NEUTROFILI: CARATTERISTICHE, MORFOLOGIA, FUNZIONI, TIPI - BIOLOGIA - 2025

I neutrofili sono il tipo di cellula leucocitaria e il sottotipo di granulociti coinvolti nella risposta immunitaria che inghiotte batteri, funghi e altre entità potenzialmente patogene per l'organismo.

Tra i leucociti granulari, i neutrofili sono le cellule più abbondanti, presenti in proporzioni comprese tra il 65 e il 75% della conta leucocitaria totale. Questa quantità può aumentare se il corpo soffre di un'infezione.

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Per svolgere il suo ruolo protettivo, questa cellula mostra una spiccata capacità di muoversi attraverso i tessuti. Corrispondono alla prima linea di difesa in presenza di un'infezione e sono anche legati a eventi infiammatori.

Il nucleo dei neutrofili è variabile in termini di morfologia, motivo per cui si dice che la cellula sia polimorfonucleare. Generalmente, questo nucleo ha da tre a cinque sporgenze o lobi irregolari. Il citoplasma presenta una serie di granuli che gli conferiscono il caratteristico colore rosa di questa stirpe cellulare.

caratteristiche

Generalità e classificazione dei granulociti

Il sangue è costituito da vari elementi cellulari. Uno di loro sono leucociti o globuli bianchi, così chiamati a causa della loro mancanza di colore rispetto agli eritrociti o ai globuli rossi.

All'interno dei globuli bianchi ci sono diversi tipi e uno di loro sono i granulociti. Sono così chiamati poiché presentano una grande quantità di granuli nel citoplasma. A loro volta, abbiamo diversi tipi di granulociti che differiscono tra loro in risposta a diverse colorazioni di laboratorio.

I granulociti sono eosinofili, con granuli ricchi di proteine ​​basiche che vengono colorati con coloranti acidi come l'eosina; basofili, che presentano granuli acidi e si colorano con coloranti basici come il blu di metilene; e neutrofili, che presentano granuli sia acidi che basici e presentano toni rosa o lavanda.

Panoramica e classificazione dei neutrofili

All'interno dei granulociti, i neutrofili sono le cellule più abbondanti. Sono cellule con capacità di movimento che sono coinvolte nella risposta immunitaria e nella distruzione di diversi patogeni e agenti esterni al corpo.

I neutrofili maturi sono caratterizzati da un nucleo segmentato. Ecco perché alcuni autori chiamano questi leucociti cellule polimorfonucleate, abbreviato PMN, per il loro acronimo in inglese.

All'interno del sangue periferico troviamo due forme di neutrofili: uno con un nucleo segmentato e altri con un nucleo a forma di banda. Nella circolazione, la maggior parte di queste cellule ha un nucleo segmentato.

Morfologia

Dimensioni

Negli strisci di sangue analizzati in laboratorio, è stato osservato che le dimensioni dei neutrofili sono comprese tra 10 e 12 micrometri (µm), essendo leggermente più grandi degli eritrociti.

Nucleo

Una delle caratteristiche più importanti dei neutrofili è la forma del loro nucleo, con più lobi. Sebbene i granulociti siano classificati in base alla loro risposta alla colorazione, possono essere facilmente identificati da questa caratteristica.

I neutrofili giovani mostrano un nucleo con una forma che ricorda una banda e non presenta ancora alcun tipo di lobo, può essere incipiente.

Quando i neutrofili hanno raggiunto la maturità, il nucleo può avere diversi lobi, di solito da due a quattro. Questi lobi sono collegati da fili delicati di natura nucleare.

La posizione dei lobi, e del nucleo in generale, è abbastanza dinamica. Pertanto, i lobi possono variare nella loro posizione e anche in numero.

Cromatina

Relativamente, la cromatina dei neutrofili è piuttosto condensata. La distribuzione della cromatina nei neutrofili è caratteristica di questo lignaggio cellulare: l'eterocromatina (cromatina condensata a bassa velocità di trascrizione) si trova in grandi quantità ai bordi del nucleo, entrando in contatto con l'involucro nucleare.

