¿Qué es la linfopoyesis?
La linfopoyesis es el proceso de formación y maduración de la serie linfocítica, que incluye a los linfocitos B, los linfocitos T y los linfocitos NK (Natural Killer). Los linfocitos parten de una célula precursora del linaje linfocítico denominada progenitor linfoide común.
Los linfocitos B (o células B) se producen y se maduran en la médula ósea, pero se activan en los órganos linfoides secundarios. En cambio, los linfocitos T se producen en la médula ósea, se maduran en el timo y se activan en los órganos linfoides secundarios.
Por su parte, los linfocitos NK se producen en el timo y de allí salen a la sangre periférica. Se conoce muy poco sobre el proceso de maduración de estas células.
Durante el proceso de la linfopoyesis las células van adquiriendo receptores de membrana característicos. Sin embargo, es importante destacar que, en el caso de la linfopoyesis, no es posible diferenciar por simple morfología a los distintos precursores.
Igualmente ocurre con los linfocitos maduros en sangre periférica, pues a pesar de que cada tipo de linfocitos tiene un porcentaje en sangre periférica, no puede diferenciarse entre unos y otros.
En el caso de los linfocitos B, representan un 10-30% de los linfocitos circulantes, en tanto que la suma de los linfocitos T CD4 y CD8 representa del 65 al 75%. Finalmente, los linfocitos NK están en una proporción de 15-20%.
Características de la linfopoyesis
- Médula ósea y timo. La linfopoyesis comienza en la médula ósea, donde se originan los linfocitos B, y continúa en el timo, donde los linfocitos T maduran y se diferencian.
- Multipotencia. Las células madre hematopoyéticas, que son multipotentes, pueden diferenciarse en diferentes tipos de células sanguíneas, incluyendo las células linfoides.
- Proceso de maduración. Las células madre linfoides pasan por una serie de etapas de maduración y diferenciación a medida que se convierten en linfocitos maduros y funcionales.
- Expresión de receptores. Durante su desarrollo, los linfocitos expresan receptores específicos de antígeno, como los receptores de células B y los receptores de células T, que les permiten reconocer y responder a antígenos extraños.
- Selección en el timo. En el caso de los linfocitos T, el timo realiza una selección positiva y negativa para garantizar que los linfocitos T maduros sean capaces de reconocer antígenos, pero no reaccionen de manera excesiva contra antígenos propios del organismo.
- Generación de diversidad. La linfopoyesis es fundamental para la generación de una amplia diversidad de receptores de antígeno, lo que permite al sistema inmunológico reconocer una amplia variedad de patógenos y sustancias extrañas.
- Proceso continuo. Es un proceso constante a lo largo de la vida, ya que el sistema inmunológico requiere una reposición continua de linfocitos debido a su activa participación en la defensa del organismo.
- Interacción con otros sistemas. Es parte integral del sistema inmunológico, y los linfocitos producidos interactúan con otros componentes del sistema inmunológico, como los macrófagos, células dendríticas y otras células presentadoras de antígeno.
Origen de la linfopoyesis
El proceso hematopoyético comienza con la diferenciación de la célula madre troncal (stem cell). Esta puede dar origen a células progenitoras multipotenciales para cualquier linaje celular (eritroide, granulocítica, linfoide, monocítica y megacariocítica).
De la stem cell pluripotencial sale la célula progenitora multipotencial denominada unidad formadora de colonia linfoide y mieloide (CFU LM). Esta se puede diferenciar en dos células progenitoras CFU-L (CFU linfoide) y CFU-M (CFU mieloide).
Los linfocitos provienen de la célula madre multipotencial (CFU-L), también conocida como PCL (progenitor linfoide común).
Etapas de la linfopoyesis
A partir de la CFU linfoide comienza la linfopoyesis, que se explicará por etapas según el tipo de linfocitos. A partir de ella se pueden generar células progenitoras para cada tipo de linfocitos, es decir, en CFU-B (linfocitos B), CFU-T (linfocitos T) y linfocitos NK.
