Aplicación de técnicas de análisis hematológico al estudio de la serie roja: UF1 - PDF

UF1. Aplicación de técnicas de análisis hematológico al estudio de la serie roja ¿Qué es eso de la “serie roja”? Serie roja Serie blanca Serie plaquetaria Parámetros relacionados Parámetros relacionados Parámetros relacionados c...

UF1. Aplicación de técnicas de análisis hematológico al estudio de la serie roja ¿Qué es eso de la “serie roja”? Serie roja Serie blanca Serie plaquetaria Parámetros relacionados Parámetros relacionados Parámetros relacionados con los eritrocitos con los leucocitos con las plaquetas Recuento Fórmula Volumen Forma leucocitaria Recuento Volumen Distribución Hemoglobina … 2 Índice del núcleo formativo 1. Eritropoyesis. 2. Estructura y fisiología de los eritrocitos. 3. Parámetros de la serie roja. Métodos de determinación. 4. Alteraciones morfológicas de los hematíes. 5. Anemias. 6. Poliglobulias. 3 Sección 1. Eritropoyesis. 1.1 Precursores eritropoyéticos 1.2 Regulación de la eritropoyesis 4 1. Eritropoyesis Los eritrocitos son el elemento forme más abundante en la sangre. A diferencia de otras células, no tienen núcleo ni orgánulos (ni siquiera retículo endoplasmático ni ribosomas), por lo que no pueden sintetizar proteínas. Al no poder sintetizar sus propios componentes, los eritrocitos van envejeciendo y haciéndose más rígidos y frágiles. Entonces, quedan atrapados en el hígado, el bazo o la médula ósea y allí son destruidos por macrófagos. 5  Rana Loro Tipo de eritrocitos en distintas especies Humano Camello 6 1. Eritropoyesis Los eritrocitos humanos son discos bicóncavos de unos 8 µm de diámetro (a y b). Como algunos capilares son más finos que ese diámetro, una posible explicación de la desaparición del núcleo y los orgánulos es que sólo así los eritrocitos pueden doblarse para circular por vasos estrechos. Los eritrocitos cambian de forma dependiendo de la concentración en sales de la sangre (c y d). 7 1. Eritropoyesis 8 9 1. Eritropoyesis La eritropoyesis es el proceso de producción y maduración de los eritrocitos, y está enmarcado dentro del proceso general de la hematopoyesis. En el desarrollo embrionario, ocurre en el bazo y el hígado (porque el feto aún no tiene huesos). Más adelante tiene lugar casi exclusivamente en la médula ósea. 10 1. Eritropoyesis A lo largo de la eritropoyesis, las células precursoras sufrirán los siguientes cambios hasta convertirse en eritrocitos maduros: Disminución del tamaño celular. Condensación del material genético del núcleo. Expulsión del núcleo. Aumento del volumen citoplasmático. Desaparición de los orgánulos. Aumento de la hemoglobina. 11 1.1 Precursores eritropoyéticos Todas las células sanguíneas proceden de células madre multipotentes. Pero un momento… ¿Qué son las células madre? 12 Células madre Las células madre son células que pueden convertirse en cualquier tipo de célula o bien replicarse para dar más células madre. Pensad que todas las células de todos los tejidos de una persona provienen de una única célula: el cigoto. El cigoto es una célula madre totipotente, porque puede transformarse en todos los tipos de células que existen. 13  Células madre Cuando las células madre van sufriendo modificaciones, ya no pueden volver a ser totipotentes. Dicho de otro modo, a medida que las células madre se van especializando ya no pueden “volver atrás”. Las células totipotentes del cigoto pasan a ser multipotentes en el embrión; pueden originar distintos linajes celulares, pero no un organismo completo. 14 Células madre La gástrula (etapa desarrollo embrionario) está formada por células madre pluripotentes: células que pueden dar linajes celulares concretos, pero no cualquier tipo de célula. 15 Células madre Las células madre multipotentes sólo pueden dar lugar a ciertas células de su mismo linaje. Por ejemplo, una célula del ectodermo nunca podrá convertirse en célula muscular, pero sí en célula epidérmica o en neurona. Las células multipotentes que quedan en la médula ósea son las células madre hematopoyéticas, es decir, las células madre que darán lugar a todos los tipos de células de la sangre. 16 Células madre 17  1.1 Precursores eritropoyéticos Todas las células sanguíneas menos los linfocitos proceden, concretamente, de precursores mieloides o mieloblásticos. Eritroblasto Eritroblasto Eritrocito basófilo normoblasto maduro Eritroblasto Proeritroblasto Reticulocito policromatófilo 18 1.1 Precursores eritropoyéticos Nombre de la célula Características Células muy grandes, con un núcleo que ocupa casi todo el Proeritroblasto citoplasma y un citoplasma basófilo. Algo más pequeño que el proeritroblasto, aún con un gran núcleo y Eritroblasto basófilo citoplasma basófilo. Aumenta la cantidad de hemoglobina en el citoplasma, y éste Eritroblasto policromatófilo empieza a teñirse con tintes ácidos. El núcleo es más pequeño. Ya es del tamaño de un eritrocito maduro, con un núcleo muy Eritroblasto normoblasto pequeño y oscuro. Es mayormente acidófilo. Pierden el núcleo, pero mantienen inclusiones de ribosomas y ARN. Reticulocito Sale de la médula ósea para convertirse en eritrocito. Tras 1-2 días en el torrente sanguíneo, el reticulocito termina de Eritrocito maduro sintetizar hemoglobina y adquiere la forma del eritrocito maduro (disco bicóncavo). 19 1.1 Precursores eritropoyéticos La eritropoyesis dura, aproximadamente, entre 7 y 9 días. Los eritrocitos tienen una vida de unos 120 días en el torrente sanguíneo. Tras esto, son degradados por macrófagos y sus componentes se reutilizan. normoblasto 20 21 1.1 Precursores eritropoyéticos En la médula ósea, este proceso tiene lugar en unas estructuras llamadas islotes eritroides. Los islotes eritroides son acumulaciones de células mieloides en torno a un macrófago, que es esencial para la maduración de los eritrocitos porque produce ferritina (hierro para la hemoglobina). 