¿Qué son los basófilos?
Los basófilos, o leucocitos basofílicos, son granulocitos no fagocíticos cuyos gránulos citoplasmáticos liberan sustancias que defienden el organismo de endo y ectoparásitos, y que son importantes en la inflamación y las alergias. Son los más pequeños (5-15 μm de diámetro) y menos abundantes (0-2%) de los leucocitos (glóbulos blancos).
Los leucocitos polimorfonucleares deben su nombre a que poseen núcleos lobulados. También se denominan granulocitos porque su citoplasma posee gránulos que pueden colorearse fácilmente. Incluyen a los neutrófilos, los eosinófilos y los basófilos, cuyos nombres aluden a la afinidad de sus gránulos citoplasmáticos por colorantes específicos.
En los basófilos, los gránulos citoplasmáticos, de tamaño uniforme y ensombrecen el núcleo, se tornan azules por acción de colorantes químicamente básicos, como la hematoxilina y el azul de metileno, que se unen a la histamina y heparina presentes en su interior.
Funcionalmente, los basófilos (células sanguíneas) son similares a los mastocitos (células tisulares). Ambos tipos de célula poseen receptores Fc. Estos receptores de superficie celular deben su nombre a que muestran una elevada afinidad por la región Fc de los anticuerpos de la inmunoglobulina E (IgE).
Características de los basófilos
– Afinidad por tinciones básicas. Sometidos a procedimientos de tinción, los basófilos pueden observarse mediante microscopía de luz. Por ser poco abundantes en la sangre, es conveniente aislarlos y purificarlos previamente.
– Abundancia. Son los menos abundantes en la sangre: del 0 al 2% de los glóbulos blancos.
– Tamaño. Son los más pequeños, entre 5-15 μm de diámetro.
– Gránulos citoplasmáticos. Son células granulares, es decir, contienen gránulos citoplasmáticos de tamaño variable. Estos gránulos contienen una variedad de sustancias, incluidas histamina, heparina, serotonina y proteínas proteolíticas.
– Respuesta inmunitaria. Tienen importancia en la respuesta inmunitaria innata y en la inflamación. La histamina liberada por los basófilos es un mediador importante en las reacciones alérgicas y en la respuesta inflamatoria. La heparina, por otro lado, tiene propiedades anticoagulantes y puede ayudar a prevenir la formación de coágulos sanguíneos.
– Movilidad. Pueden abandonar la circulación sanguínea y migrar hacia tejidos afectados por la inflamación o la respuesta alérgica, donde liberan sus mediadores químicos y contribuyen a la respuesta inmunitaria local.
Morfología de los basófilos
La microscopía electrónica demuestra que los basófilos poseen: 1) una superficie celular con proyecciones múltiples, irregulares, cortas y gruesas; 2) dos tipos de gránulo, uno menor cercano al núcleo y otro mayor, con materia opaca a electrones; 3) un núcleo alargado y curvado con fuerte condensación de cromatina ultraestructuralmente segmentada.
Aunque los basófilos son células sanguíneas, en respuesta a la liberación de quemotaxinas y quemoquinas durante la inflamación, penetran los tejidos donde se encuentran los funcionalmente similares mastocitos.
Morfológicamente, los basófilos se distinguen de los mastocitos por tener menos gránulos más grandes (de hasta 1.2 μm), y lóbulos nucleares no redondeados. Además, carecen de enrollamientos intragranulares, los cuales representan la ultraestructura diagnóstica de los mastocitos.
Los gránulos de los basófilos, como los de los mastocitos, son ricos en proteoglucanos compuestos por un núcleo polipeptídico y múltiples cadenas laterales no ramificadas de glucosaminoglucano. Estas últimas imparten una fuerte carga negativa a las moléculas, lo cual explica que se tiñan con colorantes básicos.
Los basófilos comparten con los eosinófilos la característica de poseer en sus gránulos la proteína cristalina de Charcot-Leyden.
Compuestos bioactivos de los gránulos de basófilos
Los gránulos de los basófilos contienen aminas biogénicas, proteoglucanos y enzimas. Las aminas biogénicas son compuestos de bajo peso molecular con un grupo amino. Los proteoglucanos incluyen a la heparina y al sulfato de condroitina. Las enzimas incluyen proteasas y lisofosfolipasas, que pueden producir lesiones tisulares.
La más importante de las aminas biogénicas es la histamina, que se difunde rápidamente en la sangre y los tejidos. La histamina tiene efectos vasodilatadores e incrementa la permeabilidad vascular, lo cual se manifiesta en rubor e hipertermia local. También contrae el músculo liso de los bronquios, produciendo broncoespasmos en asmáticos expuestos a alérgenos.
Debido a su fuerte carga negativa, dentro de los gránulos la heparina y el sulfato de condroitina se unen a aminas biogénicas y proteasas positivamente cargadas. Al salir de los gránulos, la heparina y el sulfato de condroitina liberan las aminas biogénicas y las proteasas.
