Il neutrofili Sono cellule del tipo leucocitario e del sottotipo granulocitario che partecipano alla risposta immunitaria fagocitando batteri, funghi e altre entità potenzialmente patogene per l'organismo.
All'interno dei leucociti granulari, i neutrofili sono le cellule più abbondanti, presenti in proporzioni tra il 65 e il 75% della conta leucocitaria totale. Questa quantità può aumentare se il corpo soffre di un'infezione.
Per svolgere il suo ruolo protettivo, questa cellula mostra una spiccata capacità di muoversi attraverso i tessuti. Corrispondono alla prima linea di difesa in presenza di un'infezione e sono anche legati a eventi infiammatori.
Il nucleo dei neutrofili è variabile in termini di morfologia, motivo per cui si dice che la cellula sia polimorfonucleare. Generalmente, questo nucleo ha da tre a cinque sporgenze o lobi irregolari. Il citoplasma presenta una serie di granuli che gli conferiscono il colore rosa caratteristico di questa stirpe cellulare..
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Il sangue è costituito da vari elementi cellulari. Uno di questi sono leucociti o globuli bianchi, così chiamati a causa della loro mancanza di colore rispetto agli eritrociti o ai globuli rossi..
All'interno dei globuli bianchi ci sono diversi tipi e uno di loro sono i granulociti. Sono così chiamati poiché hanno un gran numero di granuli nel citoplasma. A loro volta, abbiamo diversi tipi di granulociti che differiscono tra loro nella risposta alle diverse colorazioni di laboratorio..
I granulociti sono eosinofili, con granuli ricchi di proteine basiche che vengono colorati con coloranti acidi come l'eosina; basofili, che presentano granuli acidi e si colorano con coloranti basici come il blu di metilene; e neutrofili, che presentano granuli sia acidi che basici e presentano sfumature rosa o lavanda.
All'interno dei granulociti, i neutrofili sono le cellule più abbondanti. Sono cellule con capacità di spostamento che sono coinvolte nella risposta immunitaria e nella distruzione di diversi patogeni e agenti esterni all'organismo..
I neutrofili maturi sono caratterizzati da un nucleo segmentato. Ecco perché alcuni autori chiamano questi leucociti come cellule polimorfonucleate, PMN abbreviati.
All'interno del sangue periferico troviamo due forme di neutrofili: uno con un nucleo segmentato e altri con un nucleo a forma di banda. Nella circolazione, la maggior parte di queste cellule ha un nucleo segmentato.
Negli strisci di sangue analizzati in laboratorio, è stato osservato che le dimensioni dei neutrofili sono comprese tra 10 e 12 micrometri (µm), essendo leggermente più grandi degli eritrociti.
Una delle caratteristiche più importanti dei neutrofili è la forma del loro nucleo, con più lobi. Sebbene i granulociti siano classificati in base alla loro risposta alla colorazione, possono essere facilmente identificati da questa caratteristica..
I neutrofili giovani presentano un nucleo con una forma che ricorda una banda e non presenta ancora alcun tipo di lobo, potrebbe essere incipiente.
Quando i neutrofili hanno raggiunto la maturità, il nucleo può avere diversi lobi, di solito da due a quattro. Questi lobi sono collegati da fili delicati di natura nucleare..
La posizione dei lobi, e del nucleo in generale, è abbastanza dinamica. Pertanto, i lobi possono variare nella loro posizione e anche nel numero.
Relativamente, la cromatina dei neutrofili è piuttosto condensata. La distribuzione della cromatina nei neutrofili è caratteristica di questa linea cellulare: l'eterocromatina (cromatina condensata a bassa velocità di trascrizione) si trova in grandi quantità ai bordi del nucleo, entrando in contatto con l'involucro nucleare..
L'eucromatina (cromatina relativamente più debole, con un tasso di trascrizione generalmente alto) si trova nella regione centrale del nucleo e c'è pochissima di questa cromatina che è a diretto contatto con l'involucro.