22  1.2 Regulación de la eritropoyesis La eritropoyesis se regula con muchas señales químicas que actúan simultáneamente y de una forma muy compleja. La sustancia reguladora mejor conocida y más importante es la hormona eritropoyetina (EPO), que se produce en el riñón. La eritropoyetina tiene una triple función: Estimular la diferenciación de células multipotentes en precursores mieloides. Estimular la diferenciación de los precursores mieloides en proeritroblastos. Estimular la producción de hemoglobina. 23 UF1. Análisis de células sanguíneas 1.2 Regulación de la eritropoyesis Pero, ¿qué es lo que le dice al riñón cuándo hay que producir eritropoyetina? Principalmente, la concentración de oxígeno en sangre: Si la concentración Aumenta la síntesis de oxígeno en los de EPO tejidos disminuye Si la concentración Disminuye la síntesis de oxígeno en los de EPO tejidos aumenta 24 Regulación de la producción de eritrocitos mediada por eritropoyesis La eritropoyetina La eritropoyetina, es una hormona que se sintetiza en las células peritubulares del riñón y, estadios más tempranos, en el hígado. Actúa a nivel de la médula ósea, en los precursores de la unidad formadora de la colonia eritróide. El eritrocito empieza a dispersar receptores en la superficie de membrana para la eritropoyetina la que activa una serie de cascadas de transducción de señales intercelulares que inicialmente producen la síntesis de hemoglobina y hace que los reticulocitos actúen de manera más rápida y sean liberados a la circulación. Dentro de los factores que afectan las concentraciones de eritropoyetina en la sangre están la anemia, cambios en las curvas de saturación de hemoglobina, flujos renales lentos y una serie de hormonas. La eritropoyetina es una hormona de naturaleza protéica y con decorados de azúcares Importancia funcional de las glicosilaciones ( sitios decorado con azúcares) La N-glicosilación de una proteína se da por unión de un glicano al grupo amino del aminoácido asparagina, mientras que la O-glicosilación consiste en la unión de monosacáridos al hidroxilo de los aminoácidos serina o treonina. Ambas modificaciones tienen lugar en el retículo endoplasmático. Si bien aún no se conoce la función de la O-glicosilación en Ser126, las N-glicosilaciones de Epo cumplen un rol esencial en su actividad biológica el cual que se reduce a un 10% en ausencia de estos azúcares.. Cada una de las N-glicosilaciones de Epo presenta tres unidades funcionales (Ng et al., 2003), esquematizadas en la figura anterior El núcleo principal está compuesto por glucosaminas, y tiene como función mantener la conformación de la cadena polipeptídica. La porción ramificada confiere estabilidad en circulación, y su grado de ramificación correlaciona positivamente con la actividad biológica de Epo in vivo. El componente terminal consiste en ácido siálico y unidades repetidas de poli-N- acetilgalactosamina. Es importante para la unión de Epo a su receptor y correlaciona directamente con la actividad biológica de Epo in vivo. Sitios de expresión de la eritropoyetina, una citoquina Las citoquinas son proteínas capaces de estimular el crecimiento y/o desarrollo. Si bien durante la etapa fetal la expresión y secreción de Epo es predominantemente hepática, tras el nacimiento el riñón se convierte en el sitio primario de producción. Los mecanismos que regulan el switch entre expresión hepática y renal aún no se conocen. Se estima que alrededor del 10% de la Epo circulante es de origen no renal. Se han detectado niveles de expresión de esta citoquina en bazo, pulmón, testículo y cerebro, sin diferencias estructurales o de actividad biológica entre las Epo provenientes de estos sitios de secreción secundarios y las Epo renal o hepática. En el sistema nervioso, el ARNm de Epo se expresa principalmente en corteza e hipocampo, siendo las neuronas y los astrocitos los tipos celulares secretores. Tanto en cerebro como en testículo, la Epo se encuentra separada de la circulación general mediante la barrera hematoencefálica y hematotesticular, respectivamente, lo que sugiere una acción paracrina no relacionada con la eritropoyesis.  Regulación de la expresión de la eritropoyetina El gen de Epo presenta en su extremo 3’ una secuencia regulatoria denominada elemento de respuesta a hipoxia (HRE, hypoxia response element), a la que es capaz de unirse una familia de proteínas conocidas como factor inducible por hipoxia (hypoxia-inducible factor, HIF). La expresión de estos HIFs ―a los que se considera los reguladores fisiológicos de la Epo― está modulada por la tensión de oxígeno. Estos factores de transcripción son heterodiméricos, formados por una proteína sensible a la tensión de oxígeno (HIF-α) y una subunidad constitutiva (HIF-β). El representante más importante de esta familia de factores de transcripción es el HIF-1. Factores de transcripción/regulación de expresión mediados por proteínas conocidas como factor inducible por hipoxia (hypoxia- inducible factor, HIF). HIF-1 es un heterodiméricos, formados por una proteína sensible a la tensión de oxígeno (HIF-α) y HIF-β HIF-α una subunidad constitutiva (HIF-β). El ARNm de HIF-1α se expresa en forma constitutiva en normoxia, pero su proteína es rápidamente degradada en proteasoma tras la unión de la proteína von Hippel-Lindau (pVHL). El reclutamiento de esta proteína requiere la hidroxilación de ciertos residuos prolina de HIF-1α por proteínas dependientes de hierro y oxígeno. En normoxia, estos residuos prolina de HIF-1α se encuentran hidroxilados, con lo cual la pVHL puede unirse y desencadenar la eliminación de HIF-1α. En hipoxia, en cambio, la pVHL no puede unirse a HIF-1α, que se acumula en el núcleo, heterodimeriza con HIF-β y recluta al coactivador p3000, formando un complejo que se une al enhancer de Epo y estimula su transcripción (Jelkmann et al., 2004). 