Ciclo de vida de los basófilos
Como las demás células sanguíneas y los mastocitos, los basófilos se originan a partir de células hematopoyéticas. La sangre transporta las células progenitoras de mastocitos hasta los tejidos, donde proliferan y maduran. Los basófilos maduran en los tejidos hematopoyéticos. Como otros granulocitos, no experimentan proliferación una vez que pasan a la sangre.
Dos días después de que los basófilos han alcanzado su morfología madura, son liberados a la sangre, donde tienen vidas medias muy cortas (alrededor de un día). Por ello, estas células necesitan ser reemplazadas continuamente. Sin embargo, los basófilos pueden sobrevivir por un tiempo mayor (probablemente hasta varias semanas) en los tejidos.
El ciclo de vida de los basófilos puede culminar de dos maneras. Si han experimentado desgranulización (descarga del contenido de sus gránulos), habiendo por ende cumplido su función, se necrosan. Si han permanecido intactos, es decir, si no han experimentado desgranulización, perecen por apoptosis.
Los residuos de los basófilos presentes en los tejidos y en el sistema circulatorio son fagocitados y de esta manera eliminados por otros leucocitos.
Activación de los basófilos
Los basófilos son células efectoras de reacciones inmunitarias y alérgicas. Liberan rápidamente compuestos químicos mediadores, con efectos inflamatorios, durante reacciones IgE dependientes que responden a la presencia de sustancias alergénicas, como las que producen rinitis, asma y anafilaxia.
Dichos compuestos pueden sintetizarse y almacenarse (ejemplos: histamina, proteoglucanos, aminas biogénicas) durante la diferenciación y maduración de los basófilos, o sintetizados (ejemplos: citoquinas; mediadores lipídicos; IL-4 e IL-13; leucotrieno C4, el cual es un derivado del ácido araquidónico) al momento de la activación.
La activación de los basófilos se debe a la reacción cruzada de la IgE unida a los receptores IgE de su superficie (IgEr). Las moléculas producidas durante la inflamación pueden activarlos.
Varias enzimas (como serina proteasa, fosfolipasas A y C, metiltransferasas, fosfodiesterasa y adenilato ciclasa) vinculadas a la superficie de la membrana celular tienen un rol fundamental en la activación de los basófilos, haciendo que se desgranularicen y, por lo tanto, liberen mediadores, principalmente histamina y leucotrieno C4.
Las fases de activación de los basófilos son:
- sensibilización, anticuerpos IgE producidos en respuesta a antígenos se unen a receptores específicos de los basófilos.
- activación, reexposición a los antígenos que causa desgranularización.
- respuesta efectora, manifestaciones alérgicas en respuesta a mediadores inflamatorios liberados por los gránulos.
Funciones de los basófilos
- Respuesta inmune. Como todos los leucocitos, los basófilos participan en la respuesta inmune contra organismos que amenazan la integridad del organismo.
- Neutralización de endoparásitos. Una diferencia importante de los basófilos (y eosinófilos) con respecto a otros leucocitos es su capacidad de neutralizar endoparásitos pluricelulares (helmintos) demasiado grandes para ser fagocitados. Los basófilos emplean las sustancias de los gránulos para atacar a estos endoparásitos, perforando su cutícula protectora. Esta respuesta inmunitaria está dominada por anticuerpos IgE, los cuales reconocen los antígenos de la superficie de los endoparásitos. Los basófilos muestran una elevada afinidad por los anticuerpos IgE. Durante infecciones por la lombriz intestinal Ascaris lumbricoides hay elevación de los niveles séricos de IgE. La inmunización con antígenos de este helminto induce la formación de IgE.
- Rechazo de ectoparásitos. Los basófilos también contribuyen a rechazar ectoparásitos, como la garrapata Haemaphysalis longicornis. El edema cutáneo producido por estas células puede evitar que la garrapata localice los vasos sanguíneos del hospedador.
- Angiogénesis. Los basófilos, junto con los mastocitos y los eosinófilos, también participan en la angiogénesis, el remodelado tisular y la respuesta al cáncer.
Participación de los basófilos en la inflamación
Las propiedades inflamatorias de los basófilos, mastocitos y eosinófilos son un componente integral de la respuesta inmune y han evolucionado porque poseen una función protectora contra parásitos e infecciones. Sin embargo, estas propiedades inflamatorias también son la causa de enfermedades.
Los tres tipos de célula nombrados producen mediadores lipídicos y citoquinas. Son células únicas por almacenar histamina (una molécula inflamatoria) y poseer membranas con gran cantidad de receptores de elevada afinidad por la IgE (involucrada en la inflamación).
Los mediadores lipídicos inducen extravasación sanguínea, broncoconstricción, e hipermotilidad intestinal, componentes de la respuesta inmunitaria inmediata. Los mediadores lipídicos y las citoquinas contribuyen a la inflamación, componente de la reacción inmunitaria tardía.
