento significativo del número de leucocitos circulantes a expensa de segmentados neutrófilos (neutrofilia marcada).
Esta célula se caracteriza por presentar un núcleo en forma de banda que simula la letra “C” o una herradura de caballo. Por otra parte, en el citoplasma se encuentran gránulos neutrófilos abundantes y escasos azurófilos
Estas comprenden los 3 tipos de granulocitos que se encuentran en la sangre periférica. Estos son: segmentados neutrófilos, segmentados eosinófilos y segmentados basófilos. Sus características ya fueron descritas en la sección de hematología.
La granulopoyesis es regulada por ciertas sustancias que son sintetizadas por células del sistema inmunológico, tales como linfocitos, macrófagos y las propias células granulocíticas.
Algunas tienen función estimulante y otras funciones inhibitorias. Por tanto, estas sustancias mantienen el equilibrio de los clones celulares y el buen funcionamiento de la respuesta inmune.
Aunque aún se desconoce cuáles son los estímulos que recibe la célula madre pluripotencial para que se divida y se diferencie en células precursoras de la línea linfoide y mieloide, se cree que la interleucina 3 (IL3-) producida por los linfocitos CD4 podría actuar en este sentido, además de otras señales que reciben del microambiente medular.
Así mismo, se encuentra el factor estimulante de colonias granulo-monocíticas (GM-CSF), que estimula a la célula precursora de la serie mieloide para que de origen a la célula progenitora granulocítica/monocítica.
También se encuentra el factor estimulante de colonias granulocíticas (G-CSF), que estimula la maduración de los precursores de los segmentados neutrófilos, eosinófilos y basófilos.
Para la diferenciación de los segmentados eosinófilos interviene la interleucina (IL 5), mientras la eotaxina 1 actúa en la migración y reclutamiento de los eosinófilos.
Una sustancia liberada por los gránulos de los segmentados neutrófilos denominada lactoferrina participa en la regulación de la expresión de genes involucrados en diversas funciones de activación celular y producción de citocinas.
En este sentido, la lactoferrina actúa activando a los macrófagos, quienes pueden liberar prostaglandina-E (PGE). Esta sustancia, junto a las chalonas y las isoferritinas acídicas, inhiben la proliferación y maduración de los segmentados neutrófilos.
Por otra parte, la lactoferrina estimula la activación de linfocitos CD4 y la liberación de Interleucina anti-inflamatoria (IL-10).
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