1. ¿Qué ocurre con la EPO si por mutaciones se eliminan algunas de las asparaginas, serinas y treoninas que la componen y qué ocurrirá con su funcionamiento? 2. ¿Por qué HIF-1 no está sintetizando ARNm todo el tiempo y cómo ocurre esta regulación? 3. Si la principal fuente de producción de EPO es el riñon pero esta citoquina también se encuentra en el cerebro y es incapaz de atravesar la barrera hematoencefálica, puede tener una acción complementando la EPO total necesaria para generar la eritropoyesis? Justificar. 4. ¿De qué se compone la médula ósea y por qué la EPO tiene acción en este sitio? 5. Enumera en qué situaciones se produce EPO. 6. ¿Qué es la EPO recombinante y cómo crees que se produce? Justifica, pensando en BIOMOL, en qué tipo de sistemas deberias producirla. 7. Busca al menos 3 enfermedades en donde sea necesaria la administración de EPO recombinanten. 1.2 Regulación de la eritropoyesis El efecto principal de la EPO es el aumento del número de eritrocitos en sangre, con la consiguiente mejora en el transporte de oxígeno en el cuerpo. 34 1.2 Regulación de la eritropoyesis ¿Qué es el mal de altura? ¿Cómo se puede combatir? ¿Cuánto dura? 35 1.2 Regulación de la eritropoyesis El mal de altura es una reacción del  Barcelona: 12 m de altitud. cuerpo a la falta de oxígeno en lugares por encima de los 2400 m.  Valladolid: 698 m de altitud (no llegaríais a sentir el mal de altura). Después de 4 días la persona con mal de altura deja de tener los 698-12=686 síntomas más incómodos (mareo, dolor de cabeza, náuseas y 0,686*11,4=7,8 vómitos). Si os fueseis a vivir a Valladolid tardaríais La aclimatación completa requiere semanas. Los días necesarios se una semana en producir los eritrocitos calculan multiplicando la altitud en necesarios para compensar la disminución kilómetros por 11.4 días. de oxígeno. 36 1.2 Regulación de la eritropoyesis Si vais de viaje a Cusco (Perú), que está a 3400 m… 3,4*11,4= 38,76 días 37 1.2 Regulación de la eritropoyesis Hay otras sustancias que controlan la producción de eritrocitos, pero no son tan bien conocidas como la eritropoyetina. Las citoquinas son señales químicas Algunas vitaminas, como la B12 o la B9, producidas por los linfocitos. Algunas parecen tener un papel importante en la citoquinas estimulan la diferenciación de maduración de eritroblastos. células mieloides en eritrocitos. 38 Repaso: Eritropoyesis vs Eritropoyetina  Eritropoyesis La eritropoyesis es el proceso de formación de eritrocitos. Comienza en la medula ósea y está regulada por la hormona eritropoyetina (EPO). A partir de una célula madre se forman los proeritroblastos. De ellos derivan los eritroblastos, que en divisiones sucesivas llegarán a formar reticulocitos que en su fase madura serán vertidos a la sangre para formar el glóbulo rojo. Brotes y colonias eritroides Diferenciación eritróide. El progenitor eritróide-megacariocítico (PEM), da lugar a unidades formadoras de brote eritróide (BFU-E), quienes a su vez originan unidades formadoras de colonias eritróides (CFU-E), para posteriormente dar lugar a Progeinitor eritroide- proeritroblastos (PE), eritroblastos basofílicos (EB), eritroblastos policromatofílicos megacariocito (EPC), eritroblastos ortocromáticos (EO), reticulocitos (RET) y células eritróides maduras Ciclo de vida de los eritrocitos El ciclo de vida de los eritrocitos comprende tres etapas: producción madurez destrucción. La producción de eritrocitos (eritropoyesis) es un subproceso de la hematopoyesis, la cual ocurre en la médula ósea, Las fases tempranas de la hematopoyesis dan como resultado una célula progenitora eritroide, denominada UFC-E (unidad formadora de colonias eritrocíticas). Esto marca el inicio de la eritropoyesis, un proceso impulsado principalmente por la hormona eritropoyetina. Las UFC-E se encuentran dentro de islotes eritroides (eritroblásticos) dentro de la médula ósea, donde se replican y diferencian a eritrocitos maduros. El proceso de diferenciación produce numerosas generaciones de células; proeritroblastos, eritroblastos, reticulocitos y eritrocitos. Cada nueva población celular se asemeja más y más a los eritrocitos maduros. Puntos clave sobre la eritropoyesis Proeritroblasto Núcleo eucromático con un nucléolo prominente. Contiene numerosos ribosomas para sintetizar las subunidades de hemoglobina. Eritroblasto Citoplasma intensamente basófilo debido a que basófilo contiene incluso más ribosomas para sintetizar subunidades de hemoglobina Eritroblasto Citoplasma basófilo con múltiples campos policromatófilo acidófilos. Es la primera generación que contiene moléculas de hemoglobina (campos acidófilos) Eritroblasto Son altamente acidófilos dada la gran cantidad de acidófilo agregados de hemoglobina. Su diferenciación termina con la expulsión del núcleo Reticulocito Célula anucleada que se tiñe con azul de cresil. Contiene polirribosomas Eritrocito Célula anucleada desprovista de orgánulos. Contiene solo moléculas de hemoglobina Sección 2. Estructura y fisiología de los eritrocitos. 43 2. Estructura y fisiología de los eritrocitos Los eritrocitos son células: Sin núcleo. Con forma bicóncava. Llenos de hemoglobina. Especializados en transportar oxígeno y dióxido de carbono. Muy elásticos y deformables. 44 2. Estructura y fisiología de los eritrocitos Cada molécula de hemoglobina lleva 4 grupos hemo, y cada grupo hemo puede transportar una molécula de oxígeno. Las cuatro moléculas de oxígeno no se unen a la hemoglobina a la vez, sino que lo hacen de forma secuencial. La unión de una molécula de oxígeno a un grupo hemo facilita la siguiente, y así sucesivamente. 