NEUTROFILE: CARACTERISTICI, MORFOLOGIE, FUNCȚII, TIPURI - BIOLOGIE - 2025

De Neutrofilele sunt tipul de celule de leucocite și granulocite subtipul implicat în bacteriile engulfing răspuns imun, fungi și alte entități potențial patogene pentru organism.

Printre leucocitele granulare, neutrofilele sunt celulele cele mai abundente, care se găsesc în proporții cuprinse între 65 și 75% din numărul total de leucocite. Această cantitate poate crește dacă organismul suferă de o infecție.

Sursa: pixabay.com

Pentru a-și îndeplini rolul protector, această celulă prezintă o abilitate marcată de a se deplasa prin țesuturi. Ele corespund primei linii de apărare în prezența unei infecții și sunt, de asemenea, legate de evenimente de inflamație.

Nucleul neutrofilelor este variabil din punct de vedere al morfologiei sale, motiv pentru care se spune că celula este polimorfonucleară. În general, acest nucleu are între trei și cinci proeminențe sau lobi neregulați. Citoplasma prezintă o serie de granule care îi conferă culoarea roz caracteristică acestei linii celulare.

caracteristici

Generalități și clasificarea granulocitelor

Sângele este format din diverse elemente celulare. Una dintre ele sunt leucocitele sau globulele albe din sânge, așa numite din cauza lipsei lor de culoare în comparație cu eritrocitele sau celulele roșii din sânge.

În celulele albe din sânge există mai multe tipuri, iar unul dintre ele sunt granulocitele. Acestea sunt numite astfel deoarece prezintă o cantitate mare de granule în citoplasmă. La rândul lor, avem diferite tipuri de granulocite care diferă unele de altele ca răspuns la diferite pete de laborator.

Granulocitele sunt eozinofile, cu granule bogate în proteine ​​de bază care sunt colorate cu coloranți acide precum eozina; bazofile, care prezintă granule acide și colorați cu coloranți de bază, cum ar fi albastru de metilen; și neutrofile, care prezintă atât granule acide și de bază și prezintă tonuri de roz sau lavandă.

Prezentare și clasificare a neutrofilelor

În granulocite, neutrofilele sunt celulele cele mai abundente. Sunt celule cu capacitate de mișcare care sunt implicate în răspunsul imun și în distrugerea diferiților agenți patogeni și agenți externi organismului.

Neutrofilele mature sunt caracterizate de un nucleu segmentat. De aceea, unii autori numesc aceste leucocite polimorfonucleare celule, prescurtate PMN-uri, pentru acronimul lor în engleză.

În sângele periferic, găsim două forme de neutrofile: una cu un nucleu segmentat și altele cu un nucleu în formă de bandă. În circulație, majoritatea acestor celule au un nucleu segmentat.

Morfologie

Dimensiuni

În frotiile de sânge analizate în laborator, s-a observat că dimensiunile neutrofilelor sunt cuprinse între 10 și 12 micrometri (µm), fiind puțin mai mari decât eritrocitele.

miez

Una dintre caracteristicile cele mai proeminente ale neutrofilelor este forma nucleului lor, cu mai mulți lobi. Deși granulocitele sunt clasificate în funcție de răspunsul lor la colorare, ele pot fi ușor identificate prin această caracteristică.

Neutrofilele tinere prezintă un nucleu cu o formă care seamănă cu o bandă și nu prezintă încă niciun tip de lobi, poate fi incipient.

Când neutrofilele au ajuns la maturitate, nucleul poate avea mai mulți lobi - de obicei doi până la patru. Acești lobi sunt legați de șiruri delicate de natură nucleară.

Poziția lobilor și a nucleului în general este destul de dinamică. Prin urmare, lobii pot varia în funcție și în număr.

cromatinei

În mod relativ, cromatina neutrofilelor este destul de condensată. Distribuția cromatinei în neutrofile este caracteristică acestei linii celulare: heterocromatină (cromatină condensată cu o rată de transcripție scăzută) este localizată în cantități mari la marginile nucleului, venind în contact cu învelișul nuclear.

Eucromatina (cromatină relativ mai slabă, cu o rată de transcripție în general mare) este localizată în regiunea centrală a nucleului și există foarte puțin din această cromatină care este în contact direct cu plicul.

