FIZIOLOGIA SERIEI FIZIOLOGIA SERIEI LEUCOCITARELEUCOCITARE

Leucocitele = elemente nucleate = 5000-9000/mm3

Variaţii ale numărului de leucocite•Leucocitoză (>10000/mm3) - fiziologic: la sugari, gravide-patologic: în boli infecţioase şi inflamatorii, leucemie, tumori

•Leucopenie (<4000/mm3) - fiziologic: la vârstnici, în stări postinfecţioase- patologic: în unele boli infecţioase (ex. febră tifoidă, parotidită epidemică), afectarea măduvei hematogene (prin radiaţii , medicamente, substanţe toxice)

Clasificare• granulocite: neutrofile, eozinofile, bazofile• agranulocite : monocite

limfocite

Formula leucocitarăAdult Copil - 1 an

Segmentate neutrofile 52 - 74% 25 – 40%

eozinofile 0 - 4% 1 – 4%

bazofile 0 – 1% 0 - 1%

Limfocite 25 – 35% 50 – 70%

Monocite 1 – 8% 1 - 8%

FIZIOLOGIA SERIEI GRANULOCITAREFIZIOLOGIA SERIEI GRANULOCITARE= precursori + celulelor adulte granulocitare N, Eo şi B existente în

măduva hematogenă, sânge şi ţesuturi.

GRANULOCITOPOIEZAGRANULOCITOPOIEZA

1. Etapele granulocitopoiezei1. Etapele granulocitopoiezei

CSP

Celulă stem mieloidă

Unităţi formatoare de colonii (CFU)

CFU-GM şi CFU-G CFU-Eo CFU-B

pentru neutrofil pentru eozinofil pentru bazofil.

Aceste celule nu pot fi identificate din punct de vedere morfologic.

Mieloblast = celula granulocitară "cap de serie"

- are capacitate de proliferare şi diferenţiere

Promielocit = cu capacitate de proliferare şi diferenţiere

Mielocit = celulă cu capacitate de proliferare şi diferenţiere

micşorarea diametrului celular,

modificarea formei şi structurii nucleului,

granulaţii specifice.

Metamielocit = celulă mare , cu nucleu încurbat. şi citoplasmă roz cu granulaţii specifice (N, Eo, B)

Nesegmentat (N, Eo, B)

Segmentat = elementul final, matur al seriei

- N: nucleu polilobat, citoplasmă roz pal, granulaţii mici neutrofile.

- Eo: nucleu bilobat, granulaţii eozinofile în toată citoplasmă

- B: nucleu reniform, granulaţii bazofile mari, care acoperă nucleul

Neutrofil segmentat

CFU - GM

Promielocit Mielocit Metamielocit

NesegmentatCFU - G

GM-CSF

G-CSF

© Mark Cunningham

CFU - EOS

Eos - mielocit Eos - metamielocit Eos - nesegmentat

Eozinofil

IL - 5

Reglarea granulocitopoiezei Reglarea granulocitopoiezei

• Factorul de stimulare a coloniilor granulo-monocitare (GM-CSF)Factorul de stimulare a coloniilor granulo-monocitare (GM-CSF)

= pp. produs de limfocite T, macrofage, CE, fibroblaşti

- stimulează creşterea + diferenţierea progenitorilor N, Eo şi Mo

• Factorul de stimulare a coloniilor de granulocite (G-CSF)Factorul de stimulare a coloniilor de granulocite (G-CSF)

= polipeptid produs de macrofage, celule endoteliale, fibroblaşti

- stimulează formarea de colonii granulocitare (N)

• Interleukine Interleukine

- IL-3 - produsă de Lf T; stimulează producţia de N şi Eo

- IL-4 - produsă de Lf T; stimulează producţia de B, Lf B&T

- IL-5 - produsă de Lf T; stimulează proliferarea şi diferenţierea şi maturarea Eo, dar şi formarea Lf B&T

- IL-8 şi IL-9 - produse de Mo, N şi respectiv Lf T); stimulează granulocitopoieza

• Hormoni: Hormoni: STH, PRL, TSH, h. tiroidieni şi androgenii - efect stimulator

ACTH, glucocorticosteroizii - efect de inhibare a Eo, Lf

GRANULOCITELE NEUTROFILE = 5522--7474%%

= 10-15m, nucleu polilobat, citoplasmă roz pal cu granulaţii N.

