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GUYTON Fisiología DA , fisiopatología quinta edición 268 _V daña la membrana celular de modo que las células se vuelven altamente frágiles y ocasionan una anemia muy seria. Con frecuencia, estos pacientes presentan un círculo vicioso llamado “crisis” de anemia falcifor- me en el que la baja tensión de oxígeno de los tejidos provoca deformación celular, lo cual impide el flujo a través de los tejidos y esto, a su vez, hace decrecer todavía más la tensión de oxígeno. Una vez que el proceso se inicia, progresa con rapidez y en lapsos de horas lleva a una disminución seria de la masa eritro- cítica, e incluso a la muerte. EFECTO DE LA ANEMIA SOBRE EL SISTEMA CIRCULATORIO La viscosidad de la sangre, tema que se discutió en el capítulo 11, depende casi por completo de la concen- tración de eritrocitos. En los casos de anemia avanza- da, la viscosidad puede descender hasta 1.5 veces la del agua, en vez de la normal que es de aproximada- mente tres. Esto disminuye la resistencia al flujo sanguíneo en los vasos periféricos, de modo que una cantidad mucho mayor de sangre retorna al corazón. Más aún, la hipoxia debida a disminución en el trans- porte de oxígeno por la sangre hace que los vasos de los tejidos se dilaten y esto aumenta más el retorno venoso y origina un mayor gasto cardiaco. Es decir, uno de los efectos principales de la amemia es el aumento en el trabajo del corazón. Esto puede ser especialmente serio si la persona anémica comienza a hacer ejercicio, ya que el corazón no puede bombear mucha mayor cantidad de sangre de la que ya está bombeando. En consecuencia, durante el ejercicio, el cual aumenta mucho la demanda tisular de oxige- no, se produce una hipoxia extrema de los tejidos que con frecuencia provoca un cuadro de insuficiencia cardiaca. LEUCOCITOS Y RESISTENCIA DEL CUERPO A LAS INFECCIONES Normalmente, el cuerpo humano está expuesto a bac- terias, virus y parásitos que se presentan en especial en piel, boca, árbol respiratorio, aparato digestivo, membranas oculares y aun en aparato urinario. Mu- chos de estos agentes pueden causar enfermedades serias si invaden tejidos más profundos. Del mismo modo, estamos expuestos de manera intermitente a otras bacterias y virus muy infecciosos que pueden causar enfermedades letales como neumonía, infec- ción estreptocócica y fiebre tifoidea. Por fortuna, el cuerpo posee un sistema especial para combatir las diferentes infecciones y los agentes tóxicos. Este sistema está compuesto por leucocitos (los glóbulos blancos) y células tisulares que se deri- Células sanguíneas, inmunidad y coagulación sanguínea van de los primeros. Estos dos tipos de células traba- jan juntos en la prevención de la enfermedad por medio de dos mecanismos: 1) destrucción física de los agentes invasores mediante el proceso de la fagocito- sis y 2) formación de anticuerpos y linfocitos sensibi- lizados que pueden, ambos o uno solo de ellos, destruir al invasor. LOS LEUCOCITOS (GLOBULOS BLANCOS) Los leucocitos son las unidades móviles del sistema e de protección del cuerpo. Una parte de ellos se forma q en la médula ósea (los granulocitos y los monocitos y a unos cuantos Yoda y Otra en el tejido linfático (linfocitos y células plasmáticas). El verdadero valor de los leucocitos radica en que la mayor parte de ellos es específicamente transportada por la sangre a las áreas de inflamación seria para construir una defensa potente y rápida contra cualquier agente infeccioso. Como se verá más adelante, los granulocitos y los monocitos tienen una especial capacidad de “buscar y destruir” cualquier invasor. ATAN! Características generales de los leucocitos Tipos de leucocitos. Existen seis tipos diferentes de leucocitos: neutrófilos polimorfonucleares, eosinófi- los polimorfonucleares, basófilos polimorfonucleares, monocitos, linfocitos y células plasmáticas ocasiona- les. Además existe un gran número de plaquetas, que son fragmentos de un séptimo tipo de leucocito que se encuentra en la médula ósea cuyo nombre es mega- cariocito. Los tres tipos de células polimorfonuclea- res presentan una apariencia granulosa, ilustrada en la figura 24-7, y por esta razón son llamados granu- locitos. Los granulocitos y los monocitos protegen al cuerpo contra microorganismos invasores ingiriéndolos, es decir, por el proceso de fagocitosis. Los linfocitos y las células plasmáticas funcionan principalmente en co- nexión con el sistema inmunitario; éste