Hematología UNIDAD 4 ERITROCITOS · hematologia facultad de ciencias quimicas universidad autonoma...

HEMATOLOGIA FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS UNIVERSIDAD AUTONOMA DE CHIAPAS

CONSUELO CHANG RUEDA 1

UNIVERSIDAD AUTONOMA DE CHIAPAS

FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS

CAMPUS IV

APUNTES IMPRESOS DE LA MATERIA DE :

Hematología UNIDAD 4

ERITROCITOS

DE LA LICENCIATURA DE QUIMICO FARMACOBIOLOGO

TITULAR DE LA MATERIA: M. EN C. CONSUELO CHANG RUEDA

CICLO ENERO-DICIEMBRE 014 TAPACHULA, CHIAPAS



I N D I C E LA ERITROPOYESIS 2 LA SINTESIS DE LA HEMOGLOBINA 7 EL METABOLISMO DEL ERITROCITO 12 LA DESTRUCCION DE LOS ERITROCITOS 16 EL CATABOLISMO DE LA HEMOGLOBINA 19 LA REGULACION DE LA ERITROPOYESIS 22 LA VITAMINA B

12 Y EL ACIDO FOLICO 26

EL METABOLISMO DEL HIERRO 29 LOS ANTIGENOS DE LOS ERITROCITOS 33 LOS ANTICUERPOS ANTI-ERITROCITOS 37



LA ERITROPOYESIS El proceso de formación de los glóbulos rojos ocurre exclusivamente en la médula de los huesos. Es cierto que durante la vida intrauterina existe una eritropoyesis extramedular que inicialmente tiene su asiento en el saco vitelino y después de algunas semanas se localiza en el hígado y en el bazo, pero desde que el feto tiene 5 meses la médula ósea empieza a funcionar y hacia la época del nacimiento sólo ella persiste como órgano formador de hematíes. En esta etapa todas las cavidades de los huesos están ocupadas por tejido activo; el espacio disponible apenas alcanza para las células hematopoyéticas. Esta situación se mantiene por algunos años, hasta que el crecimiento óseo sobrepasa las necesidades celulares de la sangre. En el adulto, por decirlo así, sobran huesos, y sólo se encuentra tejido hematopoyético en las vértebras, costillas, esternón, cráneo, ilíacos y epífisis proximales del femúr y del húmero. (En el recién nacido la cavidad medular ósea representa sólo el 1.4% del peso del cuerpo; a los 18 años significa ya el 4.6%). En los primeros años de la vida la escasez de espacio en la médula ósea podría llevar a la reactivación de focos extramedulares en el hígado y en el bazo en circunstancias de gran exigencia eritropoyética, y provocar crecimiento apreciable de esos órganos (metaplasia mieloide). Pero en el organismo adulto, donde hay lugar de sobra, esta actividad extramedular es sospechosa y cuando existe metaplasia mieloide en el bazo o en el hígado, se trata por lo regular de un problema patológico especial y no tiene el carácter compensador inocente que presenta en el niño pequeño. El aspecto de la médula se conoce bien por estudios practicados con microscopias óptica y electrónica. Sabemos que está constituida en lo fundamental por las dos formaciones anatómicas comunes a todos los tejidos: una red vascular y un conglomerado celular que la rodea. Pero la médula ósea se distingue en que es sumamente inestable. Las células no sólo constituyen en sí al tejido, sino que cada una debe dividirse y madurar y finalmente alcanzar la sangre. La red vascular, por su parte, está representada por vasos sinusoidales de pared muy fina, formada por una capa de células reticulares aplanadas, sin membrana basal, unidas tan sólo por una sustancia fundamental, y que tienen la propiedad de desprenderse y convertirse en células viajeras. En un momento dado la pared vascular puede mostrar orificios extensos; se ha descrito su desaparición completa así como su neoformación. En el interior de los sinusoides está presente sangre de características prácticamente iguales a las de los demás vasos, ya que este lecho vascular representa la vía de comunicación de la médula con el resto del organismo ( y la única, pues en la cavidad medular no se han apreciado vasos linfáticos).



Podemos imaginarnos entonces a la médula ósea como una intrincada red sinusoidal, constantemente cambiante, rodeada de una abigarrada población celular en distintas etapas de división y maduración , en la que se encuentran los precursores de los eritrocitos, de los leucocitos y de las plaquetas. Si se introduce una aguja a través de la corteza del hueso, y se aspira con fuerza las primeras gotas que entran a la jeringa contienen grumos pequeños de un color blanco grisáceo, formados por un número considerable de células que al ser extendidas en un porta-objetos, teñidas y observadas al microscopio, permiten un estudio detallado de dichos precursores. Sólo las primaras gotas son útiles, ya que la aguja, al penetrar a la cavidad medular desgarra numerosos sinusoides; si se continúa aspirando se obtiene casi solamente sangre y la muestra resulta “contaminada”. Este procedimiento conocido como “estudio de médula ósea por aspiración” o más simplemente como “mielograma”, nos da la oportunidad de apreciar la morfología y proporción de las diferentes células de la médula ósea; es fácilmente reproducible, y provee, a pesar de su pequeñez, una muestra representativa de el órgano que en conjunto tiene un peso comparable al del hígado. Los antecesores del eritrocito se pueden identificar con facilidad en las separaciones de la médula; la secuencia de su división y maduración se ha estudiado por medio de isótopos radioactivos. Se cree que la familia del eritrocito, así como la de los leucocitos y la de las plaquetas, procede de una célula a la que podríamos llamar célula madre (stem cell de la literatura en inglés) y que también se conoce como célula reticular hematopoyética, hemohistioblasto o hemocitoblasto. Esta célula debería encontrarse en cantidades apreciables en los estudios de médula ósea, pero no es así. Su identificación es difícil y no todos los autores admiten haberla visto. Sin embargo, se acepta su existencia como razonablemente segura, porque los hechos observados en algunas enfermedades solo se pueden explicar admitiendo que todas las células de la médula ósea tienen un mismo origen. También se cuenta con información procedente del cultivo de células de sangre y médula ósea de ratón y de humano, así como del estudio de colonias hematopoyéticas en el bazo del ratón. (El hemocitoblasto, según algunos observadores, podría proceder del linfocito, y como el linfocito a su vez es uno de los descendientes del hemocitoblasto, este circuito celular, de ser cierto, aseguraría la eterna juventud del tejido medular óseo). Se acepta que el hemocitoblasto, al recibir el estímulo necesario para la eritropoyesis, sufre una división que ocasiona dos células idénticas. Una de éstas conserva sus caracteres originales y mantiene su potencialidad funcional, constituyendo la unidad de reserva de la médula; la otra, por ahora está “comprometida”, se divide y sufre una diferenciación que inicia la línea celular cuyo resultado final es el eritrocito y a la que se acostumbra llamar “serie roja”.



La serie roja presenta cinco etapas morfológicamente distintas, identificables con facilidad, que corresponden aproximadamente a sus divisiones sucesivas, combinadas con una diferenciación de caracteres bien marcados. Al representante más joven lo llamaremos proeritroblasto; los siguientes serán conocidos como eritroblasto joven, eritroblasto intermedio, eritroblasto adulto y reticulocito (Figura 1.1). (El nombre que deben recibir los diferentes elementos celulares ha sido objeto de numerosas discusiones y en la actualidad sigue habiendo discrepancias en relación con la terminología. Por ejemplo, algunos autores separan a los tres tipos de eritroblastos, en razón de sus afinidades tintoriales, en basofílicos, policromáticos y ortocromáticos; otros llaman al eritroblasto adulto, normoblasto; otros, en fin, cambian el prefijo eritro por el prefijo rubri y al proeritroblasto lo llaman rubriblasto, al eritroblasto joven prorrubricito, el eritroblasto intermedio rubricito y al eritroblasto adulto, metarrubricito) (Tabla 1.1). Durante la diferenciación el cambio fundamental consiste en la síntesis de hemoglobina, la cual empieza en el eritroblasto joven y termina en el reticulocito. Durante las sucesivas mitosis que presentan los eritroblastos la necesaria duplicación del DNA se va haciendo cada vez más precaria; a la altura del eritroblasto adulto el núcleo termina por ser picnótico y es expulsado de la célula. Pero la formación de hemoglobina sigue gracias a los remanentes del RNA y de organelos citoplasmáticos que permanecen activos por unos cuantos días. Estos restos, al ser teñidos en fresco, pueden ser identificados como un material azul grisáceo que adopta la forma de una red, y por ello a esta célula sin núcleo se le conoce como reticulocito. El reticulocito permanece dentro de la médula ósea por dos o tres días y después atraviesa la pared del sinusoide e ingresa a la sangre, donde al cabo de otro lapso de uno o de dos días llega a “madurar”, es decir, pierde por completo los últimos vestigios de RNA que le quedaban, disminuye ligeramente su tamaño y se convierte en la célula roja adulta con plena capacidad funcional, perfectamente distinguible de cualquiera de sus precursores. Se puede calcular el tiempo que tarda un eritrocito en ser fabricado desde el momento en que el hemocitoblasto inicia su división. Cada etapa de mitosis y diferenciación dura cerca de un día y del hemocitoblasto al eritroblasto adulto median 4 de estas etapas. El eritroblasto adulto se deshace del núcleo rápidamente (se ha reportado que esta maniobra la puede ejecutar en 10 minutos), pero si admitimos tres días de “reposo” del reticulocito en la médula ósea, resulta que la entrada de éste a la sangre requiere más o menos una semana. Este cálculo podría señalarse como demasiado simple: En primer lugar, el proceso de generación de las diferentes etapas celulares es un poco diferente, ya que, por ejemplo, el tiempo de generación del proeritroblasto se ha dicho que es de 20 a 40 horas, mientras que el del eritroblasto adulto (a partir del eritroblasto intermedio) parece tardar solo de 10 a 20 horas.



Fig. 1.1 Representa las Etapas de Formación del hematíe



En segundo lugar, no es seguro que existan cuatro divisiones entre el hemocitoblasto y el eritroblasto adulto; es cierto que pueden apreciarse cuatro distintos aspectos morfológicos en esta secuencia, pero las divisiones no necesariamente tienen que corresponder en número; pueden ser menos divisiones con mayor diferenciación o más divisiones con una diferenciación menor. Por ello, el número de eritrocitos creado por un hemocitoblasto cuando es estimulado hacía la línea de producción eritropoyética, puede variar de 8 a 32. De cualquier manera, para propósitos prácticos, la simplificación mencionada es válida y útil. En lo que sí hay un acuerdo general es en que el reticulocito, una vez en sangre, se convierte en eritrocito en un período de 24 a 48 horas. Consecuentemente la cantidad de reticulocitos que en un momento dado está presente en la circulación representa, aunque sea en forma gruesa, la producción diaria de células rojas por la médula ósea y es un índice aceptable de la cuantía de la eritropoyesis. TABLA 1.1 SINONIMIAS DE LOS PRECURSORES DE LOS ERITROCITOS

Términos utilizados en esta obra Otros términos

Hemocitoblasto Célula reticular hematopoyética, hemohistioblasto,célula madre (stem cell)

Proeritroblasto Pronormoblasto, rubriblasto

Eritroblasto joven Eritroblasto basofílico, normoblasto basofílico, prorrubricito, eritroblasto temprano

Eritroblasto intermedio Eritroblasto policromatofílico, normoblasto policromatofílico, rubricito, eritroblasto tardío.

