Le cellule del sangue

1. Le cellule del sangue S. Beninati

2. Il sangue • Il sangue può essere definito un connettivo specializzato composto da una parte corpuscolata: formata dai globuli rossi o eritrociti, globuli bianchi o leucociti e dalle piastrine; e da una parte fluida: il plasma • Le piastrine non sono cellule ma frammenti cellulari originati dal megacariocita

3. Il sangue • Il sangue rispetta le caratteristiche principali di tutti i connettivi, cioè la presenza di tre elementi essenziali: • La matrice extracellulare: il plasma • La porzione cellulare: emazie e leucociti • Le fibre: presenti solo in seguito alla coagulazione (fibrina)

4. piastrine eritrocita fibrina

5. Le cellule del sangue: eritrociti • Hanno una forma di lente biconcava con un diametro di 7,5 ųm, uno spessore di di circa 2 ųm e di 1 ųm nella parte centrale • Tale forma assicura un miglior scambio gassoso • L’eritrocita maturo è anucleato

6. eritrocita • Gli eritrociti sono privi di organuli cellulari • Il loro citoplasma è ricco di enzimi solubili • Fra questi l’anidrasi carbonica svolge un ruolo essenziale nella formazione dello ione bicarbonato che tampona il pH del sangue

7. eritrocita • Nei maschi il numero di eritrociti è di circa 5 milioni per mm3, nelle femmine di circa 4,5 milioni per mm3 di sangue. • La vita media di un eritrocita è di circa 120 giorni, dopo tale periodo presentano sulla membrana plasmatica alcuni oligosaccaridi che li rendono aggredibili dai macrofagi della milza, midollo osseo e fegato che li fagocitano

8. Eritrocita:emoglobina • Gli eritrociti sono ricchi di una proteina tetramerica detta emoglobina dal p.m. 68.000 Da • La proteina consiste di quattro catene uguali a due a due, due catene α e due catene β • Ogni catena è legata ad un gruppo eme contenente ferro • L’emoglobina rappresenta il trasportatore dei gas respiratori

9. Eritrocita:scambi gassosi O2 O2 diffusione Shift del cloro Controllo del pH

10. Eritrocita:membrana plasmatica • La membrana plasmatica dell’eritrocita è composta per il 50% di proteine, 40% lipidi e 10% di carboidrati • La maggior parte delle proteine sono intrinseche Banda 4.1

11. Eritrocita: membrana plasmatica • L’eritrocita si differenzia dalle altre cellule poiché il citoscheletro forma un guscio che sostiene la membrana plasmatica ed è unito ad essa in molti punti • Questa caratteristica permette all’eritrocita di essere flessibile e di potersi spostare facilmente nei capillari dove viaggia “impilato” con gli altri eritrociti

13. Eritrocita:proteine della membrana plasmatica

14. Eritrocita: proteine della membrana plasmatica

15. Le terminazioni libere dei tetrameri di spectrina sono tenute insieme da catene fibrillari di actina (banda 5) contenenti tropomiosina. L’adducina e la banda 4,1 favoriscono la interazione actina-spectrina. L’ancoraggio del citoscheletro alla membrana è ottenuto con la banda 2,1, l’anchirina. A sua volta questa è legata alla banda 3

16. Eritrocita: i gruppi sanguigni • Sul versante extracellulare degli eritrociti sono presenti catene di carboidrati specifiche e ereditarie che funzionano come antigeni • Tali carboidrati determinano i gruppi sanguigni

17. Eritrocita: il fattore Rh • Il gruppo o fattore Rh prende il nome dal fatto che è stato isolato per la prima volta dalla scimmia Macacus rhesus • Questo gruppo comprende pù di una dozzina di antigeni anche se alcuni sono rari • I più comuni sono denominati C, D, E • Circa l’85% della popolazione possiede uno di questi antigeni e si definisce Rh+

18. Fattore Rh • Quando una donna Rh- partorisce un bambino Rh+ il passaggio del sangue del bambino nel circolo materno induce la formazione di anticorpi anti Rh. • Al parto successivo la mamma può formare anticorpi anti Rh che potrebbero attaccare gli eritrociti fetali e causare una eritroblastosi fetale che conduce alla morte del neonato • Il trattamento preventivo della madre con agglutinine anti Rh risolve il problema poiché riduce drasticamente gli eventuali anticorpi anti Rh.

