Monocito
Subtipo de leucocitos
Monocito
Representación 3D de un monocito
Monocitos bajo un microscopio óptico a partir de un frotis de sangre periférica rodeados de glóbulos rojos.
Detalles
SistemaSistema inmunitario
Identificadores
MallaD009000
ELH2.00.04.1.02010
FMA62864
Términos anatómicos de microanatomía
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Los monocitos son un tipo de leucocito o glóbulo blanco . Son el tipo de leucocito más grande en la sangre y pueden diferenciarse en macrófagos y células dendríticas derivadas de monocitos . Como parte del sistema inmunitario innato de los vertebrados, los monocitos también influyen en las respuestas inmunitarias adaptativas y ejercen funciones de reparación de tejidos. Existen al menos tres subclases de monocitos en la sangre humana según sus receptores fenotípicos.

Estructura

Los monocitos tienen una apariencia ameboide y un citoplasma no granulado . [1] Por lo tanto, se clasifican como agranulocitos , aunque ocasionalmente pueden mostrar algunos gránulos azurófilos y/o vacuolas . Con un diámetro de 15 a 22 μm , los monocitos son el tipo celular más grande en la sangre periférica . [2] [3] Los monocitos son células mononucleares y el núcleo elipsoidal a menudo está lobulado/indentado, lo que provoca una apariencia en forma de frijol o riñón. [4] Los monocitos componen del 2% al 10% de todos los leucocitos en el cuerpo humano.

Desarrollo

Comparación de monoblasto, promonocito y monocito.

Los monocitos son producidos por la médula ósea a partir de precursores llamados monoblastos , células bipotentes que se diferenciaron de las células madre hematopoyéticas . [5] Los monocitos circulan en el torrente sanguíneo durante aproximadamente uno a tres días y luego normalmente migran a los tejidos de todo el cuerpo donde se diferencian en macrófagos y células dendríticas .

Subpoblaciones

En los humanos

La primera descripción clara de subconjuntos de monocitos mediante citometría de flujo se remonta a finales de la década de 1980, cuando se describió una población de monocitos CD16 positivos. [6] [7] Hoy en día, se reconocen tres tipos de monocitos en la sangre humana: [8]

  1. El monocito clásico se caracteriza por una expresión de alto nivel del receptor de superficie celular CD14 (CD14 ++ CD16 − monocito).
  2. El monocito no clásico muestra una expresión de bajo nivel de CD14 y una coexpresión adicional del receptor CD16 ( monocito CD14 + CD16 ++ ). [9]
  3. El monocito intermedio expresa niveles altos de CD14 y niveles bajos de CD16 (monocitos CD14 ++ CD16 + ).

Si bien en los seres humanos el nivel de expresión de CD14 se puede utilizar para diferenciar monocitos no clásicos e intermedios, se ha demostrado que el marcador de superficie celular slan (6-Sulfo LacNAc) proporciona una separación inequívoca de los dos tipos de células. [10] [11]

Ghattas et al. afirman que es probable que la población de monocitos "intermedios" sea una subpoblación única de monocitos, en lugar de un paso de desarrollo, debido a su expresión comparativamente alta de receptores de superficie involucrados en procesos reparativos (incluidos los receptores del factor de crecimiento endotelial vascular tipo 1 y 2, CXCR4 y Tie-2 ), así como a la evidencia de que el subconjunto "intermedio" está específicamente enriquecido en la médula ósea. [12]

En ratones

En ratones, los monocitos se pueden dividir en dos subpoblaciones. Monocitos inflamatorios ( CX3CR1 low , CCR2 pos , Ly6C high , PD-L1 neg ), que son equivalentes a los monocitos humanos clásicos CD14 ++ CD16− y monocitos residentes ( CX3CR1 high , CCR2 neg , Ly6C low , PD-L1 pos ), que son equivalentes a los monocitos humanos no clásicos CD14 + CD16 + . Los monocitos residentes tienen la capacidad de patrullar a lo largo de la pared del endotelio en estado estacionario y en condiciones inflamatorias. [13] [14] [15] [16]

Función

Los monocitos son células mecánicamente activas [17] y migran de la sangre a un sitio inflamatorio para realizar sus funciones. Como se explicó anteriormente, pueden diferenciarse en macrófagos y células dendríticas, pero las diferentes subpoblaciones de monocitos también pueden ejercer funciones específicas por sí mismas. En general, los monocitos y su progenie de macrófagos y células dendríticas cumplen tres funciones principales en el sistema inmunológico. Estas son la fagocitosis , la presentación de antígenos y la producción de citocinas . La fagocitosis es el proceso de captación de microbios y partículas seguido de la digestión y destrucción de este material. Los monocitos pueden realizar la fagocitosis utilizando proteínas intermediarias ( opsonizantes ) como anticuerpos o complemento que recubren el patógeno, así como uniéndose al microbio directamente a través de receptores de reconocimiento de patrones que reconocen patógenos. Los monocitos también son capaces de matar células huésped infectadas a través de citotoxicidad mediada por células dependiente de anticuerpos . La vacuolización puede estar presente en una célula que ha fagocitado recientemente materia extraña.