se discutirá en el capítulo siguiente. Sin embargo, ciertos linfocitos poseen la función de adherirse a microorganismos invasores específicos y destruirlos, la cual es una acción similar a la de los granulocitos y los monocitos. Finalmente, la función principal de las plaquetas es activar el mecanismo de la coagulación que se discu- tirá en el capítulo 26. Concentraciones de diferentes leucocitos en la sangre. El adulto humano tiene alrededor de 7 000 leucocitos por microlitro de sangre. Los porcentajes normales de los diferentes tipos de leucocitos son aproximadamente los siguientes: 62.0% 2.3% Neutrófilos polimorfonucleares Eosinófilos polimorfonucleares 270 otros agentes nocivos. Los neutrófilos son células ma- duras que pueden atacar y destruir bacterias y virus aun en el torrente circulatorio. Por otra parte, los monocitos son células inmaduras que tienen muy poca habilidad para luchar contra agentes infecciosos. Sin embargo, una vez que entran en los tejidos se comien- zan a dilatar y, en ocasiones, quintuplican su tamaño para alcanzar dimensiones de hasta 80 ¿m, tama- ño que puede ver el ojo desnudo. Asimismo, grandes cantidades de lisosomas se desarrollan en el citoplas- ma, lo que le confiere una apariencia de bolsa llena de gránulos. Estas células ahora son los macrófagos que poseen una capacidad extraordinaria para combatir a los agentes patógenos. Movimiento amiboide. Tanto los neutrófilos como los macrófagos se mueven por los tejidos mediante movimiento amiboide, que se describió en el capítu- lo 2. Algunas de estas células se desplazan a velocida- des de 40 ¡m/min, es decir varias veces su propia longitud por minuto. Quimiotaxia. Son muchas las sustancias químicas de los tejidos que pueden promover el acercamiento de neutrófilos y macrófagos hacia la fuente de la sustan- cia química; este fenómeno, que se ilustra en la figura 24-8, recibe el nombre de quimiotaxia. Cuando un tejido se inflama, se forman en él cuando menos una docena de productos que pueden producir quimiotaxia hacia el área inflamada. Incluyen, en especial: 1) algunas de las toxinas bacterianas, 2) productos dege- nerativos de los tejidos inflamados y 3) varios produc- tos de reacción del “sistema del complemento” (que se discute en el siguiente capítulo). Fagocitosis La función más importante de los neutrófilos y los macrófagos es la fagocitosis. Evidentemente, los fagocitos deben seleccionar el material que fagocitan, ya que si no lo hacen po- drían ingerir algunas células normales y estructu- ras del cuerpo. El que ocurra o no fagocitosis depende en especial, de tres procedimientos selectivos. En primer lugar, la superficie rugosa de una partícula aumenta la probabilidad de fagocitosis. Segundo, la mayor parte de sustancias naturales del cuerpo tie- ne capas protectoras de proteína que repelen a los fagocitos. Con frecuencia los tejidos muertos y las partículas extrañas no poseen capas protectoras y muchas tienen cargas eléctricas intensas que las con- vierte en sujeto de fagocitosis. Tercero, el cuerpo posee un medio especifico para reconocer algunos materiales extraños. Esta es una función del sistema inmunitario que se describirá en el siguiente capí- tulo. El sistema inmunitario desarrolla anticuerpos contra agentes infecciosos como las bacterias. Una porción del anticuerpo se adhiere a la membrana bacteriana para convertirle en susceptible a la fago- citosis. VI_ Células sanguíneas, inmunidad y coagulación sanguínea Diapédesis Fuente yuimiotáctica Aumento + sd Te de la permeabilidad . == Sustancia Marginación quimiotáctica Fig. 24-8. Movimiento de los neutrófilos hacia un área de daño ti- sular mediante el proceso de quimiotaxia. Fagocitosis por neutrófilos. Los neutrófilos que entran en los tejidos son células maduras que pue- den comenzar la fagocitosis de inmediato. Al acercar- se a la partícula que será fagocitada, el neutrófilo primero se adhiere a la partícula, después proyecta seudópodos en todas las direcciones alrededor de ella que se encuentran unos con otros en el lado opuesto para fundirse. Esto crea una cámara cerrada dentro de la cual se encuentra la partícula fagocitada. A continuación, la cámara se invagina en la cavidad citoplásmica, se desprende de la membrana celular externa y forma una vesícula fagocítica que flota libremente (también llamada fagosoma) dentro del citoplasma. Habitualmente, un neutrófilo puede fagocitar en- tre cinco y 20 bacterias antes de que se inactive y muera. Fagocitosis