Le cellule del sangue

1. Le cellule del sangue

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. Il sangue Il sangue costituisce il veicolo di diversi materiali da un organo all’altro. E’ un tessuto connettivo fluido normalmente presente nel sistema circolatorio. Un individuo sano presenta un volume di sangue di ca 5,5 litri. E’ costituito essenzialmente da due componenti: Il plasma, la matrice liquida, composto di acqua, proteine ed elettroliti Le cellule o elementi figurati.

6. Emopoiesi è il processo che porta alla formazione di cellule del sangue mature. Le sedi dell’emopoiesi sono diverse nel feto, rispetto all’adulto. Nel feto sono organi emopoietici: il sacco vitellino, il fegato, la milza, il timo, il midollo osseo. Nell’adulto il principale organo emopoietico è il midollo osseo delle ossa piatte e delle estremità delle ossa lunghe che produce tutti gli elementi figurati del sangue. Tutti derivano da una cellula capostipite denominata emocitoblasto, capace di differenziarsi poi nelle differenti linee. Emocateresi è il processo che porta alla distruzione della cellule del sangue. Principali organi che svolgono questo ruolo Sono il fegato e la milza

7. Principali funzioni del sangue • Trasporto dei gas respiratori • Trasporto e distribuzione di sostanze nutrienti • Trasporto di sostanze di rifiuto e tossiche • Trasporto di ormoni • Regolazione del pH ed elettroliti • Difesa contro agenti patogeni (immunità) • Prevenzione di perdita dei fluidi (coagulazione) • Termoregolazione

8. 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

9. 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

10. 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

11. 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

13. Definizione di Emoglobina:E’ una molecola proteicadeputata al trasporto dell’O2; E’ costituita da 4 catene polipeptidiche, che variano durante la vita dell’individuo,a ciascuna delle quali si lega un gruppo prostetico, l’EME,ferroprotoporfirina a cui si lega l’O2 reversibilmente. • Hb embrionale: cateneglobiniche γ catene globiniche ε e ξ; • Hb Fetale:α2 e γ2 • Hb Adulta: catene globiniche α,β e δγ presente in 3 diversi tipi: • Hb A(α2-β2)=96-98% • Hb A2(α2-δ2)=1.8-3.5% • Hb F(α2-γ2)=0.2-2%

14. Eritrocita:emoglobina • Ogni eritrocita contiene circa 640 milioni di molecole di Hb. • Ogni gruppo prostetico contiene 4 gruppi pirrolici (anello tetrapirrolico) • Ciascun gruppo eme si combina con un atomo di ferro che può legare una molecole di ossigeno.

15. Eritrocita:emoglobina • Le catene globiniche sono la parte proteica della Hb • Sono di 6 tipi diversi. • L’Hb dell’adulto e’ detta A • Quella del feto F. • L’Hb A e’ formata da catene globiniche alfa (2 ) e Beta (2) • L’Hb F e’ formata da 2 catene alfa e da due catene gamma

16. Eritrocita:emoglobina • Due funzioni principali: • 1.Trasporto dell’ossigeno • 2. Sistema tampone • Ciascuna molecola di emoglobina lega in modo labile 4 molecole di ossigeno. • Hb ossigenata è detta ossiemoglobina • L’Hb tissutale è detta deossigenata o ridotta

17. Eritrocita:emoglobina • Nell’ossiemoglobina le catene globiniche sono a stretto contatto tra loro. • Nella desossiemoglobina esse si distaccano e creano uno spazio in cui entra il 2.3 DPG (metabolia della glicolisi) • Tale legane viene rotto in corrispondenza degli alveoli polmonari • L’ossidazione (Fe++ a +++) determina la metaemoglobina • Carbossiemoglobina: Hb + CO

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

19. Curva di dissociazione dell’emoglobina

20. 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

21. 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

23. 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

24. 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+

25. 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.

26. 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

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

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

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

30. 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

31. Corpo di Barr

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

33. granulociti neutrofili: le granulazioni

34. 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

35. 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.

36. Granuli specifici rilascio di lisozima e fosfolipasi

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

38. 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.

40. 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

41. 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)

42. 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

43. 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

44. 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

45. 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

46. 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

48. Agranulociti: linfociti • Sono stati identificati tre tipi di linfociti: • Linfociti T (80%) • Linfociti B (15%) • Nullcells 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

49. 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

50. 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