La femei, unul dintre cromozomii sex X este compactat și inactivat într-o structură numită corpuscul Barr - acest fenomen apare pentru a compensa sarcina genetică. Acesta este vizualizat ca un apendice într-unul dintre lobii nucleari.

citoplasma

Organulele și granulele se găsesc în citoplasma neutrofilelor. Datorită numărului imens de granule, citoplasma neutrofilului capătă o colorare roz sau liliac. În plus, există cantități semnificative de glicogen. Mai jos vom descrie în detaliu fiecare dintre subcompartimentele citoplasmei:

Granulele

După cum am menționat, neutrofilele sunt un tip de granulocit, deoarece citoplasma lor are granule diferite. În aceste leucocite există trei tipuri de granule: specifice, azrofilice și terțiare.

Granule specifice

Granulele specifice sau granulele secundare au dimensiuni mici și destul de abundente. Datorită dimensiunilor mici, sunt dificil de vizualizat la microscopul ușor. Cu toate acestea, sub lumina microscopiei electronice, granulele apar ca structuri elipsoide. Densitatea corpurilor este moderată.

În granulele specifice găsim colagenază de tip IV, fosfolipidază, lactoferină, proteine ​​de legare la vitamina B12, NADPH-oxidază, histaminază, receptori pentru foaie, printre altele. Există, de asemenea, activatori de complement și alte molecule cu proprietăți bactericide.

Granule azurofile

Granulele azurofile sau primare sunt mai mari decât cele anterioare, dar se găsesc în cantitate mai mică. Au originea la începutul granulopoiezei și sunt prezente în toate tipurile de granulocite. Atunci când colorantul azuriu este aplicat asupra lor, capătă o culoare purpurie. Sunt corpuri foarte dense.

Aceste corpuri sunt similare cu lizozomii și conțin hidrolaze, elastaze, proteine ​​cationice, proteine ​​bactericide și mieloperoxidază. Acesta din urmă are aspectul unei substanțe cu granule fine. Această moleculă contribuie la formarea hipocloritului și cloraminelor, substanțe care contribuie la eliminarea bacteriilor.

O componentă importantă a granulelor azrofile din categoria proteinelor cationice sunt așa-numitele defensine, care acționează în mod similar cu un anticorp.

Granule terțiare

În ultima categorie avem granule terțiare. Acestea sunt împărțite la rândul lor în două tipuri de granule, în funcție de conținut: unele sunt bogate în fosfataze, iar altele în metaloproteine, cum ar fi gelatinazele și colagenazele. Se speculează că aceste proteine ​​pot contribui la migrarea neutrofilului prin țesutul conjunctiv.

organite

În afară de granulele care sunt clar vizibile în citoplasma neutrofilelor, compartimentele subcelulare suplimentare sunt destul de rare. Cu toate acestea, în centrul celulei se află un aparat Golgi în nas și un număr mic de mitocondrii.

Caracteristici

Trăirea într-o lume cu organisme patogenice unicelulare este o provocare majoră pentru organismele multicelulare. În cursul evoluției, elementele celulare s-au dezvoltat cu capacitatea de a înghiți și distruge aceste potențiale amenințări. Una dintre principalele (și cele mai primitive) bariere este formată de sistemul imunitar înnăscut.

Neutrofilele fac parte din acest sistem înnăscut. În organism, acest sistem este responsabil pentru distrugerea agenților patogeni sau a moleculelor străine organismului care nu sunt specifice niciunui antigen, bazându-se pe barierele formate din piele și mucoase.

La om, numărul neutrofilelor poate depăși 70% din leucocitele circulante, fiind prima linie de apărare împotriva unei game largi de agenți patogeni: de la bacterii la paraziți și ciuperci. Astfel, printre funcțiile neutrofilelor avem:

Distrugerea entităților patogene

Principala funcție a neutrofilelor este distrugerea moleculelor străine sau a materialelor care intră în organism prin fagocitoză - inclusiv microorganisme care ar putea provoca boli.

Procesul prin care neutrofilele distrug entitățile străine constă în două etape: căutarea prin chimiotaxie, motilitate celulară și diapédesis, urmată de distrugerea acestora, prin fagocitoză și digestie. Aceasta se produce astfel:

Pasul 1: chimiotaxis

Recrutarea neutrofilelor generează un proces inflamator în zona în care a avut loc legarea cu receptorul de leucocite. Agenții chemotactici pot fi produși de microorganisme, de deteriorarea celulelor sau de alte tipuri de leucocite.

Primul răspuns al neutrofilelor este de a ajunge la celulele endoteliale ale vaselor de sânge prin utilizarea moleculelor de tip adeziv. Odată ce celulele ajung la locul infecției sau inflației, neutrofilele încep procesul de fagocitoză.

Pasul 2: fagocitoza

Pe suprafața celulei, neutrofilele posedă o mare varietate de receptori cu funcții diverse: pot recunoaște direct organismul patogen, celula apoptotică sau orice altă particulă sau pot recunoaște o moleculă opsonică ancorată particulei străine.