Nelle donne, uno dei cromosomi X del sesso viene compattato e inattivato in una struttura chiamata corpuscolo di Barr: questo fenomeno si verifica per compensare il carico genetico. Questo è visualizzato come un'appendice in uno dei lobi nucleari..
Organelli e granuli si trovano nel citoplasma dei neutrofili. Grazie all'immensa quantità di granuli, il citoplasma del neutrofilo acquisisce una colorazione rosa o lilla. Inoltre, ci sono quantità significative di glicogeno. Di seguito descriveremo in dettaglio ciascuno dei sottocompartimenti del citoplasma:
Come accennato, i neutrofili sono un tipo di granulociti perché il loro citoplasma ha diversi granuli. In questi leucociti ci sono tre tipi di granuli: specifici, azurofili e terziari.
I granuli specifici o granuli secondari sono di piccole dimensioni e abbastanza abbondanti. A causa delle loro piccole dimensioni sono difficili da visualizzare al microscopio ottico. Tuttavia, alla luce della microscopia elettronica i granuli appaiono come strutture ellissoidali. La densità dei corpi è moderata.
All'interno dei granuli specifici troviamo collagenasi di tipo IV, fosfolipidasi, lattoferrina, proteine leganti la vitamina B12, NADPH-ossidasi, istaminasi, recettori per il foglio, tra gli altri. Esistono anche attivatori del complemento e altre molecole con proprietà battericide..
I granuli azurofili o primari sono più grandi dei precedenti, ma si trovano in quantità minore. Hanno origine all'inizio della granulopoiesi e sono presenti in tutti i tipi di granulociti. Quando viene applicato il colorante azzurro, acquisiscono un colore violaceo. Sono corpi molto densi.
Questi corpi sono analoghi ai lisosomi e contengono idrolasi, elastasi, proteine cationiche, proteine battericide e mieloperossidasi. Quest'ultimo ha l'aspetto di una sostanza con granuli fini. Questa molecola contribuisce alla formazione di ipoclorito e clorammine, sostanze che contribuiscono all'eliminazione dei batteri..
Un componente importante dei granuli azurofilici all'interno della categoria delle proteine cationiche sono i cosiddetti defensine, che agiscono in modo simile a un anticorpo.
Nell'ultima categoria abbiamo i granuli terziari. Questi a loro volta si dividono in due tipologie di granuli, a seconda del contenuto: alcuni sono ricchi di fosfatasi e gli altri di metalloproteine, come gelatinasi e collagenasi. Si ipotizza che queste proteine siano in grado di contribuire alla migrazione dei neutrofili attraverso il tessuto connettivo..
Oltre ai granuli chiaramente visibili nel citoplasma dei neutrofili, i compartimenti subcellulari aggiuntivi sono piuttosto rari. Tuttavia, al centro della cellula si trovano un nascente apparato di Golgi e un piccolo numero di mitocondri..
Vivere in un mondo affollato di organismi unicellulari patogeni è una grande sfida per gli organismi multicellulari. Nel corso dell'evoluzione, gli elementi cellulari si sono sviluppati con la capacità di inghiottire e distruggere queste potenziali minacce. Una delle barriere principali (e più primitive) è costituita dal sistema immunitario innato.
I neutrofili fanno parte di questo sistema innato. Nell'organismo, questo sistema è responsabile della distruzione di agenti patogeni o molecole estranee al corpo che non sono specifiche per nessun antigene, facendo affidamento sulle barriere costituite dalla pelle e dalle mucose.
Nell'uomo, la conta dei neutrofili può superare il 70% dei leucociti circolanti, essendo la prima linea di difesa contro un'ampia gamma di agenti patogeni: dai batteri ai parassiti e ai funghi. Quindi, tra le funzioni dei neutrofili abbiamo:
La funzione principale dei neutrofili è quella di distruggere molecole o materiali estranei che entrano nel corpo attraverso la fagocitosi, compresi i microrganismi che potrebbero causare malattie.
