BiomedicinaHematologia1r BAT Carla Carreras VISITA A HEMATOLOGIA ÍNDEX CONTEXTUALITZACIÓ INTRODUCCIÓ 1.EL MEDI INTERN 2.LA SANG 2.1. Característiques i funcions de la sang 2.2.Plasma sanguini 2.3. Elements cel·lulars 2.4.Hematopoiesis 2.5.Coagulació 2.5.Grups sanguinis 3. LA LIMFA 4.LÍQUIDS INTERSTICIALS 5.SALUT I MALALTIA 5.1.Hàbits saludables 5.2.Principals malalties INTRODUCCIÓ 1 BiomedicinaHematologia1r BAT Carla Carreras 1. EL MEDI INTERN S’anomena medi intern al conjunt de líquids extracel·lulars que existeixen a dins l’organisme i que rodegen les cèl·lules i els teixits. És un líquid amb concentració salina semblant a l’aigua del mar. A mesura que la complexitat animal augmenta, també l mobilitat intracorporal. Funcions: → Transport de nutrients, hormones, gasos, substàncies de rebuig... entre diferents òrgans. → Estabilització, disposa de mecanismes reguladors que corregeixen les possibles variacions , coordinant les funcions vitals(homeòstasi). → Defensa davant de microorganismes i compostos químics estranys Els principals líquids extracel·lulars són tres: 1. SANG: connecta tot el cos a través dels vasos sanguinis 2. LINFA: continguda als vasos limfàtics, procedeix dels teixits i va a la sang 3. LÍQUID INTERSTICIAL: a l’espai entre cèl·lules o l’interstici. També anomenat líquid tissular. 2.LA SANG 2.1.CARACTERÍSTIQUES I FUNCIONS DE LA SANG La sang és un líquid viscós, vermellós, de sabor salat i metàl·lic i alcalí (ph 7’4) contingut a l’aparell circulatori. Histològicament, és un tipus especialitzat de teixit connectiu. Representa el 6-8% del pes corporal en adults (4-6L). L’impuls del cor, en col·laboració amb els grans vasos elàstics, la reparteix per tot el cos (1 gota de sang recorre tot el cos en menys d’1min). Si la posem en una centrífuga, es formen dues capes: ₪ Plasma sanguini (55%): constitueix la fase líquida. Capa superior, groga i opaca, que conté proteïnes i substàncies en solució. ₪ Elements cel·lulars (45%): constitueix la fase sòlida. Capa inferior, vermellosa. Elevada proporció d’eritròcits, leucòcits i plaquetes en menor proporció. Les seves funcions principals són: o Subministrar l’oxigen i els nutrients necessaris des dels pulmons fins a les cèl·lules o Transportar materials de rebuig (urea, CO2) cap als òrgans excretors (pulmons, ronyons) o Transport d’anticossos que serviran com a defensa contra infeccions o En cas d’infecció o hemorràgia, intervé per eliminar agents patògens i taponar la lesió o Manteniment de la T corporal, distribuint el calor a través de la circulació perifèrica o Transport d’hormones des del lloc de formació fins al lloc d’actuació en els teixits o Mantenir l’equilibri iònic i hídric i regular l’acidesa, aprofitant els sistemes tampó. 2 BiomedicinaHematologia1r BAT Carla Carreras Estudis recents (Universitat de Stanford, 2014) dirigits en ratolins, suggereixen que la sang podria tenir un paper clau en l’Alzheimer, doncs la injecció de plasma de ratolins joves en ratolins vells millora la memòria i l’aprenentatge d’aquests. 2.2.PLASMA SANGUINI El plasma sanguini és la solució aquosa majoritària que constitueix una matriu. És la fracció acel·lular, salada, de color groc translúcid i més dens que l’aigua. La seva composició és molt constant, permet la homeòstasi del cos. Els seus components principals són : ◊ AIGUA. 