Eritroblasto adulto Eritroblasto ortocromático, normoblasto, metarrubricito.



LA SINTESIS DE LA HEMOGLOBINA El objetivo de la eritropoyesis es la creación de una célula sin núcleo generosamente provista de hemoglobina (400 millones de moléculas en cada una). A este propósito los precursores del eritrocito se ven comprometidos en una actividad bioquímica en la cual, por separado, se sintetizan el pigmento heme y la proteína globina, que al unirse forman la hemoglobina. El heme es un pigmento metálico en el que una porfirina se ha combinado con hierro. En el esquema de su estructura que se presenta en la Figura 2.1 podemos observar que los cuatro anillos pirrólicos de la porfirina se unen entre sí por puentes de metano (CH); cada puente utiliza una ligadura simple y una doble, y esta configuración, junto con las dobles ligaduras de cada anillo, produce una secuencia alternante de ligaduras dobles y sencillas, que absorben con facilidad la luz visible y dan lugar al color rojo de este pigmento, que a su vez es el responsable de la coloración de la hemoglobina, de los eritrocitos, de la sangre y, al menos en parte, del tinte de nuestra piel. La formación del heme se relaciona con dos fenómenos fisiológicos de gran interés que conviene estudiar con detalle: uno de ellos provee a nuestro organismo del hierro necesario y bajo el título de “metabolismo del hierro” lo revisaremos más adelante (capítulo 8). El otro, que trataremos aquí, es el correspondiente a la síntesis de la porfirina. Esta síntesis puede tener lugar en cualquiera de nuestras células, pero no es de igual intensidad en todas, pues un eritrocito contiene unas 1,000 veces más heme que un hepatocito. En la figura 2.2 podemos ver que se inicia con la unión de la succinil CoA y la glicina para formar el ácido delta-amino-levulínico (ALA). Después dos ALA se combinan y constituyen el anillo pirrólico primitivo, el porfobilinógeno (PBG). Cuando se unen 4 PBG se crea la estructura fundamental de las porfirinas, y a partir de este momento la síntesis puede seguir dos caminos distintos, conocidos con los números I y III. La línea III va desde el uroporfirinógeno a la protoporfirina, pasando por el coproporfirinógeno, todos, por supuesto, tipo III. La línea I sólo está representada por el uroporfirinógeno I y el coproporfirinógeno I. Tanto el uroporfirinógeno como el coproporfirinógeno tienen sus anillos pirrólicos unidos por puentes metilénicos (CH

2) y carecen de la estructura alternada de ligaduras

sencillas y dobles que caracteriza a las porfirinas. En consecuencia son substancias incoloras. Conjuntamente se les llama porfirinógenos, porque debido a su tendencia natural hacia la oxidación, sus puentes metilénicos se convierten en meténicos, adquieren dobles ligaduras necesarias, y entonces dan lugar respectivamente a la uroporfirina y a la coproporfirina, que sí presentan el color rojo distintivo de estos pigmentos. La formación de protoporfirina a partir del coproporfirinógeno III requiere también un proceso oxidativo en el que interviene una enzima que es específica para el



coproporfirinógeno III; no existe una igual para el coproporfirinógeno I, por lo cual éste no puede ser convertido a protoporfirina, y la línea I termina ahí. Por supuesto, la síntesis del heme involucra la participación de muchas otras enzimas, pero quizá solo valga la pena mencionar aquí, por su interés en patología humana, a la piridoxina, cuya presencia es necesaria para la formación de ALA. (Al valor abstracto que tiene el estudio de la formación del heme en nuestro organismo, podemos agregar el aspecto práctico que representa la comprensión de las alteraciones que ocurren en algunas enfermedades. En la intoxicación crónica por el plomo, por ejemplo, la inhibición de diversas enzimas a lo largo de la síntesis del heme, provoca una deficiente elaboración del mismo que conduce a una anemia por mala utilización del hierro, y de paso, a una excesiva eliminación urinaria de ALA y coproporfirina III). Todas las moléculas de hemoglobina están constituidas por el mismo tipo de heme, pero en ellas pueden encontrarse tres clases diferentes de globina, lo que da lugar a la presencia de tres diferentes hemoglobinas en los eritrocitos humanos. Se les conoce con las letras A, F y A

2.

La hemoglobina A es la más abundante en los glóbulos rojos del adulto: aproximadamente el 95% de sus moléculas son de este tipo. En cambio, la hemoglobina F representa menos del 2%, y la A

2 fluctúa entre el 2 y el 4%. En el recién nacido las

proporciones son distintas, ya que del 65 al 90% de su hemoglobina es de tipo F (fetal); a medida que pasa el tiempo, la producción de hemoglobina A va siendo cada vez mayor; para los 4 meses la hemoglobina F no representa más del 10% del total y después de los 2 años debe ser menor del 2%. Los tres tipo de globina tienen la misma estructura fundamental, constituida por dos parejas de cadenas de polipéptidos. Estas cadenas están formadas por aminoácidos esenciales, que son prácticamente los mismos para todas; su distinto acomodo es lo que hace que una cadena sea diferente a otra. Para su identificación se les conoce con las cuatro primeras letras del alfabeto griego. La hemoglobina A tiene dos cadenas alfa y dos beta; la hemoglobina F posee dos cadenas alfa y dos cadenas gamma y la hemoglobina A

2 está compuesta por dos cadenas alfa y dos cadenas sigma.

Por medio de maniobras químicas muy elaboradas ha podido precisarse la cantidad de aminoácidos y la secuencia exacta de su distribución en cada una de las cadenas. Las alfa tienen 141 aminoácidos; las beta, sigma y gamma están formadas por 146. Como el número de aminoácidos participantes es reducido, un aminoácido en particular se repite en muchos puntos. Cada cadena tiene varios dobleces sobre sí misma que le dan un aspecto de ovillo y una forma esferoidal. En su seno se acomoda el grupo heme, unido por un enlace firme entre una de las valencias del hierro y el grupo aminado de uno de los aminoácidos de la globina, la histidina ( Fig 2.3.). Al reunirse las cuatro cadenas cada una son su grupo heme, se constituye la molécula de hemoglobina.



No parece justo analizar aquí la manera como es formada la globina; sigue las reglas de la síntesis de proteínas en general. En cambio, podemos señalar que el código genético debe ser seguido en forma estricta, ya que la colocación de cada aminoácido no es asunto baladí. Cuando el lugar que le corresponde a uno está ocupado por otro, las características de la hemoglobina varían, a veces en forma fundamental. Por ejemplo, el sexto aminoácido de las cadenas beta debe ser el ácido glutámico, pero sí en este sitio llega a colocarse la valina, el resultado es una globina anormal que da lugar a su vez a la hemoglobina patológica característica de la Anemia africana o drepanocitosis (hemoglobina S). Este padecimiento, en su forma homocigótica, es generalmente grave, y puede conducir a una muerte temprana. He aquí un proceso en el que por un defecto de información genética que sólo involucra la constitución anormal de una molécula, se ha creado una patología importante (enfermedad molecular). La hemoglobina S es la hemoglobina anormal más frecuente en el humano, pero solo es uno de los cientos de ejemplos de hemoglobinas anómalas que se han descubierto. Al principio se les asignaron diversas letras (C,D,E,), para después llamarlas son nombres geográficos dependiendo del lugar de su descubrimiento. Lisker y Cols han encontrado en nuestro país la hemoglobina México y la hemoglobina Chiapas. (El estudio más sencillo para la identificación de las más importantes variedades es la electroforesis de la hemoglobina, el cual se practica en el laboratorio común. Esta prueba aprovecha la circunstancia de que las proteínas, al cambiar su carga eléctrica cuando cambia su distribución de aminoácidos, presentan distinta movilidad al ser colocadas en un campo eléctrico: La hemoglobina S es más lenta que la A; la México es más rápida). La síntesis de la globina está coordinada con la de la protoporfirina; cuando se reduce, también lo hace la otra. En cambio, el metabolismo del hierro es independiente, de tal manera que cuando hay deficiencia en la producción de los otros substratos, el hierro se acumula en el citoplasma de los eritroblastos.



EL METABOLISMO DEL ERITROCITO

Durante su vida, el eritrocito tiene la misión de transportar a la hemoglobina, y mantenerla funcionalmente activa. El transporte parecería una actividad pasiva, pues basta con que el eritrocito se deje llevar por la circulación sanguínea; pero los diversos mecanismos que permiten que la hemoglobina encerrada en su interior efectúe su función, establecen ciertas exigencias de carácter físico-químico que deben ser cumplidas activamente por la célula roja.



Sabemos por lo menos de dos exigencias importantes: una se relaciona con el mantenimiento de la forma; la otra está representada por la lucha contra la oxidación. Los mecanismos que entran en juego para cumplir con estas exigencias no han podido ser aclarados en todos sus detalles, pero los que conocemos son muy interesantes porque permiten comprender la patología de algunos procesos que ocasionan anemia. El eritrocito podría ser una esfera, ya que es la forma que adoptaría, una bolsa llena de un líquido que estuviese sometida a presiones iguales por todos lados. Sin embargo, es un disco bicóncavo. Esta configuración favorece el intercambio gaseoso de la hemoglobina. Quizá no sea la forma ideal, pero es más efectiva que la esférica, ya que así la hemoglobina dispone de un 40% más de superficie de contacto exterior. Para explicar la forma de disco de los eritrocitos no cabe aceptar la idea de una membrana rígida, porque el glóbulo rojo tienen un diámetro aproximado a 7 micras y su paso por canales y poros muy estrechos, de una luz de 3 a 4 micras, exige obligatoriamente su deformación. Por lo tanto, la membrana es elástica; su elasticidad tiene que ver sobre todo con las peculiaridades de su constitución química, la cual apenas empieza a ser conocida con detalle. Pero además, se tiene que admitir la necesidad de un proceso metabólico activo que colabora en la manutención de la forma especial del eritrocito. La energía necesaria a ese proceso proviene de la glucólisis anaeróbica (ciclo de Embden-Meyerhof) (Figura 3.1) por donde se metaboliza el 90% de la glucosa disponible y que da por resultado la creación del trifosfato de adenosina (ATP, según las siglas de la literatura en ingles). La glucosa penetra al eritrocito desde el plasma por un sistema que no se debe exclusivamente a diferencias de concentración dentro y fuera de él. Parece existir algún agente químico que la “transporta” a través de la membrana, aunque se sabe que la insulina no es necesaria. La disponibilidad de ATP es importante para regular los movimientos del sodio y del potasio a través de la membrana. La concentración de potasio dentro de la célula roja es alrededor de 20 veces mayor que su concentración en el plasma, mientras que la del sodio es 15 veces más alta en el plasma que en el interior del eritrocito. La membrana no es altamente impermeable a los cationes; el paso de sodio hacia el interior siguiendo la corriente natural causada por las diferencias de concentración, tiende a producirse aunque sea lentamente. Y esto es una amenaza a la forma bicóncava del eritrocito, ya que la repleción de sodio lo transformaría en una esfera. Para evitarlo la membrana efectúa el trabajo de una bomba, que al mismo tiempo que expele el sodio, introduce al potasio, a contracorriente, forzando así el gradiente de concentración. La energía suministrada por el ATP es imprescindible en esta labor; cuando al glóbulo rojo se le priva de glucosa, rápidamente se llena de sodio y pierde potasio, y su forma pasa a ser esferoidal. En estas condiciones no solamente se reduce la capacidad de intercambio gaseoso de la hemoglobina, sino que el eritrocito puede ser destruido con mayor facilidad, ya que el aumento de presión en su interior limita la elasticidad de su membrana y dificulta su paso a través de los lugares estrechos.