Il processo mediante il quale i neutrofili distruggono entità estranee si compone di due fasi: ricerca mediante chemiotassi, motilità cellulare e diapedesi, seguita dalla distruzione delle stesse, mediante fagocitosi e digestione. Ciò si verifica come segue:
Il reclutamento dei neutrofili genera un processo infiammatorio nell'area in cui si è verificato il legame con il recettore dei leucociti. Gli agenti chemiotattici possono essere prodotti da microrganismi, da danni cellulari o da altri tipi di leucociti.
La prima risposta dei neutrofili è raggiungere le cellule endoteliali dei vasi sanguigni attraverso l'uso di molecole di tipo adesivo. Una volta che le cellule raggiungono il sito di infezione o gonfiaggio, i neutrofili iniziano il processo di fagocitosi.
Sulla superficie cellulare, i neutrofili hanno un'ampia varietà di recettori con diverse funzioni: possono riconoscere direttamente l'organismo patogeno, la cellula apoptotica o qualsiasi altra particella, oppure possono riconoscere qualche molecola opsonica ancorata alla particella estranea..
Quando un microrganismo è "opsonizzato" significa che è rivestito da anticorpi, da complemento o da entrambi..
Durante il processo di fagocitosi, gli pseudopodi emergono dai neutrofili che iniziano a circondare la particella da digerire. In questo caso, la formazione del fagosoma avviene all'interno del citoplasma del neutrofilo..
La formazione del fagosoma consente al complesso NADH ossidasi che si trova all'interno di questo corpo di generare specie reattive dell'ossigeno (come il perossido di idrogeno, per esempio) che terminano con la conversione in ipoclorito. Allo stesso modo, i diversi tipi di granuli rilasciano sostanze battericide.
La combinazione di specie reattive dell'ossigeno e battericidi consente l'eliminazione dell'agente patogeno.
Dopo la digestione dell'agente patogeno, il materiale prodotto di degradazione può essere immagazzinato in corpi residui oppure può essere smaltito mediante esocitosi. Durante questo fenomeno, la maggior parte dei neutrofili partecipanti soffre di morte cellulare..
Quello che conosciamo come "pus" è un denso essudato biancastro o giallastro di batteri morti mescolato con neutrofili..
Oltre a svuotare il contenuto dei granuli per attaccare i patogeni, i neutrofili sono anche responsabili della secrezione di molecole nella matrice extracellulare..
Le molecole secrete all'esterno agiscono come agenti chemiotattici. Cioè, sono responsabili di "chiamare" o "attrarre" altre cellule, come neutrofili aggiuntivi, macrofagi e altri agenti infiammatori..
I neutrofili sono cellule che possono generare ciò che è noto come trappole extracellulari per neutrofili, abbreviato in NETs, per il suo acronimo in inglese.
Queste strutture vengono generate dopo la morte dei neutrofili, come risultato dell'attività antimicrobica. Si ipotizza che queste strutture extracellulari rappresentino catene di nucleosomi..
In effetti, è stato proposto l'uso del termine NETosis per descrivere questa particolare forma di morte cellulare, che si traduce nel rilascio di NET..
Queste strutture hanno enzimi che si trovano anche all'interno dei granuli dei neutrofili, essendo in grado di guidare la distruzione di agenti batterici, sia gram negativi che gram positivi, o agenti fungini..
I neutrofili sono stati associati alla secrezione di sostanze di rilevanza biologica. Queste cellule sono un'importante fonte di transcobalamina I, essenziale per il corretto assorbimento della vitamina B12 nell'organismo..
Inoltre, sono la fonte di un'importante varietà di citochine. Tra queste molecole spicca la produzione dell'interleuchina-1, una sostanza nota come pirogena. Cioè, una molecola in grado di indurre processi febbrili.
