Médula ósea

La médula ósea es el sitio principal de la hemopoyesis

La médula ósea ocupa los espacios entre las trabéculas del hueso medular (ver Capítulo 13) y consiste en senos vasculares muy ramificados y un andamiaje de reticulina, con los intersticios llenos de células hemopoyéticas (Fig. 7.20).

Además de su función hemopoyética, la médula ósea, junto con el bazo y el hígado, contiene células macrofágicas fijas, que eliminan los glóbulos rojos viejos y defectuosos de la circulación por fagocitosis. También desempeña un papel central en el sistema inmunitario, ya que es el lugar de maduración de los linfocitos B, que producen anticuerpos (véase el capítulo 8).La médula ósea tiene un conjunto altamente desarrollado de sinusoides vasculares La médula ósea es suministrada por ramas medulares derivadas de la arteria nutritiva del hueso, que perfora el hueso cortical a través de un canal de nutrientes, emitiendo una serie de pequeñas ramas al hueso cortical y medular. Esto se ve aumentado por vasos más pequeños del músculo y el periostio que rodean el hueso, que de manera similar penetran en el hueso cortical. Una red capilar se abre en una serie bien desarrollada de sinusoides de paredes delgadas, que se vacían en un seno central grande. La sangre sale del hueso a través del canal de nutrientes.

Los sinusoides de la médula ósea están revestidos por células planas (células endoteliales), que normalmente recubren los vasos sanguíneos, y se encuentran en una membrana basal discontinua. En algunos lugares, el citoplasma de las células endoteliales es tan delgado que la barrera endotelial es poco más que las capas internas y externas de la membrana celular endotelial. Las células sanguíneas maduras probablemente se adhieran al endotelio sinusoidal de la médula ósea antes de ser liberadas a la circulación.

Las células de soporte de la médula ósea tienen un papel importante en la hemopoyesis

Fuera del endotelio y la membrana basal de los sinusoides de la médula hay una capa discontinua de células de soporte similares a fibroblastos (células reticulares) que sintetizan fibras de reticulina colágena (ver Fig. 4.5), materiales de matriz extracelular y ciertos factores de crecimiento. Las células reticulares tienen procesos citoplasmáticos ramificados extensos, que encierran más del 50% del área de superficie externa de la pared sinusoide. Las células reticulares también se ramifican a lo largo de los espacios hemopoyéticos, formando una matriz regular en forma de esponja, una malla para soportar las células hemopoyéticas.

Al acumular lípidos, las células de soporte reticular pueden transformarse en los adipocitos que se encuentran en la médula ósea.

La matriz extracelular del compartimento hemopoyético contiene fibras gruesas de colágeno, así como laminina y fibronectina, que facilitan la adhesión de las células hemopoyéticas al estroma de la médula ósea. Los proteoglicanos asociados, sulfato de condroitina, ácido hialurónico y sulfato de heparán, también pueden unirse a factores de crecimiento que controlan la hemopoyesis.

Existe un contacto íntimo entre las células sanguíneas en desarrollo y las células estromales de la médula. Se cree que estos contactos entre células son importantes en el control de la hemopoyesis.

La eritropoyesis se asocia con la formación de células precursoras distintas denominadas eritroblastos

Los eritrocitos son la progenie diferenciada terminal de una línea celular de células madre pluripotentes de médula ósea que se dedica únicamente a la eritropoyesis.

A lo largo del camino de la diferenciación de glóbulos rojos, se pueden distinguir ciertos tipos de células morfológicas en frotis de médula rutinarios: proeritroblastos, eritroblastos basofílicos, eritroblastos policromáticos, eritroblastos ortocromáticos y reticulocitos (Fig. 7.21).

La formación de glóbulos rojos se produce en pequeñas islas celulares en la médula ósea

Los glóbulos rojos se forman en pequeñas islas eritroblásticas que consisten en uno o dos macrófagos especializados rodeados de células progenitoras de glóbulos rojos. Los macrófagos tienen procesos citoplasmáticos largos e invaginaciones profundas para acomodar las células eritroides en división, que migran hacia afuera a lo largo del proceso citoplasmático a medida que se diferencian.

Cuando maduran, los glóbulos rojos entran en contacto con el endotelio sinusoidal cercano y se desmayan para entrar en la circulación.

La producción de glóbulos rojos está controlada por eritropoyetina

El término eritron describe la masa completa de glóbulos rojos maduros y sus progenitores. Funciona como un órgano disperso, el número de glóbulos rojos en la sangre circulante está regulado para satisfacer las necesidades de transporte de oxígeno, y la tasa de producción de glóbulos rojos varía con las tasas cambiantes de su eliminación de la circulación.

Este comportamiento está mediado por una serie de factores, pero en particular por el factor de crecimiento eritropoyetina, que ajusta la producción de glóbulos rojos para satisfacer la demanda de oxígeno. La eritropoyetina es secretada principalmente por los riñones en los adultos y por el hígado en el feto.

La producción de eritropoyetina (EPO) es estimulada por la baja tensión tisular de oxígeno (p. ej. hipoxia), cualquiera que sea la causa; el estímulo más común es la anemia, pero otras causas de hipoxia tisular, como las enfermedades cardíacas o pulmonares, también pueden aumentar la producción de eritropoyetina. La eritropoyetina aumenta el número y la actividad proliferativa de las unidades formadoras de colonias eritroides (UFC-E, véase p. 116). La deficiencia de eritropoyetina es un rasgo frecuente de la enfermedad renal crónica, que da lugar a anemia crónica, que puede corregirse mediante el tratamiento con eritropoyetina humana sintética.

