Il sangue e l'emopoiesi, istologia

Istologia

di ferro. I globuli rossi normali contengono circa 280 milioni di molecole di emoglobina. Queste

servono per assicurare il legame, il trasporto e la liberazione dell’ossigeno molecolare necessario

al metabolismo energetico delle cellule (controllano anche il trasporto delle molecole di anidride

carbonica, verso i polmoni).

Una mutazione puntiforme del gene della catena β dell’emoglobina (il Glutammato diventa una

Valina) causa la Drepanocitosi, meglio conosciuta come anemia falciforme: nella quale gli

eritrociti assumono una forma di falce.

Globuli bianchi o leucociti.

I leucociti si presentano incolori e traslucidi “a fresco” in quanto sono sprovvisti di emoglobina;

sono facilmente riconoscibili per la presenza del nucleo (assente nei globuli rossi).

Sono suddivisi in due categorie: granulociti (neutrofili, eosofili, basofili) e agranulociti (monociti e

linfociti).

Formula leucocitaria

Granulociti neutrofili 50-70% In condizioni normali ne troviamo 5000-

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Granulociti eosinofili 2-3% 9000/mm ; variazioni entro un certo limite

Granulociti basofili 0.1-1% sono condizioni fisiologiche, come nel

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Linfociti 20-30% bambino 12000-13000/mm ; ma quantità di

Monociti 3-8% leucociti che variano da 20000 a 40000/mm3

indicano la presenza di un’ infezione.

L’attività dei globuli bianchi rientrano quindi nelle funzioni del sistema immunitario. Si può

affermare che i granulociti e i monociti siano in special modo impegnati nei meccanismi

dell’immunità innata, ma che contribuiscano anche a quelli dell’immunità acquisita, mentre i linfociti

sono gli attori principali dell’immunità acquisita.

A differenza dei globuli rossi, che adempiono alle loro funzioni nel sangue circolante, i globuli

bianchi svolgono le loro attività a livello dei tessuti, nei processi della difesa immunitaria. I leucociti

sono difatti elementi mobili, dotati di movimenti ameboidi e hanno la capacità di attraversare la

parete vasale (diapèdesi). Il passaggio dal sangue ai tessuti avviene di norma a livello delle venule

postcapillari. Il processo di migrazione si realizza attraverso una successioni di fasi che richiedono

l’intervento di molecole di adesione. Nella sede dell’infiammazione vengono prodotte sostanze

definite chemio attraenti (vedi chemiotassi); queste sostanze possono appartenere agli agenti che

hanno causato l’infiammazione, oppure possono essere sostanze prodotte e rilasciate dalle cellule

accorse per prime nella sede di aggressione come i granulociti neutrofili, i granulociti basofili, i

mastociti del connettivo e i macrofagi.

I composti chemioattraenti stimolano le cellule endoteliali della parete vasale ad esporre sulla loro

superficie luminale molecole di adesione come le E-selectine; queste si legano ai radicali glicanici

dei glicolipidi e delle glicoproteine presenti sulla membrana dei leucociti (CD162). In un primo

momento si verifica una adesione debole che induce un rallentamento del flusso dei leucociti e il

loro rotolamento; successivamente si realizza una adesione più forte per mezzo delle integrine.

La migrazione trans endoteliale è favorita anche da altre condizioni: le sostanze liberate nelle fasi

iniziali del processo infiammatorio (istamina, eparina, …) determinano un allentamento delle

giunzioni esistenti tra le cellule endoteliali e inoltre, i leucociti che si trovano in procinto di migrare

hanno la capacità di degradare la membrana basale delle cellule endoteliali grazie alla liberazione

di proteasi.

Granulociti neutrofili

Sono cellule ad attività fagocitaria la cui funzione primaria consiste nella ingestione e distruzione

dei microrganismi; costituiscono la componente cellulare quantitativamente più rilevante dei globuli

bianchi (50-70%) e sono elementi mobili. Una volta esercitata la loro azione fagocitaria vanno

generalmente incontro a disfacimento generando la formazione del pus. Hanno vita breve (12-14

ore) e vengono continuamente rimpiazzati. Il loro nucleo è polisegmentato con un numero di

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lobature compreso fra 2 e 5. Il numero di lobature cresce progressivamente con l’invecchiamento

della cellula.

Nelle femmine dei Mammiferi una piccola percentuale dei granulociti neutrofili possiede

un’appendice di cromatina collegata da un sottile filamento a uno dei lobi, denominata drumstick

(bacchetta di tamburo). Questa caratteristica morfologica è da considerare come l’equivalente

della cromatina sessuale di Barr (il corpo di Barr), dovuta all’inattivazione di uno dei due

cromosomi X nella femmina.

Nel citoplasma si possono osservare numerosissime granulazioni:

Granuli azzurrofili o primari: simili ai lisosomi, contengono idrolasi acida, contengono per ossidasi

(mieloperossidasi);

Granuli specifici o secondari: specifici dei neutrofili, sono i granuli più numerosi, contengono

sostanze implicate nella risposta infiammatoria;

Granuli terziari: contengono enzimi secreti dalla cellula, possono inserire molecole di adesione

nella membrana plasmatica.

Il citoplasma contiene anche scarsi mitocondri e un piccolo complesso di Golgi; reticolo

endoplasmatico e ribosomi sono raramente osservabili.

Sulla membrana dei neutrofili sono presenti recettori TLR (tool like receptors), recettori per le

opsonine, per il complemento, per fattori chemio tattici, …

I granulociti neutrofili svolgono un ruolo difensivo rivolto soprattutto contro le infezioni batteriche.