Când un microorganism este „opsonizat” înseamnă că este acoperit de anticorpi, de complement sau de ambii.

În timpul procesului de fagocitoză, din neutrofil apar pseudopodii care încep să înconjoare particulele care urmează a fi digerate. În acest caz, formarea fagozomului are loc în citoplasma neutrofilului.

Formarea fagoomului

Formarea fagosomului permite complexului NADH oxidazei care se află în interiorul acestui corp să genereze specii reactive de oxigen (cum ar fi peroxidul de hidrogen, de exemplu) care se termină în conversia în hipoclorit. În mod similar, diferitele tipuri de granule eliberează substanțe bactericide.

Combinația de specii reactive de oxigen și bactericide permite eliminarea agentului patogen.

Moartea neutrofilelor

După digestia agentului patogen, materialul produsului de degradare poate fi depozitat în corpuri reziduale sau poate fi eliminat prin exocitoză. În timpul acestui fenomen, majoritatea neutrofilelor participante suferă de moarte celulară.

Ceea ce cunoaștem drept „puroi” este un exudat albicios sau gălbui de bacterii moarte amestecate cu neutrofile.

Recrutarea altor celule

Pe lângă golirea conținutului granulelor pentru a ataca agenții patogeni, neutrofilele sunt, de asemenea, responsabile de secretarea moleculelor în matricea extracelulară.

Moleculele care sunt secretate la exterior acționează ca agenți chimiotactici. Adică sunt responsabili de „chemarea” sau „atragerea” altor celule, cum ar fi neutrofile suplimentare, macrofage și alți agenți inflamatori.

Generarea rețelelor

Neutrofilele sunt celule care pot genera ceea ce sunt cunoscute sub numele de capcane neutrofile extracelulare, prescurtate ca NET, pentru acronimul său în engleză.

Aceste structuri sunt generate după moartea neutrofilelor, ca urmare a activității antimicrobiene. Aceste structuri extracelulare sunt speculate pentru a reprezenta lanțuri de nucleozomi.

De fapt, utilizarea termenului NETosis a fost propusă pentru a descrie această formă particulară a morții celulare - ceea ce duce la eliberarea de NET-uri.

Aceste structuri au enzime pe care le găsim și în interiorul granulelor de neutrofile, fiind capabile să conducă la distrugerea agenților bacterieni, atât gram negativi, cât și gram pozitivi sau agenți fungici.

Funcția secretorie

Neutrofilele au fost asociate cu secreția de substanțe de relevanță biologică. Aceste celule sunt o sursă importantă de transcobalamină I, esențială pentru absorbția corectă a vitaminei B12 în organism.

În plus, ele sunt sursa unei varietăți importante de citokine. Dintre aceste molecule, se remarcă producția de interleucină-1, o substanță care este cunoscută sub numele de pirogen. Adică, o moleculă capabilă să inducă procese de febră.

Interleukina-1 este responsabilă de inducerea sintezei altor molecule numite prostaglandine care acționează asupra hipotalamusului și determină creșterea temperaturii. Înțelegând-o din această perspectivă, febra este o consecință a inflației acute care rezultă din răspunsul neutrofil masiv.

Originea și dezvoltarea

Câte neutrofile sunt produse?

Producția de neutrofile este estimată a fi de ordinul a 10 ¹¹ celule pe zi, ceea ce poate crește un ordin de mărime atunci când organismul se confruntă cu o infecție bacteriană.

Unde sunt fabricate neutrofile?

Dezvoltarea neutrofilelor are loc în măduva osoasă. Datorită importanței acestor celule și a numărului semnificativ care trebuie produs, măduva osoasă dedică aproape 60% din producția sa totală originii neutrofilelor.

Cum sunt fabricate neutrofilele?

Celula care le generează se numește progenitorul granulocit-monocit și, după cum indică și numele, este celula care dă naștere atât granulocitelor, cât și monocitelor.

Există diferite molecule implicate în generarea neutrofilelor, dar principalul este numit factor de stimulare a coloniei granulocitelor și este o citokină.

În măduva osoasă, există trei tipuri de neutrofile în curs de dezvoltare: grupul de celule stem, grupul proliferat și grupul de maturare. Primul grup este format din celule hematopoietice capabile de reînnoire și diferențiere.

Grupul de proliferare este format din celule în stări mitotice (adică, în diviziune celulară) și include progenitori mieloizi sau colonii care formează granulocite, eritrocite, monocite și megacariocite, progenitori granulocite-macrofage, mieloblasti, promyocite și mielocite. Etapele de maturare apar în ordinea menționată.

