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LA SANGRE
La sangre constituye el tejido que circula constantemente por el sistema circulatorio y el componente líquido extracelular, que no es sintetizado por las propias células sanguíneas.
Funciones de la sangre
- Transporte: principal función. A través de ella se transportan gran cantidad de sustancias a todo el organismo: · Gases: O₂ y CO₂.Es el transporte mayoritario. · Nutrientes: grasas, aminoácidos, glucosa… · Sustancias de desecho del propio metabolismo celular que se eliminan sobretodo en el riñón, donde se lleva a cabo el filtradodel líquido sanguíneo y se reabsorben sustancias (ej.:componentes nitrogenados). · Hormonas. · Células del sistema inmune (la mayor parte de los elementos celulares que circulan por la sangre).
- Regulación de la temperatura corporal: transporta calor.
- Regulación del equilibrio osmótico
- Coagulación de la sangre
Componentes de la sangre. Tenemos aproximadamente 5 L de sangre en el cuerpo, un 7% del
peso corporal.Para separar ambos componentes se centrifuga, quedando abajo los elementos formes (la mayoría corresponden a eritrocitos) y arriba el plasma.
1) Plasma (54%)
Componente líquido constituido principalmente por agua (90%), sales minerales de Na⁺, K⁺, Cl⁻, PO₄³⁻, HCO₃⁻, Ca²⁺, SO₄²⁻(0,9%), glucosa, proteínas, aminoácidos, nucleótidos, vitaminas, hormonas y proteínas (9%):
- Albúmina: la más abundante (50% de las proteínas). Se sintetiza en el hígado y su función principal es mantener la presión osmótica y transportar sustancias hidrofóbicas por la sangre como ácidos grasos.
- Globulinas: ·α y β globulinas: principalmente proteínas transportadoras de sustancias poco solubles, como hormonas y el hierro (transferrina). · γ globulinas: de la familia de las inmunoglobulinas.
- Proteínas implicadas en la coagulación: protrombina y fibrinógeno.
- Lipoproteínas: agregados de lípidos con proteínas cuya función principal es transportar lípidos por la sangre. Hay varias familias en función de su peso molecular: HDL, LDL (transporte de colesterol), VLDL.
- Proteínas del sistema del complemento: sistema de proteínas que son capaces de reconocer la estructura de la superficie bacteriana y que están implicadas en la defensa frente a agentes patógenos. Estas proteínas son muy importantes para la fagocitosis.
Se denomina suero sanguíneo al filtrado del plasma sanguíneo en el que se eliminanlos componentes coagulantes.
2) Componente celular (46%) la inmensa mayoría corresponden a eritrocitos (45%) y el
resto a leucocitos (1%).
A. Eritrocitos(4,5-5,5 millones/mm³). Ø 8 μm, ↕ 2 μm.
Son células de pequeño tamaño con forma de disco bicóncavo, carecen de núcleo (en mamíferos) y no tienen orgánulos. Su citoplasma está relleno principalmente de una proteína llamada hemoglobina, responsable del transporte de los gases.
Su morfología característica optimiza la relación entre la superficie y el volumen para que el intercambio con el medio extracelular sea lo más rápido posible. Si pierde su forma, deja de funcionar adecuadamente, por lo que la mantiene gracias a un citoesqueleto de superficie muy bien organizado. Éste aparece formando estructuras bastante regulares de forma hexagonal donde intervienen proteínas del citoesqueleto como:
· Espectrina: forma una serie de estructuras filamentosas que forman redes en la superficie del eritrocito. En cada nódulo y en otras regiones aparecen ancladas con otras proteínas como la actina y la tropomiosina. · Anguidina, aducina y 4.1: proteínas de unión. · Glicoforina y banda3: proteínas de membrana.
Todo esto otorga una consistencia a la membrana plasmática.
El eritrocito es una célula bastante flexible, lo que es muy importante ya que a veces tienen que atravesar estructuras capilares más pequeñas y tiene que amoldarse a dicho espacio. Al carecer de núcleo, carece de la posibilidad de sintetizar nuevas proteínas. Llevan a cabo un metabolismo anaerobio, por lo que la energía la obtienen por glucolisis y fermentación láctica.Su vida media es de aproximadamente 100 días. Posteriormente son destruidos en un órgano llamado bazo por los macrófagos.