El funcionamiento apropiado de la hemoglobina y aún la misma supervivencia del glóbulo rojo dependen también de la existencia de mecanismos reductores en el interior de la célula. Uno de los más importantes está ligado al ciclo metabólico de las pentosas, por donde ser metaboliza el 10% restante de la glucosa que ingresa al eritrocito (figura 3.1) Este ciclo no da lugar a la creación de fosfatos de alta energía, como ocurre con el de Embden-Meyerhof; su principal función es la creación del trifosfo-piridin-nucleótido reducido (TPNH), que actúa como cofactor en la reducción del glutatión. Este, a su vez, es indispensable como defensa inmediata contra la amenaza constante que la oxidación acarrea a la hemoglobina y a la membrana. Cuando una sustancia oxidante penetra al glóbulo rojo, primero debe oxidar al glutatión reducido, una vez agotado éste, la hemoglobina se oxidará, lo que es reversible, y después se precipitará, lo que ya no tiene remedio. Para efectuar su función respiratoria, la hemoglobina necesita que su hierro se mantenga en forma reducida (ferroso, Fe

++); si se oxida, pierde un electrón y se hace

férrico (Fe+++

) y entonces es incapaz de transportar el oxígeno. (La hemoglobina oxidada se conoce como metahemoglobina; la posibilidad de metahemoglobinemia tiene que tomarse en cuenta para el diagnóstico diferencial de la cianosis). La hemoglobina precipitada por oxidación excesiva puede ser vista al microscopio como gránulos dentro de los eritrocitos; se llaman gránulos de inclusión o cuerpos de Heinz. Su presencia es, como veremos más adelante, una amenaza para los eritrocitos, que en esas condiciones es facilmente destruido en el bazo. Otro mecanismo reductor lo representa la enzima metahemoglobino-reductasa, que necesita para su funcionamiento el metabolismo de la glucosa en cualquiera de sus dos ciclos. Se cree que esta enzima es de fabricación exclusiva en los glóbulos rojos. Por el contrario, las demás enzimas que intervienen en una u otra forma en el metabolismo de la glucosa, son las misma que se encuentran en otras células del organismo. En el caso del eritrocito fueron formadas por éste durante la etapa en que poseía núcleo; algunos defectos genéticos pueden acarrear la deficiente producción de alguna de ellas y provocar alteraciones metabólicas serias. Mencionaremos solamente, por su significación clínica, a la piruvato-quinasa (que actúa en el ciclo de Embden-Meyerhof) y a la glucosa-6-fosfato-deshidrogenasa (del ciclo de las pentosas). (En correcto castellano, estas enzimas deberían llamarse reductasa de le metahemoglobina, la quinasa del piruvato y la deshidrogenasa del fosfato-6-glucosa. El autor prefiere los términos señalados en el párrafo anterior para evitarle confusiones al lector acostumbrado a la lectura científica en inglés. Si todos los juegos enzimáticos están completos, si la forma se mantiene y la membrana es elástica y la hemoglobina conserva su estado reducido, el transporte de oxígeno está asegurado; no así el último paso en la oxidación tisular, que todavía



requiere de ciertas condiciones inherentes a la molécula de la hemoglobina, de las que depende su facultad de unirse con el O

2 en los alvéolos pulmonares (donde hay gran

tensión parcial de gas) y entregarlo en el medio interno (donde la tensión es baja). Esta facultad se puede representar gráficamente. La curva de disociación de le hemoglobina es, en circunstancias normales, una S sigmoide cuando en las abcisas se anota la presión parcial de 0

2 y en las ordenadas el porcentaje de saturación de la hemoglobina (Figura

3.2).



Ciertamente uno esperaría que fuese una recta; pero la hemoglobina, a medida que va aceptando el 02, aumenta su afinidad por él. No lo acepta todo en un momento dado, sino que, por decirlo así, un átomo “abre” las cadenas de globina para que sea aceptado el siguiente, hasta que los cuatro que puede tomar queden alojados. La afinidad de la hemoglobina por el oxígeno depende fundamentalmente de la presencia del 2,3-difosfoglicerato (2,3-DPG). Esta sustancia se forma en el transcurso de la glucólisis anaeróbica y actúa en cierto sentido con un competidor del oxígeno; se introduce a la hemoglobina cuando ésta se encuentra desoxígenada y regula la entrada y salida del gas. Cuando existe un exceso de 2,3-DPG dentro del eritrocito, como se observa en las anemias, la afinidad de la hemoglobina por el oxígeno se reduce, y se logra una entrega más fácil a los tejidos. En otras palabras, la curva de disociación se desplaza hacia la derecha. (Si está desplazada a la izquierda, entonces la hemoglobina retiene el oxígeno, lo que se produce por cianosis. Puede verse este fenómeno en algunas anomalías de la constitución de la hemoglobina, que forman parte del grupo de las hemoglobinopatías).

LA DESTRUCCION DE LOS ERITROCITOS Como el eritrocito adulto carece de núcleo, no le es posible sintetizar proteínas. No puede por lo tanto reponer su dotación enzimatica ni reparar lesiones de su membrana. Hacía los 120 días de su edad esta situación provoca cambios que son incompatibles con una mayor supervivencia, y fallece. A pesar de que se han hecho numerosos estudios en relación con las alteraciones que ocurren durante el envejecimiento de los eritrocitos, aún no podemos señalar en detalle cuáles son las que definen su senectud, ni en qué consiste exactamente la señal que lleva a su destrucción. Y sin embargo, no hay duda de que el acto final consiste en que las células reticulares identifican al eritrocito envejecido y lo fagocitan. Las células reticulares habían sido mencionadas ya en el capítulo 1 cuando describimos las paredes de los vasos sinusoidales de la médula ósea; también son abundantes en el bazo, en los ganglios linfáticos, en el hígado (células de Kupffer), en los alvéolos pulmonares, en el sistema nervioso central (microglia). Puede afirmarse que se encuentran por todos lados de nuestro organismo y aunque su aspecto y función varían dependiendo del órgano en el que se hallan, siempre conservan cierta similitud, lo que ha permitido elevarlas en conjunto a la categoría de sistema.



(Originalmente Aschoff llamó a este grupo de células sistema retículo-endotelial, porque las encontró adheridas a los endotelios de los vasos y provistas de prolongaciones citoplásmaticas que parecían unir unas a otras en forma de red. Ahora se estila llamarlo sistema fagocitico-mononuclear, en atención a que su principal actividad es la fagocitosis y se sabe que son los representantes de los monocitos en los tejidos. Como la fagocitosis involucra sobre todo partículas de gran tamaño, las células reticulares también son conocidas como macrófagos, aunque esta sinonimia no es de aceptación general). La habilidad de las células reticulares para reconocer los eritrocitos alterados no puede discutirse; a veces basta con una anomalía sutil para que los hematíes sean descubiertos y engullidos. También es cierto que su trabajo se facilita por su localización en paredes de vasos de muy estrecha luz, donde el eritrocito, quizá perdida la elasticidad de su membrana por efecto de la vejez, con dificultades de tránsito, llega a estirarse demasiado y tal vez a fragmentarse, y entonces se convierte en fácil presa para los macrófagos. En el pasado estas ideas hicieron pensar a los investigadores que el bazo debía ser el cementerio natural de los glóbulos rojos: es rico en células reticulares y sus características anatómicas parecen especialmente diseñadas para esa función, con pasajes estrechos, lagos vasculares sinuosos y complicados, y encima de todo, ninguna otra función conocida (el órgano “pleno de misterios”, de Galeno). Sin embargo, la esplenectomía no hace que las hematíes vivan más tiempo. Y es sabido que en caso de anormalidades francas de los eritrocitos, la destrucción ocurre con igual magnitud en hígado que en bazo. Sin duda el hígado lleva ventaja a este respecto, pues el 30% de la sangre transcurre por su circulación al tiempo que el bazo solo dispone del 5%. Pero el bazo, a pesar de todo, mantiene una posición fisiológica y patológica muy interesante. En algunas anemias hemolíticas hereditarias del tipo de la Esferocitosis, la esplenectomía da lugar a la terminación del proceso hemolítico excesivo a pesar de que el defecto constitucional del eritrocito persiste. También al remover el bazo se logran curar anemias hemolíticas adquiridas de carácter inmunológico. Estos hechos han llevado a la idea de que la disposición anatómica del bazo es la apropiada para destruir eritrocitos con alteración especial. Podemos considerar que en este órgano existe una unidad funcional, a la que llamaremos esplenona (en recuerdo de la nefrona del riñón), constituida fundamentalmente por dos compartimientos. Uno de ellos, clásicamente conocido como pulpa blanca, está formado por una capa de linfocitos y células plasmáticas que rodea a las arterias; el otro se llama pulpa roja, y es una red vascular extraordinariamente intrincada, bien provista de células reticulares, que se encuentra alrededor de la pulpa blanca. El límite entre ambos compartimientos recibe el nombre de zona marginal.