Cinetica granulocitelor neutrofileCinetica granulocitelor neutrofile - 3 etape:

1. Etapa medulară= 14 zile - 2 compartimente• de proliferare (6 zile): mieloblast, promielocit şi mielocit.• de maturare şi rezervă (6-8 zile): metamielocit, granulocit

nesegmentat şi segmentat.

2. Etapa sanguină = 6-9 ore - 2 sectoare• Neutrofile circulante = 1/ 2• Neutrofile marginale = celulele care aderă la endoteliul venular

3. Etapa tisulară = 4-5 zile- după traversarea peretelui venulelor postcapilare prin diapedeză - migrează mucoasele tractului respirator, digestiv, urinar, piele(zone de maximă expunere a organismului cu mediul extern).

Funcţiile granulocitelor neutrofileFuncţiile granulocitelor neutrofile

1. Fagocitoză1. Fagocitoză

= funcţia principală, intervine în apărarea organismului contra infecţiilor (= prima linie de apărare).

Atragerea N spre un focar inflamator cu exercitarea funcţiei - etape:

1) Atragerea (chemotaxia) -1) Atragerea (chemotaxia) - prin agenţi chemotactici sau chemoatractanţi:

• bacterii şi produse bacteriene

• complexe antigen-anticorp

• produşi de degradare tisulară (ai colagenului şi fibrinei)

• enzime ale coagulării şi fibrinolizei

• mediatori ai inflamaţiei: leucotriene, PAF

2) Chemotaxia2) Chemotaxia = mişcarea direcţionată către focarul inflamator (prin emiterea de pseudopode pe direcţia de înaintare.

3) Marginalizarea şi aderareaMarginalizarea şi aderarea granulocitelor de celulele endoteliale

de la nivelul venulelor postcapilare

4) Diapedeza4) Diapedeza = traversarea printre celulele endoteliale

5) Fagocitoza propriu-zisă5) Fagocitoza propriu-zisă - care cuprinde:

• Opsonizarea = fixarea agentului bacterian de opsonine (IgG sau fracţiunea C5) din ser; favorizează ingestia bacteriei.

• Ingestia particulelor

- N emite pseudopode care înconjoară particula => veziculă citoplasmatică digestivă (fagozom)

- lizozomii care conţin substanţe bactericide fuzionează cu fagozomul => fagolizozom => eliberarea enzimelor din lizozomi cu distrugerea agenţilor bactrieni fagocitaţi.

• Digestia si bactericidia = distrugerea agentului ingerat

- mecanisme oxigen-dependente: prin RLO puternic bactericizi

- mecanisme oxigen-independente: sisteme bactericide neoxidante (proteaze, lizozim, lactoferină)

2. Funcţie de secreţie2. Funcţie de secreţie

• transcobalamină-I (1-globulină care transportă vitamina B12)

• interleukine (ex. IL-1, cu rol în inducerea febrei)

• PG

Variaţii ale numărului de granulocite neutrofileVariaţii ale numărului de granulocite neutrofile

• Neutrofilie Neutrofilie

- fiziologic: nou-nascut, gravide

- patologic: infecţii şi inflamaţii acute, leucemie granulocitară cronică, în intoxicaţii cu substanţe toxice sau medicamente, în unele tumori

• NeutropenieNeutropenie

- în unele infecţii bacteriene şi virale, inclusiv septicemii, în cazul lezării măduvei hematogene prin radiaţii, substanţe chimice toxice sau medicamente

GRANULOCITELE EOZINOFILE = 0-GRANULOCITELE EOZINOFILE = 0-44%%

= 10-15m, nucleu bilobat, granulaţii Eo în toată citoplasma

Cinetica granulocitelor eozinofile - Cinetica granulocitelor eozinofile - 3 etape:

1) Etapa medulară= 11 zile - 2 compartimente:• compartimentul de proliferare (8 zile)• compartimentul de maturare şi rezervă (3 zile)

2) Etapa sanguină = 3-8 ore

3) Etapa tisulară = câteva săptămâni- începe după ce eozinofilele părăsesc circulaţia printr-

un proces de diapedeză- sediile preferate = organele care au o suprafaţă de

contact cu mediul extern: piele, plămâni, tract gastro-intestinal.