45 2. Estructura y fisiología de los eritrocitos En los pulmones (donde la concentración de oxígeno es muy elevada), la hemoglobina se satura casi completamente de oxígeno. Al llegar a los tejidos, donde la concentración de oxígeno es baja, la hemoglobina pierde afinidad por el oxígeno y lo libera. La liberación de O2 en los tejidos está favorecida por el efecto Bohr. 46 47 2. Estructura y fisiología de los eritrocitos Como curiosidad… La hemoglobina es más afín al monóxido de carbono (CO) que al oxígeno (O2). El monóxido de carbono se libera en combustiones de gas, carbón, tabaco, madera, etc. Cuando una persona permanece mucho tiempo en una habitación sin ventilar junto a una estufa se intoxica con monóxido de carbono; la hemoglobina se une al CO y los tejidos mueren por la falta de oxígeno. 48 El sistema ABO El sistema ABO se basa en la existencia de tetrasacáridos presentes en proteínas ó lípidos de la membrana de los eritrocitos. Dichos grupos sólo se diferencian en el glúcido terminal, debido a la presencia o ausencia de 2 transferasas específicas. ? Antigeno A Antigeno B Antigeno O u H ¿Y el grupo AB? Nuestro sistema inmuno sólo formará anticuerpos contra el antígeno que no esté presente en la membrana de los eritrocitos. Por ejemplo, una persona del grupo A reconoce el antígeno A como propio, pero si recibe una transfusión de un donante del grupo B, el antígeno B será reconocido como foráneo y los eritrocitos serán destruidos por el sistema inmune. Ahora es fácil entender por qué el grupo O es el donante universal y el grupo AB el receptor universal.  El sistema Rh se basa en la existencia del antígeno Rhesus D (nombre que proviene del mono Rhesus): + si el antígeno está presente y – si está ausente. Existe un problema de compatibilidad cuando una mujer Rh- da a luz a un bebé Rh+ (antígeno proveniente del padre), ya que la mujer producirá anticuerpos contra el Rh que atacarán a los eritrocitos del feto. Br J Haematol, Volume: 179, Issue: 1, Pages: 10-19, First published: 16 May 2017, DOI: (10.1111/bjh.14757) Membrana celular del Eritrocito La membrana celular de los eritrocitos es un bicapa lipídica que contiene dos tipos de proteínas de membrana: integrales y periféricas. Las proteínas integrales son más numerosas y se extienden a lo largo del espesor de la membrana, atravesándola. Estas proteínas ligan a la hemoglobina y sirven como punto de anclaje para el citoesqueleto de los glóbulos rojos. Las proteínas integrales también son las que expresan los antígenos para los grupos sanguíneos ABO. Las combinaciones posibles entre estos antígenos pueden dar origen a 4 grupos sanguíneos: A, B, O y AB. Además, la membrana celular puede o no poseer el antígeno Rh. Si una persona posee Rh en sus eritrocitos, el grupo sanguíneo será Rh positivo (por ejemplo, AB+). Por el contrario, si el antígeno está ausente, el grupo será Rh negativo (por ejemplo AB -). Los antígenos de superficie de los eritrocitos son extremadamente importantes para las transfusiones sanguíneas. Las proteínas periféricas se proyectan solo hacia el citoplasma, ya que se ubican en la superficie interna de la membrana. Estas proteínas están interconectadas por numerosos filamentos intracelulares, formando una compleja red citoesquelética a lo largo del área interna de la membrana. Esta red proporciona elasticidad y fuerza a los eritrocitos, permitiéndoles pasar incluso a través de los más pequeños capilares de nuestro cuerpo sin romperse.  Enfermedades del sistema eritrocitario La anemia es un síndrome que se caracteriza por la baja capacidad de oxígeno transportado en la sangre, debido al número insuficiente de glóbulos rojos o debido a una anormalidad en los eritrocitos o en la hemoglobina. Anemia por deficiencia de hierro: Es la anemia más común y se da debido a una dieta o una absorción insuficiente de hierro, por lo que no es posible la formación de hemoglobina, para la cual se necesita hierro. Anemia aplástica: Se da cuando la médula ósea tiene dificultad para fabricar células sanguíneas. Anemia ferropénica: Causada por deficiencia de hierro. Anemia perniciosa: Este tipo de anemia se produce debido a una dificultad para la absorción por parte del organismo de la vitamina B12, la cual es imprescindible para la fabricación de hemoglobina. La malaria es causada por un parásito que permanece parte de su ciclo de vida en los eritrocitos y se alimenta de hemoglobina. Macrocitosis: Aumento del tamaño de los eritrocitos. Síndrome hemolítico y entidades asociadas Anemia hemolítica Hemoglobinopatías Talasemia Anemia falciforme, es una enfermedad genética que lleva a la producción de eritrocitos malformados. 2. Estructura y fisiología de los eritrocitos Preguntas de ¿Por qué cambia de color el citoplasma de los precursores investigación: de los eritrocitos en la eritropoyesis? (con la tinción) Teniendo en cuenta que los eritrocitos no tienen mitocondrias ¿de dónde obtienen la energía para sobrevivir? Si hemos dicho que los macrófagos reciclaban el hierro que obtenían al fagocitar eritrocitos viejos, ¿por qué tenemos que adquirirlo en nuestra dieta? 56 Sección 3. Parámetros de la serie roja. Métodos de determinación. 3.1 Índices eritrocitarios primarios 3.2 Índices eritrocitarios secundarios 3.3 Reticulocitos 3.4 Velocidad de sedimentación globular 57 3. Parámetros de la serie roja Parte de la información que aporta el hemograma está referida a parámetros relacionados con los eritrocitos. Existen dos tipos de índices eritrocitarios: Índices eritrocitarios primarios, que se establecen directamente de la muestra de sangre. Índices eritrocitarios secundarios, que se calculan a partir de los primarios. 58 3.1 Índices eritrocitarios primarios Los índices eritrocitarios primarios son tres: Recuento de hematíes. Hemoglobina. Hematocrito. 