L'interleuchina-1 è responsabile dell'induzione della sintesi di altre molecole chiamate prostaglandine che agiscono sull'ipotalamo e provocano l'aumento della temperatura. Comprendendolo da questa prospettiva, la febbre è una conseguenza dell'inflazione acuta derivante dalla massiccia risposta neutrofila.
Secondo i calcoli, la produzione di neutrofili è dell'ordine di 10undici cellule al giorno, che possono aumentare di un ordine di grandezza quando il corpo sta vivendo un'infezione batterica.
Lo sviluppo dei neutrofili si verifica nel midollo osseo. Data l'importanza di queste cellule e il numero significativo che deve essere prodotto, il midollo osseo dedica quasi il 60% della sua produzione totale all'origine dei neutrofili..
La cellula che le origina è chiamata progenitrice dei granulociti-monociti e, come indica il nome, è la cellula che dà origine sia ai granulociti che ai monociti..
Ci sono diverse molecole coinvolte nella generazione dei neutrofili, ma la principale è chiamata fattore stimolante le colonie di granulociti, ed è una citochina.
Nel midollo osseo, ci sono tre tipi di neutrofili in via di sviluppo: il gruppo delle cellule staminali, il gruppo proliferante e il gruppo in fase di maturazione. Il primo gruppo è costituito da cellule ematopoietiche in grado di rinnovarsi e differenziarsi..
Il gruppo di proliferazione è costituito da cellule in stati mitotici (cioè nella divisione cellulare) e include progenitori mieloidi o colonie che formano granulociti, eritrociti, monociti e megacariociti, progenitori granulociti-macrofagi, mieloblasti, promielociti e mielociti. Le fasi di maturazione avvengono nell'ordine indicato.
L'ultimo gruppo è costituito da cellule in fase di maturazione nucleare ed è costituito da metamielociti e neutrofili, sia a bande che segmentati..
Rispetto ad altre cellule del sistema immunitario, si ritiene che i neutrofili abbiano una breve emivita. Le stime tradizionali suggeriscono che i neutrofili durano circa 12 ore in circolazione e poco più di un giorno nei tessuti..
Oggi vengono utilizzate metodologie e tecniche che implicano l'etichettatura del deuterio. Secondo questo approccio, l'emivita dei neutrofili aumenta fino a 5 giorni. In letteratura, questa discrepanza continua ad essere oggetto di controversia..
All'interno dei tre gruppi di neutrofili un movimento cellulare (dei neutrofili e dei loro precursori) tra il midollo osseo, il sangue periferico ei tessuti. Infatti, una delle proprietà più rilevanti di questo tipo di leucociti è la sua capacità di migrare.
Poiché questi sono i globuli bianchi più abbondanti, formano la prima ondata di cellule per raggiungere la lesione. La presenza di neutrofili (e anche di monociti) implica una significativa reazione infiammatoria. La migrazione è sotto il controllo di alcune molecole di adesione situate sulla superficie cellulare che interagiscono con le cellule endoteliali..
Quando la conta assoluta dei neutrofili supera 8.6.109 si ritiene che il paziente soffra di neutrofilia. Questa condizione è accompagnata da iperplasia granulocitica del midollo osseo, con assenza di eosinofilia, basofili ed eritrociti con nuclei nel sangue periferico..
Esistono molteplici cause che possono portare a un aumento benigno dei neutrofili, come condizioni di stress, eventi di tachicardia, febbre, travaglio, esercizio cardiovascolare eccessivo, tra gli altri..
Le cause associate a patologie o condizioni di rilevanza medica includono infiammazione, avvelenamento, emorragia, emolisi e neoplasie..
La condizione opposta alla neutrofilia è la neutropenia. Le cause associate a un calo dei livelli di neutrofili includono infezioni, agenti fisici come i raggi X, carenza di vitamina B12, ingestione di farmaci e la sindrome nota come globuli bianchi pigri. Quest'ultimo consiste in movimenti casuali e senza direzione da parte delle cellule.
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