Funcţiile granulocitelor eozinofileFuncţiile granulocitelor eozinofile

Fagocitoza - Fagocitoza - particularităţi:

• factorii care determină chimiotaxia eozinofilului sunt:

- complexele imune antigen-anticorp (deci eozinofilul are rol mai mare în reacţiile imune)

- fibrina, enzime proteolitice, histamina

• fagocitoza urmează aceleaşi etape ca la neutrofile, dar ele au o activitate bactericidă mai redusă decât N

• eozinofilele pot fagocita şi bacterii sau fungi, dar sunt mai puţin atrase de acestea decât neutrofilele

• participă la distrugerea paraziţilor (chiar dacă nu îi poate fagocita, eozinofilul se ataşează de aceştia şi eliberează la exterior granulaţiile care conţin o substanţă cu puternică acţiune citotoxică (proteina bazică majoră).

Variaţii ale numărului de granulocite eozinofile• Eozinofilie

- în boli alergice (urticarie, astm bronşic alergic, rinite alergice),

- în boli parazitare (ex. toxoplasmaoză, lambliază),

- în afecţiuni dermatologice (eczeme, psoriazis),

- în leucemia cu eozinofile• Eozinopenie

- în condiţii de stress posttraumatic, după intervenţii chirurgicale

GRANULOCITELE BAZOFILE = 0-1%GRANULOCITELE BAZOFILE = 0-1%

= 10-15m, cu nucleu reniform, citoplasmă roz pal cu granulaţii mari metacromatice, care acoperă citoplasma şi nucleul.

Cinetica granulocitelor bazofileCinetica granulocitelor bazofile- Ciclul de viaţă al B - asemănător celui prezentat

pentru N, Eo- În ţesuturi: piele, căi aeriene, tract gastro-intestinal,

membrane bazale epiteliale şi endoteliale.Funcţiile granulocitelor bazofileFuncţiile granulocitelor bazofile • FagocitozăFagocitoză, dar la o scară mai redusă.• DegranulareaDegranularea, cu eliberarea la exteriorul celulei a

numeroşi mediatori, fenomen cu importanţă în patogenia/diagnosticul unor afecţiuni alergice + funcţie chemotactică pentru N, Eo

Variaţii ale numărului de granulocite bazofileVariaţii ale numărului de granulocite bazofile• Bazofilie Bazofilie - în reacţii inflamatorii, reacţii alergice

(ex. urticarie), în leucemii acute şi cronice

SERIA MONOCITO-MACROFAGICĂSERIA MONOCITO-MACROFAGICĂ

= celule specilizate în apărarea organismului, care include:

• precursorii din măduva hematogenă

• monocitele din sânge = 1-8%1-8%

• macrofagele din ţesuturi

MONOCITOPOIEZA - MONOCITOPOIEZA - Etapele monocitopoiezeiEtapele monocitopoiezei

Celulă stem pluripotentă

Celulă stem mieloidă

CFU-GM, CFU-M

Monoblaşti = celulă cap de serie

Promonocite = celule mari, nucleu mare, rotund/ovalar + nucleoli

Monocite = celule cu 10-15m, cu nucleu mare, citoplasmă fumurie cu granulaţii fine, azurofile

CFU - GM

CFU - M

Monocit

M - CSF

GM - CSF

Reglarea monocitopoiezeiReglarea monocitopoiezei• Factorul de stimulare a coloniilor granulo-monocitare (GM-

CSF)

= produs de limfocite T, macrofage, CE, fibroblaşti

- stimulează creşterea şi diferenţierea Mo (dar şi a N, Eo)• Factorul de stimulare a coloniilor de monocite (M-CSF)

= produs de macrofage, CE şi epiteliale, fibroblaşti

- stimulează formarea de colonii monocitare +

• IL cu efecte asupra funcţiilor monocito-macrofagelor:

- IL-4 - este produsă de Lf T; stimulează producţia de B şi limfocite B şi T, dar produce şi activarea macrofagelor

- IL-13 - este produsă de Lf; modulează morfologia şi activitatea monocito-macrofagelor (influenţează exprimarea unor Ag de suprafaţă, producţia celulară de citokine, activitatea inflamatorie).

Cinetica monocitelor Cinetica monocitelor - 3 etape:

1) Etapa medulară

- monoblast - monocit: 5 zile

2) Etapa sanguină = 3 zile - 2 compartimente•central, circulant •marginal: celule care vor migra în ţesuturi (prin diapedeză)

3) Etapa tisulară

- sub influenţa micromediului local - proces de postmaturaţie al Mo => macrofage: - dimensiunile cresc de aproximativ 5 ori

- creşte capacitatea de fagocitoză

- Macrofagele fixe, tisulare = o populaţie heterogenă de celule

- Ex. celulele Kupffer din ficat

macrofagele alveolare din plămâni

celulele Langerhans din piele

celulele microgliale din creier

celulele mezangiale din rinichi, etc.