59 3.1 Índices eritrocitarios primarios Recuento de hematíes Se define como el número de hematíes presentes Recuento normal por unidad de volumen sanguíneo Normalmente se expresa en millones/µl. Hombres: 4,5 – 6 mill/µl Un recuento bajo se considera una anemia, y un Mujeres: 3,8 – 5 mil/ µl recuento muy alto una poliglobulia. 60  3.1 Índices eritrocitarios primarios El recuento de hematíes suele hacerse de forma automatizada con una máquina de hemograma, pero también puede contarse manualmente con una cámara de Neubauer. 61 ¿Qué es la cámara de Neubauer? Es un portaobjetos especial diseñado para contar células. No sólo se utiliza en hematología (también lo veremos en Bio Molecular). La cámara de Neubauer tiene dos zonas de conteo con una cuadrícula microscópica tallada con la ayuda de un diamante. 62 ¿Qué es la cámara de Neubauer? 63 ¿Qué es la cámara de Neubauer? 64  Así se hace el recuento de hematíes de forma manual: ¿Por qué se diluye la muestra? ¿Para qué es el formaldehído? ¿Qué microscopio está utilizando? https://www.youtube.com/watch?v=G0wmfyn3hqA&ab_channel=SFPIEUV 65 3.1 Índices eritrocitarios primarios Hemoglobina 1. Se mezcla sangre anticoagulada con el reactivo de Drabkin. La concentración de hemoglobina 2. El reactivo interactúa con la se expresa normalmente en g/dl. hemoglobina y origina ciano- metahemoglobina, que es de Para medirla, se usa el método de color rojo. la ciano-metahemoglobina. 3. Se deja actuar 10 minutos. 4. Se mide la absorbancia a 540 nm en un espectrofotómetro. 66 3.1 Índices eritrocitarios primarios 67 3.1 Índices eritrocitarios primarios Hemoglobina También pueden utilizarse hemoglobinómetros automáticos. 68 3.1 Índices eritrocitarios primarios / hemoglobina Hemoglobina En algunos análisis de sangre se tiene en cuenta el tipo de hemoglobina más abundante. Los distintos isotipos se pueden separan por electroforesis. Insotipos existentes: Hb A1: Formada por dos globinas α y dos β. Debe ser Algunos niños tienen una mutación el 96-98% de la Hb. que les impide sintetizar globina α y casi toda su hemoglobina es A2 o F. Hb A2: Formada por dos globinas α y dos globinas δ. Debe ser menos del 2,5 % Estas hemoglobinas no transportan tan bien el oxígeno. Hb F: Formada por dos globinas α y dos globinas γ. Es abundante en fetos, pero en adultos es menos del 0,8%. 69 3.1 Índices eritrocitarios primarios Hematocrito 1. Se toma sangre anticoagulada con un capilar, Es el volumen de sangre llenando ¾ partes de su longitud. 2. Se sellan los extremos con plastilina. ocupado por eritrocitos. 3. Se centrifuga junto con otros capilares. Se expresa en porcentaje. 4. Se mide la altura de la columna formada en el capilar. Puede hacerse de forma manual o automática. El intervalo de normalidad es 36%-53% 70 3.1 Índices eritrocitarios primarios / hematocrito https://www.youtube.com/watch?v=ZvwIzkMU6qI&ab_channe l=DepartamentodePatolog%C3%ADaFMVZUNAM 71 3.1 Índices eritrocitarios primarios 72 3.2 Índices eritrocitarios secundarios Los índices eritrocitarios secundarios se calculan a partir de los primarios. Índices relacionados con los Índices relacionados con la eritrocitos: hemoglobina: Volumen corpuscular medio. Hemoglobina corpuscular media. Amplitud de la distribución del Concentración corpuscular media de tamaño eritrocitario. hemoglobina. 73 3.2 Índices eritrocitarios secundarios Índices relacionados con los eritrocitos Volumen corpuscular medio Amplitud de la distribución del tamaño (VCM) eritrocitario (ADE) Mide la variación del volumen de los eritrocitos. Mide el tamaño medio de los eritrocitos. Esta medida la toman los equipos Se mide en femtolitros (10-15 litros). automáticos, que pueden analizar el volumen de cada eritrocito. 𝐻𝑒𝑚𝑎𝑡𝑜𝑐𝑟𝑖𝑡𝑜 𝑑𝑒𝑠𝑣𝑖𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑒𝑠𝑡á𝑛𝑑𝑎𝑟 𝑉𝐶𝑀 𝑉𝐶𝑀 = × 10 𝐴𝐷𝐸 = × 100 𝑅𝑒𝑐𝑢𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑒𝑟𝑖𝑡𝑟𝑜𝑐𝑖𝑡𝑜𝑠 𝑚𝑒𝑑𝑖𝑎 𝑉𝐶𝑀 74 3.2 Índices eritrocitarios secundarios Índices relacionados con la hemoglobina Hemoglobina corpuscular media Concentración corpuscular media de (HCM) hemoglobina (CCMH) Mide la cantidad media de hemoglobina en Mide la masa de hemoglobina en un cada eritrocito, en pg/célula. volumen de eritrocitos determinado. Se calcula a partir de la concentración de Se expresa en g/dl. hemoglobina. 𝐻𝑒𝑚𝑜𝑔𝑙𝑜𝑏𝑖𝑛𝑎 𝐻𝑒𝑚𝑜𝑔𝑙𝑜𝑏𝑖𝑛𝑎 𝐻𝐶𝑀 = × 10 𝐶𝐶𝑀𝐻 = × 100 𝑅𝑒𝑐𝑢𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑒𝑟𝑖𝑡𝑟𝑜𝑐𝑖𝑡𝑜𝑠 𝐻𝑒𝑚𝑎𝑡𝑜𝑐𝑟𝑖𝑡𝑜 75 3.2 Índices eritrocitarios secundarios Amplitud de la Volumen distribución corpuscular medio eritrocitaria Estos son los valores 80-100 fL normales para cada 10,6-14,7% índice secundario. Vamos a pensar un Concentración poco en qué Hemoglobina quieren decir… corpuscular media corpuscular media de hemoglobina 26,3-33,8 pg/cel 32-36 g/dL 76 Reticulocitos 77 3.3 Reticulocitos Las máquinas de hemograma modernas pueden contar el porcentaje de reticulocitos presentes en la sangre, y calcular con esos datos varios índices reticulocitarios. Para hallar el porcentaje de reticulocitos de forma manual… Realizamos una tinción con azul cresil brillante. Extendemos la sangre. Miramos el frotis con el objetivo 100x y aceite de inmersión. Contamos 2000 células y calculamos el porcentaje de reticulocitos. 