La loro funzione è strettamente integrata con quella dei macrofagi e dei linfociti. Per svolgere la

loro funzione difensiva i neutrofili devono raggiungere il luogo d’infezione, entrare in contatto con

l’agente esterno e fagocitarlo, per poi provvedere alla digestione. I neutrofili si spostano emettendo

pseudopodi nella loro parte anteriore e interagendo con l’ambiente circostante mediante movimenti

ameboidei.

I neutrofili possiedono sulla loro superficie recettori specifici per le cosiddette opsonine (anticorpi

IgG e fattori del complemento), molecole del sistema immunitario che sono andate a legarsi sulla

superficie di particelle estranee. Ciò facilita l’interazione del neutrofilo con la particella, e avvia il

processo di fagocitosi. Il batterio viene circondato e vengono riversati nella cavità formatasi

(vacuolo) gli enzimi dei granuli presenti nel citoplasma.

È possibile distinguere i sistemi antimicrobici dei neutrofili in:

Ossigeno-dipendenti: i quali comprendono i superossidi, l’H2O2 e la mieloperossidasi.

 L’azione combinata tra superossidi e H2O2 può portare alla formazione di O2 e radicali

ossidrilici (OH) tossici di per sé per le cellule viventi. Il processo di formazione di

superossidi avviene grazie all’azione di enzimi contenuti nei granuli. La formazione di

perossidi esplica attività battericida, con conseguente digestione del batterio fagocitato e

successivo riassorbimento del vacuolo fagosomico. Il processo di distruzione interessa

quasi sempre anche il granulocito stesso che va incontro a disfacimento e costituzione del

pus insieme ai batteri uccisi al suo interno. Il pus verrà poi assunto dai macrofagi i quali

affineranno ulteriormente le difese contro gli agenti patogeni.

Ossigeno-indipendenti: entrano in gioco per determinare uccisione di agenti estranei in

 condizioni di anaerobiosi.

Granulociti eosinofili

Sono dotati di attività fagocitaria, di grado inferiore rispetto a quella dei granulociti neutrofili; il loro

ruolo di difesa dell’organismo si esplica in maniera quasi selettiva nei confronti delle parassitosi.

Rappresentano il 2-4% dei leucociti presenti nel sangue; la maggior parte di essi si trova nel

midollo osseo e nei tessuti; la loro vita media in coltura è più lunga di quelle dei neutrofili (8-12

giorni).

Il loro nucleo ha forma bilobata, con i lobi collegati da un sottile segmento di cromatina.

Il citoplasma è caratterizzato dalla presenza di granuli specifici ovoidali, acidofili, che si colorano in

giallo-arancio con l’eosina.

Gli eosinofili posseggono recettori per numerose sostanze: per le componenti del complemento,

per l’instamina, per la porzione Fc delle IgM, delle IgG e delle IgE; svolgono inoltre, come già

detto, un ruolo primario nell’uccisione dei parassiti.

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Hanno inoltre un ruolo significativo nel modulare le reazioni allergiche (asma, orticaria, …) dovute

a sostanze liberate dai mastociti del tessuto connettivo come istamine, eparina e leucotrieni.

Granulociti basofili

Partecipano ai meccanismi di difesa dell’organismo; in particolare sono responsabili, insieme ai

mastociti del tessuto connettivo, dei fenomeni della ipersensibilità immediata quali riniti allergiche,

orticaria, asma e anafilassi. La loro concentrazione nel sangue circolante è piuttosto bassa; il loro

nucleo è di aspetto reniforme o bilobato con la cromatina addensata; risulta privo di nucleoli. Nel

citoplasma dei granulociti basofili sono presenti voluminose granulazioni contenenti

glicosaminoglicani solforati tra i quali è principalmente rappresentata l’eparina (colorazione simile a

quella del tessuto connettivo). Sono inoltre presenti istamina e numerosi enzimi, quali per ossidasi,

fosfatasi acida e arilsulfatasi.

Sulla membrana troviamo recettori per la porzione Fc delle immunoglobuline IgE: come avviene

per i mastociti, il legame dell’antigene alle IgE che si trovano sulla membrana dei basofili

determina un’aggregazione dei recettori, generando un segnale intracellulare che avvia l’esocitosi

del contenuto dei granuli; la de granulazione interessa principalmente le sostanze vasoattive come

l’eparina e l’istamina.

I linfociti

Rappresentano il 20-30% dei globuli bianchi presenti nel sangue circolante; costituiscono la

componente cellulare fondamentale del sistema immunitario infatti provvedono al riconoscimento

specifico degli antigeni esterni e svolgono le principali funzioni effettrici.

Originano da cellule staminali emopoietiche del midollo osseo e si portano nel sangue, ma si

ritrovano anche nella linfa, negli organi linfoidi come il timo, la milza, i linfonodi, l’anello linfatico di

Waldeyer con le tonsille, l’appendice vermiforme e le placche di Peyer del tubo digerente.

Anche i linfociti sono dotati di movimenti ameboidei e ciò permetto loro l’attraversamento della

parete vasale per diapedesi. Sono perciò in grado di ricircolare, cioè di uscire dal circolo sanguigno

a livello delle venule postcapillari, passare nel tessuto linfatico e nel connettivo e quindi rientrare

nel sangue venoso attraverso le vie linfatiche. Sono però privi di attività fagocitaria.

Osservati al microscopio sono elementi di forma sferica e ovoidale, distinti in piccoli e grandi

linfociti in base alle loro dimensioni rispetto agli eritrociti:

I piccoli linfociti rappresentano la componen