L'eucromatina (cromatina relativamente più debole, con un tasso di trascrizione generalmente alto) si trova nella regione centrale del nucleo e c'è pochissima di questa cromatina che è a diretto contatto con l'involucro.

Nelle donne, uno dei cromosomi X del sesso viene compattato e inattivato in una struttura chiamata corpuscolo di Barr: questo fenomeno si verifica per compensare il carico genetico. Questo è visualizzato come un'appendice in uno dei lobi nucleari.

Citoplasma

Organelli e granuli si trovano nel citoplasma dei neutrofili. Grazie all'immensa quantità di granuli, il citoplasma dei neutrofili acquisisce una colorazione rosa o lilla. Inoltre, ci sono quantità significative di glicogeno. Di seguito descriveremo in dettaglio ciascuno dei sottocompartimenti del citoplasma:

Granuli

Come accennato, i neutrofili sono un tipo di granulociti perché il loro citoplasma ha diversi granuli. In questi leucociti ci sono tre tipi di granuli: specifici, azurofili e terziari.

Granuli specifici

I granuli specifici o granuli secondari sono di piccole dimensioni e abbastanza abbondanti. A causa delle loro piccole dimensioni sono difficili da visualizzare al microscopio ottico. Tuttavia, alla luce della microscopia elettronica i granuli appaiono come strutture ellissoidi. La densità dei corpi è moderata.

All'interno dei granuli specifici troviamo collagenasi di tipo IV, fosfolipidasi, lattoferrina, proteine ​​leganti la vitamina B12, NADPH-ossidasi, istaminasi, recettori per il foglio, tra gli altri. Esistono anche attivatori del complemento e altre molecole con proprietà battericide.

Granuli azurofilici

I granuli azurofili o primari sono più grandi dei precedenti, ma si trovano in quantità minore. Hanno origine all'inizio della granulopoiesi e sono presenti in tutti i tipi di granulociti. Quando viene applicato il colorante azzurro, acquisiscono un colore violaceo. Sono corpi molto densi.

Questi corpi sono analoghi ai lisosomi e contengono idrolasi, elastasi, proteine ​​cationiche, proteine ​​battericide e mieloperossidasi. Quest'ultimo ha l'aspetto di una sostanza con granuli fini. Questa molecola contribuisce alla formazione di ipoclorito e clorammine, sostanze che contribuiscono all'eliminazione dei batteri.

Un componente importante dei granuli azurofilici all'interno della categoria delle proteine ​​cationiche sono le cosiddette defensine, che agiscono in modo simile a un anticorpo.

Granuli terziari

Nell'ultima categoria abbiamo i granuli terziari. Questi a loro volta si dividono in due tipologie di granuli, a seconda del contenuto: alcuni sono ricchi di fosfatasi e gli altri di metalloproteine, come gelatinasi e collagenasi. Si ipotizza che queste proteine ​​possano contribuire alla migrazione dei neutrofili attraverso il tessuto connettivo.

Organelli

Oltre ai granuli chiaramente visibili nel citoplasma dei neutrofili, i compartimenti subcellulari aggiuntivi sono piuttosto rari. Tuttavia, al centro della cellula c'è un nascente apparato di Golgi e un piccolo numero di mitocondri.

Caratteristiche

Vivere in un mondo brulicante di organismi unicellulari patogeni è una sfida importante per gli organismi multicellulari. Nel corso dell'evoluzione, gli elementi cellulari si sono sviluppati con la capacità di inghiottire e distruggere queste potenziali minacce. Una delle barriere principali (e più primitive) è costituita dal sistema immunitario innato.

I neutrofili fanno parte di questo sistema innato. Nell'organismo, questo sistema è responsabile della distruzione di agenti patogeni o molecole estranee al corpo che non sono specifiche di alcun antigene, facendo affidamento sulle barriere costituite dalla pelle e dalle mucose.

Nell'uomo, la conta dei neutrofili può superare il 70% dei leucociti circolanti, essendo la prima linea di difesa contro un'ampia gamma di agenti patogeni: dai batteri ai parassiti e ai funghi. Quindi, tra le funzioni dei neutrofili abbiamo:

Distruzione di entità patogene

La funzione principale dei neutrofili è quella di distruggere molecole o materiali estranei che entrano nel corpo attraverso la fagocitosi, compresi i microrganismi che potrebbero causare malattie.