La sangre que entra a la zona marginal es muy rica en células, porque a lo largo de la pulpa blanca las arterias dan ramas casi en ángulo recto por donde selectivamente escapa el plasma hacía la capa linfocitaria y de células plasmáticas; este fenómeno de “desnatado” (“skimming”, en inglés) provoca un enriquecimiento globular en la sangre que pasa a la pulpa roja y explica la elevada proporción de eritrocitos que se observa en ella. Ya en la zona marginal los hematíes se topan con una capa de células reticulares. Si su alteración no es muy seria pueden seguir adelante, y penetrar a la pulpa roja, donde existen dos formaciones vasculares yuxtapuestas y estrechamente unidas: los sinusoides y los cordones. Los primeros permiten una circulación directa hacía la vena esplénica; los segundos son lagos vasculares, comparables a callejones sin salida, con sus extremos cerrados, con paredes tapizadas de macrófagos, donde los eritrocitos son secuestrados temporalmente. La única forma que tienen de escapar de ahí es a través de orificios de comunicación con los sinusoides, pero estos poros miden sólo 3 micras y ponen a prueba la capacidad de la membrana globular para deformarse. (La sangre puede, al entrar a la pulpa roja, dirigirse hacia los sinusoides o hacía los cordones por circunstancias debidas al azar. Es posible que la mayoría de los eritrocitos atraviese los cordones en circunstancias normales, ya que los sinusoides son menos notorios, pero este hecho no es de aceptación general). Esta disposición vascular del bazo provee la situación ideal para la destrucción de eritrocitos con alteraciones “especiales”, principalmente relacionadas con la deformabilidad de su membrana. Si esta pierde su elasticidad como ocurre en la Esferocitosis hereditaria, el eritrocito se ve obligado a permanecer en los cordones, ya que no le es posible atravesar los poros de comunicación hacia los sinusoides. No olvidemos que en toda la pulpa roja, pero principalmente a nivel de los cordones, existe una situación de estasis eritrocitaria, agravada por el “desnatado” de la sangre; en estas condiciones los hematíes se ven expuestos a disminución del pH y el contenido de glucosa del plasma, lo que contribuye sin duda a su destrucción. Así podemos explicarnos por qué en el bazo se dan las circunstancias exclusivas que permiten que los eritrocitos de la Esferocitosis hereditaria encuentren en él la muerte prematura. Y quizá también éste sea el mecanismo destructivo en otros procesos hemolíticos en los que la alteración de los hematíes sea poco importante, aunque de otro tipo, como en las anemias hemolíticas inmunológicas. Otra función atribuida al bazo y relacionada con los estrechos poros que comunican sinusoides y cordones es la que se ha descrito con el sugestivo nombre de “deshuesado” eritrocítico (“pitting” en inglés). Algunas anormalidades que pueden presentar los glóbulos rojos y que reflejan pequeños defectos bioquímicos ocurridos durante su formación son de carácter rígido; estos “huesos” son eliminados a través de pequeños desgarramientos de la membrana cuando los hematíes pasan por los poros, ya que actúan como puntos sobresalientes duros.



Después, la lesión de la membrana “cicatriza”; tales cicatrices serían comparables a las que presenta el reticulocito después de la expulsión del núcleo, las cuales han sido ya observadas. Por eso, después de una esplenectomía, son aparentes en la sangre eritrocitos con alteraciones debidas a la falta de esta función de “deshuesamiento”, tales como restos nucleares (cuerpos de Howell-Jolly) y cúmulos de ribosomas (punteado basofilo). Cabe pensar que sí los “huesos” son muy grandes, como pudieran serlo los cuerpos de Heinz, el eritrocito no es deshuesado, sino más bien desgarrado y destruido. (Cuando el bazo aumenta su tamaño, la capacidad “secuestradora” de las esplenonas se incrementa al multiplicarse el número y complejidad de sus vasos, particularmente los cordones. Las consecuencias de este fenómeno abarcan no sólo eritrocitos, sino también leucocitos y plaquetas, y en conjunto reciben el calificativo de hiperesplenismo. Está bien ejemplificado por la contestión pasiva del bazo que acompaña al síndrome de hipertensión portal).

EL CATABOLISMO DE LA HEMOGLOBINA La mayoría de los eritrocitos alcanzan el final de su vida dentro de las células reticulares, que están capacitadas para reconocer al eritrocito anciano, engullirlo, romper su membrana y catabolizar la hemoglobina; una vez que ésta es degradada, sus diversos constituyentes siguen su destino por separado. A este tipo de hemólisis se les conoce como extravascular. Pero algunos eritrocitos, no más del 10%, son destruídos intravascularmente, en los estrechos canales de la microcirculación, donde pueden desgarrarse al ser detenidos y restirados. Entonces la hemoglobina aparece en forma libre en el plasma, y es eliminada por medio de la haptoglobina, una proteína que produce el hígado; su misión es la de unirse a la hemoglobina en forma irreversible, evitar que se vierta en el riñón y conducirla a la célula reticular. La exageración de cualquiera de estos mecanismos normales conduce a lo que se conoce como enfermedad hemolítica. El proceso destructivo patológico puede ser mixto, pero con frecuencia se observa que es primordialmente de uno u otro tipo. La consecuencia final de una hiperhemólisis intravascular o extravascular es la misma, pues en última instancia la célula reticular se ve obligada a metabolizar demasiada hemoglobina; pero existe una diferencia notable; en el curso de una hemólisis



intravascular excesiva puede además presentarse el fenómeno de la hemoglobinuria o el de la hemosidenuria. El complejo haptoglobina-hemoglobina es grande y no puede atravesar el glomérulo. Cuando la capacidad de fijación de la hemoglobina por la haptoglobina se sobrepasa, entonces la hemoglobina libre en la sangre se rompe en dos fracciones, cada uno con un peso molecular de 32,000, y cruza el filtro renal con facilidad. El tubo proximal la puede reabsorver, pero si es mucha, aparece en la orina. El hierro de la hemoglobina absorvida por la célula epitelial del tubo renal es separado y almacenado como hemosiderina; cuando estas células se desprenden y salen con la orina se observa hemosiderinuria.

La secuencia de eventos dentro de la célula reticular es la siguiente: primero ocurre la disociación del heme y la globina; luego se separa el hierro del heme; más tarde el anillo porfirínico se abre y se forma un pigmento verde (biliverdina), que pronto es reducido a bilirrubina, de color amarillo. Mientras que el hierro será reutilizado, la bilirrubina es entregada por la célula reticular al plasma, donde se une a la albúmina para ser transportada hasta los suburbios del hígado. La celdilla hepática tiene el compromiso de captar, conjugar y excretar el pigmento. La captación parece estar relacionada con un transporte activo a través de la membrana del hepatocito y quizá también con la presencia de dos proteínas intracelulares, capaces de unirse a la bilirrubina, y que han sido designadas Y y Z (es interesante saber que la administración de fenobarbital aumenta la concentración de Y, por lo que mejora la captación). Ya dentro de la celdilla hepática la bilirrubina es conjugada con dos moléculas de ácido glucurónico formándose así el diglucuronato de bilirrubina, bajo la promoción de la enzima glucuronil-transferasa, que está relacionada con la membrana del retículo endoplásmico (es curioso que también el fenobarbital provoca una proliferación de este retículo y aumenta la actividad de la enzima). El diglucuronato de bilirrubina es más soluble en agua que la bilirrubina y da la reacción directa con el diazo-reactivo de Erlich, por lo que se le conoce como bilirrubina directa o conjugada, en oposición a la bilirrubina simple que podríamos llamar indirecta o no conjugada. La bilirrubina simple es insoluble en agua y no atraviesa el filtro renal, mientras que el diglucuronato de bilirrubina sí lo hace. La excreción de bilirrubina conjugada hacía los canalículos biliares requiere también un transporte activo a través de la membrana, puesto que se produce contra un gradiente de concentración; pero no se conoce todavía ningún detalle de este proceso. De esta manera el hígado limpia de bilirrubina a la sangre vertiéndola finalmente al intestino. Sin embargo, una buena parte de la bilirrubina (cerca del 30%) no es eliminada en esta forma, sino que el hígado dispone de ella de otra manera. Entre los mecanismos más interesantes que conducen a una vía colateral de eliminación de



bilirrubia está la degradación que en ella provoca la luz, con pérdida del color amarillo y de la diazo reactividad. Los productos derivados de esta fotodegradación se excretan rápidamente en la bilis sin intervención de la glucuronil-transferasa. (Hay otra circunstancia que es conveniente recordar, no toda la bilirrubina que produce normalmente nuestro organismo proviene de la destrucción de los eritrocitos envejecidos; una pequeña fracción, mas o menos el 15% resulta de la eliminación dentro de las células reticulares de la médula ósea de los eritroblastos fabricados defectuosamente. Este fenómeno se exagera en los casos de eritropoyesis ineficaz y puede dar lugar a ictericia con bilirrubinemia de predominio indirecto). Finalmente, el diglucuronato de bilirrubina, al llegar al intestino es reducido por la flora bacteriana y se forman compuestos incoloros, conocidos en general como urobilinógeno fecal. Un 10 a 20% del urobilinógeno fecal es absorvido y re-excretado por el hígado a través de la circulación enterohepática; una pequeña fracción se escapa hacía la circulación general y se excreta en la orina (urobilinógeno urinario). El urubilinógeno fecal al oxidarse, toma el nombre de urobilina y un color café que es el substrato del que presentan las materias fecales.



LA REGULACION DE LA ERITROPOYESIS

Para que se mantenga en la sangre una cifra constante de eritrocitos, basta con que el monto de la producción sea igual al de la destrucción. Uno esperaría que los dos procesos dispusieran de movilidad en ambos sentidos, y que existiese una regulación apropiada para mantener el equilibrio. Sin embargo, el único que cuenta con un mecanismo fisiológico regulatorio es la producción. Cuando ocurren pérdidas ocasionales de sangre, o cuando una circunstancia patológica pasajera provoca un aumento de la destrucción, entra en juego ese mecanismo, estimula la eritropoyesis y pronto consigue restablecer la normalidad. Lo mismo ocurre cuando la eritropoyesis se suspende o se reduce a causa de un padecimiento de corta curación; en los días o semanas que siguen, la médula ósea aumenta su entrega de eritrocitos y recupera el tiempo perdido. Este mismo mecanismo ha permitido explicar el ascenso del número de eritrocitos que se presenta en la sangre del recién nacido, así como en las personas que viven en sitios elevados. Los investigadores del siglo XIX creyeron que el estímulo apropiado sería la anoxia, actuando en forma directa sobre la médula ósea. Pero a principios del siglo XX, gracias al empuje inicial de los trabajos de Carnot y Deflandre, empezó una serie de estudios que en la actualidad han establecido como responsable de la regulación de la eritropoyesis a una sustancia de carácter hormonal (porque es producida en un órgano, y viajando en la sangre, hace su efecto sobre otro). Esta hormona se llama eritropoyetina y parece ser una glicoproteína de bajo peso molecular que sólo se ha detectado y cuantificado por ensayo biológico. El órgano que la produce es el riñón y el órgano en donde actúa es la médula ósea. En cuanto al oxígeno, mantiene un lugar importante, ya que sus altibajos determinan una mayor o menor producción de eritropoyetina. La secuencia general de eventos puede señalarse así: una disminución en la cifra de eritrocitos ocasiona anoxia; está estimula la producción de eritropoyetina por el riñón. A su vez, la elevación de eritropoyetina en la sangre provoca aumento en la eritropoyesis; si la causa de la disminución de eritrocitos es pasajera, el mecanismo restablece la normalidad en forma automática y en poco tiempo, puesto que la anoxia desaparece (figura 6.1).



Hay que tomar en cuenta la circunstancia de que puede ocurrir anoxia independientemente de la disminución en la cantidad de eritrocitos, como sucede en las personas que viven en lugares elevados, donde el descenso de la presión atmosférica ocasiona una escasa tensión de oxígeno en los alvéolos pulmonares. En esa situación el incremento de la eritropoyetina y su efecto obligado sobre la eritropoyesis provocan un exceso de eritrocitos en la sangre (policitemia de las alturas) en comparación con los que viven en lugares bajos. Cabe pensar que ese es también el mecanismo de la policitemia del recién nacido; dentro de la matriz está sometido a cierto grado de anoxia (“Everest in utero”, como dice Erslev) que se suspende bruscamente al nacer (la saturación arterial de 0

2 en la sangre del feto es de 60%; pasa a ser de 98% en el primer día de la vida).