Su función principal es el transporte de gases. Transporta O₂ y CO₂ a través de una proteína globular llamada hemoglobina. Se trata de una proteína tetramérica formada por 4 subunidades, 4 cadenas proteínicas unidas a un grupo hemo (responsable de captar las moléculas de O₂). Habitualmente las subunidades son idénticas dos a dos. Hay varios tipos de hemoglobinas:
· Hb A: 2 cadenas α y 2 β (96%). · Hb B: 2 cadenas α y 2 δ (2%). · Hb fetal: 2 cadenas α y 2 γ (2%). La principal que circula por la sangre. Tiene una afinidad mucho mayor con el oxígeno, lo que permite la correcta oxigenación del embrión.
Si se produce una mutación en las cadenas de las hemoglobinas, el oxígeno deja de captarse con normalidad. Hay varias enfermedades que se producen principalmente por mutaciones en la cadena β: talasemia y anemia falciforme. También hay enfermedades relacionadas con el transporte de gases, causadas por una deficiencia fisiológica, como por ejemplo las anemias, que pueden tener distintos orígenes: anemia ferropénica (deficiencia de hierro), anemia citopénica (deficiencia en el número de eritrocitos) y esferocitosis hereditaria: (excesiva destrucción de eritrocitos en el bazo.
Todas las hemoglobinas tienen afinidad por distintos gases. ElO₂ y el CO₂ pueden unirse o separarse de de la hemoglobina en función de la presión. La mayor parte del CO₂ se transforma en forma de bicarbonato. El CO se une a la hemoglobina pero no se separa de ella, por lo que es una reacción no reversible.
B. Glóbulos blancos o leucocitos. Son más grandes que los eritrocitos y se colorean más. Son
células nucleadas.
B.1) Granulocitos: con gran cantidad de gránulos en el citoplasma.
- Neutrófilos (60-70% de los g. blancos). Ø 9-12 μm.
Soncélulas más o menos esféricas que presentan un núcleo con globulaciones muy marcadas (a veces reciben el nombre de polimorfonucleares). Las granulaciones no son fijas, si no que van aumentando a medida que crece el neutrófilo. Presentan poco desarrollo de los orgánulos y presentan gran cantidad de gránulos, que son de dos tipos:
· Gránulos primarios o inespecificos: aparecen prácticamente en todos los granulocitos y básicamente son lisosomas. Son relativamente grandes y se denominan gránulos azudófilos, ya que tienen afinidad por un colorante llamado azur. Tienen enzimas típicas de los lisosomas (hidrolasas acidas) y una proteína llamada mieloperoxidasa. · Gránulos secundarios o específicos: son de menor tamaño y mucho más abundantes que los primarios. En este caso también son lisosomas, de vida corta (aproximadamente 1 semana), y que contienen otro tipo de enzimas distintas (DNAsa, colagenasa y lisozima).
1-2 días y posteriormente pasan al conjuntivo, donde se instalan y se transforman en los macrófagos.
Los monocitos son células fagocíticas que desarrollan la función de presentar antígenos a otras células del sistema inmune. De ellos derivan muchas células: macrófagos, células de Langerhans, células de la microglía, células de Kupffer, osteoclastos, células dentríticas (todas son células fagocíticas).
- Linfocitos (20-25% de los g. blancos). Ø 8-10 μm.
Morfológicamente son relativamente pequeños y presentan un núcleo que suele tener la cromatina bastante condensada y ocupa prácticamente todo el citoplasma de la célula. En el resto de citoplasma pueden presentar gránulos en pequeña cantidad, además de unos gránulos pequeños poco visibles. Son una clase de células muy heterogénea, ya sea por su tamaño, su longevidad o por sus funciones. Están circulando constantemente entre el tejido conjuntivo y la sangre. Hay distintos tipos de leucocitos, principalmente tres:
· Linfocitos B: son los encargados de llevar a cabo la respuesta humoral, y por ello de la síntesis de Ig. Cuando reconocen al antígeno a través de una Ig de superficie, lo introducen a su interior y lo procesan en un lisosoma. Al mismo tiempo los linfocitos se activan y se transforman en una célula plasmática, célula específica en la producción de anticuerpos, y no se pueden volver a diferenciar. Una vez procesado el antígeno, lo presenta en la superficie asociado a la MHC II, y es cuando entonces puede ser activado por el linfocito T.