FuncţiiFuncţii

1. Apărare1. Apărare

= sistemul de apărare antimicrobiană (imunitate nespecifică)

- Macrofagele fagocitează atât microbi, inclusiv microbi intracelulari (ex. bacilul tuberculozei), cât şi unele virusuri şi paraziţi cu dimensiuni accesibile macrofagelor.

2. Iniţierea răspunsului imun2. Iniţierea răspunsului imun

- macrofagele funcţionează ca celule prezentatoare de antigen: inglobează antigenul şi îl prelucrează, expunându-l apoi pe suprafaţa lor, ceea ce permite recunoaşterea antigenului de către limfocitele T (care recunosc numai antigene prelucrate)

3. Modularea răspunsului imun3. Modularea răspunsului imun

- macrofagele produc substanţe care stimulează producţia de limfokine (ex. IL-1, TNF) de la nivelul limfocitelor T; limfokinele la rândul lor modulează activităţile macrofagelor

- macrofagele produc IL-1, care stimulează transformarea limfocitelor B în plasmocite secretoare de anticorpi

Macrofag

Fagocitoza microb

FagozomFagolizozom

Degradare agent bacterian subacţiuneahidrolazelorlizozomale

Lizozomi

Expunerea defragmente antigenice pe suprafaţăPrezentare AgPentru Lf

4. Fagocitoza elementelor figurate4. Fagocitoza elementelor figurate

- macrofagele de la nivelul splinei - rol în eritrofagocitoză. Îndepărtarea L şi T alterate - prin mecanisme similare.

- macrofagele din măduvă şi ficat - rol în eritrofagocitoză

5. Funcţie secretorie şi de modulare a reacţiei inflamatorii5. Funcţie secretorie şi de modulare a reacţiei inflamatorii

- secretă mediatori pro-inflamatori: PG, PAF, enzime proteolitice

- secretă IL-1 şi factorul de necroză tumorală (TNF) care provoacă febra (acţiune asupra c. reglator al to din hipotalamus)

- secretă factori care stimulează formarea granulocitelor şi monocitelor (GM-CSF, G-CSF, M-CSF), precum şi a limfocitelor (IL-1, IL-6, TNF)

Variaţii ale numărului de monociteVariaţii ale numărului de monocite

• Monocitoza - boli infecţioase (ex. endocardita bacteriană, tbc, febră tifoidă), convalescenţă după boli inf. acute, neoplazii

• Monocitopenie - după corticoterapie, în aplazia medulară

SERIA LIMFOCITARĂ = 2SERIA LIMFOCITARĂ = 255-3-355%%

= componenta celulară majoră din ţesuturile limfatice

= celule mici/mijlocii/mari, în funcţie de gradul lor de maturare; nucleul mare, rotund, citoplasmă redusă, culoare albastru deschis.

!recirculă între sânge şi organele limfatice

Dezvoltarea limfocitului BDezvoltarea limfocitului B- Măduva hematogenă -> sânge şi limfă -

>organe limfoide periferice (ganglioni, splină)

- 2 etape1. Etapa antigen-independentă2. Etapa antigen-dependentă

1. Etapa antigen-independentă1. Etapa antigen-independentă

CSP

IL-4

celulă stem limfoidă

celula progenitor B (cap de serie)

celula pre - B

IL-4

celula B imatură

celula B matură

Celula B matura părăseşte măduva hematogena , ajunge in sânge si limfa = celula B de repaus (naivă), unde va întâlni Ag

1. Etapa antigen-dependentă1. Etapa antigen-dependentă

celula B matură

contact cu ANTIGEN

imunoblast

plasmocit celula B cu memorie

Ac specifici la o nouă întâlnire cu acelaşi antigen, se

transformă rapid in plasmocit

Ac specifici

- Producţia de celule B mature este foarte mare = 2 x 107 celule/zi

- Dintre celulele B mature:

- o parte recunosc Ag => etapa Ag-dependentă

- o parte trăiesc câteva zile si apoi mor

Dezvoltarea limfocitului TDezvoltarea limfocitului TOriginea: CSP

MRH citokine

celula progenitoare

Maturarea : celula progenitoare migrează in corticala

în timus externa a timusului= faza de evoluţie protimică

celula protimică (cap de serie a Lf T)

celula migrează in medulara timusului =

= faza de evoluţie timică

limfocit T matur

Lf T helper

2 subpopulaţii

Lf T citotoxice

- Lf T mature circulă în sânge, limfă , ajung în ţesuturi unde supraveghează prezenţa Ag şi îşi realizează funcţiile.