78 3.3 Reticulocitos 79 3.3 Reticulocitos Los analizadores automáticos calculan los siguientes índices reticulocitarios, siguiendo las mismas fórmulas empleadas para calcular los índices eritrocitarios. Volumen corpuscular medio reticulocitario (VCMr): su valor normal es 101-119 fL. Concentración corpuscular media de hemoglobina reticulocitaria (CCMHr): su valor normal es 23-29 g/dL. Contenido de hemoglobina de los reticulocitos (CHr): su valor normal es 25-30 pg. ¿Notas alguna diferencia en las cifras normales de los índices reticulocitarios con respecto de los eritrocitos? ¿Por qué puede ser? 80 3.4 Velocidad de sedimentación globular Es la velocidad a la que sedimentan los glóbulos rojos en un periodo de tiempo determinado, normalmente una o dos horas. Para calcularla, se emplea el método de Westergreen: Obtener una muestra de sangre anticoagulada con citrato sódico al 3,8% en una proporción 4:1 ( tubo con tapón negro). Echar la sangre en una pipeta de Westergreen colocada formando un ángulo de 90º con respecto a la superficie. Medir los milímetros que sedimenta en una hora. 81 3.4 Velocidad de sedimentación globular https://www.youtube.com/watch?v=l8WYwNDVQHM 82 Sección 4. Alteraciones morfológicas de los hematíes. 4.1 Del tamaño 4.2 De la forma 4.3 Del color 4.4 Inclusiones 83  4.1 Alteraciones del tamaño Los glóbulos rojos Anisocitosis. Los glóbulos rojos son de diferente tamaño. normocíticos tienen: Se produce, por ejemplo, en los pacientes transfundidos. Diámetro longitudinal: 7-8 µm Microcitosis. Los glóbulos rojos son más pequeños de lo Diámetro transversal: en la normal (en diámetro y volumen). Las causas más periferia de 2-2,5 µm y de 1 µm en el centro de la célula comunes son la anemia por deficiencia de hierro y la Superficie: 120-140 µm2 talasemia. Volumen: 80-100 µm3 Macrocitosis. Los eritrocitos poseen un diámetro mayor a 8 µm y un volumen superior a 100 µm3. Se produce en el alcoholismo y hepatopatías crónicas. Megalocitosis. Son eritrocitos cuyo diámetro longitudinal es superior a 11µm. Tiene lugar en las anemias megaloblásticas. 84  Macrocitosis Anisocitosis Megalocitosis Microcitosis 85 4.2 Alteraciones de la forma Poiquilocitosis. Es el término general que define la desigualdad o variabilidad de la forma de los hematíes. Acantocitosis. Patología en la que aparecen glóbulos rojos con espículas de longitud y posición irregular (llamados acantocitos). Dianocitosis. Se trata de hematíes planos, con forma de sombrero mejicano (dianocitos). Vistos de frente parecen una diana. 86 La acantocitosis se debe a enfermedades hereditarias o a la deficiencia de vitamina E. 87 Los dianocitos se forman cuando hay poca hemoglobina en relación al volumen celular del eritrocito. 88  4.2 Alteraciones de la forma Drepanocitosis. Presencia de eritrocitos con forma de hoz (denominados depranocitos o eritrocitos falciformes). Eliptocitosis. Presencia de hematíes con forma elíptica y oval (eliptocitos u ovalocitos). 89 90 4.2 Alteraciones de la forma Equinocitosis. Consiste en la existencia de unos hematíes con espículas cortas y distribuidas regularmente a lo largo de toda su superficie (equinocitos o hematíes crenados). Esferocitosis. Se produce cuando aparecen hematíes de forma esférica (esferocitos). Suelen ser más pequeños de lo normal (microesferocitos). 91 4.2 Alteraciones de la forma Esquistocitosis. Consiste en la presencia de hematíes fragmentados (esquistocitos). Estomatocitosis. Aparecen glóbulos rojos con una invaginación central en forma de boca (estomatocitos). Son discos unicóncavos. 92 4.2 Alteraciones de la forma Excentrocitosis. Aparecen hematíes con hemoglobina concentrada en uno de los polos (excentrocitos). Keratocitosis. Consiste en la presencia de eritrocitos con dos espículas en su superficie (keratocitos). 93  4.3 Alteraciones del color Los hematíes normocrómicos se tiñen con eosina de color rosado. La coloración es más intensa en los bordes que en el centro. Las alteraciones del color más habituales son: Anisocromía. Falta de uniformidad en la coloración de los hematíes. 94 4.3 Alteraciones del color Hipocromía. Eritrocitos pálidos, con aumento de la claridad central (eritrocitos hipocrómicos o anulocitos). Hipercromía. Los hematíes están intensamente coloreados (hematíes hipercrómicos). Policromasia. Presencia de reticulocitos, que tienen una coloración ligeramente basófila (se tiñen de azul). 95 4.3 Inclusiones en eritrocitos Los glóbulos rojos normales son homogéneos y sólo contienen hemoglobina en su interior. Si encontramos otras cosas, pueden ser: Sustancia granulofilamentosa. Trama granulosa procedente de los restos ribosómicos. Se tiñe con azul de cresil brillante. Es propia de los reticulocitos. Cuerpos de Howell-Jolly. Se trata de un pequeño residuo del núcleo, con apariencia de grumo de color oscuro. Se produce en personas a las que se les ha quitado el bazo y en ciertas anemias. 96  4.3 Inclusiones en eritrocitos Cuerpos de Heinz. Precipitados de hemoglobina en la periferia de los hematíes. Se tiñen de color púrpura con la tinción de cristal violeta. Corpúsculos de Pappenheimer. Se trata de acúmulos de hemosiderina. Se tiñen de azul con el colorante de Perls (azul de Prusia). *Hemosiderina: pigmento pardo-amarillento derivado de la hemoglobina cuando hay exceso de hierro en el cuerpo son reservorios de hierro. 97 4.3 Inclusiones en eritrocitos Punteado basófilo. Aparece como gránulos redondeados o irregulares, dispersos por todo el glóbulo rojo. Se trata de agregados ribosómicos o precipitados de cadenas de globinas libres. 98 4.3 Inclusiones en eritrocitos Anillos de Cabot. Están formados por restos de la membrana nuclear o de microtúbulos. Consisten en una especie de hilos basófilos, que adoptan una forma de anillo o de ocho y que pueden ocupar toda la periferia celular. 99 4.3 Inclusiones en eritrocitos Inclusiones parasitarias. Consiste en la presencia de distintas formas evolutivas de parásitos como los del género Plasmodium (causante de la malaria). 