Frazione Corpuscolata del Sangue: Globuli Rossi, Linfociti e Macrofagi

Istologia, lezione 16

Prof. Michelangelo Cordenonsi S1: Fassanelli Beatrice S2: Ferranti Federica R: Ferraro Tommaso

Frazione Corpuscolata del Sangue

La componente corpuscolata del sangue è costituita da cellule, ossia globuli rossi (eritrociti) e globuli bianchi (leucociti), e da frammenti cellulari, le piastrine. Essi derivano da cellule staminali emopoietiche localizzate nel midollo osseo, grazie al processo di emopoiesi, che rappresenta il meccanismo di formazione e rinnovamento continuo delle cellule del sangue. Queste cellule sono di origine mesodermica e hanno una vita limitata; la loro eliminazione per senescenza avviene per emocateresi (che rappresenta il contrario dell'emopoiesi). I globuli rossi svolgono la loro funzione esclusivamente all'interno dei vasi sanguigni, dove trasportano l'ossigeno. I globuli bianchi, invece, percorrono il circolo sanguigno solo temporaneamente: la loro funzione principale si svolge nei tessuti, dove migrano in risposta a segnali specifici, attraversando la parete dei vasi mediante il processo di diapedesi, cioè il passaggio tra le cellule endoteliali. Le piastrine, infine, non sono cellule vere e proprie ma frammenti cellulari che si attivano rapidamente in presenza di danni ai vasi sanguigni.

Globuli Rossi (Eritrociti)

I globuli rossi, o eritrociti, costituiscono circa il 99% della componente corpuscolata del sangue. Sono cellule altamente specializzate per il trasporto di gas (O2 e CO2), presenti in concentrazione di circa 5,4 milioni per microlitro nell'uomo e 4,8 milioni per microlitro nella donna. Hanno una vita limitata di circa 100-120 giorni. I globuli rossi maturi in realtà sono residui cellulari, perché non possiedono nucleo né organelli; sono costituiti da membrana plasmatica e citoplasma, con uno scarso citoscheletro, e sono incapaci di svolgere attività metaboliche complesse. La loro forma è biconcava, con una zona centrale più sottile, che favorisce la deformabilità, conferisce resistenza e permette il passaggio attraverso i capillari più stretti.

Composizione del Citoplasma degli Eritrociti

Il citoplasma dei globuli rossi presenta una composizione altamente specializzata per il trasporto dei gas respiratori. È costituito :

• per il 60-65% da acqua,
• per il 30% da emoglobina, la proteina principale responsabile del trasporto dell'ossigeno.

Il restante 5% comprende enzimi, altre proteine e lipidi. Tra gli enzimi, uno dei più importanti è l'anidrasi carbonica, che facilita il trasporto dell'anidride carbonica e che catalizza la reazione reversibile tra anidride carbonica (CO2) e acqua (H2O) per formare acido carbonico (H2CO3).

Membrana Plasmatica degli Eritrociti

La membrana plasmatica degli eritrociti è composta :

• per il 50% da proteine. Tra le proteine transmembrana principali vi sono le glicoforine (A, B, C) e le proteine della banda 3, che legano il citoscheletro mediante proteine di ancoraggio come anchirina;
• 40% da lipidi (in gran parte fosfolipidi e colesterolo);
• 10% da carboidrati.

Le proteine della banda 3 si ancorano nel versante citoplasmatico a un complesso di proteine adattatrici, come anchirina e banda 4.1, che collegano la membrana plasmatica a una rete sottostante di citoscheletro. Il citoscheletro forma un vero e proprio guscio di sostegno subito sotto la membrana, ed è costituito principalmente da spettrina e corti filamenti di actina. La spettrina è una proteina filamentosa capace di formare legami crociati con Anchirina Banda 3 Membrana Glicoforina C Actina Banda 4.2 Catena o Banda 4.1 Spettrina Catena ₿ Actina Banda 4.9 169l'actina, contribuendo a creare una struttura flessibile ma resistente, chiamata cortex, che conferisce alla membrana plasmatica dei globuli rossi proprietà elastiche e deformabilità. Questa organizzazione permette ai globuli rossi di attraversare i capillari più stretti deformandosi, per poi tornare alla loro forma originaria. La rimozione dei globuli rossi senescenti avviene per circa il 90% tramite emocateresi da parte dei macrofagi di milza, fegato e midollo osseo, mentre il restante 10% si rompe all'interno dei vasi sanguigni, a causa delle continue deformazioni meccaniche durante il passaggio nei capillari stretti. La capacità di deformazione, pur essendo fondamentale, diminuisce progressivamente con l'invecchiamento della cellula, favorendone così la rimozione.

Gruppi Sanguigni

Sulla membrana plasmatica dei globuli rossi sono presenti catene di carboidrati specifiche, ereditate geneticamente, che agiscono come antigeni e determinano i gruppi sanguigni. I principali sistemi antigenici sono il sistema AB0 e il sistema Rh.

Sistema AB0

Il sistema AB0 è fondamentale per la compatibilità trasfusionale. Gli antigeni A e B del sistema AB0 sono catene di zuccheri attaccate ai lipidi della membrana dei globuli rossi. Gli alleli A, B e 0 sono tre versioni di un gene che si trova sul cromosoma 9, quindi la loro forma dipende da enzimi speciali prodotti dagli alleli. L'allele A produce un enzima che aggiunge un certo zucchero e forma l'antigene A. L'allele B produce un enzima diverso che aggiunge un altro zucchero e forma l'antigene B. L'allele 0 non produce un enzima attivo, quindi la catena di base non viene modificata e non si forma nessun antigene. Nel sangue sono presenti anticorpi naturali contro gli antigeni non espressi sui propri eritrociti. Questi anticorpi si sviluppano spontaneamente, in modo indipendente da precedenti esposizioni:

• Il gruppo A possiede antigene A e anticorpi anti-B,
• il gruppo B possiede antigene B e anticorpi anti-A,
• il gruppo AB possiede gli antigeni A e B e non possiede nessun anticorpo,
• il gruppo 0 non possiede nessun antigene ma ha anticorpi sia anti-A che anti-B.