92%. S’hi transporten les substàncies hidrosolubles i actua com a reguladora de la temperatura corporal. ◊ SALS MINERALS. <1%. Dissoltes en forma d’ions, regulen l’entrada d’aigua a les cèl·lules. o Na. Catió extracel·lular. Manteniment de la pressió osmòtica de la sang al cos o volèmia, i regulació equilibri àcid-base. o K. Catió escàs en el plasma. Estimula la funció parasimpàtica i augmenta la irritabilitat neuromuscular. o Ca. Dues formes: la difusible (ionitzat) i unida a proteïnes (no ionitzat). Participa en la coagulació, en la sístole cardíaca, excitabilitat cel·lular i permeabilitat. ◊ ◊ o P. Fracció orgànica i inorgànica. Amortiguador àcid-base. o Altres ions: Mg, Cu, I, Fe, Zn. PROTEÏNES. 8%. o Albúmina. Reserva proteica i transport de substàncies. La més abundant. o Globulines. Intervé en la defensa (producció d’anticossos). o Fibrinogen. Precursor de la fibrina, participa en la coagulació de la sang. LÍPIDS. Grasses, fosfolípids, lectines... Reserva energètica i subministrament de les estructures cel·lulars. ◊ GLUCOSA. Maltoses, fructoses, lactosa... Reserva energètica de ràpida utilització. ◊ PRODUCTES D’EXCRECIÓ. Urea i àcid úric, conduïts cap a l’aparell excretor. La part de la sang que queda després de que aquesta hagi coagulat (i per tant, ja no quedi fibrinogen) és la que es coneix com a sèrum sanguini. 3 BiomedicinaHematologia1r BAT Carla Carreras 2.3.ELEMENTS CEL·LULARS En distingim de 3 tipus: eritròcits, leucòcits i trombòcits. Tots ells es formen a la medul·la òssia. Glòbuls vermells Els eritròcits o hematies són els elements cel·lulars més nombrosos en la sang (99%), i també les cèl·lules més abundants del cos. Tenen coloració vermella degut a la presència d’hemoglobina, forma de disc bicòncau i absència de nucli i orgànuls cel·lulars en la majoria de mamífers (no en aus). Al no dividir-se, necessiten poca energia. Tenen una vida mitja de 120 dies. Durant aquests dies, ens hem d’imaginar que donaran unes 150.000 voltes al cos, ja que van a una velocitat de 2 km per hora. L’eritròcit té una membrana bicapa molt flexible, per poder adaptar-se a la mida reduïda dels capil·lars. Són sensibles als canvis ambientals: ⇒ Dissolució hipertònica: l’eritròcit es fa petit i allibera el contingut (crenació). ⇒ Dissolució hipotònica: s’inflen, si arriben a estellar es produeix hemòlisi. S’anomena hematòcrit al percentatge en volum de la sang que ocupen els eritròcits, i és més elevada en homes que en dones. Les disminucions resulten en anèmia, que pot causar hipòxia tissular. Els augments s’anomenen eritrocitosis, i solen tenir lloc a elevades altures (2000m). En general un 1% dels eritròcits circulants són formes immadures però que ja han perdut el nucli, s’anomenen reticulòcits i presenten una coloració blavosa. Pel que fa a la seva funció, l’eritròcit actua a nivell de la respiració. El seu contingut és del 65% en aigua i el 33% d’hemoglobina. L’hemoglobina és una heteroproteïna o pigment respiratori format per quatre cadenes polipeptídiques (globines) que presenten cadascuna un grup hemo. El ferro és capaç d’unir-se a l’02 de manera reversible. L’oxigen és poc soluble en plasma, però és capaç d’unir-se a l’hemoglobina formant l’oxihemoglobina (color vermell intens de sang arterial). Aquesta viatja i cedeix l’O2 als teixits, convertint-se en hemoglobina reduïda (color vermell fosc de sang venosa). Aleshores retorna als pulmons per captar de nou oxigen. També transporta CO2 gràcies a l’anhidrasa carbònica, que solubilitza el diòxid de carboni en aigua. Quan l’hemoglobina s’uneix a CO2 per ser eliminat a l’exterior rep el nom de carbaminohemoglobina. Quan s’uneix a CO es forma la carboxihemoglobina, que és tòxica i letal a concentracions del 40%. Tenim diferents tipus d’hemoglobina en la persona sana: hemoglobina A o HbA: principal en l’adult, 97%, hemoglobina A2: 2’5% i hemoglobina F: és la fetal, i presenta major afinitat per l’oxigen. 