Los granulocitos son leucocitos que contienen gránulos citoplasmáticos visibles a microscopía óptica. Atendiendo a la afinidad tintorial por colorantes ácidos (por ejemplo, eosina) o básicos (hematoxilina, azul de metileno) de los gránulos específicos (característicos) de cada tipo de granulocito, se clasifican en:
- Neutrófilos / heterófilos.
- Eosinófilos (o acidófilos)
- Basófilos
Además de los gránulos específicos, los granulocitos contienen una segunda población de gránulos de tipo lisosomal, menos abundantes, que se denominan gránulos primarios (también denominados azurófilos) y que son semejantes en todos los granulocitos.
Constituyen los leucocitos más abundantes en la sangre (representan el 60% - 70% del total de leucocitos en humanos) y se encuentran en todos los vertebrados.
La denominación de granulocito neutrófilo se emplea, clásicamente, para este tipo de leucocito en humanos y en roedores de laboratorio, ya que sus gránulos específicos se tiñen débilmente con los colorantes ácidos o básicos. Pero en otros vertebrados los gránulos de esta población de leucocitos muestran una amplia variabilidad en su tinción acidófila o basófila. Por ello, recibieron la denominación de heterófilos.
Sin embargo, actualmente se ha generalizado el uso de granulocito neutrófilo para todos los vertebrados, siendo poco frecuente el uso de heterófilo. Además, independientemente de la especie y clase de vertebrado, estos granulocitos muestran características estructurales y actividades funcionales semejantes. Por ello, en este atlas usaremos la denominación de neutrófilo para referirnos a este tipo de leucocito.
En frotis sanguíneos, los neutrófilos se caracterizan por su forma globular (8-12 µm de diámetro) y presentar núcleo multilobulado. El grado de lobulación nuclear es variable, en general aumentando según el grado de madurez de la célula, de forma que se pueden encontrar en la sangre formas con núcleo en banda (herradura) y formas polimorfonucleares con un alto grado de lobulación.
El citoplasma de los neutrófilos es débilmente acidófilo y de aspecto finamente granular, debido a la presencia de abundantes gránulos específicos, pequeños y heterogéneos en cuanto a su afinidad por colorantes ácidos o básicos. Así, se tiñen débilmente en los neutrófilos típicos de humanos y otros mamíferos, mientras que en los teleósteos son acidófilos.
Ultraestructuralmente, los gránulos específicos de los neutrófilo se caracterizan su forma ovalada o alargada, densidad electrónica moderada y contenido heterogéneo. En tetrápodos, su eje longitudinal suele medir entre 0,1 a 0,2 µm, mientras que en los teleósteos y ciclóstomos son de mayor tamaño (de hasta 0,5 µm en longitud).
Los gránulos primarios de los neutrófilos tienen aspecto lisosomal, redondeados y alta densidad electrónica. En los tetrápodos son más grandes (aproximadamente, 0,5 µm) que los específicos, mientras que en los teleósteos y ciclóstomos son más pequeños.
El citoplasma de los neutrófilos contiene dictiosomas del aparato de Golgi, un número moderado de cisternas del retículo endoplásmico rugoso y mitocondrias. Además, es frecuente que contengan gotas lipídicas.
Tanto los gránulos primarios como los específicos se forman a partir de vesículas de dictiosomas del aparato de Golgi, de contenido electroclaro. Según progresa la maduración de los gránulos específicos, aumenta su densidad electrónica y adquieren la forma alargada.
Los neutrófilos circulantes son células de vida media corta, con un promedio de vida en sangre de horas, pero son células con alta motilidad capaces de abandonar la sangre y migrar a través de los tejidos.
Una parte importante de la población de neutrófilos circulantes permanece adherida a los endotelios de los vasos sanguíneos (población marginada) pero, cuando es necesario, puede movilizarse con gran rapidez en respuesta a factores quimiotácticos y de alarma (daño tisular, presencia de patógenos).
Los neutrófilos tienen alta capacidad fagocítica de partículas de pequeño tamaño, tales como virus, bacterias, parásitos microscópicos, restos celulares, etc., por lo que se les conoce como micrófagos.