100 Sección 5. Anemias 5.1 Clasificación morfológica y etiopatogénica 5.2 Principales tipos de anemias 5.3 Pruebas de laboratorio para el estudio de las anemias 101 5. Anemias La anemia es la disminución de la concentración de hemoglobina en la sangre por debajo de los límites aceptados como Anemia viene del griego; normales según la edad y el sexo. An (sin) hema (sangre) La causa de la disminución de hemoglobina puede ser multifactorial: Hay menos eritrocitos normales de los que Umbral: 13g/dL hombres debería. 12g/dL mujeres El número de eritrocitos es normal pero su 11g/dL embarazadas concentración en Hb es baja. y niños. 102 5. Anemias Las manifestaciones características de las personas anémicas son: Palidez de la piel y las mucosas: debido a la vasoconstricción cutánea y a la desviación de la sangre de la piel y el riñón a los órganos vitales. Manifestaciones circulatorias: taquicardia, palpitaciones y aumento de la presión diferencial. Manifestaciones neuromusculares: cefalea, vértigo, mareos, visión nublada, astenia (debilidad), disminución de la capacidad de concentración y dolor muscular. Disnea (dificultad para respirar) 103 5. Anemias 104 5.1 Clasificación morfológica y etiopatogénica Clasificar las anemias es muy complicado. Normalmente, se atiende a dos criterios para ordenar todos los tipos de anemias conocidos: Morfológicos Etiológicos (según el VCM de (según la causa los eritrocitos) de la anemia) 105 5.1 Clasificación morfológica y etiopatogénica CLASIFICACIÓN MORFOLÓGICA Se basa en el tamaño de los hematíes, por lo que el índice eritrocitario que usamos para discriminar entre los distintos tipos es el VCM (volumen corpuscular medio). Hay 3 tipos: Microcíticas: VCM 100 fL 106 5.1 Clasificación morfológica y etiopatogénica CLASIFICACIÓN ETIOPATOGÉNIICA Se basa en las alteraciones fisiológicas que causan la anemia. Hay dos grandes grupos: Anemias regenerativas o periféricas: La médula ósea funciona, pero hay carencias de los componentes de la Hb o bien algo está destruyendo los eritrocitos. Anemias arregenerativas o centrales: son de origen medular  fallos en la eritropoyesis. 107 5.2 Principales tipos de anemia ANEMIAS REGENERATIVAS O PERIFÉRICAS El organismo (SIN problemas en la eritropoyesis) compensa la anemia aumentando la síntesis de EPO y, como consecuencia, favoreciendo la eritropoyesis. Esto hace que se produzcan más eritroblastos y aumente el número de reticulocitos en la sangre periférica. Estas anemias pueden ser: Hemorrágicas Hemolíticas 108 5.2 Principales tipos de anemia ANEMIAS REGENERATIVAS HEMORRÁGICAS Se originan por una pérdida directa de hematíes por hemorragias agudas o crónicas. Enfermedades locales sangrantes ocasionan este tipo de anemia. 109 5.2 Principales tipos de anemia ANEMIAS REGENERATIVAS HEMOLÍTICAS Se deben a la destrucción de los hematíes (hemolisis). La hemolisis, según el lugar donde sucede, puede ser: Intravascular: en el interior de los vasos sanguíneos  hemoglobina presente en el plasma y la orina. Extravascular: en el exterior de los vasos sanguíneos, y más concretamente en el bazo. 110 5.2 Principales tipos de anemia ANEMIAS REGENERATIVAS HEMOLÍTICAS En función de la causa de la hemolisis, son: Intrínsecas o corpusculares: provocadas por alteraciones en los componentes propios de eritrocito como la membrana, la hemoglobina o las enzimas citoplasmáticas. Extrínsecas o extracorpusculares: producidas por patologías ajenas al eritrocito (inmunológicas, infecciosas, etc.) 111 5.2 Principales tipos de anemia ANEMIAS REGENERATIVAS HEMOLITICAS INTRÍNSECAS - POR ANOMALÍAS DE LA MEMBRANA Los defectos en las proteínas de la membrana de los eritrocitos causan: Cambios en la morfología del hematíe: esferocitos, eliptocitos. Cambios en la elasticidad de la membrana: reducción de la deformabilidad  quedan atrapados en la microcirculación del bazo y son fagocitados. Cambios en la permeabilidad de la membrana: esto hace que exista un desequilibrio iónico  crenación/hemolisis. 112 5.2 Principales tipos de anemia ANEMIAS REGENERATIVAS HEMOLITICAS INTRÍNSECAS - POR ANOMALÍAS DE LA HEMOGLOBINA Producidas por mutaciones en los genes que codifican las globinas (péptidos de la hemoglobina) Se traducen en: Hemoglobinopatías cualitativas o estructurales: las mutaciones disminuyen su afinidad por el oxígeno. Hemoglobinopatías cuantitativas o talasemias: afectan a los genes de síntesis de globinas, de forma que existe una deficiencia o ausencia de globinas funcionales. Hay α y las β talasemias (según la cadena afectada). 113 5.2 Principales tipos de anemia ANEMIAS REGENERATIVAS HEMOLITICAS INTRÍNSECAS - POR ENZIMOPATÍAS Alteraciones cualitativas o cuantitativas de las enzimas que intervienen en el metabolismo de los hematíes. Las más frecuentes son: Déficit de glucosa-6-fosfato deshidrogenasa (G6PD): causa la degradación de la hemoglobina. Déficit de piruvato quinasa (PK): el eritrocito no puede generar ATP ni mantener su concentración osmótica. 114 5.2 Principales tipos de anemia ANEMIAS HEMOLÍTICAS EXTRÍNSECAS O EXTRACORPUSCULARES La causa de la hemolisis es ajena al eritrocito. Estas causas tienen varios orígenes:  Inmunológico: los hematíes son destruidos por el sistema inmunológico. (*)  Mecánico: los hematíes se destruyen por agresiones mecánicas directas realizadas por válvulas o prótesis  Infeccioso: destrucción por crecimientos de parásitos intraeritrocitarios. Tóxico: destrucción por agentes químicos o biológicos (venenos) Hiperesplenismo: en el bazo de destruyen los hematíes envejecidos. Un bazo aumentado de tamaño e hiperfuncional puede atrapar y destruir hematíes sanos y normales. 