por macrófagos. Cuando el sistema inmunitario activa los macrófagos, como se describirá en el siguiente capítulo, éstos son mucho más podero- sos como fagocitos que los neutrófilos ya que pueden fagocitar hasta 100 bacterias. También tienen la ca- pacidad de incorporar partículas mucho más grandes, inclusive eritrocitos o parásitos del paludismo, mien- tras que los neutrófilos no pueden fagocitar partículas mucho mayores que las bacterias. Además, después de digerir partículas, los macrófagos pueden desechar los productos residuales y con frecuencia sobreviven mu- chos meses más. Digestión enzimática de las partículas fagoci- tadas. Una vez que una partícula extraña ha sido fagocitada, de inmediato los lisosomas y otros gránu- los del citoplasma se ponen en contacto con la vesícula fagocítica, sus membranas se funden con las de la vesícula y vacían en ella muchas enzimas digestivas y agentes bactericidas. En esta forma la vesícula fa- gocítica se convierte en una vesícula digestiva y se inicia el proceso de digestión de la partícula fagocitada casi de inmediato. SIST “sis RETI! Enp como Sin € entré crófa mese reali misn fagoc do ni Cuar desp: tirse crófa espe linfá que $ debi naba cia, 1 los ta mem tejid entr: haci: a lo se al mac! del £ fa pc los s linfá gos 1 ellos mod cuer micr allí e com] Pue: los a los « el a wés ( atra dese go, a tan ( Zup, ¡SISTEMA MONOCITO-MACROFAGO: SISTEMA RETICULOENDOTELIAL” n párrafos anteriores se describió a las macrófagos somo células móviles capaces de errar por los tejidos. in embargo, una gran porción de los monocitos al entrar en los tejidos y después de convertirse en ma- rrófagos se fija a estos tejidos y permanece fija por neses o aun años, a menos que se le requiera para alizar funciones protectoras especiales. Tienen la isma capacidad que los macrófagos móviles para fagocitar grandes cantidades de bacterias, virus, teji- do necrótico u otras partículas extrañas en el tejido. 'uando se les estimula en forma apropiada, pueden desprenderse de sus ligaduras a sitios fijos y conver- tirse en macrófagos móviles. El conjunto de monocitos, macrófagos móviles, ma- ófagos tisulares fijos y algunas células endoteliales especializadas de la médula ósea, bazo y ganglios Enfáticos constituye el sistema monocito-macrófago al que suele designarse como sistema reticuloendotelial, ebido a que se pensaba que los macrófagos se origi- aban de células endoteliales. Macrófagos de los ganglios linfáticos. En esen- ia, no existe materia particulada que cuando entra a tejidos pueda ser absorbida directamente por las embranas capilares hacia la sangre. Más bien, si los Jidos no destruyen las partículas localmente, éstas Éntran en la linfa y circulan por los vasos linfáticos acia los ganglios que se localizan intermitentemente lo largo del vaso linfático. Las partículas extrañas atrapan aquí en una red de senos revestidos por acrófagos:tisulares. En la figura 24-9 se muestra la organización general el ganglio linfático; se observa la entrada de la lin- por los linfáticos aferentes, que fluye a través de s senos medulares y alcanza el hilio para pasar a los 'fáticos eferentes. Grandes cantidades de macrófa- 's revisten los senos y las partículas que entren en los son fagocitadas por estos macrófagos, que de este odo impiden la diseminación general por el resto del cuerpo. Macrófagos alveolares. Otra vía por la que los nicroorganismos invasores suelen entrar en el cuer- o es el sistema respiratorio. Por fortuna, también ¡existe gran número de macrófagos tisulares como somponentes integrales de las paredes alveolares. ¡eden fagocitar partículas que quedan atrapadas en s alveolos, en especial bacterias del aire inspirado. Macrófagos tisulares (células de Kupffer) de sinusoides hepáticos. Otro camino favorito por cual las bacterias invaden el organismo es a tra- és del aparato digestivo. Gran cantidad de bacterias traviesan constantemente la mucosa digestiva para esembocar en la sangre de la vena porta. Sin embar- , antes de la entrada de esta sangre en la circulación meral pasa por los sinusoides hepáticos; éstos cuen- n con macrófagos tisulares que se llaman células de upffer. Estas células forman un sistema de filtración 24 Eritrocitos, leucocitos y resistencia a la infección _ 271 Linfáticos aferentes Seno subcapsular Linfa de los senos NY medulares Centro germinal Linfáticos eferentes Fig. 24-9. Diagrama funcional de un ganglio linfático. (Reproduci- do de Ham: Histology. Phidelphia, J. B. Lippincott