· Linfocitos T: reconocen el antígeno de la superficie del linfocito B, estimulando su proliferación y su especialización en células plasmáticas. Tienen a su vez varios tipos de linfocitos:
- Linfocitos Th o CD4 (helper):se encargan de ayudar o activar a otras células del sistema inmune. Ayudan a la activación de los macrófagos o de los linfocitos B. Interaccionan con otras células del sistema inmune que ya han interaccionado con el antígeno y da el visto bueno para que comience la respuesta inmune. Hay distintos tipos, que secretan distintos tipos de sustancias:
- Th1: activan a los macrófagos. Secretan IL2 e IFN γ.
- Th2: activan a los linfocitos B. Secreta IL-4.
*Linfocitos Tc o CD8 (citotóxicos):se encargan de eliminar células que han sido infectadas por el antígeno. Reconocen a estas células ya que exponen parte del antígeno en la superficie celular con otra proteína llamada MHC I. Al unirse a dicha célula, la destruyen por complejo. Secretan dos tipos de sustancias: perforina (proteína que se incrusta en la membrana de la célula infectada y abre un poro muy grande) y granzima (se introduce en los poros y pone en marcha el proceso de apoptosis de la célula infectada).
*Linfocitos Ts(supresores):suprimen la actividad de los demás tipos de linfocitos.
· Linfocitos NK (natural killer):detectan a células que muestran antígenos unidos a anticuerpos del sistema inmune en su superficie, sin necesitar ningún tipo de proteínas. Actúa con el mismo procedimiento que el linfocito citotóxico. A este proceso se le denomina citotoxicidad mediada por anticuerpos (ADCC), y es el primer mecanismo de los NK. Existe otro mecanismo por el cual son capaces de detectar agentes cancerígenos de la célula en su superficie.
C. PlaquetasØ 2-3 μm.
Son restos o fragmentos celulares cuya función principal es poner en marcha el proceso de coagulación sanguínea. Tienen una vida media de unos 10 días y son exclusivas de mamíferos, ya que en otros animales lo que hay son trombocitos. Normalmente no se les denomina células, ya que no lo son, sino que son elementos o fragmentos que derivan de células, especialmente de una gran célula que vive en la médula ósea y se llama
megacariocito. Su membrana está replegada hacia el interior y su citoplasma se divide en dos partes:
-Hialómero:comprende la membrana plasmática, que presenta un glucocálix muy desarrollado. Bajo ella aparecen dos componentes del citoesqueleto: · Haces de microtubúlos: forman una estructura que rodea a toda la periferia de la plaqueta y que se denomina banda marginal. Ésta se encarga de mantener la forma de la plaqueta. · Filamentos de actina: distribuidos en la parte interna de la membrana plasmática, a los que se puede asociar miosina. Ambos están implicados en la formación de filopodios y en la fase de coagulación.
-Granulómero:comprende: · Orgánulos: mitocondrias. · Sistema de canales: repliegues de la membrana. · Vesículas membranosas: forman el sistema tubular denso (elementos de membrana que derivan del RER o del Golgi y en los que se produce entre otras cosas la acumulación de calcio). · Gránulos de secreción: gránulos α (contienen principalmente factores de coagulación), gránulos δ (contienen principalmente ADP y ATP, y están involucrados en la agregación de las plaquetas), serotonina (vasoconstrictor) y gránulos λ (lisosomas).
En el proceso de coagulación intervienen una serie de factores importantes que lo llevan a cabo:
- Exposición al colágeno:cuando se produce una lesión en un vaso sanguíneo, las plaquetas van a quedar expuestas al colágeno (bien de la lámina basal o bien del tejido conjuntivo subyacente) y se van a adherir a él.