4 BiomedicinaHematologia1r BAT Carla Carreras Al 2016, investigadors de la universitat de Washington van començar a desenvolupar els primers eritròcits artificials, que al mesclar-los amb aigua podrien servir per salvar vides en situacions de catàstrofes o guerres. L’estudi, anomenat ErythroMer, s’ha dut a terme amb animals, i els resultats són esperançadors, com a alternativa a les transfusions quan les condicions d’emmagatzematge són complicades. Es calcula que es pugui utilitzar en qüestió de 10 anys. Glòbuls blancs Els leucòcits o glòbuls blancs (per absència de pigment) són cèl·lules sanguínies nucleades i mòbils, de forma arrodonida quan estan a la sang, i ameboide en teixits. Tenen una vida mitja variable (d’hores a anys). Actuen com a efectors cel·lulars de la resposta immune, i intervenen en la defensa de l’organisme davant d’antígens. Hi ha 5 classes de leucòcits, que es classifiquen en funció de l’afinitat dels seus grànuls amb la tinció amb giemsa o blau violeta i en funció de la forma del seu nucli en: ₪ Granulòcits o polimorfonuclears. Presenten grànuls al citoplasma específics, i un nucli lobulat, generalment en tres fragments. o Neutròfils. Són les més nombroses, un 60% del total. Grànuls petits que es tenyeixen de manera pobra, de color salmó. Nucli trilobulat. Caràcter lisosòmic, ja que contenen enzims digestius. És la primera cèl·lula que apareix davant d’una infecció. La seva funció és la fagocitosi inespecífica, molt eficaces contra bacteris. o Eosinòfils. 1-3% del total. Tenen el nucli bilobulat i nombrosos grànuls mitjans que es tenyeixen amb eosina, un colorant àcid. Són rics en peroxidasa. Abunden molt als teixits. Digereixen complexes antigen-anticòs i augmenten en parasitosi. o Basòfils. 1% del total. Nucli poc lobulat, i grànuls molt grans que es tenyeixen de blau amb colorants bàsics. Alliberen histamina i també heparina. Sembla que participen en els processos al·lèrgics. ₪ Agranulòcits o monomorfonuclears. Tenen un nucli únic i compacte, i no presenten grànuls al seu citoplasma. o Monòcits. 6% del total. Són cèl·lules grans i amb el nucli arronyonat. Quan penetren als teixits, maduren i es converteixen en macròfags, els quals fagociten grans partícules com bacteris i fongs. o Limfòcits. 30% del total. S’encarreguen de liderar la resposta immune cel·lular i funció de cooperació. Tenen forma esfèrica i nucli esfèric i gran. Distingim: ▪ Limfòcits NK (Natural Killer): maten les cèl·lules infectades per virus i tumorals. ▪ Limfòcits B: es diferencien a medul·la òssia. Al detectar un antigen, es transformen en cèl·lules plasmàtiques i produeixen anticossos. 5 BiomedicinaHematologia1r BAT ▪ Carla Carreras Limfòcits T: es diferencien al tim. Distingim: ○ T citotòxiques (CD8+ o Tc) ○ T helper o cooperadores (CD4+ o Th) ○ T supressores o reguladores (Ts) Plaquetes Les plaquetes o trombòcits són fragments cel·lulars petits (2-4 μm), de forma variable i sense nucli, amb una vida mitja de 10 dies. Contenen material contràctil (actina i miosina). Es produeixen per la fragmentació del citoplasma dels megacariòcits. Les seves funcions són recobrir els petits defectes de revestiment endotelial dels vasos i limitar l’hemorràgia, promovent la coagulació local de la sang. El mecanisme d’actuació és a través d’adhesió i agregació plaquetària, formant una placa que tapa la lesió. 