Ultimul grup este format din celule care sunt în curs de maturizare nucleară și este format din metamielocite și neutrofile - atât bandate cât și segmentate.

Cât durează neutrofilele?

În comparație cu alte celule ale sistemului imunitar, neutrofilele sunt considerate a avea un timp de înjumătățire scurt. Estimările tradiționale sugerează că neutrofilele durează aproximativ 12 ore în circulație și puțin peste o zi în țesuturi.

Astăzi, se folosesc metodologii și tehnici care implică etichetarea deuteriu. Conform acestei abordări, timpul de înjumătățire a neutrofilelor este crescut până la 5 zile. În literatura de specialitate, această discrepanță rămâne un subiect de controversă.

Migrarea neutrofilelor

În cadrul celor trei grupe de neutrofile, există o mișcare celulară (a neutrofilelor și a precursorilor acestora) între măduva osoasă, sângele periferic și țesuturi. De fapt, una dintre cele mai relevante proprietăți ale acestui tip de leucocite este capacitatea sa de a migra.

Deoarece acestea sunt cele mai abundente celule albe din sânge, ele formează prima undă de celule care ajunge la leziune. Prezența neutrofilelor (și, de asemenea, a monocitelor) implică o reacție inflamatorie semnificativă. Migrația este sub controlul anumitor molecule de aderență localizate pe suprafața celulei care interacționează cu celulele endoteliale.

boli

neutrofilie

Când numărul absolut de neutrofile depășește 8.6.10 ⁹ , se consideră că pacientul are neutrofilie. Această afecțiune este însoțită de hiperplazie granulocitică a măduvei osoase, cu absența eozinofiliei, bazofilelor și eritrocitelor cu nuclee din sângele periferic.

Există multiple cauze care pot duce la o creștere benignă a neutrofilelor, cum ar fi condiții de stres, evenimente de tahicardie, febră, travaliu, exerciții cardiovasculare excesive, printre altele.

Cauzele asociate cu patologii sau afecțiuni de relevanță medicală includ inflamația, otrăvirea, hemoragia, hemoliza și neoplasmele.

neutropenie

Condiția opusă neutrofiliei este neutropenia. Cauzele asociate cu scăderea nivelului de neutrofile includ infecții, agenți fizici, cum ar fi razele X, deficiența de vitamina B12, ingestia de medicamente și sindromul cunoscut sub numele de globulă albă leneșă. Acesta din urmă constă din mișcări aleatorii și fără direcție din partea celulelor.

Referințe

1. Alberts, B., Bray, D., Hopkin, K., Johnson, AD, Lewis, J., Raff, M., … și Walter, P. (2013). Biologia celulară esențială. Garland Science.
2. Alonso, MAS, & i Pons, EC (2002). Manual practic de hematologie clinică. Antares.
3. Arber, DA, Glader, B., List, AF, Means, RT, Paraskevas, F., & Rodgers, GM (2013). Hematologia clinică a lui Wintrobe. Lippincott Williams & Wilkins.
4. Deniset, JF, & Kubes, P. (2016). Progrese recente în înțelegerea neutrofilelor. F1000Reserca, 5, 2912.
5. Hoffman, R., Benz Jr, EJ, Silberstein, LE, Heslop, H., Anastasi, J., & Weitz, J. (2013). Hematologie: principii și practică de bază. Științele sănătății Elsevier
6. Kierszenbaum, AL, & Tres, L. (2015). Histologie și biologie celulară: o introducere în patologia E-Book. Științele sănătății Elsevier
7. Mayadas, TN, Cullere, X. și Lowell, CA (2013). Funcțiile multifacetate ale neutrofilelor. Revizuirea anuală a patologiei, 9, 181-218.
8. Munday, MC (1964). Absența neutrofilelor. Jurnal medical britanic, 2 (5414), 892.
9. Pollard, TD, Earnshaw, WC, Lippincott-Schwartz, J., & Johnson, G. (2016). Biologie celulară Carte electronică. Științele sănătății Elsevier
10. Rosales C. (2018). Neutrofil: o celulă cu multe roluri în inflamație sau mai multe tipuri de celule ?. Frontiere în fiziologie, 9, 113.
11. Selders, GS, Fetz, AE, Radic, MZ și Bowlin, GL (2017). O imagine de ansamblu a rolului neutrofilelor în imunitatea înnăscută, inflamația și integrarea gazdă-biomaterială. Biomateriale regenerative, 4 (1), 55-68.