2)Adhesión plaquetaria: tras la exposición al colágeno, las plaquetas quedan activadas y empiezan a secretar los productos de secreción de sus gránulos, quedándose pegadas unas con otras, formándose una especie de tapón primario que tapona la hemorragia.
- Formación del coágulo: se produce por la modificación de la protrombina y el fibrinógeno, que van disueltas en la sangre.La protrombina es activada por dos proteínas (una secretada por el tejido donde se produce la lesión y otra secretada por las propias plaquetas), y se convierte en trombina. La trombina activa al fibrinógeno y este forma la fibrina, que forma una especie de estructura reticular pegajosa en la que plaquetas y otros tipos de células como los eritrocitos quedan adheridas unas a otras formando el tapón.
Histogénesis de la sangre: hematopoyesis.
En un organismo adulto, la hematopoyesis tiene lugar en la médula ósea roja, que se localiza en el interior de los huesos, principalmente planos (esternón, huesos del cráneo, costillas), y también en los largos, principalmente en las epífisis.Los sitios donde se produce la hematopoyesis van cambiando con la edad.
La médula ósea es un tejido linfoide que tiene una estructura particular. Es un tejido conjuntivo formado por células reticulares, con proyecciones, y que son capaces de establecer comunicaciones entre ellas por uniones de tipo GAP. Dan sostén a este tejido y sintetizan un componente de la MEC que es el colágeno tipo III. Además hay vasos sanguíneos, denominados sinusoides (aspecto de un tubo lleno de agujeros, ya que las células endoteliales tienen una serie de perforaciones y su lámina basal es delgada, lo que contribuye eje el paso de células sea más fácil), que nutren al tejido y recogen a las células recién formadas y las distribuyen por el organismo.
Hay precursores de las células sanguíneas que aparecen formando una serie de islotes de células que van a dar lugar a un mismo tipo celular. Tambiénpueden aparecer grandes cantidades de macrófagos, cuya función es degradar restos celulares (restos de eritrocitos) y eliminar células defectuosas.Cuando las células ya han madurado, atraviesan la célula para entrar al torrente sanguíneo, fusionándose las dos membranas.
Las células de la sangre derivan todas de un único tipo celular, que es la célula madre pluripotencial. Ésta aparece en la médula ósea y no en mucha cantidad. Son células de
Procesos de la respuesta inmune
Invasión del agente patógeno:el parásito puede ser una bacteria, un virus o un parásito. Entran en mayor parte por la piel, la boca, el sistema respiratorio (la zona más débil), los ojos, el oído, el sistema urinario y el sistema digestivo.
Células fagocíticas: células primarias de sistema inmune que forman parte del sistema innato y cuya función es imprescindible para que se lleve a cabo la respuesta secundaria. La respuesta secundaria la llevan a cabo los linfocitos, que necesitan ser presentados a un agente patógeno. La célula presentadora suele ser un macrófago. El primer contacto con el agente patógeno siempre es inespecífico. La presentación del agente extraño se produce en los órganos linfoides secundarios, donde están los linfocitos.
Respuesta específica contra el agente patógeno: los macrófagos fagocitan al antígeno sin destruirlo por completo y lo transportan en una vesícula especial donde está la MHC II, que se sitúa en la superficie del macrófago y se va hacia los órganos linfoides secundarios. Allí interacciona con muchos linfocitos distintos (10⁸) hasta que uno de ellos lo reconoce, lo puede ser rápido o no tan rápido. Cuando lo reconoce, se encuentra con un linfocito Th llamado T naïve, que presenta TRC. Éste evalúa el tipo de antígeno que le están presentando, decidiendo si es mejor desarrollar la respuesta inmune celular o la humoral, en función del patógeno. La respuesta celular es indicada para patógenos intracelulares y en ella sesecretan interferón γ y la interleuquina 2, activando a los linfocitos Th. La respuesta humoral es indicada para patógenos que circulan por el cuerpo y en ella se secretan interleuquina 4, 6 y 10, activando a los linfocitos B. Interferón γ e Interleuquina-4 son moléculas de inhibición cruzada: estimulan una vía e inhiben la contraria
