La monocitopoyesis es el proceso de formación de la serie monocítica-macrofágica, es decir, comprende la formación de los monocitos hasta su activación a macrófagos donde termina su maduración. Ambos tipos de células cumplen funciones específicas. Los monocitos fagocitan bacterias y virus.

Por su parte, los macrófagos tienen alta actividad fagocítica, atraen células del sistema inmune y funcionan como células presentadoras de antígeno. Además sintetizan citoquinas importantes que participan en la activación de otras líneas celulares.

Izquierda: Monocito en frotis de sangre periférica. Derecha: Macrófago fagocitando una levadura capsulada (Cryptococcus neoformans). Fuente: Wikipedia.com/ Carolina Coelho [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)]

Tanto los monocitos y los macrófagos así como otros tipos de células conforman el sistema fagocítico mononuclear o antigüamente conocido como sistema retículo endotelial.

A la monocitopoyesis también se le denomina monopoyesis. La línea monopoyética forma parte del macro proceso denominado hematopoyesis, ya que los monocitos son células que circulan en la sangre.

Sin embargo, los monocitos al activarse se transportan a diversos tejidos. Estas células transformadas en macrófagos recibirán un nombre específico de acuerdo al tejido en el que se encuentren.

Por ejemplo se denominan macrófagos alveolares en el tejido pulmonar, células de Kupffer en el hígado, histiocitos en el tejido conectivo, células de Langerhans en la piel, microglia en el SNC, células mesangiales en el riñón y osteoclastos en el hueso.

El proceso completo de la monocitopoyesis comienza a partir de la Stem Cell. De aquí surgen las primeras células con funciones multipotenciales y luego poco a poco se van diferenciando en células comprometidas a la formación de un linaje celular específico.

Esto sucede gracias a factores químicos que regulan todo el proceso. Entre las sustancias que intervienen se encuentran la interleuquina 3 (IL-3) y los factores estimulantes de colonias gránulo-monocíticas (GM-CSF) y monocíticas (M-CSF).

Un desorden en el proceso de monocitopoyesis puede dar origen a enfermedades graves.

Etapas de la monocitopoyesis

El proceso de formación, diferenciación y maduración se da en la médula ósea. Posteriormente el proceso de activación ocurre en los tejidos del sistema retículo endotelial.

Todas las series celulares hematopoyéticas provienen de la Stem Cell y la monocitopoyesis no es la excepción. Debido a ciertos estímulos químicos la Stem Cell dará origen a diversas células multipotenciales.

La primera es la UFC- LM (unidad formadora de colonia de la serie linfoide y mieloide), que posteriormente se diferencia en UFC-GEMM (unidad formadora de colonia de la serie granulocítica, eritrocítica, monocítica y megacariocítica). De allí da origen a la UFC-GM (granulocítica y monocítica) y esta se diferencia en la UFC –M (monocítica).

A partir de aquí comienzan los precursores reconocibles a nivel de médula ósea. Estos son: monoblasto, promonocito y monocito. Luego esta célula sale a la circulación periférica y al ser activada se convierte en macrófago.

En el proceso de diferenciación desde la Stem Cell hasta la UFC-M no es posible reconocer desde el punto de vista morfológico a las células precursoras multipotenciales.

Posteriormente, durante el proceso de maduración de las células desde el monoblasto hasta el monocito o macrófago van sufriendo cambios morfológicos secuenciales que ponen en evidencia su estado actual de maduración.

Es por ello que, a partir del monoblasto cada célula precursora tiene características propias que las hacen reconocibles.

Características de las células precursoras reconocibles

Monoblasto

Es una célula que mide entre 15-22 µm. Sus características son muy similares al mieloblasto, por lo que en ocasiones es difícil diferenciar uno de otro. Posee un núcleo que abarca casi la totalidad de la célula, quedando un pobre citoplasma que se caracteriza por ser intensamente basófilo.

El núcleo es redondo, excéntrico y posee una cromatina muy laxa en donde se aprecian de 5 a 6 nucléolos. Para diferenciar el monoblasto del mieloblasto se pueden usar técnicas de coloración citoquímica, tal como la tinción de esterasas.

Su maduración da paso al promonocito.

Promonocito

Esta célula mide aproximadamente de 15 a 20 µm. La relación núcleo citoplasma, aunque sigue siendo alta, es un tanto menor a la que se presenta en el monoblasto.

El núcleo se mantiene excéntrico pero ahora ha adoptado una forma irregular e incluso puede observarse una zona ligeramente arriñonada o invaginada. La cromatina se condensa un poco y solo se logran apreciar de 1 a 2 nucléolos.

La basofilia del citoplasma puede mantenerse o disminuir someramente. En esta etapa aparecen unos pequeños gránulos azurófilos. Esta célula suele confundirse con los promielocitos con las que comparte algunas características. Al madurar esta célula se convierte en monocito.

Monocito

Una vez formada en médula ósea permanece allí por 24 horas y luego ya está lista para salir a la circulación. Esta célula es fácilmente reconocible en los frotis de sangre periférica.

El monocito es la célula más grande que se encuentra en circulación, mide entre 15 -30 µm. También es la única célula madura que mantiene una relación núcleo citoplasma elevada. La cromatina aunque es más densa que la del promonocito es menos picnótica que la de los linfocitos.

El núcleo puede ubicarse en el centro de la célula o mantenerse excéntrico. La forma del núcleo es variable, algunas veces puede verse completamente arriñonada y otras veces más redondeada con una pequeña hendidura.

El citoplasma conserva una ligera basofilia. Con las coloraciones convencionales se observa el citoplasma con una tonalidad pálida azul-grisácea. Se mantiene la presencia de gránulos azurófilos en todo el citoplasma y se encuentran un poco más concentrados en los alrededores del núcleo.