19. Le cellule del sangue: leucociti • Il numero dei leucociti nel sangue è inferiore a quello degli eritrociti. • Nell’adulto il numero oscilla da 6500 a 10.000 cellule per mm3 • Svolgono la loro funzione al di fuori del torrente sanguigno, infatti attraversano gli endoteli (diapedesi) ed entrano nel connettivo • La funzione principale è quella di difendere l’organismo da sostanze estranee

20. Le cellule del sangue: leucociti • Vengono classificati in granulociti e agranulociti Granulocita: basofilo Agranulociti: monocita

21. Leucociti: granulociti • Presentano granuli specifici nel citoplasma e sono divisi in: • Neutrofili • Basofili • Eosinofili x1325 neutrofilo basofilo eosinofilo

22. Leucociti: agranulociti • Si distinguono altri due tipi: • Linfociti • monociti monocita linfocita

23. granulociti neutrofili • Costituiscono la maggior parte dei leucociti (60-70%) e la loro funzione e quella di distruggere i batteri nel connettivo grazie alla loro capacità fagocitaria • Vengono anche detti leucociti polimorfonucleati a causa della forma varia del nucleo • Nelle donne il nucleo può presentare un piccolo addensamento di cromatina corrispondente al cromosoma X e detto corpo di Barr

24. Corpo di Barr

25. granulociti neutrofili: le granulazioni • Sono presenti tre tipi di granulazioni: • Piccoli granuli specifici • Grossi granuli azzurofili • Granuli terziari

26. granulociti neutrofili: le granulazioni

27. granulociti neutrofili: le granulazioni • Granuli specifici contengono enzimi necessari per la loro funzione antimicrobica. Proteasi, fosfolipasi e alti enzimi litici • Granuli azzurrofili sono dei lisosomi contenenti idrolasi acide, lisozima e un fattore che aumenta la permeabilità (BPI) • Granuli terziari contengono gelatinasi che idrolizza la membrana basale permettendo alle cellule di penetrare nel connettivo

28. granulociti neutrofili: le funzioni • I neutrofili migrano nel connettivo nelle zone invase dai microorganismi • Penetrano nella regione infiammata aderendo inizialmente agli endoteli per mezzo di recettori specifici. • Tale adesione stimola la produzione di interleuchina-1 e del fattore di necrosi tumorale che inducono le cellule endoteliali ad esprimere una molecola di adesione detta ICAM-1 ,alla quale si legano le integrine dei neutrofili • I neutrofili si bloccano, smettendo di migrare e attraversano l’endotelio invadendo il connettivo e fagocitando i batteri. • Innescano inoltre il processo infiammatorio rilasciando molecole denominate leucotrieni.

29. Granuli specifici rilascio di lisozima e fosfolipasi

30. granulociti eosinofili • Rappresentano meno del 4% dei leucociti totali

31. granulociti eosinofili: i granuli • Contengono granuli specifici e granuli azzurrofili • Al ME i granuli specifici presentano una parte interna più densa e da una parte esterna meno densa • L’interno contiene agenti proteici antiparassitari e una neurotossina • I granuli azzurrofili sono lisosomi atti ad idrolizzare i complessi antigene-anticorpo e i parassiti fagocitati.

33. granulociti eosinofili: funzioni • La loro migrazione è favorita dalla presenza di istamina, del fattore chemiotattico eosinofilo e dei leucotrieni, da parte dei basofili e neutrofili, grazie a recettori specifici di membrana • Gli eosinofili riescono a perforare la parete del parassita grazie alle proteine della porzione interna dei granuli specifici, provocandone la morte

34. granulociti basofili • Rappresentano meno dell’1% dei leucociti totali • Possiedono un nucleo ad S mascherato da numerosi granuli • Sulla membrana plasmatica presentano i recettori per le Immunoglobuline E (IgE)

35. granulociti basofili: i granuli • Contengono granuli specifici e azzurofili • I granuli specifici si colorano in blu scuro con il Giemsa • Sono disposti alla periferia cellulare • Contengono eparina, istamina, dal punto di vista funzionale i basofili sono simili ai mastociti • I granuli azzurrofili sono lisosomi

36. granulociti basofili: funzioni • Agiscono come iniziatori dei processi infiammatori • Alcuni particolari antigeni inducono la produzione da parte delle plasmacellule di immunoglobuline E (IgE) • Un frammento (Fc) di queste immunoglobuline si attacca ai recettori presenti sulla membrana dei basofili e dei mastociti senza alcun effetto apparente. • Quando lo stesso antigene penetra nell’organismo trova gli anticorpi pronti e si lega ad essi inducendo il rilascio del contenute dei granuli specifici • Il rilascio di istamina provoca una reazione anafilattica, che può condurre allo shock anafilattico