Questa combinazione di antigeni e anticorpi è alla base della compatibilità o incompatibilità nelle trasfusioni di sangue.

TIPO A Agglutinogeno "A" Agglutinogeno "B" Agglutinogeno "A" e "B" Y Agglutinine "anti-B" Agglutinine "anti-A" TIPO AB TIPO 0 Nessun agglutinogeno YHAY Nessuna agglutinina, né anti-A, né anti-B Agglutinine "anti-A" e "anti-B" Fattore Rh

Fattore Rh

Il fattore Rh è un sistema più complesso rispetto al gruppo AB0, perché è basato su proteine di membrana complesse, chiamate antigeni. Il più importante è l'antigene D e la sua presenza o assenza determina se una persona è Rh positiva (Rh+) o Rh negativa (Rh-). Circa l'85% della popolazione è Rh+. A differenza del sistema ABO, nel sistema Rh gli anticorpi anti-Rh non sono già presenti nell'organismo, ma si sviluppano solo dopo una prima esposizione all'antigene D. Questo può avvenire, ad esempio, dopo una trasfusione incompatibile o durante la gravidanza, quando una madre Rh- entra in contatto con sangue Rh+ del feto. Il problema maggiore si presenta infatti nelle donne Rh- che aspettano un figlio Rh+. Durante la prima gravidanza, il contatto tra il sangue materno e quello 170fetale, anche se minimo, può attivare il sistema immunitario materno che inizia a produrre anticorpi anti-Rh. In genere, questa prima risposta è debole e non danneggia il feto, ma nelle gravidanze successive gli anticorpi già presenti possono attraversare la placenta e attaccare i globuli rossi del feto, portandolo alla morte. Oggi, però, questo rischio è ridotto grazie al vaccino, che impedisce alla madre di sviluppare una risposta immunitaria dannosa.

Diversità dei Gruppi Sanguigni

Domanda: Perché esistono più gruppi sanguigni? La natura non ha "previsto" le trasfusioni di sangue, quindi i gruppi sanguigni non si sono evoluti per facilitare la compatibilità tra individui. Alcuni studi suggeriscono che la diversità dei gruppi sanguigni sia una strategia evolutiva per contrastare alcune malattie infettive. Ad esempio, certe varianti dei globuli rossi sembrano aver offerto una protezione contro la malaria, rendendo più difficile al parassita della malaria entrare e moltiplicarsi nei globuli rossi. Anche altre specie di primati, come le scimmie antropomorfe, mostrano variabilità nei gruppi sanguigni e sono soggette alla malaria, a sostegno di questa ipotesi.

Globuli Bianchi o Leucociti

I globuli bianchi o leucociti sono le uniche vere cellule presenti nel sangue; tuttavia essi svolgono la loro funzione principale al di fuori del sistema circolatorio, ovvero nei tessuti e sono coinvolti nella difesa immunitaria. I leucociti si dividono in granulociti e agranulociti e si trovano in proporzioni predeterminate.

• I granulociti sono caratterizzati dalla presenza di granuli nel citoplasma e si distinguono in:
  • Neutrofili: i più abbondanti 50 - 75%
  • Eosinofili: 2 - 4%
  • Basofili: sono i più rari 0,5 - 1%
• Gli agranulociti non presentano granuli evidenti e si dividono in:
  • Linfociti: 20 - 40%
  • Monociti: 3 - 8%.

[Suggerimento del prof: Per ricordare l'ordine decrescente della loro abbondanza si usa la filastrocca inglese: Never Let Monkeys Eat Bananas (Neutrofili, Linfociti, Monociti, Eosinofili, Basofili).]

Diapedesi

I leucociti sono capaci di uscire dal circolo sanguigno per raggiungere i tessuti in risposta a stimoli infiammatori attraverso un processo chiamato diapedesi, che avviene principalmente nei capillari. Il processo inizia quando il tessuto infiammato rilascia segnali chimici (fattori chemotattici come chemochine) che inducono i leucociti a esprimere ligandi glucidici sulla loro superficie, che андranno a legarsi in modo debole alle E-selectine espresse sulla superficie delle cellule endoteliali, permettendo ai leucociti di rotolare lungo la parete vascolare. Successivamente, il legame diventa più saldo grazie all'espressione di integrine sulla membrana dei leucociti e di molecole di adesione della superfamiglia delle immunoglobuline sulle cellule endoteliali. Il leucocita si ferma e aderisce saldamente alla parete del vaso, cambiando poi forma: diventa piatto e inizia a muoversi con un movimento ameboide. 10 um V E-selectina &CD162 · Integrine B1 Membrana basale ·CD18(B2) Eparina, istamina B Leucociti nel tessuto connettivo Per passare tra le cellule dell'endotelio, non le distrugge: il leucocita produce le proteine junction adhesion molecules (JAM), che mantengono intatte le giunzioni occludenti tra le cellule, richiudendole dopo il passaggio (è come se aprisse e richiudesse una zip). Una volta attraversata anche la lamina basale (grazie alla secrezione di enzimi digestivi), il leucocita penetra nel tessuto connettivo, dove si attiva e si dirige verso il sito infiammato, guidato da un gradiente di chemochine (chemotassi). Questo processo è facilitato da sostanze come istamina ed eparina, rilasciate dai mastociti, che aumentano la permeabilità dei vasi sanguigni e favoriscono la migrazione leucocitaria. 171