2.4.HEMATOPOIESIS És el procés de formació, desenvolupament i maduració dels elements formes de la sang a partir d’un precursor cel·lular comú o indiferenciat. El procés té lloc als òrgans hematopoètics. Al fetus es troben al fetge, i durant la vida en la medul·la òssia (origen mieloide) i al teixit limfàtic (origen limfoide). La proliferació és de tipus amplificada. El control o la regulació de l'hematopoesi té lloc de dues maneres: 1. Local, a través del microambient 2. General, per factors humorals d’estimulació i inhibició: interleucines, factors de creixement, estimuladors de colònies.... Totes les cèl·lules sanguínies deriven de la cèl·lula mare hematopoètica pluripotencial o Stem Cell. A partir d’aquestes, s’originen dos tipus de cèl·lules anomenades unipotencials, que donaran lloc a unitats formadores de colònies (CFU): o CFU- germ (cèl·lula mare mieloide): donarà lloc a la unitat formadora de colònies eritròcits (UCF-E) per una banda, a la de granulòcits i monòcits (UFC-GM) i a la de megacariòcits (UFC-M) a partir de la qual es formaran les plaquetes. o CFU-CLM (cèl·lula mare limfoide): donarà lloc a la UFC-L, que passa de la medul·la a la sang per distribuir-se als òrgans limfoides, transformar-se en limfoblasts, i donar lloc als dos tipus de limfòcits T i B. 6 BiomedicinaHematologia1r BAT Carla Carreras 2.5.COAGULACIÓ SANGUÍNIA La coagulació consisteix en la transformació de la sang de fase líquida a fase sòlida (coàgul) per evitar o aturar una hemorràgia. La formació d’un trombe consisteix en la conversió del fibrinogen (proteïna soluble al plasma) en fibrina (insoluble). Els passos de la coagulació són: 1. Espasme vascular: després del trencament, el vas es contrau, reduint la sortida de sang de les venes. 2. Formació del tap plaquetari: agregació de plaquetes a l’endoteli lesionat i unió de les fibres de col·lagen entre si. Les primeres plaquetes que arriben alliberen factors d’agregació i ATP, provocant l’adhesió d’altres plaquetes formant un trombe i després un tap plaquetari. 3. Formació del coàgul sanguini: 5 minuts després ja hi ha el coàgul primari. S’inicia una cascada de reaccions al plasma, la protrombina passa a trombina, el fibrinogen en fibrina que polimeritza en fibril·les, englobant eritròcits i plaquetes, formant un coàgul gelatinós. 4. Creixement del teixit fibrós: retracció del coàgul per tancar el forat permanentment, En aquest procés intervenen, a més de les plaquetes, 13 factors de coagulació (I-XIII) i els seus cofactors d’activació que actuen conjuntament per formar el coàgul, i la vitamina K necessària per la síntesi de protrombina al fetge. 7 BiomedicinaHematologia1r BAT Carla Carreras 2.6.GRUPS SANGUINIS Els glòbuls vermells presenten a la seva membrana diferents substàncies que poden actuar com a antígens. Es coneixen més de 30 sistemes de grups sanguinis, amb 300 variants conegudes, segons descriu el Banc De Sang de Creu Roja. Els més coneguts són: o sistema ABO, amb quatre tipus de sang: A, B, AB i O o Factor Rh o reshus: comprova l’existència o absència del factor Rh. Cal anar molt amb compte amb el “síndrome del bebè blau”, en mares Rh- amb un primer part amb fill Rh+. També se n’han descrit d’altres en humans, com ara MN o Duffy. S’ha comprovat, per exemple, que la sang Duffy negatiu és més resistent a la malària. La primera transfusió sanguínia de sang exitosa va tenir lloc al 1818 per un obstetra britànic, James Blundell. Una dona que acabava de donar a llum patia hemorràgia, i se li va injectar sang