Subpopulaţii de limfocite TSubpopulaţii de limfocite T

1.Limfocite T citotoxice

= Lf T efectoare, mediază răspunsul imun celular

- intervin în: -citoliza celulelor infectate cu ag. patogeni intracelulari (virusuri)

- citoliza celulelor neoplazice

2.Limfocite T helper

- sunt limfocite reglatoare, care modulează activitatea Lf B şi T

- recunosc Ag prelucrat de macrofage şi alte celule prezentatoare de antigen

- cooperează cu Lf B => favorizează activarea, proliferarea, diferenţierea Lf B

Reglarea formării de limfocite - citokineReglarea formării de limfocite - citokine

IL-1 - este produsă de monocite; stimulează producţia de limfocite

IL-4 - este produsă de limfocitele T; stimulează producţia de bazofile şi limfocite B şi T

IL-5 - este produsă de limfocitele T; stimulează formarea limfocitelor T şi B.

IL-6 - este produsă de macrofage, celule endoteliale, fibroblaşti, limfocite T; induce proliferarea limfocitelor T şi B (efect sinergic cu IL-4)

IL-7 - este produsă de celulele stromale medulare; este factor de creştere a CFU-B şi T

IL-9, IL-13 - sunt produse de LfT; stimulează formarea de limfocite T şi respectiv B

IL-11 - este produsă de fibroblaşti; stimulează formarea limfocitelor B

Funcţiile limfocitelorFuncţiile limfocitelor

1. Rol în imunitatea mediat1. Rol în imunitatea mediatăă umoral umoral

Răspunsul imun umoral

- scop: eliminarea Ag patogen extracelular

- constă în producţia crescută de Ig specifice Ag invadatori.

In răspunsul imun umoral participa următoarele celule:

- macrofagele, care funcţionează ca celule prezentatoare de antigen (APC) profesionale (fagocitează Ag, îl proceseză, adică îl fragmentează ăn peptide care sunt exprimate pe suprafaţa macrofagelor şi recunoscute specific de catre Lf Th => Lf Th se activează şi poate declanşa o cooperare cu Lf B => stimularea producţiei de Ig)

- limfocitul B, care funcţionează ca celulă producătoare de Ig ca urmare a diferenţierii in plasmocite, dar şi ca APC

Cinetica răspunsului umoralCinetica răspunsului umoral

1.răspunsul imun umoral primar (RIUP)1.răspunsul imun umoral primar (RIUP)

- primul contact cu un Ag exogen => RIUP = producere de plasmocite secretoare de Ig şi Lf B cu memorie

- se secretă predominant Ig M, apoi dacă Ag persistă apar Ig G.

2.răspunsul imun umoral secundar2.răspunsul imun umoral secundar

- Celulele B cu memorie produse in RIUP - rol predominant;

- au durată de viaţa crescută (luni-ani)

- sunt cantonate in org. limfoide periferice (gg. limfatici, splina).

- La reîntâlnirea cu acelaşi Ag => proliferarea şi diferenţierea cel. B cu memorie => plasmocite => producţie rapidă de Ig specifice (IgG, dar poate exista o comutare spre toate cele 5 clase de Ig)

2. În răspunsul imun celular2. În răspunsul imun celular

- intervin limfocitele T, care au rol în citotoxic faţă de celule infectate cu virusuri, celule neoplazice

- Mecanism: Lf Tc recunoaşte Ag exprimate de celule şi apoi Lf T citotoxice eliberează conţinutul granulelor (cu mediatori citotoxici) => distrugerea celulei ţintă

3. Funcţie secretorie3. Funcţie secretorie

- secreţie de citokine (limfocitele T produc IL-3, 4, 5, IL-9, GM-CSF)

- secreţie de anticorpi (limfocitul B activat)

Variaţii ale numărului de limfociteVariaţii ale numărului de limfocite

• Limfocitoză - în infecţii virale (ex. mononucleoza infecţioasă, rujeolă, rubeolă, varicelă), infecţii cronice (ex. tbc), neoplazii (limfoame)

• Limfopenie - HIV, tratamente cu citostatice