GRANULOPOIESI: CARATTERISTICHE, EMATOLOGIA, FASI E FATTORI - BIOLOGIA - 2025

La granulopoiesi è il processo di rinnovamento delle cellule granulocitiche circolanti nel sangue e parte del sistema di difesa dell'organismo. La granulopoiesi si verifica nel midollo osseo. Questo processo include la formazione e la maturazione di cellule granulocitiche come i neutrofili segmentati, eosinofili e basofili.

Le cellule del sangue derivano da una cellula staminale pluripotenziale che si differenzia in varie linee cellulari; e queste a loro volta si differenziano in linee cellulari leggermente più differenziate, fino a raggiungere cellule circolanti mature.

Schema di granulopoiesi. Fonte: File: diagramma dell'ematopoiesi (umana) en.svg, wikipedia.org. Immagine modificata.

Durante il processo di granulopoiesi, le cellule subiscono una serie di cambiamenti man mano che si differenziano in cellule più mature.

I cambiamenti più importanti sono:

- Diminuzione delle dimensioni delle celle.

- Diminuzione del rapporto nucleo - citoplasma (nucleo più piccolo e citoplasma più grande).

- Condensa e frammentazione del nucleo.

- Invisibilità dei nucleoli.

- Aspetto dei granuli primari e successivamente secondari nel citoplasma.

I granuli primari sono azurofili e successivamente diventano acidofili, neutrofili o basofili, a seconda della linea cellulare a cui appartengono. Le cellule granulocitiche attraversano vari stadi di differenziazione: mieloblasti, promielblasti, mielociti, metamielociti, arco (nucleo a bande) e granulociti maturi.

Questo processo è regolato stimolando e inibendo le sostanze prodotte dalle cellule del sistema immunitario.

caratteristiche

Il processo di formazione di tutte le cellule del sangue è chiamato emopoiesi. Pertanto, la granulopoiesi fa parte dell'emopoiesi.

La granulopoiesi rappresenta la formazione e la maturazione di un gruppo specifico di cellule che costituiscono il 60% delle cellule del sangue.

La cinetica completa dei granulociti include la formazione, maturazione, circolazione e ridistribuzione negli organi e nei tessuti.

Ciò significa che la granulopoiesi non è un processo statico, poiché durante il processo di formazione e maturità le cellule migrano verso vari compartimenti all'interno e all'esterno del midollo osseo.

Compartimenti anatomici funzionali dove avviene la granulopoiesi

Ci sono 4 scomparti descritti e sono menzionati di seguito:

- Formazione e maturazione.

- Riserva.

- Circolante.

- Di emarginazione

Questi compartimenti sono stati ampiamente studiati, sulla base della cinetica del neutrofilo segmentato in quanto è il granulocita più abbondante nel sangue.

Cinetica della granulopoiesi

I primi due compartimenti si sviluppano nel midollo osseo. Il processo di formazione e maturazione dei granulociti dura circa 11 giorni, di cui i granulociti trascorrono 7 giorni nel comparto di formazione e maturazione per poi passare al comparto di riserva, dove rimangono per 4 giorni.

Quando i neutrofili segmentati lasciano il compartimento di riserva ed entrano nella circolazione, una percentuale di loro viaggerà liberamente nel sangue. Tuttavia, altri aderiranno alle pareti dei capillari e delle venule post-capillari o saranno trattenuti nei capillari vicino alle grandi vene. Questo è ciò che è noto come un compartimento di emarginazione.

I granulociti hanno un'emivita da 6 a 8 ore. Pertanto, per mantenere l'omeostasi del numero di granulociti nel sangue, il midollo osseo deve produrre miliardi di granulociti al giorno.

In questo senso i granulociti distrutti in organi e tessuti vengono rapidamente sostituiti grazie all'emarginazione e al compartimento di riserva.

Esistono cause fisiologiche che possono aumentare il numero di neutrofili segmentati, senza che vi sia un aumento della produzione. Questo accade, ad esempio, durante l'esercizio fisico. Inoltre, in caso di infezioni batteriche, aumenta la produzione di granulociti, mentre diminuisce la permanenza di queste cellule nel compartimento di riserva.

In processi patologici come le leucemie vi è una mancanza di controllo nella formazione, maturazione e distribuzione delle cellule, motivo per cui si osserverà in circolazione un numero esorbitante di cellule immature.

Ematologia

Il conteggio e la differenziazione dei leucociti è un parametro molto importante nell'ematologia completa. La conta leucocitaria fornisce indicazioni sullo stato immunologico del paziente, oltre a fornire dati che aiutano a rivelare processi infettivi o malattie maligne.

