Características morfológicas y biosíntesis
Los neutrófilos maduros tienen un diámetro medio de 9 a 12 µm. Su principal rasgo distintivo es el núcleo segmentado, que suele constar de tres segmentos. La cromatina del núcleo está empaquetada de forma muy densa en forma de heterocromatina inactiva. El citoplasma es rico en gránulos neutros específicos, a los que debe su nombre este tipo celular.
Debido al empaquetamiento denso del material nuclear, las regiones promotoras necesarias para la unión de los factores de diferenciación quedan inaccesibles. Esto limita gravemente la expresión génica y la síntesis de nuevas macromoléculas de novo. Sin embargo, a pesar de estas limitaciones estructurales tan pronunciadas de la cromatina, las células conservan la capacidad biosintética, aunque a una escala muy reducida.
Ciclo vital y migración tisular
Durante la migración, los neutrófilos se distribuyen de forma desigual. La mayor parte de las células se deposita en el hígado y la médula ósea. Una proporción significativa (alrededor del 20%) queda retenida en el lecho microvascular pulmonar, y aproximadamente un 15% se dirige al bazo.
Su dirección de movimiento está dictada por factores quimiotácticos específicos, principalmente el leucotrieno B4 y la interleucina-8 (IL-8), que se producen en pequeñas cantidades en los tejidos. El proceso de migración a través de la pared vascular requiere la participación de moléculas de adhesión (como integrinas β2, P-selectinas y E-selectinas), así como de la enzima elastasa, secretada por las propias células migrantes.
En los tejidos, los neutrófilos funcionan durante poco tiempo, apenas entre 3 y 5 días. Tras este periodo, mueren por apoptosis espontánea (muerte celular programada). Para evitar la liberación de enzimas tóxicas y el daño a los tejidos sanos circundantes, las células muertas son fagocitadas rápidamente por los macrófagos residentes. La inmunología moderna también contempla que una pequeña fracción de los neutrófilos tisulares pueda transformarse en formas de larga vida o incluso diferenciarse en macrófagos, aunque la función exacta de estas células tisulares sigue sin estar del todo clara.
Fenotipo de membrana
Los marcadores de superficie de los neutrófilos se estudian mediante citometría de flujo. La membrana de estas células presenta un rico arsenal de moléculas:
- CD13 (aminopeptidasa N): actúa como receptor para diversos virus.
- CD14: receptor para la unión del lipopolisacárido (LPS) bacteriano, aunque en los neutrófilos se expresa en cantidades significativamente menores que en los monocitos.
- Integrinas β2 (LFA-1, Mac-1, p150/95): median los procesos de adhesión.
- Receptores Fc: representados por las formas FcγRII (CD32) y FcγRIII (CD16).
- Receptores del complemento: en la superficie están presentes CR1, CR3 y CR4.
Tienen especial relevancia los receptores responsables de la percepción de señales quimiotácticas: C3aR, C5aR, el receptor de leucotrieno B4, así como CXCR1 y CXCR2 (receptores del principal quimioatrayente IL-8). Además, expresan CXCR4, un receptor para el factor SDF-1 responsable de la retención y fijación de las células a los tejidos. Su desarrollo y activación están regulados por los receptores de G-CSF, IL-17 e IL-23.
Las moléculas del complejo mayor de histocompatibilidad de clase I (MHC-I) están presentes en la membrana de forma constitutiva, es decir, continua. En cambio, las moléculas de MHC-II solo aparecen tras la estimulación con determinadas citocinas, principalmente bajo el efecto del GM-CSF.
Receptores tipo Toll
Los neutrófilos poseen un amplio espectro de receptores tipo Toll (TLR), lo que los diferencia de otras células de la estirpe mieloide.
| Grupo de moléculas | Neutrófilos | Eosinófilos | Monocitos |
|---|---|---|---|
| Receptores tipo Toll (TLR) | TLR-1, 2, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 | TLR-1, 4, 7, 10 | TLR-1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 |
Como se observa en la tabla, los neutrófilos expresan casi todos los tipos de TLR, a excepción de TLR-3, que es característico únicamente de los monocitos.