Por supuesto, existen diversos problemas patológicos productores de anoxia, especialmente pulmonares y cardíacos, que por esa razón se acompañan de policitemia. El riñón también es sensible al exceso de oxígeno, sea éste absoluto o relativo. Cuando el metabolismo basal se abate, es decir, cuando disminuye la utilización de oxígeno por los tejidos, ocurre un estado de hiperoxia relativa, y la eritropoyetina desaparece de la circulación. Lo mismo ocurre cuando se transfunde sangre en exceso. No es imposible que una esquematización tan sencilla tenga sus puntos débiles. Examinaremos los más importantes. El riñón quizá no sea el único órgano productor de eritropoyetina, pues ésta aún sigue produciéndose en pequeña cantidad en animales anéfricos; no se sabe, sin embargo, en qué otro lugar se produce y seguimos considerando como el principal y más importante al riñón. Tampoco sabemos con seguridad en qué parte del riñón ocurre el fenómeno: puede ser en el aparato yuxtaglomerular, pero sería imprudente asegurarlo por el momento. Por otro lado, es posible que lo que se produzca en el riñón no sea la eritropoyetina sino un factor eritropoyetico (eritrogenina) que activaría a otra sustancia presente en el plasma y supuestamente elaborada por el hígado (eritropoyetinógeno) convirtiéndola en eritropoyetina. Este sistema, reminiscente del de la Renina-Angiotensina, no ha sido de aceptación general, pese a que hay algunas evidencias a su favor. En cuanto al mecanismo de acción de la eritropoyetina, parece que consiste en aumentar las líneas de producción eritrocítica en la médula ósea por medio de un efecto acelerador de la frecuencia con que ocurre la diferenciación del hemocitoblasto en proeritroblasto. Consecuentemente, un estudio practicado en una médula ósea que se encuentre bajo el estimulo de una cantidad elevada de eritropoyetina, mostrará un incremento en la proporción de las células precursoras de la serie roja en todas sus etapas de maduración (proeritroblastos, eritroblastos diversos). A esta situación la conocemos como hiperplasia eritroide.



Si la médula ósea es normal y si todas las substancias necesarias para la fabricación del eritrocito están presentes en cantidades adecuadas, la hiperplasia eritroide es eficaz, pero si por alguna razón el curso natural de la eritropoyesis se encuentra obstaculizado (como sucede, por ejemplo, en la deficiencia de vitamina B

12 o de ácido fólico) entonces

no se logra la producción apropiada de los eritrocitos y la hiperplasia eritroide puede calificarse de ineficaz (en estas circunstancias ocurre una intensa destrucción de eritroblastos defectuosos dentro de la médula ósea en una proporción mucho mayor que la normal, con lo cual se eleva el ofrecimiento a la sangre de bilirrubina indirecta de origen intramedular). El aumento de las líneas de producción que la eritropoyetina provoca en la médula ósea no es infinito; su límite se sitúa alrededor de unas 6 a 8 veces más allá de lo normal. Esta capacidad de incremento eritropoyético se conoce como “reserva funcional” de la médula, y depende, para ser totalmente eficaz, de un estado de funcionamiento apropiado así como de un suministro óptimo de materias primas y enzimas. La tasa más elevada de producción se ha observado en las anemias hemolíticas. Las investigaciones de Sánchez Medal y sus colaboradores parecen demostrar que en esas circunstancias, aparte de la elevación de la eritropoyetina, existe otra sustancia estimulante que proviene directamente de la destrucción de los eritrocitos; esta sustancia no ha podido identificarse con claridad, pero su existencia es muy factible si se juzga que los hemolizados de eritrocitos poseen por sí solos un efecto incrementador de la eritropoyesis. Vale la pena saber que la eritropoyetina, aparte de la acción mencionada, es capaz de provocar la salida brusca de la médula ósea de los reticulocitos en ella almacenados y en situación de “reposo”; a esta reticulocitosis se le conoce como espuria para distinguirla de la verdadera, que se asocia a una producción eritrocítica real. La reticulocitosis espuria puede ocurrir en las primeras horas posteriores al estímulo; la verdadera, como ya lo vimos, se presenta una semana después. La reticulocitosis espuria no puede ser muy elevada; a lo más logra triplicar la cifra normal de reticulocitos, porque la cantidad de ellos en reposo en la médula apenas llega al doble de los que existen circulando en la sangre. Si el estímulo de descarga de la eritropoyetina ha sido muy poderoso, cabe esperar también la presencia de eritroblastos en la sangre. En particular, esto suele ocurrir, nuevamente, en las anemias hemolíticas severas, aunque también es factible en cualquier otro caso de anoxia brusca; se aprecia con mayor facilidad e intensidad en las anemias hemolíticas del recién nacido (una de ellas es conocida con el nombre de Eritroblastosis fetal por esta razón).



No es fácil explicar por qué la médula ósea del recién nacido responde en forma distinta a la de un adulto y ante una estimulación intensa con eritropoyetina permite el paso de cantidades mayores de eritroblastos a la sangre. Puede ser simplemente un asunto de falta de espacio dentro de la cavidad, o puede ser que en el recién nacido los mecanismo de entrega de células a la sangre aún no estén plenamente desarrollados. La aparición de eritroblastos en la sangre cuando no hay un estímulo anóxico violento es generalmente un dato ominoso; implica que la médula ósea está alterada (tal vez invadida por células extrañas) o que hay focos de metaplasia mieloide en órganos extramedulares, como el bazo o el hígado, que no poseen el servicio normal de proporcionar células maduras a la sangre, propio de la médula ósea. Al efecto regulador de la eritropoyesis que realiza la eritropoyetina, hay que agregar la acción estimulante de la testosterona, lo que nos explica por qué los hombres tiene más cantidad de eritrocitos que las mujeres. La presencia de esa hormona (cuya fracción activa está representada por los llamados androstanos, o agentes anabólicos) eleva el nivel de producción de glóbulos rojos; no produce ninguna regulación, tan sólo causa mayor producción. La forma como se sucita este fenómeno todavía no se ha aclarado. Parece posible que provoque una mayor elaboración de eritropoyetina por el riñón; no es difícil, además, que su acción esté ligada al funcionamiento del hemocitoblasto en alguna forma, sea por un estímulo directo o por una potenciación del efecto de la eritropoyetina.



LA VITAMINA B12

Y EL ACIDO FOLICO No es insensato comparar a la médula ósea con una fábrica, por lo menos en relación con la eritropoyesis. Tiene un local establecido, con amplios almacenes; posee un gerente, la eritropoyetina, que decide, gracias a sus “relaciones exteriores”, el número de unidades que deben ser elaboradas diariamente, aumentando o disminuyendo las líneas de producción; sabemos que el capataz, la testosterona, es un personaje viril ante cuya influencia aumentan el rendimiento. Menudean los obreros (las enzimas) que con su actividad logran transformar las materias primas (hierro, aminoácidos) en el producto final. Existe, por último, una sección de control de calidad: las células reticulares. (Esta idea ha sido utilizada antes. A propósito de la síntesis del heme, Granick señaló que su elaboración es similar a la de una máquina; el hierro representa el motor, y el color rojo final, la capa de pintura aplicada a la unidad una vez terminada su fabricación). Este capítulo estudiará a los obreros. Por supuesto, son numerosos; en cada paso bioquímico participan una o más enzimas. Sin embargo, cuando se intenta trasladar este complejo proceso a situaciones relacionadas con las anemias humanas, sucede que muy pocas de las enzimas merecen ser consideradas. Recodemos a las que intervienen en la síntesis del heme, sobre todo a la piridoxina, así como a las que trabajan en el metabolismo de la glucosa dentro del eritrocito, la glucosa-6-fosfato-deshidrogenasa y la piruvatoquinasa. Nos restan otras dos de gran relevancia, la vitamina B

12 y el ácido

fólico, obreros que podríamos llamar “especializados” y cuya alteración tiene consecuencias serias en el proceso fabril. Ambas sustancias pueden estudiarse en un mismo capítulo porque su deficiencia ocasiona problemas casi idénticos al organismo humano. Las dos intervienen, con relación muy estrecha, en la síntesis del ácido desoxirribonucleico (ADN), constituyente fundamental de los cromosomas, por lo que su carencia hace que la división celular se altere profundamente. Todas las células del organismo pueden verse afectadas, en mayor medida mientras mayor sea su necesidad de reproducción. En la médula ósea, que es uno de los tejidos de más intensa actividad mitótica, el efecto es muy notorio: la producción de eritrocitos baja considerablemente, así como la de leucocitos y plaquetas. La vitamina B

12, también conocida como cianocobalamina, es, en esencia, una

porfirina que posee cobalto. Ingresa a nuestro organismo a través de la ingestión de los alimentos ricos en proteínas animales; las cantidades usuales en la dieta “occidental” son de 3 a 20 microgramos diarios. Su absorción se verifica a nivel de ileon terminal. Existe un sistema de almacenamiento, principalmente en el hígado, que es capaz de acumular de 3.5 a 11 miligramos en total. Es sorprendente que los requerimientos aceptados para la jornada



del varón adulto sean apenas de 1 a 2 microgramos diarios, aunque en la mujeres embarazadas y en los niños se incrementan varias veces. La vitamina B

12 no ingresa a la sangre por sí sola cuando se ingiere en las cantidades

usuales, sino que requiere de la ayuda de una proteína, conocida con el nombre de factor intrínseco, que es elaborada por las células parietales de la mucosa gástrica en su porción yuxtacardíaca (“fundus” o parte alta del estómago). El factor intrínseco está siendo estudiado con cuidado pero su inestabilidad química provoca numerosas dificultades. Sabemos, sin embargo, con seguridad razonable, que es producido paralelamente con el ácido clorhídrico por las células parietales y que su unión con la vitamina B

12 es específica y ocurre en el estómago cuando el pH es bajo.