del braç del seu marit. Tant ella com la meitat dels seus pacients van sobreviure. Es creu que la resta van morir per incompatibilitat sanguínia... A l’hora de realitzar una transfusió, cal quela sang seleccionada presenti els mateixos grups sanguinis principals que la persona que l’ha de rebre. Les transfusions de sang entre grups incompatibles provoquen aglutinació i una reacció immunològica que pot desembocar en hemòlisi, anèmia, shock anafilàctic, ja que el pacient secreta anticossos en contra dels antígens del donant. 3.LÍQUIDS INTERSTICIALS El líquid intersticial o tissular és el líquid contingut en l’interstici o l’espai entre les cèl·lules. Una sisena part dels teixits corporals corresponen a l’interstici (9L en l’adult). Aquest líquid banya les cèl·lules dels teixits, proporcionant un medi de repartiment de materials, comunicació intercel·lular i recollida de rebuig metabòlic. L’espai intersticial està ocupat per un gel format per proteoglicans (1%) i el líquid intersticial (99%). Aquest espai constitueix un gran reservori de líquid extracel·lular i impedeix que, per llei de gravetat, s’acumuli a les extremitats inferiors. Està en continu moviment per tot el cos i juga un paper important en els mecanismes homeostàtics, mantenint el medi intern constant. Existeix un gran dinamisme, ja que es renova el 50% del seu contingut cada 24 hores. El líquid intersticial prové dels capil·lars, i per tant el contingut serà semblant al del plasma sanguini però més pobre en proteïnes, ja que aquestes no travessen fàcilment els capil·lars. La composició d’aquest varia en funció dels teixits i parts del cos. Distingim: ◊ Plasma intersticial. És la sang sense presentar elements formes. Es pot obtenir per sedimentació o centrifugació de sang fresca, al afegir un anticoagulant. Les seves funcions són: transport de substàncies, regulació de la temperatura corporal i manteniment de la pressió osmòtica i el ph constants. ◊ Altres líquids intersticials: o Líquid cefaloraquidi: entre les meninges i l’interior del SN, protegint el cervell. 8 BiomedicinaHematologia1r BAT Carla Carreras o Líquid pleural: entre les pleures, els pulmons i la cavitat toràcica. o Humors de l’ull: vitri (entre retina i cristal·lí) i aquós (entre còrnia i cristal·lí). o Líquid de l’oïda: perilimfa (entre laberints) i endolimfa (dins el membranós). 4.LA LIMFA La limfa és un filtrat del plasma que penetra als vasos limfàtics, per tant, la seva composició és molt semblant a la del plasma sanguini, però no conté eritròcits ni plaquetes, mentre que té un elevat contingut de limfòcits, recollits al passar per òrgans limfoides a través dels vasos limfàtics. També hi abunden els macròfags, amb un paper important en la immunitat. Tots els teixits del cos tenen vies limfàtiques que drenen l’excés de líquid directament des dels espais intersticials. La majoria del líquid que surt dels capil·lars arterials circula entre les cèl·lules i torna als capil·lars venosos, però una petita fracció penetra als vasos limfàtics i a través dels capil·lars limfàtics tornarà a la sang. Això és important perquè pels vasos limfàtics poden passar molècules de major pes molecular que les que poden passar per capil·lars venosos. La funció més important dels vasos limfàtics consisteix en retornar proteïnes cap a la circulació general quan aquestes s’escapen dels capil·lars sanguinis a través de porus, i així restableixen la pressió oncòtica del plasma. També constitueix una de les principals vies d’absorció de greixos que provenen del tub digestiu, que es troba emmagatzemada en forma de gotes anomenades quilomicrons. 