Sus gránulos específicos contienen una gran variedad de productos microbicidas, como lisozima, lactoferrina y actividades enzimáticas mieloperoxidasa, que genera radicales oxidativos (H2O2, O-, NO-), y fosfatasa alcalina. Los gránulos primarios, de tipo lisosomal, contienen péptidos catiónicos microbicidas y enzimas hidrolíticas.
Además de la actividad microbicida intracelular, los neutrófilos pueden exocitar sus gránulos, liberando así sus productos microbicidas que actúan en el medio intercelular.
Los eosinófilos son granulocitos que contienen patentes gránulos citoplasmáticos que se tiñen intensamente con eosina y, en general con colorantes ácidos, por lo que se les conoce también como granulocitos acidófilos.
Los eosinófilos tienen una morfología muy similar en todos los vertebrados en los que se han descrito, aunque su porcentaje varía entre especies (entorno el 2% - 5% del total de leucocitos). Presentan forma redondeada, de 10 a 14 µm de diámetro, núcleo generalmente bilobulado y abundantes gránulos específicos fuertemente acidófilos, de unos 0,5 µm de diámetro, que a microscopía óptica ocupan casi la totalidad del citoplasma.
Ultraestructuralmente, los gránulos específicos de los eosinófilos son electrodensos y en la mayoría de los vertebrados contienen cuerpos o barras cristalinas. En los anfibios los gránulos específicos son alargados, mientras que en los teleósteos son redondeados.
Los eosinófilos tienen facilidad para exocitar el contenido de los gránulos específicos, por lo que es frecuente encontrar gránulos vaciados, a manera de vesículas, con contenido heterogéneo de baja densidad electrónica.
Los eosinófilos también contienen gránulos primarios, de tipo lisosomal, dictiosomas del aparato de Golgi, cisternas del retículo endoplasmático rugoso y túbulos del liso.
Son células con alta motilidad, que migran a los tejidos y se desplazan mediante seudópodos. Su superficie celular puede estar recubierta por abundantes microvellosidades.
Los gránulos específicos de los eosinófilos de mamífero contienen proteínas microbicidas fuertemente catiónicas, como la proteína básica principal (MBP) y la proteína catiónica rica en arginina, a las que deben su alta afinidad por la eosina. También contienen actividades enzimáticas mieloperoxidasa, histaminasa y arilsulfatasa.
Los eosinófilos tienen función de defensa microbicida y antiparasitaria, mediada por las proteínas catiónicas de los gránulos específicos, que pueden exocitar, y por la generación de radicales oxidativos (H2O2, O-).
No tienen la capacidad fagocítica, pero endocitan activamente complejos antígeno-anticuerpo y los degradan, evitando daños por el acúmulo de esos complejos en los tejidos.
Además, los eosinófilos intervienen en la generación y control de respuestas inflamatorias y de hipersensibilidad, durante las cuales su número se incrementa en la sangre y en los órganos hematopoyéticos y del sistema inmunitario.
En mamíferos, el inicio de esas respuestas está mediada por sus receptores superficiales para las inmunoglobulinas de clase E (IgE). La unión entre estas IgEs a su antígeno puede desencadenar la exocitosis del contenido de los gránulos.
Por otro lado, las actividades histaminasa y arilsulfatasa degradan mediadores proinflamatorios (histamina, serotonina), ayudando al control de esta respuesta.
Los granulocitos basófilos son los leucocitos menos frecuentes (0,5% del total de leucocitos en sangre). No se han hallado en todos los vertebrados, probablemente debido a su baja frecuencia, y se cree que no existen en la sangre de algunos mamíferos como ratón, rata y gato.
Las características morfológicas de los basófilos son similares en la mayoría de los vertebrados en los que se han descrito. Se identifican en los frotis sanguíneos por gránulos específicos fuertemente basófilos, que cuando son abundantes pueden ocultar parcialmente al núcleo. Los basófilos son grandes (8 a 12 µm de diámetro) y tienen núcleo poco lobulado.