Cuando entrega en el ileon terminal a la cianocobalamina es probable que ésta ingrese a la célula intestinal y el factor intrínseco sea abandonado afuera. La vitamina B

12 es transportada en la sangre por algunas proteínas (transcobalaminas)

que entregan a su viajero preferentemente en el hígado y en el riñón. Por su parte el ácido fólico contiene pteridina, ácido p-aminobenzoico y ácido glutámico. Compuestos similares, can actividad parecida, son de presencia común en la naturaleza, y en general se les conoce como folatos. Mientras que el ácido fólico sólo tiene una unidad de ácido glutámico (mono-glutamato), los folatos por lo regular se presentan como poliglutamatos y son abundantes en los vegetales verdes y en los órganos animales parenquimatosos como el hígado y el riñón. Pero para ser absorvidos (lo que ocurre en las primeras porciones del intestino) deben convertirse en monoglutamatos, conversión en la que son auxiliados por una enzima a la que se le llama vulgarmente conjugada. Casi todo el folato ingerido se absorbe. Las dietas usuales de las clases “pudientes” contienen 250 a 500 microgramos por día; la de los pobres de 50 a 100. Los requerimientos diarios en los adultos son de 50 microgramos, pero el niño necesita 100 y durante el embarazo ascienden a 400, por lo que el suministro diario no parece tan sobrado en las dietas de la clase humilde. Además, las reservas son pobres, comparativamente; se han calculado en unos 5 a 10 mg y alcanzarían a mantener sin anemia a un adulto solamente durante unos 4 o 5 meses, si éste dejara de ingerir ácido fólico. En la sangre el ácido fólico es transportado en diversas proteínas (entre otras, la albúmina y la transferrina), que lo llevan al hígado. En este órgano donde va a ser almacenado en su mayor proporción ocurre un proceso de reducción que lo convierte en ácido folínico, su forma bioquímica activa. Acido folínico es el nombre común que recibe el ácido tetrahidrofólico; la reducción requiere una enzima, la hidro-folato-reductasa, llamada así por que la reacción se efectúa en dos pasos, con producción inical de ácido dihidro-fólico.



(Los medicamentos antineoplásicos conocidos como antifólicos, que fueron de las primeras sustancias útiles en la lucha contra la leucemia aguda, inhiben a esta enzima; por ello alteran los procesos de división celular). En términos generales, puede decirse que la vitamina B

12 y los folatos actúan en el

interior de las células como transportadoras de unidades monocarbonadas (tales como grupos metilo, formilo, metileno), e interviene en numerosas reacciones químicas involucradas en la fabricación del ADN. En lo que respecta al ácido fólico, parece muy probable que el efecto de su deficiencia obedezca a su participación directa en la síntesis de la timina, una base pirimidínica de las que constituyen el ADN. No es tan claro el papel de la vitamina B

12. Muchos autores se inclinan a aceptar la

hipótesis de que la alteración del ADN que produce su deficiencia obedece a que interviene en la transformación del ácido fólico a tetrahidro-fólico. Esta hipótesis es fácil de aceptar, al menos en el estado actual de nuestros conocimientos, porque permite explicar el hecho de que cuando un paciente tiene deficiencia de vitamina B

12, la

administración de ácido fólico corrige las alteraciones de la médula ósea y mejora notablemente su anemia, si bien no en forma completa. Todavía está por aclarar cuál es la relación de la vitamina B

12 con el sistema

nervioso. Su carencia provoca un transtorno insidioso, pero severo, de la médula espinal, tanto de los cordones posteriores como de los laterales, al que se llama “degeneración combinada subaguda”. Se admite que este problema obedece a que la vitamina B

12 tiene una participación importante en la síntesis de la mielina; se ignora

cual es el mecanismo bioquímico de esa actividad. Es evidente que no está relacionada con el ácido fólico, ya que la administración de éste no solo corrige las alteraciones neurológicas de la deficiencia de la vitamina B

12, sino que las empeora o hace que se

presenten sin aún no lo habían hecho. Esta curiosa circunstancia no tiene explicación adecuada. Se puede teorizar que cuando un enfermo tiene deficiencia de vitamina B

12 los últimos vestigios utilizables

mantienen el funcionamiento de su sistema nervioso central, pero si se le administra ácido fólico, esos vestigios son consumidos en la transformación de fólico a folínico. En consecuencia la degeneración de los largos axones de la médula espinal se precipita o se agrava.



EL METABOLISMO DEL HIERRO En el grupo de las substancias que intrínsecamente constituyen al eritrocito (las que al principio del capítulo anterior llamamos materias primas), el hierro sobresale por su extraordinaria importancia. Las demás, tan numerosas que su lista abarca por lo menos un par de páginas en los textos hematológicos, carecen de interés en la patología humana: citemos como ejemplo el cobre, el cobalto, el manganeso, el aluminio, la plata. En ciertos mamíferos se conocen anemias relacionadas con algunos de estos metales, más no en el hombre. En esta generalización no quedan incluidos los aminoácidos. Su deficiencia, que está ligada al fenómeno de la desnutrición, es causa frecuente de anemia, cuyas características clínicas y fisiopatológicas serán revisadas en el capítulo 26. En éste nos ocuparemos únicamente del metabolismo del hierro, que es asunto lleno de interés, y cuyo estudio se ha afinado cada vez más por medio de investigaciones que utilizan isótopos radioactivos. En la actualidad disponemos de datos suficientes para formarnos una idea aceptable de la forma peculiar como se introduce a nuestro organismo y de las peripecias que sufre antes de quedar colocado en la molécula de la hemoglobina y de otras enzimas respiratorias, tales como la mioglobina y los diversos citocromos, peroxidasas y catalasas. El hierro es uno de los metales más abundantes en nuestro planeta. Aún las dietas más pobres lo contienen en cantidades comparables a las de la alimentación “bien balanceada” de las clases acomodadas, entre 10 y 20 mg por día. En México esta circunstancia podría explicarse por el elevado consumo de maíz y frijol. (Por cada 100 gr el maíz seco tiene 3 ó 4 mg; y el frijol 8 mg; las carnes rojas no son muy ricas, pues una porción usual de 100 gr apenas contiene 3 mg; la leche es muy pobre: 1 mg por litro). Pero el hierro de los alimentos es de tipo férrico y está unido a componentes proteicos; para que su absorción, que se efectúa principalmente en el duodeno, pueda relizarse, debe ser primero ionizado y reducido, pues solo atraviesan la mucosa intestinal los iones ferrosos. La ionización y reducción del hierro ocurre en el estómago. No está bien aclarada la importancia que tiene la acidez del jugo gástrico en estos procesos. En cambio se admite que los diversos componentes de la dieta son decisivos a este respecto y que la calidad general de los alimentos que el enfermo consume es más importante que la cantidad de hierro que contiene su dieta; en particular, el ácido ascórbico y las proteínas



tienen gran influencia en la cantidad de hierro absorbible que llega al duodeno. Por esta razón la carne es mucho mejor proveedora de hierro que el maíz. El paso de ión ferroso desde la luz intestinal hasta la sangre está regulado por un mecanismo que actúa en las células de la mucosa y que en circunstancias fisiológicas limita la absorción a un 10% de lo ingerido (1 a 2 mg diarios). No sabemos cómo se efectúa este “bloqueo”, pero sabemos que no es absoluto; puede ser vencido si la concentración de hierro en el intestino es muy elevada, como ocurre durante la terapeútica oral con el sulfato ferrroso o en la dieta hiperférrica de los bantúes, en cuyo caso la absorción llega a ser de 30 a 40 mg por día. (Los bantúes son de raza negra y habitan en Sudáfrica. Cocinan en utensilios de hierro; su alimentación es muy rica en maíz. Elaboran una cerveza que requiere largas horas de ebullición, que tiene un alto contenido de hierro y que se llama Kaffir). En la sangre, el hierro es transportado por una proteína elaborada en el hígado, conocida como transferrina, cuya capacidad de saturación es de 200 a 400 microgramos de hierro por 100 ml de plasma; por lo regular, la transferrina sólo está parcialmente saturada y transporta de 60 a 180 microgramos. Si todo marcha bien, la transferrina entrega el hierro al eritroblasto: éste lo utiliza para formar hemoglobina y crear eritrocitos; el eritrocito al morir entrega el hierro a la célula reticular; la célula reticular se lo devuelve a la transferrina. Véase que se ha creado un ciclo cerrado infinito; no es imposible imaginar, en un anciano, que algún átomo de hierro de sus eritrocitos se encuentra en su organismo desde la vida fetal. Y bien puede ser que no haya visto la luz de día desde muchas generaciones atrás (Figura 8.1).



Normalmente la célula reticular retiene en reserva un 40% del hierro que recibe; en todo el organismo de un adulto esto significa alrededor de 1 gr. Las formas de reserva son la ferritina y la hemosiderina, compuestos en que el hierro se ha unido a proteínas. La ferritina es la menos compleja y la más disponible en casos de necesidad: podría decirse que es la forma transitoria de reserva, mientras que la hemosiderina es la forma estable. Se puede encontrar ferritina en el suero en pequeñas cantidades que van desde 20 hasta 300 microgramos por litro; estas concentraciones están directamenmte relacionadas con el estado de las reservas férricas del cuerpo (cuando existe deficiencia de hierro la cifra encontrada en el suero es usualmente menor de 12 microgramos/litro). Conviene señalar aquí que cuando las reservas de hierro son bajas, la proporción de hierro absorvido en el duodeno se eleva, y viceversa; el mecanismo íntimo de esta regulación aún está en el terreno de lo especulativo. Sólo la célula reticular está capacitada para el almacenaje del hierro; en otras células, particularmente las parenquimatosas, es indeseable, y da lugar a manifestaciones de enfermedad: Así sucede en los Bantúes, que llegan a presentar cirrosis, diabetes e hipogonadismo; este padecimiento recibe el nombre de hemosiderosis o hemocromatosis. Es sabido también que en caso de absorción masiva de hierro (como pordría ocurrir en la ingestión accidental de gran cantidad de sulfato ferroso medicinal en un niño) suele presentarse una intoxicación grave por saturación brusca de la transferrina y depósito de hierro en lugares no preparados para ello. Es innegable, por consiguiente, que el hierro es nocivo si sobrepasa sus límites sanguíneos usuales, sea en forma crónica o aguda. Debe considerarse entonces no sólo razonable sino indispensable que exista un bloqueo intestinal. De hecho, el hierro es una substancia única, ya que su presencia en el organismo humano está regulada por la absorción y no por la excreción. La salida de hierro no sigue los vaivenes de la entrada: prácticamente no existe eliminación. La única salida conocida es a través de la descamación epitelial; para un adulto, en un lapso de 24 horas, ésta pérdida se eleva apenas a 1 mg en total. En las mujeres que están en “vida sexual activa”, hay que considerar aparte una salida diaria promedio de otro miligramo, por cuenta de la hemoglobina que se pierde durante la menstruación. (Cada gramo de hemoglobina contiene 3.3 mg de hierro. Una mujer que tiene 12 gr de hemoglobina por cada 100 ml de sangre perderá 27.6 mg de hierro con una menstruación de 70 ml de sangre, que ocasiona una salida de 8.4 gr de hemoglobina). Y en el embarazo, si repartimos entre sus 280 días el hierro que se llevan el niño y la placenta, el requerimiento especial se eleva a 2 mg diarios. Estas circunstancias hacen que las mujeres estén muy expuestas a sufrir deficiencia de hierro si su alimentación es insuficiente. Lo mismo ocurre con los niños. Por efecto de su crecimiento corporal constante, que conlleva un crecimiento en la masa eritrocítica de proporciones paralelas, necesitan tanto hierro extra como una mujer adulta, particularmente en los primeros 2 años de su vida.