5.SALUT I MALALTIA 5.1.HÀBITS SALUDABLES En general, les malalties que afecten a la sang i limfa són difícils de prevenir, ja que en molts casos són d’origen congènit. És recomanable fer-se un anàlisi de sang senzill periòdicament on apareixen els nivells de glucosa, colesterol, triglicèrids... que ajudaran a detectar malalties que poden ser més greus en un futur. Els hàbits de salut bàsics serien: - Exercici físic per mantenir el flux sanguini adequat - Higiene personal per prevenir malalties infeccioses - Abstinència de drogues, alcohol, tabac i cafè. El tabac està molt implicat en malalties de l’aparell circulatori (arteriosclerosis). L’alcohol pot comportar dèficit d’ingesta d’àcid fòlic i això una anèmia megaloblàstica. 9 BiomedicinaHematologia1r BAT - Carla Carreras Una dieta equilibrada perquè no es pateixi carències de ferro, àcid fòlic, vitamina K i vitamines del complex vitamínic B, com ara B12. Sobretot en el cas de gent amb risc d’anèmia: dones amb fortes hemorràgies menstruals, embarassades i ancians. 5.2.PRINCIPALS MALALTIES Deficiència de glòbuls vermells en sang, ja sigui per una forta hemorràgia, producció insuficient o destrucció excessiva. El contingut d’hemoglobina en sang és inferior a 130g/l en homes i 120 g/l en dones (OMS). Distingim: o Ferropènica o per falta de ferro, pot ser degut a la dieta o carencial o bé per hemorràgia crònica. Anèmies o Megaloblàstica, on hi ha eritròcits immadurs, grans i nucleats. Deguda al dèficit de vitamina B12 o àcid fòlic. o Hemolítica: augment de la destrucció dels glòbuls vermells, normalment d’origen hereditari. Pot ser falciforme on l’hemoglobina S o amb forma de falç té molta tendència a l’hemòlisi, la talassèmia, on hi ha dificultat per sintetitzar les cadenes per l’hemoglobina... Trastorns del sistema de coagulació, on el sagnat és prolongat i excessiu. o Coagulopaties Congènites: és el cas de les hemofílies, per exemple la A on falta el factor VII o la tipus B on falta el IX, dificultant la coagulació, o bé la malaltia de Von Willebrand, on falta el factor afectant l’adhesió. o Adquirides: per deficiència de vitamina k. 10 BiomedicinaHematologia1r BAT Carla Carreras És la formació de coàguls intravasculars que impedeixen la circulació. Tant pot Trombosis ser arterial o venosa, en funció del lloc on afecti. Si el coàgul afecta a un lloc distant al de la seva formació, parlarem d’embòlia. Trastorn mieloproliferatiu, on es produeixen més plaquetes del compte, Trombocitèmia dificultant la coagulació normal. Símptomes: blaus prolongats, hemorràgies, coàguls, sang a la femta, augment nòduls limfàtics i debilitat. Càncer produït per la transformació maligne de cèl·lules hematopoètiques a la Leucèmies medul·la òssia i la proliferació de cèl·lules anòmales, debilitant el SI. Pot ser limfoproliferativa, si afecta als limfòcits, o bé mieloproliferativa si afecta a granulòcits o monòcits. Ambdues poden ser agudes o cròniques. Avui en dia es tracten amb trasplantament de medul·la òssia combinats amb radio, quimioteràpia o teràpia biològica, transfusió sanguínia o l’ús de medicaments. Són tumors de teixit limfàtic, en limfòcits ja madurs dels teixits. Pot ser: o Limfomes Hodgkin: cèl·lules malignes de limfòcits B. Produeixen inflamació del sistema limfàtic, sobretot ganglis, i impedeixen combatre la infecció. o No Hodgkin: poden ser tant limfòcits B com T, n’hi ha 30 classes i es classifiquen en funció de la seva agressivitat. 11