Formación de los linfocitos B
- Fase en médula ósea. Los linfocitos B parten de la CFU-B. El proceso de maduración es largo. Una parte ocurre dentro de la médula ósea y otra etapa fuera de ella. El proceso pasa por varios tipos de células, los cuales se mencionan en orden: células pre-B, linfocitos pre-B, linfocitos B inmaduros, linfocitos B maduros, linfocitos B vírgenes, linfocitos B inmunoblastos y células plasmáticas. Estas células son indistinguibles entre sí en cuanto a su apariencia pero se diferencian molecularmente, pues a medida que avanza el proceso de maduración se van agregando marcadores de membrana denominados receptores de células B (BCR). Estos receptores de membrana no son más que anticuerpos de tipo IgM e IgD que se van uniendo a la membrana del linfocito. Todos los receptores se obtienen en la médula ósea.
- Fase extramedular. El linfocito que sale a la circulación es el linfocito virgen. Se llama así porque jamás ha estado frente a un antígeno y no ha reaccionado ante él. El linfocito virgen recorrerá el organismo. El recorrido incluye pasajes por los órganos linfoides secundarios, como ganglios, bazo y tejido linfoide asociado a mucosas (MALT). De allí puede volver a la circulación y repetir el recorrido, mientras no sea activado. Si durante su paso por el órgano linfoide secundario se encuentra con un antígeno, este dejará de ser virgen y se convertirá en un linfocito B inmunoblasto, es decir, se activa. Para completar el proceso de activación celular, se convierte en célula plasmática funcional o en célula de memoria. Esto ocurre dentro de los centros germinales ubicados en la corteza de los órganos linfoides secundarios. La célula plasmática, o plasmocito, como también se conoce, es capaz de fabricar anticuerpos específicos contra el antígeno que la activó. Los linfocitos B inmunoblastos y las células plasmáticas ejercen su función en el órgano linfoide, siendo muy poco probable que salgan nuevamente a la circulación. Los plasmocitos son células grandes y cuando estas se acumulan en los centros germinales se evidencia por el agrandamiento del órgano linfoide involucrado (esplenomegalia, adenomegalia).
Formación de los linfocitos T
- Fase en médula ósea. Los linfocitos T parten de la célula CFU-T. El proceso en médula ósea es bastante corto, pues a partir de la CFU-T se forma el protimocito, también llamado pro-linfocito. Este sale de la médula ósea y se dirige al timo, donde ocurrirá el proceso de maduración definitiva.
- Fase dentro del timo. El protimocito pasa a la sangre periférica y llega al timo, donde culmina el proceso de maduración. De protimocito pasa a los siguientes estados: timocito inmaduro y timocito maduro. Este último se transforma en linfocito T virgen, que sale a la sangre periférica.
- Proceso de maduración de los linfocitos T en el timo. El proceso de maduración consiste en la adquisición del receptor de membrana de células T conocido como TCR, y marcadores de membrana CD (cluster of differentiation). Los más importantes en estas células son el CD4 y el CD8. Los linfocitos que posean el receptor CD4 son denominados linfocitos ayudadores. Los hay de dos clases: los linfocitos T CD4 (colaboradores) y los linfocitos T CD4 + CD25 (supresores). Estos últimos, además de poseer el receptor CD4, también poseen el CD25. Los linfocitos CD4 colaboradores se dividen en dos categorías o tipos: los Th1 y los Th2. Cada uno cumple una función específica en el sistema inmunitario. Los Th1 estimulan a los linfocitos citotóxicos en la liberación de linfocinas. Los Th2 están relacionados a la estimulación de los plasmocitos para que estos secreten anticuerpos. Finalmente, los linfocitos que poseen en su membrana el receptor CD8 se llaman citotóxicos. Todos los precursores linfocitarios son físicamente idénticos unos de otros, por tanto, no pueden identificarse por simple observación microscópica. Lo mismo ocurre con los linfocitos T y B maduros que circulan en sangre periférica.
- Fase fuera del timo. Los linfocitos T vírgenes recorrerán el sistema circulatorio, pasando por los órganos linfoides secundarios. Estos pueden volver a la circulación mientras no sean activados en los órganos linfoides secundarios. Esto se repite una y otra vez. Cuando un linfocito T virgen se encuentra con un antígeno, se convierte en linfocito T inmunoblasto. Posteriormente, pasa a ser un linfocito T efector, que puede diferenciarse a linfocito T ayudador (TCD4) o también a linfocito T citotóxico (TCD8).