El único que tiene un metabolismo férrico verdaderamente etable es el varón adulto, con reservas totales de 1 gr y pérdidas diarias apenas de 1 mg, sin requerimientos ni salidas extras de ningún tipo. Aún en el caso de que no ingeriese hierro en lo absoluto, le llevaría mil veces 24 horas agotar sus reservas, y la deficiencias de hierro no afectarían a la eritropoyesis hasta que hubiesen transcurrido mil y una noches ( o mil noches y una noche, como dicen los árabes: alif leili ua leili). LOS ANTIGENOS DE LOS ERITROCITOS La membrana del eritrocito, como la de todas las células, está tapizada de numerosas substancias con capacidd antigénica que le fueron conferidas durante su formación, como parte del plan general del organismo de mantener su individualidad inmunológica. Cientos de antígenos diferentes se han reportado durante el siglo XX en la superficie de los glóbulos rojos, desde que Landsteiner encontró los primeros en 1900. Su descubrimiento ha sido asociado a intentos de establecer el carácter de su transmisión genética, y de acuerdo con ésta han sido separados en sistemas o grupos, cuyos nombres forman ya una larga lista: ABO, Rhesus, Kell-Cellano, Duffy, Kidd, Diego, MNSs, P, I, etc. Todos ellos son interesantes en el terreno de la Biología, particularmente en los campos de la Genética, de la Inmunología y de la Antropología. Pero desde un punto de vista médico general, y considerando sobre todo su relación con la fisiopatología de las anemias, los sistemas ABO y Rhesus son lo que más nos importan, y son los que revisaremos brevemente. El sistema ABO se hereda por medio de una pareja de genes alelos que se encuentran colocados en el par de cromosomas No. 9, Cada gene suministra la información adecuada para que aparezca en la membrana del glóbulo rojo uno de tres caracteres: el A, el B, el O. Toda persona debe recibir una comunicación genética doble, en la cual uno de los antígenos del ABO procede de su padre y el otro de su madre. La reunión de los dos genes ocasiona las combinaciones (genotipos) que siguen: AA, AO, AB, BB, BO, OO. Los genes A y B son “positivos”, pero el gene O es “negativo”: la información que suministra se traduce por la ausencia de A o de B. Por lo tanto, O en realidad no es un antígeno. De aquí se desprende la consideración de que el genotipo OO se define como la imposibilidad de demostrar el antígeno A o el antígeno B, y por otro lado, la combinación AO o BO no puede discernirse, pues en ambos casos se demuestra sólo el antígeno A o el B respectivamente. En cambio, la combinación de AB se puede establecer en forma directa demostrando la presencia en los glóbulos rojos, por separado, del antígeno A y del antígeno B. Por consiguiente, al exterior, el AA confunde con el AO, y el BB con el BO, por lo que finalmente los fenotipos (también referidos en forma simple como tipos) quedan reducidos a cuatro: A, B, AB y O (el tipo O, como dijimos, corresponde por definición al genotipo OO, pero no se acostumbra connotarlo como tal).



Los antígenos A y B se sintetizan en la superficie eritrocítica a partir de otra substancia, que también tiene carácter antigénico y a la que se le ha llamado H, por tratarse de una característica heterogénica presente en muchas especies animales. De no existir H, los antígenos A y B no pueden ser fabricados y el individuo falsamente parece O: A este tipo, de frecuencia sumamente baja, se le denomina tipo Bombay (se descubrió en un habitante de esa ciudad de la India (véase la tabla 9.1). Los genes responsables de la información necesaria para que se construya la substancia H (y que se califican como H para el positivo y h para el negativo) son independientes de los que informan sobre la fabricación de A y B. El genotipo de un Bombay es hh: los genotipos Hh y HH dan lugar a la formación adecuada de la substancia H y sobre esta base se efectúa la fabricación de A o B en el caso correspondiente, o de ninguno si la información para A o B es negativa, créandose el tipo O. TABLA 9.1 GENOTIPOS Y FENOTIPOS DEL SISTEMA ABO GENOTIPOS FENOTIPOS _________________________________________________________________ AA A AO ________________________________________________ BB con H B (HH O Hh) BO ________________________________________________ AB AB ________________________________________________ OO O _________________________________________________________________ sin H Cualquiera O (Bombay) ( hh ) _________________________________________________________________



(La tradición mantiene el término sistema ABO; algunos autores prefieren llamarlo ABH). Los antígenos A, B y H están constituidos por carbohidratos de cadenas cortas unidos a una proteína o a un lípido. Sus diferencias químicas son sutiles y dependen de cambios en la estructura o la colocación de unos cuantos monosacáridos situados en la parte terminal de la molécula. Se trata de antígenos distribuídos muy generosamente en la naturaleza, tanto en plantas como en animales. Dentro de nuestro organismo están presentes prácticamente en todas las células y pueden aparecer también en las secreciones (saliva, jugo gástrico). Se sabe que existen variedades o subtipos de los antígenos A y B, que han sido demostradas con mayor claridad en relación al antígeno A. Es posible comparar el antígeno A con una serie de capas, puestas una encima de otra, como si fuera una cebolla, con la substancia H formando el núcleo central: cuanto está completa la podríamos llamar A

1, pero si quitamos la primera capa queda expuesta el sub-tipo A

2;

con cada nueva capa que se retire van quedando al descubierto otros sub-tipos, que en general podemos llamar A débiles. Este concepto del antígeno complejo involucra la existencia de distintos genes, uno para cada tipo de información hereditaria. Por otro lado, como el antígeno se encuentra encima de la substancia H, cada nueva capa que se retira la expone más y más; quiza el tipo O sea un A sumamente débil, cuya substancia H está casi totalmente expuesta. Aunque parezca mentira, el sistema Rhesus es aún más complicado que el ABO. Posee 6 antígenos que se heredan por medio de 3 parejas de genes alelos estrechamente ligados, o bien de una pareja de genes en la que cada uno diera lugar a tres características (“genes trialélicos”). De cualquier manera, cada antígeno se hereda en oposición con su alelo en el par de cromosomas No. 1. Para los seis antígenos, los símbolos más sencillos que existen en el mercado científico son D y d, C y c, E y e (al hablar de ellos conviene llamar a las letras grande y chica, para evitar enredos mentales con los vocablos mayúscula y minúscula). Toda persona hereda un juego doble de cada letra en cualquier combinación e independientemente de las demás. Así, en relación con la “de” puede uno heredar dos grandes o dos chicas o una de cada una, y lo mismo es tratándose de la “e” o “ce”. Las posibilidades son 36 y no es práctico enunciarlas. Todos los genes son “positivos”, con excepción del que provoca la d chica; éste es “negativo” y ocasiona la no creación de D grande, por lo cual su identificación depende de que no se pueda demostrar D grande. El homocigoto para d chica (dd) es aquél que carece de D grande; en el heterocigoto (Dd) la presencia de d chica no puede afirmarse, pues los eritrocitos DD reaccionan con el antícuerpo correspondiente igual que los Dd. Por ello el heterocigoto para D (Dd) y el homocigoto (DD) se confunden fenotípicamente.



Se acostumbra llamar Rh positivo al que posee una o dos D grandes, y Rh negativo al que no posee ninguna, y que por definición es homocigoto para la d chica. (El vocablo Rh recuerda al mono Macacus Rhesus que sirvió para iniciar las investigaciones sobre este sistema y es la base de la terminología original de Wiener- colaborador de Landsteiner en el descubrimiento -, la cual se encuentra en desuso a causa de su extremada sofisticación). En el sistema Rhesus existe en casi todas las personas un antígeno que podríamos llamar “de base” y que recuerda al H del sistema ABO. Esta “substancia fundamental” se llama LW (en honor a Landsteiner y Wiener); no parece tener la misma significación que la substancia H, pero está muy relacionada con los antígenos del sistema. Su carencia da lugar al tipo Rh null (sin traducción castellana) similar al Bombay del sistema ABO. Otra similitud entre ambos sistemas es que en el Rhesus también existen subtipos para los diferentes antígenos. Pero a la inversa que en el sistema ABO, los antígenos del Rhesus son exclusivos de los glóbulos rojos: no han podido demostrarse en ningún otro tejido de nuestro organismo. Otro hecho distingue a estos dos sistemas: mientras que en el ABO siempre existen anticuerpos correspondientes en el plasma en forma natural (dirigidos contra los antígenos que no están presentes), dentro del sistema Rhesus esta combinación no se observa; cuando se encuentran anticuerpos representan una situación patológica. En cuanto a la frecuencia con que se presentan los diversos tipos en la especie humana, ofrecemos una simplificación de datos obtenidos en Inglaterra, que muestran más o menos lo que ocurre en las razas “caucásicas”. O - 47% A - 42% Rh positivos 85% B - 8% Rh negativos 15% AB - 3% BOMBAY - INFIMA En nuestro país, gracias a la circunstancia de que la población autóctona tiene una elevada frecuencia del gene O y el gene D ( a tal grado que entre los nahoas el 86% son Tipo O y casi todos son Rh positivos) la mezcla con europeos ha dado por resultado una mayor frecuencia del tipo O (60%) y disminución de la del tipo A (30%) mientras que los Rh negativos llegan apenas al 10%. (No conviene terminar este capítulo sin señalar que entre los numerosos antígenos que presentan en su membrana los eritrocitos humanos hay algunos que son “universales”, es decir, aparecen en casi todos las personas.



LOS ANTICUERPOS ANTI-ERITROCITICOS Los antígenos eritrocíticos pudieron descubrirse debido a que reaccionan in vitro con el anticuerpo correspondiente; esta reacción es específica y ocurre también in vivo, cuando se presenta una situación patológica apropiada. Justamente un antígeno se define como una subtancia capaz de ocasionar la formación de un anticuerpo y reaccionar específicamente con él, tanto in vivo como in vitro. Cada antígeno se repite miles de veces en la superficie del glóbulo rojo. Por ejemplo, el antígeno A

1 está presente en más de 800, 000 puntos diferentes de la membrana de un

solo eritrocito y el antígeno D en unos 20, 000. A su vez, los anticuerpos poseen por lo menos dos sitios con los que pueden unirse a los antígenos. Cuando un grupo de anticuerpos de una especificidad determinada se encuentran con un grupo de eritrocitos que poseen el antígeno correspondiente, su combinación da lugar a puentes de unión que reúnen unas células con otras en una malla intrincada, formándose un conglomerado visible a simple vista (Figura ). Este fenómeno recibe el antiguo nombre de aglutinación y representa la forma más adecuada de estudiar la interacción de antígenos y anticuerpos eritrocíticos: todavía se acostumbra llamar aglutinógenos a los antígenos y aglutininas a los anticuerpos.