Nel caso speciale dei granulociti, questi forniscono dati estremamente importanti, poiché le infezioni batteriche sono caratterizzate da leucocitosi e neutrofilia. Cioè, rispettivamente un aumento del numero totale di leucociti e un aumento del numero di neutrofili segmentati.

Mentre nelle infezioni virali si presentano con leucopenia (diminuzione del numero totale di leucociti) e neutropenia (diminuzione del numero di neutrofili segmentati).

Allo stesso modo, gli eosinofili segmentati tendono ad aumentare nei processi allergici e parassitari.

Nello striscio di sangue si possono osservare e quantificare i granulociti maturi, cioè i neutrofili segmentati, gli eosinofili e i basofili.

Le caratteristiche di queste celle sono le seguenti.

Neutrofili segmentati

Misura tra 9 e 12 µm. È la cellula granulocitica più abbondante nel sangue e normalmente raggiunge una percentuale dal 60 al 70% nella circolazione sanguigna (valore normale). Il suo citoplasma è acidofilo e contiene abbondanti granuli neutrofili.

Il nucleo di solito assume varie forme e, come indica il nome, è segmentato in 2-5 lobi. Più lobi ha, più vecchia è la cellula.

Pertanto, alcuni bioanalisti ed ematologi, sulla base dello schema di Arneth, riferiscono "formula deviata a sinistra" quando predominano i neutrofili con poche lobulazioni e "formula deviata a destra" quando presentano un numero maggiore di lobulazioni.

Eosinofili segmentati

Questa cellula è facilmente riconoscibile per le sue caratteristiche peculiari. Si caratterizza per avere un nucleo con due lobulazioni ben visibili e per presentare nel suo citoplasma abbondanti e dense granulazioni acidofile, senza ricoprire il nucleo.

Gli eosinofili segmentati si trovano a basse concentrazioni nel sangue periferico, il loro valore normale è compreso tra 1 e 3%. Ciò aumenta nei processi allergici e in alcune parassitosi.

Basofili segmentati

Queste cellule sono quelle con il minor numero di numeri: il valore normale nel sangue va dallo 0 all'1%. Sono caratterizzati dall'avere un nucleo polimorfico e un citoplasma ricco di spesse granulazioni basofile che si sovrappongono al nucleo impedendone la visualizzazione.

fasi

Il processo di formazione e maturazione dei granulociti passa attraverso varie fasi o fasi.

Dalla cellula staminale ematopoietica multipotenziale (emocitoblasto) viene generata la cellula precursore mieloide, che a sua volta dà origine alla cellula progenitrice granulocitica / monocitica, che successivamente dà origine al mieloblasto.

myeloblast

Questa cellula misura da 14 a 20 µm ed è caratterizzata da un nucleo ovale che copre quasi l'intera cellula. Pertanto, il suo citoplasma è scarso. La sua cromatina è lassista, potendo apprezzare da 1 a 3 nucleoli.

Il mieloblasto ha un citoplasma basofilo e non si osservano granulazioni. Questa cellula si divide per dare origine a due promielociti.

promielocita

Il promielocita è la cellula che continua dopo lo stadio di mieloblasto. Il nucleo presenta una cromatina leggermente più densa, tuttavia è ancora possibile osservare i nucleoli.

Nonostante il fatto che nel processo di maturazione la regola sia che la dimensione della cellula diminuisca, in questo caso il promielocita è la cellula più grande. Misura tra 16-25 µm.

Il nucleo è più piccolo e mostra più citoplasma. Questa è ancora basofila e presenta granuli azurofili (granulazioni primarie).

Mielociti (pro-neutrofili, pro-eosinofili, pro-basofili)

Questa cellula misura da 12 a 18 µm e ha un grado di maturazione più avanzato rispetto al promielocita. Il nucleo può apparire ovale o con una fessura pronunciata e la forma può persino assumere la forma di un rene.

La cromatina diventa più densa e i nucleoli non sono più visibili. Il citoplasma diventa leggermente acidofilo e compaiono granuli secondari che mostrano il tipo di granulociti che sta maturando (eosinofili, neutrofili o basofili).

Metamielociti (pro-neutrofili, pro-eosinofili e pro-basofili)

In questa fase il nucleo è eccentrico ed è caratterizzato da una fessura più profonda. Si osserva una cromatina più condensata rispetto allo stadio precedente.

A questo grado di maturazione, i granuli specifici sono abbondanti a seconda del tipo di granulocita che si sta sviluppando, mentre i granuli primari ancora presenti non sono più visibili.