El tamaño de los gránulos específicos es variable entre diferentes clases y especies de vertebrados, desde aproximadamente 0,2 µm hasta más de 1 µm en diámetro, pero siempre mucho mayor que el de los gránulos primarios. Igualmente, el contenido de los gránulos es variable, en algunas especies con aspecto granular y de moderada densidad electrónica, mientras que en otras es homogéneo y de media a alta electrodensidad. Frecuentemente, se encuentran estructuras lamelares asociadas a los gránulos específicos de los basófilos.
Los gránulos en desarrollo de los basófilos en diferenciación, como en los metamielocitos, muestran menor electrodensidad y contenido heterogéneo que los gránulos de los basófilos maduros.
Característicamente, los basófilos muestran abundantes túbulos del retículo endoplasmático liso, además de algunas cisternas del rugoso, además de mitocondrias.
Los basófilos intervienen en las respuestas inflamatorias, aumentando su número durante las mismas. Sus gránulos específicos contienen numerosos mediadores proinflamatorios y vasoactivos, como histamina, serotonina, heparina, factores quimiotácticos de otros leucocitos, así como mieloperoxidasa que genera radicales oxidativos.
Además, sintetizan, sin almacenamiento previo, diversos mediadores proinflamatorios, vasoactivos e inductores de la contracción del músculo liso. Estos factores pertenecen a la familia de los eicosanoides (prostaglandinas, tromboxanos, leucotrienos), en cuya síntesis interviene el retículo endoplasmático liso, así como histamina y serotonina.
Al igual que los eosinófilos tienen la capacidad de endocitar complejos antígeno-anticuerpo y presentan receptores superficiales para IgE. La unión entre las IgE ancladas a la superficie celular y su antígeno puede inducir la degranulación rápida de los basófilos y la liberación de sus factores proinflamatorios y vasoactivos.
Aunque los granulocitos basófilos comparten algunas características estructurales y funcionales con las células cebadas residentes en el tejido conjuntivo, son poblaciones celulares distintas y, aunque se diferencian a partir de las mismas células precursoras, las células cebadas tienen una vía de diferenciación distinta.
Los granulocitos se forman por diferenciación de células hematopoyéticas comprometidas, de la población de precursores comunes mieloides, que dan lugar a mieloblastos.
Los mieloblastos son células mitóticas, con núcleo eucromático y citoplasma basófilo. Ultraestructuralmente, los mieloblastos presentan un aspecto indiferenciado, nucleolos patentes y con escaso desarrollo de orgánulos citoplasmáticos. Pueden presentar granulos primarios, de tipo lisosomal.
A partir de los mieloblastos, la granulopoyesis comprende la síntesis de los gránulos primarios y específicos de cada serie y una sucesión de cambios estructurales y funcionales, que permiten definir estadios denominados, en orden de menor a mayor diferenciación, promielocitos, mielocitos, metamielocitos y granulocitos.
Los promielocitos son células comprometidas, que en el proceso de la granulopoyesis se diferencian hacia granulocitos de las series neutrófila, eosinófila y basófila. Los promielocitos pueden mostrar inicio de la lobulación nuclear y presentan mayor desarrollo de orgánulos, principalmente pequeños dictiosomas y cisternas del retículo endoplasmático rugoso.
El avance de la granulopoyesis comprende el mayor desarrollo del retículo endoplasmático rugoso y del aparato de Golgi, a partir de los cuales se forman los gránulos. En el estadio de mielocito ya son reconocibles los gránulos específicos.
Posteriormente sucede un incremento de la heterocromatina, acompañada de un mayor grado de lobulación nuclear y desaparición de los nucleolos, y una disminución del tamaño celular.
Los mieloblastos, promielocitos y mielocitos se localizan en los cordones celulares de los tejidos hematopoyéticos. A partir del estadio de metamielocito las células granulopoyéticas adquieren motilidad y pueden migrar a la sangre, pero generalmente solo lo hacen cuando alcanzan el estadio de granulocito. No obstante, cuando hay una demanda de granulocitos, por ejemplo durante un proceso infeccioso, formas inmaduras de estas células, habitualmente reconocibles por su menor lobulación nuclear (por ejemplo, neutrófilos en banda), migran a la sangre.