Il processo mediante il quale i neutrofili distruggono entità estranee si compone di due fasi: la ricerca mediante chemiotassi, motilità cellulare e diapedesi, seguita dalla distruzione delle stesse, mediante fagocitosi e digestione. Ciò si verifica come segue:

Passaggio 1: chemiotassi

Il reclutamento dei neutrofili genera un processo infiammatorio nell'area in cui si è verificato il legame con il recettore dei leucociti. Gli agenti chemiotattici possono essere prodotti da microrganismi, da danni cellulari o da altri tipi di leucociti.

La prima risposta dei neutrofili è raggiungere le cellule endoteliali dei vasi sanguigni attraverso l'uso di molecole di tipo adesivo. Una volta che le cellule raggiungono il sito di infezione o gonfiaggio, i neutrofili iniziano il processo di fagocitosi.

Passaggio 2: fagocitosi

Sulla superficie cellulare, i neutrofili possiedono un'ampia varietà di recettori con diverse funzioni: possono riconoscere direttamente l'organismo patogeno, la cellula apoptotica o qualunque altra particella, oppure possono riconoscere qualche molecola oponica ancorata alla particella estranea.

Quando un microrganismo è "opsonizzato" significa che è rivestito da anticorpi, da complemento o da entrambi.

Durante il processo di fagocitosi, gli pseudopodi emergono dai neutrofili che iniziano a circondare la particella da digerire. In questo caso, la formazione del fagosoma avviene all'interno del citoplasma del neutrofilo.

Formazione di fagosomi

La formazione del fagosoma consente al complesso NADH ossidasi che si trova all'interno di questo corpo di generare specie reattive dell'ossigeno (come il perossido di idrogeno, per esempio) che termina con la conversione in ipoclorito. Allo stesso modo, i diversi tipi di granuli rilasciano sostanze battericide.

La combinazione di specie reattive dell'ossigeno e battericidi consente l'eliminazione dell'agente patogeno.

Morte dei neutrofili

Dopo la digestione dell'agente patogeno, il materiale del prodotto di degradazione può essere immagazzinato in corpi residui o può essere smaltito mediante esocitosi. Durante questo fenomeno, la maggior parte dei neutrofili partecipanti soffre di morte cellulare.

Quello che conosciamo come "pus" è un denso essudato biancastro o giallastro di batteri morti mescolato a neutrofili.

Reclutamento di altre cellule

Oltre a svuotare il contenuto dei granuli per attaccare i patogeni, i neutrofili sono anche responsabili della secrezione di molecole nella matrice extracellulare.

Le molecole secrete all'esterno agiscono come agenti chemiotattici. Cioè, sono responsabili di "chiamare" o "attrarre" altre cellule, come neutrofili aggiuntivi, macrofagi e altri agenti infiammatori.

Generazione di NET

I neutrofili sono cellule in grado di generare quelle che sono conosciute come trappole extracellulari per neutrofili, abbreviate in NETs, ​​per il suo acronimo in inglese.

Queste strutture vengono generate dopo la morte dei neutrofili, come risultato dell'attività antimicrobica. Si ipotizza che queste strutture extracellulari rappresentino catene di nucleosomi.

In effetti, è stato proposto l'uso del termine NETosis per descrivere questa particolare forma di morte cellulare, con conseguente rilascio di NET.

Queste strutture hanno enzimi che troviamo anche all'interno dei granuli dei neutrofili, essendo in grado di guidare la distruzione di agenti batterici, sia gram negativi che gram positivi, o agenti fungini.

Funzione secretoria

I neutrofili sono stati associati alla secrezione di sostanze di rilevanza biologica. Queste cellule sono un'importante fonte di transcobalamina I, essenziale per il corretto assorbimento della vitamina B12 nell'organismo.

Inoltre, sono la fonte di un'importante varietà di citochine. Tra queste molecole spicca la produzione di interleuchina-1, una sostanza nota come pirogena. Cioè, una molecola in grado di indurre processi febbrili.