Formación de los linfocitos NK
- Precursor inicial. El nombre del linfocito NK proviene de las siglas en inglés Natural killer. De esta célula no existe mucha información. Hasta el momento es sabido que comparte el mismo precursor inicial de los linfocitos T, es decir, parte del CFU-T.
- Proceso. Un paso importante para que se forme una célula NK es la pérdida del receptor CD34 en sus precursores. Una de las diferencias que posee con el resto de los linfocitos es que su membrana plasmática no tiene receptores específicos. Aunque sí contiene receptores inespecíficos como el CD16 y CD57.
- Actuación. Esta célula actúa sin necesidad de activarse, participando en la inmunidad innata o inespecífica, cumpliendo funciones muy importantes en la vigilancia inmunológica. Entre sus funciones están eliminar las células infectadas por bacterias o virus y eliminar células con características malignas. La eliminación la realiza por lisis celular a través de una sustancia llamada perforina. También los linfocitos NK reaccionan frente a tejidos no propios, siendo los responsables de los rechazos en los trasplantes.
Regulación de la linfopoyesis
El microambiente de la médula ósea juega un papel fundamental en el mantenimiento de las células progenitoras más indiferenciadas.
En la primera etapa de diferenciación de los precursores de las células linfoides interviene como sustancia estimuladora la interleuquina 3 (IL3).
En las fases siguientes actúan otras interleuquinas, como las IL-4, IL-5 e IL-6, que estimulan la proliferación y diferenciación del linaje B.
Por su parte, la IL-1 interviene en el proceso de activación tanto de los linfocitos T como de los B.
Asimismo, los linfocitos T supresores ayudan en la homeostasis de la respuesta inmune, ya que se encargan de liberar linfocinas que inhiben la proliferación de células del linaje linfocítico. Entre ellas están la IL-10 y el factor de crecimiento transformante β (TGF-β).
Después de los 60 años, la mayor parte del timo ha involucionado y por tanto va a disminuir la población de linfocitos T maduros. Por eso, los ancianos son siempre más susceptibles a infecciones.
Histología de la linfopoyesis
- Linfocitos vírgenes. Los linfocitos vírgenes son células pequeñas, miden aproximadamente 6 µm de diámetro. Poseen un citoplasma escaso, con cromatina compacta. Posee organelos pobremente desarrollados (ejemplo: el retículo endoplásmico y el aparato de Golgi), y las mitocondrias son escasas.
- Linfoblasto o linfocito T inmunoblasto. Son de mayor tamaño que las células vírgenes, miden aproximadamente 15 µm. El citoplasma es más abundante, la cromatina nuclear se aclara, al punto de poder observar un nucléolo. Los organelos que antes estaban poco desarrollados o escasos ahora están bien formados y abundantes.
- Células efectoras. Los linfocitos T inmunoblastos se pueden transformar en células efectoras. Estas son de vida corta. Poseen organelos bien desarrollados, como su precursora.
- Células de memoria. Las células de memoria son del tamaño de los linfocitos vírgenes. Se mantienen en estado letárgico o reposo por muchos años.
- Linfocitos NK. A diferencia del resto de los linfocitos, este cambia un poco en apariencia, presentándose como una célula un poco más grande y con ciertos gránulos en el citoplasma. Tiene organelos bien desarrollados y más citoplasma. Estas características son detectables utilizando microscopía electrónica.
Referencias
- Sistema inmune. Aspectos generales. Recuperado de sld.cu.
- Montalvillo, E., Garrote, J., Bernardo, D. y Arranz, E. Células linfoides innatas y células T natural killer en el sistema inmune del tracto gastrointestinal. Recuperado de scielo.isciii.es.
- Vega Robledo, G. Órganos linfoides. Recuperado de medigraphic.com.
- Balandrán, J. y Pelayo, R. Ontogenia de los linfocitos B. Recuperado de redalyc.org.