In questa fase la cellula perde la proprietà di dividere. In determinate condizioni (gravi infezioni batteriche) potrebbero essere visti circolare nel sangue in piccole quantità, senza rappresentare una grave malattia mieloide.

Tuttavia, se si trova in quantità elevate, indica un processo patologico chiamato leucemia mieloide.

Cayado (cellula con nucleo a bande)

Questa fase si osserva solo nel caso della maturazione dei neutrofili segmentati. È anche noto come neutrofilo giovanile.

Può essere visto circolare nel sangue in condizioni specifiche, come nei processi infettivi batterici in cui vi è un aumento significativo del numero di leucociti circolanti a scapito dei neutrofili segmentati (neutrofilia marcata).

Questa cella è caratterizzata dal presentare un nucleo a forma di banda che simula la lettera "C" o un ferro di cavallo. D'altra parte, nel citoplasma si trovano abbondanti granuli di neutrofili e pochi azurofili.

Granulociti maturi

Questi comprendono i 3 tipi di granulociti presenti nel sangue periferico. Questi sono: neutrofili segmentati, eosinofili segmentati e basofili segmentati. Le sue caratteristiche sono già state descritte nella sezione di ematologia.

Cellule granulocitiche immature. Fonte: The Armed Forces Institute of Pathology (AFIP) / File: Bone midollo WBC.JPG-Wikipedia.com Immagini modificate.

Fattori coinvolti nella granulopoiesi

La granulopoiesi è regolata da alcune sostanze sintetizzate dalle cellule del sistema immunitario, come i linfociti, i macrofagi e le stesse cellule granulocitiche.

Alcuni hanno funzioni stimolanti e altre inibitorie. Pertanto, queste sostanze mantengono l'equilibrio dei cloni cellulari e il corretto funzionamento della risposta immunitaria.

Sostanze stimolanti la granulopoiesi

Sebbene gli stimoli che la cellula staminale pluripotenziale riceve per dividersi e differenziarsi in cellule precursori della linea linfoide e mieloide siano ancora sconosciuti, si ritiene che l'interleuchina 3 (IL3-) prodotta dai linfociti CD4 possa agire in questo senso, oltre ad altri segnali che ricevono dal microambiente midollare.

Allo stesso modo, c'è il fattore stimolante le colonie granulocitiche (GM-CSF), che stimola la cellula precursore della serie mieloide a dare origine alla cellula progenitrice granulocitica / monocitica.

Si trova anche il fattore stimolante le colonie granulocitiche (G-CSF), che stimola la maturazione dei precursori di neutrofili segmentati, eosinofili e basofili.

L'interleuchina (IL 5) interviene per la differenziazione degli eosinofili segmentati, mentre l'eotassina 1 agisce nella migrazione e nel reclutamento degli eosinofili.

Sostanze inibitorie della granulopoiesi

Una sostanza rilasciata dai granuli di neutrofili segmentati chiamata lattoferrina partecipa alla regolazione dell'espressione di geni coinvolti in varie funzioni di attivazione cellulare e produzione di citochine.

In questo senso, la lattoferrina agisce attivando i macrofagi, che possono rilasciare prostaglandina-E (PGE). Questa sostanza, insieme a chalones e isoferritine acide, inibisce la proliferazione e la maturazione dei neutrofili segmentati.

D'altra parte, la lattoferrina stimola l'attivazione dei linfociti CD4 e il rilascio di interleuchina antinfiammatoria (IL-10).

Riferimenti

1. Hollard D, Berthier R, Douady F. Granulopoiesis e il suo regolamento. Sem Hop. 1975; 51 (10): 643-51. ncbi.nlm.nih.gov
2. "Emopoiesi." Wikipedia, l'enciclopedia libera. 3 ottobre 2018, 21:08 UTC. 22 maggio 2019, 17:14. wikipedia.org
3. Piaggio R, Paseyro P. Hemopathies. Capitolo III. Gli elementi figurativi del sangue normale e patologico. pp31-46. Disponibile su: smu.org.uy/publicaciones/
4. Drago-Serrano M, Flores-Romo L, Oliver-Aguillón G, Jarillo-Luna R, Reina-Garfias H, Barbosa-Cabrera E, Campos-Rodríguez R. Lactoferrin come modulatore della risposta immunitaria. Biochimica 2008, 33. (2): 71-82. Disponibile su: .redalyc.org
5. Lazarowski A. Soggetti di ematologia. Introduzione agli aspetti biochimici delle malattie ematologiche.
6. Moraleda Jiménez J. Laureato in Ematologia. Ospedale Clinico Universitario Virgen de la Arrixaca. 4a edizione. Murcia. Disponibile su: hematoncologia.com