L'interleuchina-1 è responsabile dell'induzione della sintesi di altre molecole chiamate prostaglandine che agiscono sull'ipotalamo e provocano l'aumento della temperatura. Comprendendolo da questa prospettiva, la febbre è una conseguenza dell'inflazione acuta derivante dalla massiccia risposta neutrofila.

Origine e sviluppo

Quanti neutrofili vengono prodotti?

Si stima che la produzione di neutrofili sia dell'ordine di 10 ¹¹ cellule al giorno, che può aumentare di un ordine di grandezza quando il corpo sta vivendo un'infezione batterica.

Dove vengono prodotti i neutrofili?

Lo sviluppo dei neutrofili si verifica nel midollo osseo. A causa dell'importanza di queste cellule e del numero significativo che deve essere prodotto, il midollo osseo dedica quasi il 60% della sua produzione totale all'origine dei neutrofili.

Come vengono prodotti i neutrofili?

La cellula che li origina è chiamata progenitrice granulocita-monocita e, come suggerisce il nome, è la cellula che dà origine sia ai granulociti che ai monociti.

Ci sono diverse molecole coinvolte nella generazione dei neutrofili, ma la principale è chiamata fattore stimolante le colonie di granulociti ed è una citochina.

Nel midollo osseo, ci sono tre tipi di neutrofili in via di sviluppo: il gruppo delle cellule staminali, il gruppo proliferante e il gruppo maturo. Il primo gruppo è costituito da cellule ematopoietiche capaci di rinnovamento e differenziazione.

Il gruppo di proliferazione è costituito da cellule in stati mitotici (cioè nella divisione cellulare) e include progenitori mieloidi o colonie che formano granulociti, eritrociti, monociti e megacariociti, progenitori granulociti-macrofagi, mieloblasti, promielociti e mielociti. Le fasi di maturazione avvengono nell'ordine indicato.

L'ultimo gruppo è costituito da cellule in fase di maturazione nucleare ed è costituito da metamielociti e neutrofili, sia a bande che segmentati.

Quanto durano i neutrofili?

Rispetto ad altre cellule del sistema immunitario, si ritiene che i neutrofili abbiano una breve emivita. Le stime tradizionali suggeriscono che i neutrofili durano circa 12 ore in circolazione e poco più di un giorno nei tessuti.

Oggi vengono utilizzate metodologie e tecniche che implicano l'etichettatura del deuterio. Secondo questo approccio, l'emivita dei neutrofili aumenta fino a 5 giorni. In letteratura questa discrepanza rimane oggetto di controversia.

Migrazione dei neutrofili

All'interno dei tre gruppi di neutrofili un movimento cellulare (dei neutrofili e dei loro precursori) tra il midollo osseo, il sangue periferico e i tessuti. Infatti, una delle proprietà più rilevanti di questo tipo di leucociti è la sua capacità di migrare.

Poiché questi sono i globuli bianchi più abbondanti, formano la prima ondata di cellule per raggiungere la lesione. La presenza di neutrofili (e anche di monociti) implica una significativa reazione infiammatoria. La migrazione è sotto il controllo di alcune molecole di adesione situate sulla superficie cellulare che interagiscono con le cellule endoteliali.

Malattie

Neutrofilia

Quando la conta assoluta dei neutrofili supera 8.6.10 ^9, si considera che il paziente soffra di neutrofilia. Questa condizione è accompagnata da iperplasia granulocitica del midollo osseo, con assenza di eosinofilia, basofili ed eritrociti con nuclei nel sangue periferico.

Esistono molteplici cause che possono portare a un aumento benigno dei neutrofili, come condizioni di stress, eventi di tachicardia, febbre, travaglio, eccessivo esercizio cardiovascolare, tra gli altri.

Le cause associate a patologie o condizioni di rilevanza medica includono infiammazione, avvelenamento, emorragia, emolisi e neoplasie.

Neutropenia

La condizione opposta alla neutrofilia è la neutropenia. Le cause associate a un calo dei livelli di neutrofili includono infezioni, agenti fisici come i raggi X, carenza di vitamina B12, ingestione di farmaci e la sindrome nota come globuli bianchi pigri. Quest'ultimo consiste in movimenti casuali e senza direzione da parte delle cellule.

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