Company, 1971.) y de partículas tan efectivo que casi ninguna bacteria del aparato digestivo puede pasar de la sangre porta hacia la circulación sistémica. Macrófagos del bazo y de la médula ósea. Si un microorganismo invasor logra entrar en la circulación general, se encuentra todavía con otras líneas de defensa del sistema de macrófagos tisulares, en espe- cial los del bazo y la médula ósea. El bazo es similar a los ganglios linfáticos, excepto que en vez de linfa, fluye sangre por la sustancia del bazo. La figura 24-10 muestra un segmento periférico pequeño en que se puede ver la estructura general del bazo. Obsérvese que una pequeña arteria penetra desde la cápsula esplénica hacia la pulpa y termina en pequeños capilares. Los capilares son muy porosos y permiten que gran número de células sanguíneas los atraviesen y se dirijan hacia los cordones de la pulpa roja. Las células se comprimen para atravesar la red trabecular de los cordones y al final regresan a la circulación a través de las paredes endoteliales de los senos venosos. Vasto número de macrófagos forra las trabéculas de la pulpa roja; los senos venosos tam- bién están revestidos por macrófagos. Este peculiar paso de la sangre por los cordones de la pulpa roja ofrece un medio excepcional para la fagocitosis de restos no deseados, en especial los eritrocitos viejos y los anormales. INFLAMACION Y FUNCION DE NEUTROFILOS Y MACROFAGOS El proceso de inflamación Cuando ocurre lesión tisular, debida a bacterias, trau- matismo, sustancias químicas, calor o cualquier otro fenómeno, las células lesionadas liberan múltipies sustancias que dan lugar a cambios secundarios mar- cados. Todo el complejo de estos cambios tisulares se llama inflamación. El efecto de “aislamiento” que produce la in- flamación. Uno de los primeros resultados de la Inflamación Macrófago activado FNT ILa1 y Células endoteliales Fibroblastos Linfocitos v FEC-M . FEC-G > FEC-GM ( IL ) y FNT FEC-GM FEC-G FEC-M Granulocitos Monocitos/macrófagos fig. 24-11. Control de la producción de granulocitos y monocito- nacrófagos por parte de la médula ósea en respuesta a múltiples actores de crecimiento que se liberan de macrófagos activados en Ín tejido inflamado. (FNT, factor de necrosis tumoral; IL-1, interleu- óna-1; FEC-GM, factor estimulante de colonias granulocítico-mono- áticas; FEC-G, factor estimulante de colonias granulocíticas; FEC-M, actor estimulante de colonias monocítico-macrofágicas.) De este modo la inflamación tisular ocasiona un necanismo poderoso de retroalimentación, después ormación de glóbulos blancos defensores y finalmente emoción de la causa de la inflamación por parte del istema activado monocito-macrófago. 0S EOSINOFILOS os eosinófilos constituyen de 2 a 3% de todos los lóbulos blancos. Son fagocitos débiles y exhiben qui- 24 Eritrocitos, leucocitos y resistencia a la infección _ 273 miotaxia, pero en comparación con los neutrófilos, es dudoso que desarrollen una función significativa en la protección contra los tipos habituales de infección. Por otra parte, en personas con infecciones para- sitarias se producen en muy grandes cantidades y pueden migrar hacia los tejidos invadidos por los parásitos. Aunque la mayor parte de los parásitos es demasiado grande para ser fagocitada por eosinófilos o cualquier otra célula fagocítica, los eosinófilos se adhieren a los parásitos y liberan sustancias que matan a muchos de ellos. Los eosinófilos tienen especial propensión a juntar- se en tejidos en los cuales se producen reacciones alérgicas, como en los tejidos peribronquiales en las personas con asma, en la piel después de reacciones alérgicas cutáneas, etcétera. Se cree que los eosinófi- los destoxifican algunas+sustancias que inducen la inflamación e impiden la extensión del proceso infla- matorio local. LOS BASOFILOS Los basófilos de la sangre circulante son muy simila- res, aunque no idénticos, a los grandes mastocitos que se localizan inmediatamente afuera de muchos de los capilares. Ambas células liberan heparina hacia la sangre, una sustancia que puede impedir la coagula- ción y acelerar la remoción de partículas grasosas de la sangre después de una comida rica en grasas. Los mastocitos y los basófilos intervienen en forma trascendente en algunos tipos de reacciones alérgicas debido a que el tipo de anticuerpo que origina la reacción alérgica, la IgE (véase capítulo 25), muestra una propensión especial a pegarse a los mastocitos y a los