En resumen: respuestas a preguntas sobre el tema
¿Qué enzimas y proteínas contienen los gránulos específicos (secundarios) de los neutrófilos?
Los gránulos específicos (secundarios) de los neutrófilos contienen enzimas y proteínas activas a valores de pH neutro y ligeramente alcalino. Entre ellos se encuentran:
- Lactoferrina: proteína competitiva que secuestra sustancias vitales para los patógenos.
- Fosfatasa alcalina: enzima que participa en las fases iniciales de la degranulación.
- Lisozima: proteína catiónica con actividad enzimática.
- Proteína BPI: factor de unión a la vitamina B12.
- NADPH oxidasa: enzima clave que cataliza el «estallido respiratorio» y la producción de especies reactivas del oxígeno.
¿Qué marcadores CD caracterizan el fenotipo de membrana de los neutrófilos?
El fenotipo de membrana de los neutrófilos se caracteriza por la expresión de diversos marcadores CD superficiales. Las principales moléculas son:
- CD13 (aminopeptidasa N): receptor para diversos virus.
- CD14: receptor para el lipopolisacárido, presente en menores cantidades que en los monocitos.
- CD16 (FcγRIII): receptor Fc.
- CD32 (FcγRII): receptor Fc.
¿Qué estadios morfológicos de maduración atraviesa el neutrófilo en la médula ósea?
Durante su maduración en la médula ósea, el neutrófilo pasa secuencialmente por seis estadios morfológicos principales. La serie madurativa tradicional de las células mieloides incluye:
- Mieloblastos
- Promielocitos
- Mielocitos
- Metamielocitos (juveniles)
- En banda (en cayado / inmaduros)
- Segmentados (formas maduras)
En condiciones normales, en la sangre circulante solo se encuentran los dos últimos estadios de maduración, mientras que la aparición de formas más tempranas (juveniles, mielocitos, promielocitos) indica una estimulación de la leucopoyesis en situaciones patológicas.
¿Qué mecanismos de destrucción intracelular de bacterias emplean los neutrófilos?
Para la destrucción intracelular de bacterias en los fagolisosomas, los neutrófilos utilizan un conjunto de factores bactericidas. Los principales mecanismos incluyen:
- Factores dependientes de oxígeno: generación de especies reactivas del oxígeno mediante el «estallido respiratorio» con la participación de la NADPH oxidasa.
- Sistema microbicida de la mieloperoxidasa: participación de la mieloperoxidasa, el peróxido de hidrógeno y los iones halogenuro para formar compuestos microbicidas, incluido el ácido hipocloroso.
- Factores independientes de oxígeno y óxido nítrico: acidificación local del medio del fagolisosoma hasta un pH de 4,5–5,0 a cargo de la V-ATPasa.
- Digestión enzimática: acción de hidrolasas ácidas y proteasas neutras (serprocidinas).
- Proteínas catiónicas y péptidos bactericidas: lisozima, lactoferrina, proteínas BPI, defensinas y catelicidinas.
Preguntas de clases y exámenes
¿Cuánto tiempo viven los neutrófilos en los tejidos?
La duración de su permanencia en los tejidos es de 3 a 5 días, tras lo cual sufren apoptosis espontánea.
¿Por qué los neutrófilos prácticamente no sintetizan nuevas proteínas?
Debido a la alta densidad de la cromatina (heterocromatina), las regiones promotoras de los genes quedan inaccesibles para los factores de transcripción, lo que reduce drásticamente la magnitud de la biosíntesis de novo.
¿Los neutrófilos siempre expresan moléculas de MHC-II?
No, las moléculas de MHC-II no están presentes en su superficie de forma continua. Su expresión se induce únicamente bajo la influencia de citocinas específicas, ante todo el GM-CSF.
Qué más repasar sobre el tema
- Mecanismos de unión mediada por receptores de la IL-8 a través de CXCR1 y CXCR2
- Papel de la elastasa en el proceso de migración a través del endotelio
- Diferencias en la expresión de receptores Toll-like entre células mieloides
- Proceso de fagocitosis de neutrófilos apoptóticos por macrófagos
- Efecto del GM-CSF sobre la modificación del fenotipo de los neutrófilos
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