Es usual aceptar que la aglutinación se produce en dos etapas: en la primera el anticuerpo se une por uno de sus extremos a un eritrocito y en la segunda logra unirse por el otro extremo a otro. Ambas etapas son reversibles; en realidad, la unión entre un antígeno y un anticuerpo es una reacción química que no se debe a la formación de enlaces covalentes, sino que es el resultado de fuerzas intermoleculares débiles del tipo de los puentes de hidrógeno. Variables tan sencillas como el pH, la fuerza iónica y la temperatura del medio en que se encuentran suspendidas las células, hacen más fácil o más difícil su unión, y condicionan su separación. Hay anticuerpos que provocan la aglutinación más fácilmente a 37°C y por ello se llaman aglutininas calientes; otros actúan mejor a 4°C (aglutininas frías). Y aún hay anticuerpos que habiéndose unido a su antígeno en un medio frío, se separan de él cuando la temperatura se eleva. Otro factor, que tiene que ver con la segunda etapa de la aglutinación, es el espacio que existe entre un eritrocito y otro, porque los hematíes no mantienen un contacto íntimo; los separa una capa de iones cargados eléctricamente que se encuentra a su alrededor, que les acompaña en sus desplazamientos y a la que se ha dado el nombre de potencial Z. Un anticuerpo capaz de provocar aglutinación in vitro en medio de un potencial Z no modificado es un anticuerpo que podemos imaginar voluminoso, o como se le llama generalmente, “completo”. Por lo menos mide 530 amstrongs. En oposición, un anticuerpo “incompleto” es pequeño y no alcanza a llenar el espacio que el potencial Z mantiene entre un eritrocito y otro (mide apenas 250 amstrong) (Figura 10.2). Los anticuerpos completos son por lo regular inmunoglobulinas tipo M (IgM), y son capaces de provocar in vitro la aglutinación de células suspendidas en solución de cloruro de sodio al 0.85% (la que llamaremos simplemente solución salina), la cual mantiene el potencial Z. Los anticuerpos incompletos suelen ser IgG y no pueden aglutinar a los eritrocitos suspendidos en solución salina. Sin embargo, si a la solución salina se le agregan proteínas, que modifican el potencial Z al alterar su equilibrio eléctrico, entonces los eritrocitos se aproximan unos a otros y los anticuerpos incompletos pueden efectuar su unión con el antígeno y provocar la aglutinación. Las proteínas mas utilizadas en el laboratorio son la albúmina y la bromelina, esta última una enzima proteolítica derivada de la piña. Como la bromelina es una proteína, su efecto podría equipararse al de la albúmina; sin embargo, algunos anticuerpos tipo IgG que no pueden aglutinar eritrocitos en presencia de albúmina, logran hecerlo con bromelina. Se acepta que el efecto enzimático de esta substancia se traduce por el fraccionamiento de grandes moléculas proteícas colocadas en la membrana del eritrocito; posiblemente estó provoca un mayor acercamiento entre los hematíes que el ocasionado por la albúmina, pues sobreviene una disminución de las cargas negativas de la membrana, que forman la primera capa eléctrica del potencial Z. Y una mayor proximidad entre los eritrocitos puede ser definitiva en la demostración del efecto de ciertos anticuerpos incompletos, ya que la



separación existente entre los antígenos de dos eritrocitos vecinos se puede ver agrandada, independientemente del potencial Z, porque éstos estén colocados en alguna oquedad de la membrana; la superficie de los glóbulos rojos, contra lo que pudiera creerse, no es uniforme, sino que está llena de entrantes y salientes. La utilización de proteínas para demostrar la segunda etapa de la aglutinación hace obligatoria la concepción de que los anticuerpos incompletos se adhieren a su antígeno correspondiente por uno de sus extremos, y con el otro buscan combinarse con un antígeno de las misma especificidad colocado en un eritrocito vecino (como se muestra en la figura 10.3), cada uno con un anticuerpo incompleto adherido a su superficie, separados por el potencial Z y muy cerca uno del otro, sin poder lograr su aglutinación. Si en estas condiciones se agrega a la preparación un anticuerpo antiglobulina humna, éste se une a los dos anticuerpos (que son globulinas) y se produce la aglutinación. Tal es el fundamento de la prueba diseñada por Coombs; en honor a su descubridor el suero que contiene anticuerpos antiglobulina humana se llama suero de Coombs. Como es natural suponer, el suero de Coombs, que se prepara inyectando a un conejo globulinas humanas, contiene numerosos anticuerpos de diversa especificidad. Ha podido lograrse su fraccionamiento: se cuenta ya con un suero de Coombs anti IgG, que solamente une anticuerpos IgG; otro IgM; otros dirigidos contra algunos de los factores del complemento, etc. El suero de Coombs común (en bruto, podría decirse) es todavía el más utilizado en la práctica clínica, y que ocasionalmente es necesarío echar mano de las fracciones de más especificidad. (Puede suceder que algunos anticuerpos incompletos no puedan ser demostrados con el suero de Coombs común y sí puedan serlo con una de sus fracciones; esta aparente paradoja, en la que el todo tiene menor capacidad que una de sus partes, no resulta extraña si recordamos que un anticuerpo a veces trabaja mejor cuando se le deja solo y no tiene a su alrededor otros que puedan estorbar). De la calidad del anticuerpo, así como de la localización del antígeno, depende que una aglutinación asociada con anticuerpos incompletos pueda producirse con albúmina o con bromelina o con suero de Coombs. En general, esta último es el que tiene mayor campo de acción, pero no logra demostrar todos los anticuerpos incompletos conocidos y en ocasiones es necesarío exponer previamente los eritrocitos a la acción de la albúmina o de la bromelina antes de utilizar el suero de Coombs.



Tanto los anticuerpos completos como los incompletos pueden tener la facultad de

activar el complemento. Este venerable término engloba once globulinas presentes en la sangre, que por medio de una reacción en cadena son capaces de llegar a producir soluciones de continuidad en la membrana del eritrocito; tales “poros” se han calculado de una anchura cercana a los 100 amstrongs y permiten la salida de la hemoglobina, por lo que a los anticuerpos que logran provocar este fenómeno se les llama hemolisinas, para distinguirlos de los no hemolíticos, que solamente aglutinan y que, como hemos dicho, reciben el calificativo de aglutininas. (Debe entenderse que el término anticuerpo hemolítico o hemolisina es para uso in vitro; de hecho, todo anticuerpo reacciona con su antígeno correspondiente in vivo o in vitro, y en el caso de los glóbulos rojos, esta reacción, dentro de nuestro cuerpo, aunque sea producida por anticuerpos que no activen el complemento, suelen ocasionar su destrucción). En términos generales puede afirmarse que cualquier persona tiene la capacidad de elaborar anticuerpos dirigidos contra cualquier antígeno eritrocitico. Si el antígeno se encuentra en sus eritrocitos el proceso es evidentemente autoinmune; si no se encuentra en sus eritrocitos sino en los de otro ser humano se habla de una situación isoinmune; cuando el antígeno está en los eritrocitos de un animal de otra especie el fenómeno es héteroinmune. La terminología para los anticuerpos, respectivamente; a éstos últimos también se les llama heterófilos. Casi todos los anticuerpos antieritrocíticos encontrados en la sangre humana lo han sido a través del estudio de casos patológicos, ya que por lo regular no existen en circunstancias normales en la sangre de las personas. Es evidente que los auto-inmunes no pueden estar presentes más que en caso de enfermedad; la consecuencia obligada sería una anemia hemolítica autoinmune. En cambio, podrían existir en sangre anticuerpos heterófilos y aún iso-anticuerpos sin que ocurriese un problema que afectase necesaríamente a su poseedor. Dentro del sistema ABO, normalmente, en estado de saludm hay iso-anticuerpos que son conocidos como “naturales”. Dichos anticuerpos invariablemente se presentan en la especie humana, aunque no existen en el momento del nacimiento, sino algunos meses después. No sabemos si su aparición está condicionada genéticamente, pero para propósitos prácticos podemos aceptarlo así, ya que su presencia es tan regularmente predesible que es utilizada como probación del tipo ABO que un paciente tiene. Puede decirse que forman parte del sistema. La regla invariable dice que todo humano debe poseer anticuerpos naturales del sistema ABO dirigidos contra los antígenos que no presentan sus eritrocitos (Tabla 10.1). Así, el que es tipo A tiene anticuerpos anti B, mientras que los del tipo B son de



especificidad anti A; el que es de tipo AB carece de anticuerpos, pero el tipo O dispone de anti A y anti B. Es posible que en el tipo O exista un anticuerpo extra que es capaz de unirse al antígeno A por un extremo y al antígeno B por el otro, y al que se llama A+B. Parecía tratarse de un anticuerpo dirigido contra un determinante químico común al antígeno A y al antígeno B, por lo que se establece una reacción cruzada. El tipo Bombay, finalmente, posee anticuerpos naturales Anti A, anti B y anti H. TABLA 10.1 ANTICUERPOS NATURALES DEL SISTEMA ABO TIPO ANTICUERPO A Anti - B B Anti - A AB NINGUNO O Anti A, Anti B Anti A+B BOMBAY Anti A, Anti B, Anti H Los anticuerpos naturales del sistema ABO son completos, IgM, de alto peso molecular, aglutinan a los eritrocitos en salina y no pueden atravezar la placenta. Como generalización estable, puede decirse que en todos los demás sistemas antigénicos de los eritrocitos los iso-anticuerpos que se han encontrado han sido siempre de carácter adquirido, desarrollados en el curso de una exposición al antígeno correspondiente. Por ello son también conocidos como anticuerpos inmunes y por lo regular tienen los caracteres de los anticuerpos incompletos; inmunoglobulinas tipo G, de bajo peso molecular, que no son demostrables en salina y que tienen la capacidad de atarvesar la placenta. En la practica médica cotidiana la demostración de un anticuerpo completo presente en el suero de un enfermo requiere únicamente conjuntarlo con eritrocitos de otra persona que posea el antígeno en cuestión, suspendidos en solución salina. Para cuando se intenta demostrar la existencia de anticuerpos incompletos, es preciso, en un segundo tiempo, agregar el suero de Coombs. Se entiende que en la primera fase



los ancuerpos incompletos tienen oportunidad de adherirse al antígeno correspondiente, pero no son capaces de provocar la aglutinación por sí solos. Al agregarse el suero de Coombs, la aglutinación se produce, demostrándose que el suero del enfermo poseía anticuerpos incompletos contra algún antígeno presente en los eritrocitos utilizados.

A este tipo de prueba se le llama Coombs indirecta (o más bien orueba indirecta de Coombs), para distinguirla de aquella en que el suero de Coombs se ensaya directamente sobre los eritrocitos del enfermo (Coombs directo) y que permite demostrar que hay anticuerpos adheridos en su membrana. La demostración de anticuerpos presentes en el suero de un paciente, sean completos o incompletos, puede ir unida a una apreciación semi-cuantitativa, es decir, a un conocimiento aproximado de la cantidad existente de ellos. Esto se conoce con el nombre de título y corresponde a la dilución más elevada en que puede demostrarse la aglutinación; se acostumbra utilizar una serie de tubos y diluir el suero del paciente con salina en tal forma que su concentración disminuya a la mitad de un tubo a otro; o dicho de otra manera, el título aumente al doble de un tubo al siguiente.

Hematología UNIDAD 4 ERITROCITOS · hematologia facultad de ciencias quimicas universidad autonoma...

Documents

Transcript of Hematología UNIDAD 4 ERITROCITOS · hematologia facultad de ciencias quimicas universidad autonoma...