Los basófilos son el equivalente sanguíneo de los mastocitos, que son estrictamente tisulares. Los eosinófilos son principalmente tisulares, pero también se encuentran en el sistema circulatorio. Debido a su localización, los mastocitos son los primeros en activarse. Las moléculas secretadas por los mastocitos atraen basófilos y eosinófilos a los tejidos afectados.
Los basófilos producen mediadores que constriñen la musculatura lisa de las vías respiratorias. Se encuentran en gran número en los pulmones después de episodios de asma fatal y en la piel inflamada.
Valores normales de basófilos
Debido a diferencias en procedimientos de cuantificación, los valores “normales” de basófilos varían entre autores y laboratorios clínicos. Un rango de valores representativo para individuos adultos sería 0.02-0.10 × 109 basófilos por cada litro de sangre, o lo que es lo mismo, 20-100 basófilos por cada milímetro cúbico de sangre.
Los valores de basófilos dependen de la edad y cambian a lo largo del día debido a la influencia de hormonas. También son afectados por la temperatura ambiental, aumentando en número durante temporadas de calor y ante enfriamientos súbitos del entorno.
Basófilos altos y bajos
Un número de basófilos superior a los valores normales se denomina basofilia. Esta condición se observa en enfermedades sanguíneas, incluyendo la policitemia vera, la mielofibrosis, la trombocitemia y la leucemia mieloide.
También se observa en otras enfermedades, incluyendo alergias, anomalías estrogénicas, artritis reumatoide juvenil, colitis ulcerativa, diabetes mellitus, hipotiroidismo, infecciones y parasitosis, inflamación autoinmune, mixedema y neoplasmas mieloproliferativos.
El número de basófilos puede descender por debajo de los valores normales en respuesta a enfermedades, o bajo ciertas condiciones fisiológicas, como cirugías, diarrea, hipertiroidismo, infecciones, manifestaciones anafilácticas, ovulación, reacción alérgica severa, reacciones de hipersensibilidad, terapia con glucocorticoides, tirotoxicosis y trauma.
Enfermedades relacionadas con los basófilos
- Alergias. Las alergias son diversas formas de inflamación, técnicamente conocidas como reacciones de hipersensibilidad tipo I, debidas a la reacción exagerada a un alérgeno (antígeno) al cual se ha estado expuesto previamente. Las manifestaciones clínicas de la hipersensibilidad tipo I incluyen alergias cutáneas, la rinitis alérgica y el asma. Cuando la reacción alérgica es severa se denomina anafilaxis. La forma más grave de anafilaxis, llamada choque anafiláctico, puede ser mortal. El tratamiento de elección es la inyección de epinefrina (adrenalina). Los componentes fundamentales de la respuesta alérgica son: 1) la exposición al antígeno; 2) la inmunoglobulina E (IgE); 3) los receptores IgE de los basófilos y mastocitos; 4) la liberación de histamina y citoquinas en la sangre y tejidos por estas células como resultado de la interacción IgE-receptores IgE. La respuesta alérgica es rápida, ya que se produce a los pocos minutos de la exposición al antígeno. El papel de los basófilos en la reacción alérgica se manifiesta en su rápido reclutamiento en el sitio de contacto con el alérgeno, sea este la piel, la mucosa nasal o los pulmones.
- Trastornos mieloproliferativos. Los trastornos mieloproliferativos son enfermedades malignas de la médula ósea que llevan a la proliferación excesiva de glóbulos rojos, granulocitos y plaquetas. Los cuatro trastornos mieloproliferativos principales son la policitemia vera, la mielofibrosis, la trombocitemia y la leucemia mieloide. La policitemia vera es un trastorno de la médula ósea que lleva a la sobreproducción de los tres tipos de líneas celulares sanguíneas (leucocitos, eritrocitos, plaquetas). Progresa lentamente y puede originar la mielofibrosis y la leucemia aguda. La mielofibrosis es la fibrosis de la médula ósea. Lleva a la anemia severa y causa el agrandamiento del bazo. Progresa lentamente y puede causar trastornos preleucémicos. La trombocitemia es el número anormalmente elevado de plaquetas. También se conoce como trombocitosis. La leucemia mieloide es el cáncer de las células sanguíneas pertenecientes a la línea mieloide (granulocitos, monocitos, eritrocitos). Puede ser crónica o aguda. La asociación de los trastornos mieloproliferativos con la basofilia produce graves trastornos bioquímicos e inmunológicos. Por ejemplo, la elevación de la histamina y la histidina descarboxilasa intracelulares.
Referencias
- Abbas, A.K., Lichtman, A.H., Pillai, S. Cellular and molecular immunology. Elsevier.
- Eales, L.J. Immunology for life scientists. Wiley.
- Lazarus, H.M., Schmaier, A.H. Concise guide to hematology. Springer.
- Longo, D.L. Harrison’s hematology and oncology. McGraw Hill.
- Pinchuk, G. Theory and problems of immunology. McGraw Hill.