Células madre y nicho medular
Todas las células sanguíneas se originan a partir de células madre hematopoyéticas. Su fenotipo básico carece de marcadores de línea (Lin⁻), pero contiene las moléculas Sca-1 y c-Kit. El principal marcador de identificación para ellas y sus descendientes más cercanos es CD34. Las células madre verdaderas, capaces de mantener la hematopoyesis a largo plazo, son extremadamente raras (aproximadamente 1 por cada 10 000 células) y se dividen solo una vez cada 30–60 días.
La viabilidad de las células madre se mantiene en nichos especializados endóstales y vasculares de la médula ósea. Un papel fundamental aquí lo desempeñan los contactos directos con los osteoblastos, mediados por integrinas y el factor de células madre de membrana (SCF). La célula comienza a diferenciarse solo cuando su conexión con el nicho se debilita. La división ocurre de forma asimétrica: una célula permanece como célula madre y la segunda entra en la vía de diferenciación.
Direcciones de desarrollo y factores de transcripción
Las células madre dan origen al progenitor mieloide común (PMC). A diferencia de las células madre, el PMC pierde el marcador Sca-1 y se diferencia del progenitor linfoide común por la ausencia del receptor de IL-7.
La especialización posterior requiere la expresión de un conjunto estrictamente definido de proteínas intranucleares: los factores de transcripción. Muy a menudo, el resultado no depende de un solo factor, sino de su combinación:
- PU.1 en concentración elevada es absolutamente esencial para el desarrollo de la línea granulocítica-macrofágica.
- Se detecta un nivel bajo de PU.1 en los eosinófilos, y está completamente ausente en los basófilos.
- Ikaros es característico exclusivamente de la rama linfoide; no actúa en las células mieloides.
En el marco de la inmunidad innata, la mielopoyesis se divide en tres líneas principales: granulocítica-macrofágica (que a su vez se divide en monocítica y granulocítica), megacariocítica-eritroide y eosinofílica-basofílica.
El papel de las citocinas en la mielopoyesis
Las células hematopoyéticas inmaduras entran fácilmente en apoptosis, por lo que su supervivencia y desarrollo dependen críticamente de los factores de crecimiento. En las etapas tempranas, desempeñan un papel clave la multipoyetina IL-3 y el GM-CSF (factor estimulante de colonias de granulocitos y macrófagos).
En la fase de maduración, cada línea requiere sus propias citocinas específicas:
- M-CSF — para la serie monocítica.
- G-CSF — para la serie neutrofílica.
- IL-5 — para los eosinófilos.
El desarrollo de los basófilos requiere un complejo de factores interrelacionados, pero el papel principal lo desempeña el CSF. Los espectros de factores de diferenciación de los basófilos y otras células mieloides no se superponen.
Cinética de maduración y liberación a los tejidos
La maduración morfológica de los granulocitos pasa por una serie de estadios: mieloblasto, promielocito, mielocito, metamielocito, neutrófilo en cayado y segmentado. Los neutrófilos maduran en la médula ósea durante un periodo prolongado: 18–20 días. Después, permanecen en la fase postmaduracional durante 1–2 días más y pasan a la sangre ya como células envejecidas, incapaces de dividirse.
Los monocitos maduran más rápidamente (8–9 días) y, al pasar al torrente sanguíneo, conservan la capacidad de dividirse y transformarse ulteriormente.
La liberación de las células al torrente sanguíneo está regulada por quimiocinas. El principal factor de retención de la médula ósea es la quimiocina CXC12 (SDF-1) y su receptor CXCR4 en los leucocitos. Los factores estimulantes de colonias debilitan esta interacción, permitiendo que la célula abandone la médula ósea.
El torrente sanguíneo sirve únicamente como un reservorio temporal:
- Los neutrófilos y eosinófilos circulan durante unas pocas horas, luego migran a los tejidos, donde viven de 3 a 12 días, respondiendo de forma urgente a la inflamación.
- Los monocitos migran a los tejidos, transformándose en macrófagos o células dendríticas mieloides, donde funcionan durante meses y años como defensa residente.
- Las células dendríticas y los mastocitos utilizan la sangre exclusivamente como una vía de tránsito breve.
En resumen: respuestas a preguntas sobre el tema
¿Cuáles son las funciones de los macrófagos residentes y las células dendríticas en los tejidos?
Las funciones de los macrófagos residentes y las células dendríticas en los tejidos consisten en mantener la homeostasis, regular la inflamación y activar la inmunidad adaptativa.
Funciones de los macrófagos residentes:
- Función homeostática — aseguran la homeostasis tisular y el aclaramiento de células apoptóticas (eliminación de células viejas).
- Función reguladora — regulan los procesos inmunitarios e inflamatorios.
- Función tisuloespecífica — depende de la localización (por ejemplo, filtración de productos del torrente sanguíneo en el hígado, eliminación de timocitos en apoptosis en el timo).
Funciones de las células dendríticas:
- Activación de la inmunidad adaptativa — capturan antígenos (principalmente mediante pinocitosis), los procesan y los presentan a los linfocitos T, lo que provoca la activación de estos últimos.
Para recordar las citocinas específicas de maduración, guíese por la primera letra: G-CSF para Granulocitos (neutrófilos), M-CSF para Monocitos, y GM-CSF como la citocina basal común para ambas ramas (Granulocítica-Macrofágica).
Preguntas de clases y exámenes
¿Cuál es la diferencia entre el progenitor mieloide común (CMP) y el progenitor linfoide común (CLP)?
En la superficie del CMP no hay receptor para la IL-7 (IL-7Rα), que es característico de la rama linfoide. El CMP también se diferencia por la ausencia del marcador Sca-1, presente en las células madre originales.
¿Cómo se regula el aumento del número de neutrófilos durante la inflamación?
El aumento en la demanda de neutrófilos está regulado por una cascada de citocinas: la IL-23 induce la formación de IL-17, la cual, a su vez, estimula potentemente la producción de G-CSF.
¿Qué etapas del desarrollo de las células mieloides se pueden encontrar normalmente en la sangre?
Solo las dos últimas etapas morfológicas de los granulocitos superan la barrera medular: las formas en cayado (constituyen del 1 al 6% de los leucocitos) y las formas maduras segmentadas.
Qué más repasar sobre el tema
- Características de la diferenciación de los macrófagos tisulares a partir de monocitos
- Factores de transcripción de la rama eosinofílica-basofílica de la hematopoyesis
- Mecanismos moleculares de la interacción de la célula madre con el nicho medular
- Origen y rutas de migración de las células dendríticas y los mastocitos
- Plasticidad de la hematopoyesis: progenitores comunes de las células mieloides y linfoides
Domina el tema por completo en el curso «Inmunología»
Aquí tienes un resumen. En el curso encontrarás todo lo que preguntan en clase y en el examen.
- Guía metodológica completa sobre el tema «Diferenciación de células mieloides» y otras 723 páginas de la asignatura
- Ejercicios y pruebas después de cada tema, igual que en el examen práctico
- El tutor de IA responderá a tus preguntas sobre el tema en cualquier momento
- 23 videotutoriales de la asignatura
Otros temas de la sección «Inmunidad innata»
Material preparado por los profesores de WhiteCoat Pro según el plan de estudios de las facultades de medicina. De carácter educativo.