Eritrocitos

Los eritrocitos, también conocidos como glóbulos rojos, son células sanguíneas que transportan oxígeno. En los varones, hay aproximadamente 5,4 millones de eritrocitos por microlitro de sangre, mientras que en las mujeres hay 4,8 millones por microlitro. Cada eritrocito tiene un diámetro de 7,5 μm y un espesor de 2 μm, y contiene aproximadamente 29 picogramos de hemoglobina. Por lo tanto, hay cerca de 3 x 10¹³ eritrocitos y aproximadamente 900 g de hemoglobina en la sangre circulante de un varón adulto.

Eritropoyesis

La eritropoyesis es el proceso de producción de eritrocitos. Es inhibida por el aumento del número de eritrocitos circulantes y estimulada por la anemia y la hipoxia. La eritropoyesis es controlada por la hormona eritropoyetina. El eritrocito maduro deriva de una célula madre pluripotente que se diferencia en células formadoras de colonias eritroides (BFU-E, CFU-E) y seguidamente a proeritroblastos, las primeras células de la serie roja morfológicamente diferenciadas. Los proeritroblastos maduran a normoblastos basófilos y luego a normoblastos policromáticos en los que se inicia la síntesis de hemoglobina. Al final del proceso, los normoblastos policromáticos maduran a normoblastos ortocromáticos que al perder el núcleo evolucionan a reticulocitos. Finalmente, los reticulocitos desarrollan en 2-5 días los eritrocitos maduros que permanecen en la sangre durante unos 120 días.

Hemoglobina

La hemoglobina es una proteína con un peso molecular de 64.450 D; formada por cuatro subunidades. Cada subunidad contiene un fragmento hem conjugado con un polipéptido. El grupo hem es un derivado de la porfirina, que contiene hierro. Los polipéptidos corresponden a la porción globina de la molécula. Hay dos pares de polipéptidos en cada molécula de hemoglobina, dos de las subunidades contienen un tipo de polipéptido y las otras dos contienen otro. En la hemoglobina humana normal del adulto (hemoglobina A) los dos tipos de polipéptido se llaman cadenas α, con 141 aminoácidos, y cadenas β, con 146 aminoácidos. Por tanto, la hemoglobina A es designada como α₂ β₂.

No toda la hemoglobina en la sangre de los adultos normales es hemoglobina A. Cerca de 2.5% de la hemoglobina es hemoglobina A2, en la cual las cadenas β son sustituidas por cadenas δ (α2δ2). Las cadenas δ también contienen 146 aminoácidos, pero 10 residuos individuales difieren de los de las cadenas β. También existen las hemoglobinas glicosiladas, la hemoglobina A1c (HbA1c) tiene una molécula de glucosa fija en la Terminal valina en cada cadena β, y es de interés especial debido a que la cantidad en la sangre aumenta en la diabetes mellitus con un control deficiente.

En condiciones normales la sangre del feto humano contiene hemoglobina fetal (hemoglobina F). Su estructura es similar a la de la hemoglobina A, con excepción de que las cadenas β son sustituidas por cadenas γ, entonces la hemoglobina F es α2γ2. La hemoglobina fetal es reemplazada normalmente por hemoglobina adulta poco después del nacimiento.

Hay dos tipos principales de trastornos hereditarios  de la hemoglobina en los seres humanos: las hemoglobinopatías, en las cuales se producen cadenas anormales de polipéptidos, y las talasemias, en las cuales las cadenas tienen estructura normal pero son producidas en cantidades menores o ausentes, a causa de defectos en los genes de globina. Las talasemias αy β se definen por la disminución o ausencia de polipéptidos αy β respectivamente. Muchas de las hemoglobinas anormales son inocuas; sin embargo, algunas causan anemias. Por ejemplo, la hemoglobina S es muy insoluble a tensiones bajas de oxígeno y esto hace que los eritrocitos se vuelvan falciformes. Estas células falciformes anormales se hemolizan, produciéndose una anemia grave conocida como anemia de células falciformes.

Síntesis y Catabolismo de la Hemoglobina

El contenido promedio normal de hemoglobina en la sangre es de 16 g/dL en el varón y 14 g/dL en la mujer. Toda está contenida en los eritrocitos; la porción heme de la molécula de hemoglobina se sintetiza a partir de la glicina y succinil – CoA. Cuando se destruyen los eritrocitos viejos en el sistema macrófago tisular, la porción globina de la molécula de hemoglobina se separa, y el hem se convierte en biliverdina. La enzima implicada es la oxigenasa del hem y en el proceso se forma CO.

Leucocitos

Hay normalmente 4.000 a 11.000 leucocitos por mililitro de sangre humana; de éstos, los granulocitos (leucocitos polimorfonucleares o PMN) son los más numerosos. Los granulocitos jóvenes tienen núcleos en forma de herradura, que se vuelven multilobulados cuando las células maduran. La mayor parte de estas células contienen gránulos neutrofílicos (neutrófilos), otras contienen gránulos que se tiñen con colorantes ácidos (eosinófilos), y algunos tienen gránulos basofílicos (basófilos). Los otros dos tipos celulares que se encuentran normalmente en sangre periférica son linfocitos, que tienen núcleos grandes redondeados y citoplasma escaso, y los monocitos, que tienen un citoplasma abundante no granuloso y núcleo en forma de riñón.

Granulocitos

Todos los granulocitos tienen gránulos citoplasmáticos que contienen sustancias biológicamente activas implicadas en reacciones inflamatorias y alérgicas.

Los basófilos contienen histamina y heparina; liberan histamina cuando son activados por un factor liberador de histamina secretado por linfocitos T, y son esenciales para las reacciones de hipersensibilidad de tipo inmediato. Éstas van desde urticarias y rinitis leves hasta choque anafiláctico grave.Los eosinófilos atacan parásitos que son demasiado grandes para ser englobados por fagocitosis, y producen leucotrieno C4 y factor de activación plaquetaria (FAP), ambos implicados en enfermedades alérgicas. Penetran a los tejidos y son particularmente abundantes en la mucosa de las vías respiratorias, urinarias inferiores y gastrointestinales. El número de eosinófilos circulantes con frecuencia se encuentra aumentado en los pacientes con enfermedades alérgicas.Los neutrófilos buscan, ingieren y matan bacterias, y se han llamado la primera línea de defensa del cuerpo contra infecciones bacterianas. La vida media promedio de los neutrófilos en la circulación es de seis horas. Por tanto, para mantener el número sanguíneo circulante normal es necesario producir más de 100,000 millones de neutrófilos por día. Muchos de los neutrófilos penetran a los tejidos, son atraídos a la superficie endotelial por selectinas, y ruedan a lo largo de esta superficie. Se fijan luego firmemente a moléculas de adhesión de neutrófilos de la familia de la integrina. Luego, se insinúan a través de las paredes de los capilares, entre las células endoteliales, en un proceso llamado diapédesis. Muchos de los que abandonan la circulación penetran en el tubo digestivo y se pierden del organismo.Los neutrófilos también liberan tromboxanos que son agentes vasoconstrictores y agregadores de plaquetas, leucotrienos que aumentan la permeabilidad vascular y atraen a otros neutrófilos al sitio, y otras prostaglandinas que ejercen un efecto antiinflamatorio moderado.