La médula ósea requiere ciertos factores para la formación de glóbulos rojos, en particular el hierro (como componente de la hemoglobina), el ácido fólico y la vitamina B12. La falta de cualquiera de estos factores conduce a la formación defectuosa de glóbulos rojos y al desarrollo de anemia (p. 107).

La granulopoyesis se produce con la formación de tipos celulares distintivos en la médula ósea

La formación de glóbulos blancos granulados se denomina «granulopoyesis». Esto ocurre bajo la influencia de citoquinas. El primer precursor reconocible de la formación de neutrófilos es el mieloblasto. Las etapas de maduración posterior a través de promielocitos, mielocitos, metamielocitos y células en banda se muestran en la Figura 7.22.

La maduración de mieloblasto a neutrófilo toma aproximadamente 7-8 días e involucra cinco divisiones celulares entre las etapas de mieloblasto y metamielocitos, después de lo cual no se producen más divisiones de multiplicación y se adquieren la capacidad quimiotáctica, el complemento y los receptores Fc.

Los neutrófilos estructuralmente maduros permanecen en la médula durante aproximadamente 5 días y luego se liberan en la sangre. Después de circular durante aproximadamente 6 h, migran a los tejidos periféricos, donde sobreviven durante 2-5 días a menos que se destruyan antes como resultado de su actividad fagocítica.

El aumento en el número de neutrófilos circulantes puede ocurrir por dos mecanismos

Se mantiene una enorme reserva de neutrófilos almacenados, ligeramente adheridos al endotelio sinusoidal en la médula ósea. Esta reserva se puede movilizar rápidamente cuando hay un proceso de enfermedad. Los estímulos causan una efusión repentina de granulocitos de la médula ósea, lo que lleva a un aumento en el número de neutrófilos sanguíneos (neutrofilia, ver p. 108). Este mecanismo hace frente a una demanda repentina de neutrófilos.

Si es necesario mantener un recuento alto de neutrófilos en sangre, por ejemplo durante una infección bacteriana, hay una mayor proliferación de los precursores de granulocitos en la médula. Esto está regulado por la secreción sistémica de citoquinas, especialmente IL-1, GM-CSF y G-CSF.

La formación de eosinófilos y basófilos se asemeja morfológicamente a la granulopoyesis de neutrófilos

Los eosinófilos se derivan de células progenitoras UFC-Eo bajo la influencia de citoquinas. Los mieloblastos de eosinófilos se asemejan a los mieloblastos de neutrófilos, y hay etapas de desarrollo posteriores comparables. Los eosinófilos son fácilmente distinguibles de los neutrófilos en la etapa temprana de los mielocitos por la aparición de sus gránulos más grandes, la mayoría de los cuales son eosinofílicos, pero algunos son inicialmente basófilos.

Los basófilos se forman a partir de células progenitoras UFC-B. Los mieloblastos basófilos se asemejan a los mieloblastos de neutrófilos; el desarrollo continúa a través de etapas análogas a las de los neutrófilos y eosinófilos. Los gránulos de basófilo se distinguen en la etapa temprana de los mielocitos.

Los monocitos abandonan la médula poco después de la formación, sin acumulación de médula

Los monocitos se derivan de células CFC-M bajo la influencia de citocinas. Se reconocen dos precursores morfológicos de monocitos: el monoblasto y el promonocito. Al menos tres divisiones celulares ocurren antes de que se alcance la etapa de monocitos maduros. Los monocitos maduros abandonan la médula ósea poco después de su formación y no hay reserva. Pasan unos 3 días en la sangre antes de migrar a los tejidos de una manera aparentemente aleatoria; luego son incapaces de volver a entrar en la circulación.

Los precursores linfoides migran a los tejidos linfoides periféricos

Las células linfoides son capaces de dividirse en la vida adulta, cuando la expansión de clones seleccionados es deseable para montar una respuesta inmune específica. Los linfoblastos son linfocitos en división reconocibles, que tienen un núcleo abierto grande, un nucléolo prominente y una pequeña cantidad de citoplasma. Esta división celular tiene lugar en los tejidos linfoides periféricos especializados, discutidos en el Capítulo 8.

Los megacariocitos son células multinucleadas grandes que dan lugar a las plaquetas

Megacariocitos (Fig. 7.23) son las células más grandes observadas en los aspirados de médula ósea, y producen plaquetas por fragmentación citoplasmática.

El precursor del megacariocito en la médula ósea es el megacarioblasto, que duplica sus constituyentes nucleares y citoplasmáticos hasta siete veces sin división celular, cada uno causando un aumento de ploidía, lobulación nuclear y tamaño celular.

La maduración citoplasmática implica la elaboración de gránulos, vesículas y membranas de demarcación (véase más adelante), y la pérdida progresiva de ribosomas libres y retículo endoplásmico rugoso.

El citoplasma de megacariocitos se divide en tres zonas. En primer lugar, la zona perinuclear contiene el Golgi y vesículas asociadas, retículo endoplásmico rugoso y liso, gránulos en desarrollo, centriolos y túbulos fusiformes. Permanece unido al núcleo después de la excreción de plaquetas. En segundo lugar, la zona intermedia contiene un extenso sistema de vesículas y túbulos interconectados (el sistema de membrana de demarcación, DMS), que está en continuidad con la membrana celular y tiene la función de delinear los campos plaquetarios en desarrollo (p. ej. plaquetas potenciales) que, al igual que las plaquetas, son de tamaño desigual. Finalmente, la zona marginal está llena de filamentos citoesqueléticos y atravesada por membranas que se conectan con el DMS.

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