En el citoplasma de los monocitos puede aparecer la presencia de vacuolas que se observan al microscopio como zonas blancas. Las vacuolas aparecen en los procesos infecciosos bacterianos y virales y se deben a la función fagocítica.

A los monocitos y macrófagos vacuolados se les conoce con el nombre de células espumosas. Son muy frecuentes en pacientes con inmunodeficiencia adquirida. También las células espumosas son abundantes en las placas ateroscleróticas.

En los procesos inflamatorios los monocitos se pegan al endotelio gracias a las integrinas que expresan en su membrana para luego atravesar el endotelio vascular por un proceso denominado extravasación. De esta manera migran hacia diversos tejidos. Allí se convierten en macrófagos especializados según el tejido.

Macrófago

Es una célula grande, mide entre 25 a 50 µm. Posee un núcleo bien desarrollado oval y central. El citoplasma es rico en lisosomas, organelos utilizados en la fagocitosis. Se ubica en diversos tejidos y en cada uno recibirá un nombre diferente.

Los monocitos y los macrófagos junto a otras células como los fibroblastos, las células endoteliales y reticulares, conforman el sistema retículo endotelial.

Entre las funciones que cumple está fagocitar cuerpos extraños, presentar antígenos procesados a otras células del sistema inmune, sintetizar quimiocinas que atraen a otras células inflamatorias, regular la proliferación celular y el funcionamiento de la respuesta inmune en general.

Regulación de la monocitopoyesis

En este proceso de formación, diferenciación y maduración de células intervienen algunas sustancias químicas que regulan la homeostasis.

Entre estas sustancias se pueden mencionar: la interleuquina 3 (IL-3) y los factores estimulantes de colonias gránulo-monocíticas (GM-CSF) y monocíticas (M-CSF).

Interleuquina 3 (IL-3)

Es producida por los linfocitos CD4. Esta interleucina favorece la diferenciación de la Stem-Cell en células precursoras multipotenciales de todos los linajes celulares, entre el que se encuentra el precursor denominado unidad formadora de colonia de la serie linfoide y mieloide (UFC- LM).

Factor estimulante de colonias gránulo-monocítica (GM-CSF)

Es una sustancia que estimula a la médula ósea en los procesos de diferenciación y maduración de diversos linajes celulares, entre ellos el linaje monocítico.

Su función es de vital importancia para mantener la homeostasis en los procesos hematopoyéticos. También es importante para el mantenimiento de la respuesta inmune.

Este factor es utilizado como terapia en pacientes con trasplante de médula ósea. Este factor ayuda en la estimulación de la médula ósea y así recuperar rápidamente el número de células sanguíneas.

Factor estimulante de colonias monocíticas (M-CSF)

Esta sustancia es sintetizada por células del estroma medular y por los osteoblastos.

Además de participar en el proceso de diferenciación de los precursores del monocito, también cumple una función en la fase primaria de la osteoclastogénesis, específicamente en la formación de células gigantes multinucleadas.

Así mismo cumple una función en la regulación de los niveles de lipoproteínas en sangre. En este proceso intervienen los monocitos. Es por ello que se forman las células espumosas.

Enfermedades relacionadas con alteración en los monocitos

Infarto al miocardio

Se ha observado que existe un aumento significativo de los monocitos sanguíneos (monocitosis) en pacientes que han sufrido un infarto al miocardio. Se cree que juegan un papel fundamental en la reparación del tejido.

Aterosclerosis

Esta afectación es un tipo de inflamación que ocurre a nivel del endotelio vascular. Es estimulada por el aumento de lípidos en la sangre como el colesterol y de lipoproteínas de baja densidad (LDL).

Los monocitos expresan receptores con afinidad por ciertas lipoproteínas modificadas, actuando activamente en los procesos ateroescleróticos. En este sentido, el interferón alfa (IFNα) estimula la expresión de estos receptores en los monocitos.

En esta afectación es común observar un aumento de monocitos vacuolados o células espumosas en el endotelio.

Síndrome monoMAC

Este raro síndrome se caracteriza por un defecto genético que produce ausencia total de monocitos. La médula ósea es incapaz de producir este linaje celular y como consecuencia de ello se producen infecciones en piel a repetición por microorganismos oportunistas.

Sarcoidosis

Esta es una enfermedad que cursa con una predisposición a formar granulomas en diversos tejidos tales como pulmones, piel, ganglios linfáticos, corazón, entre otros. Esta enfermedad se produce por la acumulación de células inflamatorias entre la que se encuentra el macrógfago.

Histiocitosis pulmonar de células de Langerhans

Esta rara enfermedad ataca principalmente a fumadores de raza blanca y se caracteriza por una proliferación de un tipo específico de macrófago denominado células de Langerhans. Estas son los macrófagos que se encuentran normalmente en la piel.

En esta enfermedad existe una infiltración de estas células en el tejido pulmonar. Se cree que esta situación es provocada por las citoquinas secretadas por los macrófagos alveolares, especialmente en los fumadores. También pueden verse afectados otros tejidos como la piel, el hueso, entre otros.

Leucemia mielomonocítica crónica (LMMC)

Es una patología neoplásica mielodisplásica y mieloproliferativa. Cursa con un aumento significativo del número de monocitos sanguíneos y con leucocitos normales o ligera leucopenia. También puede haber trombocitopenia y anemia normocítica.

Síndrome de activación macrofágica (SAM)

Esta enfermedad se caracteriza por una anormalidad proliferativa y funcional del macrófago. Su morfología es normal pero su actividad es exagerada. Los macrófagos comienzan a fagocitar eritrocitos, plaquetas, leucocitos y hasta sus propios precursores de manera descontrolada. La enfermedad puede ser fatal si no es tratada a tiempo.

Referencias

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