37. Agranulociti:monociti • Rappresentano il 3-8% dei leucociti totali • Sono le cellule più voluminose e sono note come macrofagi • Il nucleo è grande eccentrico e “tarlato” • Presenta numerosi granuli azzurrofili • Permangono in circolo per pochi • giorni attraversando gli endoteli e • trasformandosi in macrofagi

38. Monociti:funzioni • La loro funzione si svolge essenzialmente come macrofagi • I macrofagi fagocitano qualunque materiale estraneo • Producono citochine coinvolte nei processi infiammatori e immunitari • Alcuni macrofagi noti come cellule che presentano l’antigene, fagocitano gli antigeni e ne presentano le porzioni maggiormente antigeniche, dette epitopi, alle cellule immunocompetenti (linfociti T) • In presenza di antigeni corpuscolati i macrofagi si associano formando le cellule giganti da corpo estraneo

39. Agranulociti:linfociti • I linfociti rappresentano la seconda popolazione cellulare della serie bianca del sangue. Infatti sono il 20-25% dei leucociti totali • Sono leggermente più grandi dei globuli rossi, con un nucleo eccentrico che occupa buona parte del volume cellulare • Presenta alcuni granuli azzurrofili • Al ME si nota poco citoplasma, alcuni mitocondri e molti ribosomi liberi

41. Agranulociti:linfociti • Sono stati identificati tre tipi di linfociti: • Linfociti T (80%) • Linfociti B (15%) • Null cells o Natural Killer (5%) • Questi tre tipi di linfociti non sono distinguibili dal punto di vista funzionale, ma solamente mediante tecniche di immunoistochimica che evidenziano marker di superficie diversi

42. Linfociti: funzioni • In generale i linfociti B sono responsabili del sistema immunitario in generale, mentre le cellule T sono responsabili del sistema immunitario mediato da cellule • Per divenire competenti i linfociti migrano in organi specifici dove maturano sviluppando proteine di superficie altamente specifiche • Le cellule B diventano immunocompetenti nel midollo osseo • Le cellule T prodotte nel midollo osseo, maturano nella corticale del timo

43. Linfociti:funzioni • Una volta maturati i linfociti migrano nel sistema linfoide e formano cloni cellulari capaci di rispondere allo stesso antigene • Dopo stimolazione con l’antigene sia i B che i T si differenziano in due sottogruppi: • Cellule con memoria • Cellule effettrici

44. linfociti • Cellule con memoria: • Non partecipano alla risposta immunitaria, ma rimangono come componenti di quel clone di memoria immunitaria pronte a rispondere se si ripresentasse lo stesso antigene • Cellule effettrici: • Sono linfociti immunocompetenti che possono portare a termine la loro funzione immunitaria (l’eliminazione dell’antigene)

45. Linfociti: cellule effettrici • I linfociti B sono responsabili della risposta immunitaria umorale • Si possono differenziare in plasmacellule, capaci di produrre anticorpi contro l’antigene

46. Linfociti: cellule effettrici • I linfociti T sono responsabili della risposta immunitaria mediata da cellule • Alcuni si differenziano in linfociti T citotossici responsabili del contatto diretto e dell’uccisione di cellule estranee o trasformate da virus • Altre cellule T sono coinvolte nell’inizio e sviluppo (ma anche nella soppressione) delle risposte immunitarie sia umorale che mediata da cellule per mezzo della produzione di molecole segnale dette linfochine

47. Linfociti: null cells • Sono composte da due distinte popolazioni cellulari: • Cellule staminali capaci di dare origine a tutti gli elementi figurati del sangue • Cellule Natural Killer che sono in grado di uccidere cellule estranee o trasformate, senza l’intervento del timo o dei linfociti T

48. Emopoiesi • L’emopoiesi rappresenta l’insieme dei processi cellulari tesi alla formazione degli elementi figurati del sangue • Si può distinguere una emopoiesi prenatale e una postnatale • L’emopoiesi prenatale è a sua volta divisa in quattro fasi: • Mesoblastica • Epatica • Splenica • mieloide

49. Emopoiesi prenatale:fase mesoblastica • La formazione delle cellule ematiche inizia alla seconda settimana nel mesoderma del sacco vitellino (fase mesoblastica) dove le cellule mesenchimali si aggregano in gruppi detti isole sanguigne. • Le cellule periferiche daranno luogo alle pareti vasali, mentre le altre diventano eritroblasti che si differenziano in eritrociti

50. Emopoiesi prenatale:fase epatica e splenica • Verso la sesta settimana di vita intrauterina appare la fase epatica. Gli eritrociti sono ancora nucleati e verso l’ottava settimana compaiono i leucociti • Nel secondo trimestre inizia la fase splenica che insieme a quella epatica va avanti fino al termine della gravidanza.