basófilos. Después, cuando el antígeno específico reacciona con el anticuerpo, el mastocito o el basófilo estalla y libera grandes cantidades de histamina, bra- dicinina, serotonina, heparina, sustancias de reacción lenta de la anafilaxia, y una buena cantidad de enzi- mas lisosómicas. Estas a su vez originan reacciones locales vasculares y tisulares que causan las manifes- taciones alérgicas. Esto se discute en mayor detalle en el siguiente capítulo. LEUCOPENIA Leucopenia (o agranulocitosis) es la situación en la que la médula ósea cesa de producir leucocitos y deja al cuerpo sin protección contra bacterias y otros agen- tes que pueden invadir los tejidos. En condiciones normales el ser humano vive en simbiosis con muchas bacterias y todas las membra- nas del cuerpo se exponen constantemente a gran número de ellas. La boca casi siempre contiene espi- roquetas, neumococos y estreptococos, y estas mismas bacterias están presentes en menores cantidades en todo el aparato respiratorio. En especial, el aparato 274 _ Vi Células sanguíneas, inmunidad y coagulación sanguínea digestivo está cargado de bacilos colónicos. Más aún, casi siempre se pueden encontrar bacterias en los ojos, la uretra y la vagina. Debido a esto, cualquier dismi- nución en el número de leucocitos es seguida de una invasión inmediata de los tejidos por las bacterias ya presentes en el cuerpo. Dos días después de que la médula ósea deja de producir leucocitos, se pueden desarrollar úlceras en la boca y en el colon, o la persona desarrolla alguna forma de infección respira- toria avanzada. Las bacterias de las úlceras invaden muy rápido los tejidos circundantes y la sangre; en ausencia de tratamiento, se puede presentar la muer- te tres a seis días después de una leucopenia total. Hay factores que pueden causar aplasia de la mé- dula ósea, entre ellos se incluyen la irradiación del cuerpo por rayos gamma que se originan por una explosión nuclear, o exposición a drogas y sustancias químicas que contienen núcleos de benceno o antra- ceno. LEUCEMIAS Tipos de leucemia. Las leucemias se dividen en dos tipos generales: leucemias linfógenas y leucemias mie- lógenas. Las linfógenas resultan de la producción can- cerosa no controlada de células linfoides, que suelen iniciarse en un ganglio linfático u otros tejidos linfó- genos y que después se propaga a otras áreas del cuerpo. El segundo tipo de leucemia, la mielógena, se inicia por la producción cancerosa de células mielóge- nas jóvenes en la médula ósea y después se extiende por todo el cuerpo, de modo que se producen células anormales en muchos órganos extramedulares. BIBLIOGRAFIA Habitualmente las células leucémicas son no fun- cionales, ya que no pueden proporcionar la protección normal contra infecciones que los leucocitos propor- cionan. El primer efecto de la leucemia es el crecimiento metastásico de células leucémicas en áreas anormales del cuerpo. Las células leucémicas de la médula ósea pueden reproducirse en forma tan extensa que inva- den el hueso adyacente, causan dolor y al final una tendencia a la fácil producción de fracturas. Casi todas las leucemias se extienden al bazo, a los ganglios linfáticos, al hígado y a otras regiones, en especial vasculares, independientemente de que se originen en la médula ósea o en los ganglios linfáticos. Las células de crecimiento muy rápido invaden los tejidos adya- centes en cada una de estas áreas, utilizan los elemen- tos metabólicos de estos tejidos y, en consecuencia, - causan su destrucción. Algunos efectos muy comunes de la leucemia son: desarrollo de infecciones, anemia grave y una tenden- cia hemorrágica debida a trombocitopenia (falta de plaquetas). Estos efectos son producto principalmente de que las células leucémicas no funcionales despla- zan a la médula ósea. Finalmente, el efecto más importante de la leuce- mia es, quizás, el uso excesivo de sustratos metabóli- cos por parte de las células cancerosas. Los tejidos leucémicos producen nuevas células con tal rapidez que el número de éstas ejerce demandas tremendas sobre los líquidos corporales o nutrimentos, en espe- cial sobre los aminoácidos y las vitaminas. En conse- cuencia la energía del paciente se depleta en forma extensa y el uso excesivo de aminoácidos da origen a un rápido deterioro de las proteínas normales de los tejidos corporales. Glóbulos rojos Barnes, D. M.: Blood-forming stem cells purified. Science, 241:24, 1988. 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