115 5.2 Principales tipos de anemia ANEMIAS ARREGENERATIVAS O CENTRALES Son aquellas de origen medular; se traducen en un fallo de la eritropoyesis. No se producen suficientes hematíes --> menos reticulocitos en sangre periférica. Causas por las que la médula no produce hematíes: Alteración de la maduración de las células progenitoras --> insuficiencia medular Déficit de moléculas imprescindibles para la eritropoyesis --> anemias carenciales Invasión de la médula por células que reemplazan a las eritropoyéticas --> anemias por desplazamiento 116 5.2 Principales tipos de anemia ANEMIAS ARREGENERATIVAS POR INSUFICIENCIA MEDULAR Desaparición o alteración de los primeros estadios celulares de la eritropoyesis. Puede ser: cuantitativa o cualitativa. CUANTITATIVA (Aplasia medular) Es la desaparición total o parcial de células normales. Puede ser:  Global: desaparecen células madre pluripotentes --> afecta a toda la serie hematopoyética (roja, blanca y plaquetaria).  Congénita: si su causa se debe a defectos genéticos heredables  Adquirida: es causada por radiaciones ionizantes, productos químicos, fármacos o infecciones virales. Selectiva: desaparecen solo los precursores eritroides.  Puede ser congénita o adquirida. 117 Médula aplásica Médula normal 118 5.2 Principales tipos de anemia ANEMIAS ARREGENERATIVAS POR INSUFICIENCIA MEDULAR Desaparición o alteración de los primeros estadios celulares de la eritropoyesis. Puede ser: cuantitativa o cualitativa. CUALITATIVA Las células madre progenitoras sí proliferan, pero existen alteraciones en su maduración y diferenciación que derivan en la producción de hematíes anormales. Estos, en muchos casos, son destruidos en la médula. Se manifiesta por la presencia de sideroblastos en anillo. Pueden ser: Congénitas: si su causa es genética y hereditaria Adquirida: si su causa es adquirida 119 Sideroblastos en anillo (puntos azules alrededor del núcleo) teñidos con tinción de Perls. 120 5.2 Principales tipos de anemia ANEMIAS ARREGENERATIVAS CARENCIALES Déficit de componentes o factores requeridos para la producción de hematíes. Origina una menor proporción de células eritropoyéticas y alteraciones morfológicas de éstas. Las más importantes son las producidas por déficit de hierro, ácido fólico y vitamina B12. Otras se deben a deficiencias en hormonas implicadas en la regulación de la eritropoyesis: eritropoyetina, hormonas tiroideas, andrógenos, corticoides. 121 5.2 Principales tipos de anemia ANEMIAS ARREGENERATIVAS CARENCIALES: ANEMIA FERROPÉNICA (+ frecuente) Se produce por una carencia de hierro (ferropenia)  síntesis deficiente de hemoglobina. Las ferropenias son ocasionadas por pérdidas excesivas de hierro (hemorragias) o por un aporte escaso de hierro o su mala absorción. Se caracteriza por presentar eritrocitos La coiloniquia ("uñas en forma de cuchara") microcíticos e hipocrómicos. es habitual en personas con ferropenias mantenidas en el tiempo. 122 5.2 Principales tipos de anemia ANEMIAS ARREGENERATIVAS CARENCIALES: ANEMIA MEGALOBLÁSTICA Se produce por déficit de vitamina B12 y/o ácido fólico (B9). Estas moléculas son esenciales para la correcta síntesis de ADN; su déficit hace que las células precursoras se detengan en la fase S del ciclo celular y no alcancen la fase de división. Por ello, las células son incapaces de dividirse y proliferar, pero sí que aumentan de tamaño. Muchos de estos megalocitos son destruidos en la médula y otros alcanzan la sangre. 123 5.2 Principales tipos de anemia ANEMIAS ARREGENERATIVAS POR DESPLAZAMIENTO Se producen cuando la médula ósea es invadida por células neoplásicas (cancerosas) que terminan desplazando y sustituyendo a las células normales  el diagnóstico se realiza por el estudio de la médula ósea. Al disminuir drásticamente o desaparecer la celularidad normal, se minimiza o detiene la hematopoyesis, respectivamente. Las células cancerosas podrían proceder de un cáncer hematológico (leucemias, linfomas o mielomas) o de cánceres desarrollados en otras localizaciones anatómicas. 124 5.3 Pruebas para el estudio de las anemias  Hemograma: evalúa todos los elementos que constituyen la sangre, su número, proporción y si sufren alteraciones. Así, el hemograma comprende el estudio de la serie roja, de la serie blanca y de las plaquetas. En este caso nos centramos en los valores de la hemoglobina y los índices eritrocitarios.  Extensión sanguínea: para analizar la morfología, tamaño y coloración de los hematíes.  Recuento de reticulocitos  Pruebas especiales:  Determinación de la concentración de hierro, ferritina y hemosiderina en suero (anemias ferropénicas)  Determinación de la concentración de vitamina B12 y ác. fólico en suero (anemia megaloblástica)  Pruebas genéticas: PCR, secuenciación (talasemias) 125 Sección 6. Poliglobulias 6.1 Tipos de poliglobulia. 126 6. Poliglobulias El caso contrario a las anemias son las policitemias o poliglobulias: cantidades excesivas de glóbulos rojos en la sangre. A veces se conoce a estos trastornos como "sangre espesa". Hay dos posibles causas de una policitemia: Que haya aumentado el número de eritrocitos (policitemia absoluta). Que haya disminuido la cantidad de plasma sanguíneo (policitemia relativa). La policitemia relativa puede deberse a momentos de deshidratación, mientras que la absoluta es indicativa de que existe una eritropoyesis excesiva. 127  6.1 Tipos de poliglobulia Dentro de las poliglobulias absolutas, distinguimos otros dos tipos: Poliglobulia primaria o "vera" (verdadera). Es la que se debe a anomalías en la médula ósea que provocan un aumento de la eritropoyesis. El hematocrito de las personas con poliglobulia vera es superior al 56%, y a menudo también existe un exceso de la serie blanca y la plaquetaria. Poliglobulia secundaria. Está provocada por un aumento en la hormona eritropoyetina, ya sea por causas naturales o artificiales, como Mal de montaña Hipoxia* Niveles altos de testosterona y esteroides Cánceres de la sangre UF1. Análisis de células sanguíneas 128 6.1 Tipos de poliglobulia El tratamiento principal para las poliglobulias primarias es la flebotomía, es decir, la extracción de sangre (una sangría). 129