Diferenciación en otras células efectoras

Los monocitos pueden migrar a los tejidos y reponer las poblaciones de macrófagos residentes . Los macrófagos tienen una alta actividad antimicrobiana y fagocítica y, por lo tanto, protegen los tejidos de sustancias extrañas. Son células que poseen un núcleo grande y liso, una gran área de citoplasma y muchas vesículas internas para procesar material extraño. Aunque pueden derivar de monocitos, una gran proporción ya se forma prenatalmente en el saco vitelino y el hígado fetal. [18]

In vitro , los monocitos pueden diferenciarse en células dendríticas mediante la adición de las citocinas factor estimulante de colonias de granulocitos y macrófagos (GM-CSF) e interleucina 4. [ 19] Sin embargo, dichas células derivadas de monocitos conservan la firma de los monocitos en su transcriptoma y se agrupan con monocitos y no con células dendríticas auténticas. [20]

Funciones específicas de las subpoblaciones de monocitos

Impresión artística de un monocito

Además de su capacidad de diferenciación, los monocitos también pueden regular directamente las respuestas inmunitarias. Como se explicó anteriormente, son capaces de realizar fagocitosis. Las células de la subpoblación clásica son los fagocitos más eficientes y, además, pueden secretar factores estimulantes de la inflamación. La subpoblación intermedia es importante para la presentación de antígenos y la estimulación de los linfocitos T. [21] En resumen, la presentación de antígenos describe un proceso durante el cual los fragmentos microbianos que están presentes en los monocitos después de la fagocitosis se incorporan a las moléculas del CMH. Luego se transportan a la superficie celular de los monocitos (o macrófagos o células dendríticas) y se presentan como antígenos para activar los linfocitos T, que luego montan una respuesta inmunitaria específica contra el antígeno. Los monocitos no clásicos producen altas cantidades de citocinas proinflamatorias como el factor de necrosis tumoral y la interleucina-12 después de la estimulación con productos microbianos. Además, se ha demostrado un comportamiento de patrullaje de monocitos en humanos tanto para los monocitos clásicos como para los no clásicos, lo que significa que se mueven lentamente a lo largo del endotelio para examinarlo en busca de patógenos. [22] Said et al. demostraron que los monocitos activados expresan altos niveles de PD-1 , lo que podría explicar la mayor expresión de PD-1 en monocitos CD14 + CD16 ++ en comparación con los monocitos CD14 ++ CD16 − . La activación de PD-1 expresado en monocitos por su ligando PD-L1 induce la producción de IL-10, que activa las células CD4 Th2 e inhibe la función de las células CD4 Th1 . [23] Muchos factores producidos por otras células pueden regular la quimiotaxis y otras funciones de los monocitos. Estos factores incluyen, en particular, quimiocinas como la proteína quimiotáctica de monocitos-1 (CCL2) y la proteína quimiotáctica de monocitos-3 (CCL7) ; ciertos metabolitos del ácido araquidónico como el leucotrieno B4 y miembros de la familia de los agonistas del receptor OXE1 del ácido 5-hidroxiicosatetraenoico y del ácido 5-oxo-eicosatetraenoico (por ejemplo, 5-HETE y 5-oxo-ETE); y N-formilmetionina leucil-fenilalanina y otros oligopéptidos N-formilados que son producidos por bacterias y activan el receptor 1 del péptido formilo . [24] Otros productos microbianos pueden activar directamente a los monocitos y esto conduce a la producción de citocinas proinflamatorias y, con cierto retraso, de citocinas antiinflamatorias . Las citocinas típicas producidas por los monocitos son TNF , IL-1 e IL-12 .

Importancia clínica

Imagen de sangre humana circulante normal obtenida mediante microscopio electrónico de barrido (SEM). Se pueden ver glóbulos rojos, varios glóbulos blancos nudosos, incluidos linfocitos, un monocito, un neutrófilo y muchas plaquetas pequeñas con forma de disco.

El recuento de monocitos forma parte de un hemograma completo y se expresa como porcentaje de monocitos entre todos los glóbulos blancos o como números absolutos. Ambos pueden ser útiles, pero estas células se convirtieron en herramientas de diagnóstico válidas solo cuando se determinaron los subconjuntos de monocitos. Las células monocíticas pueden contribuir a la gravedad y la progresión de la enfermedad en pacientes con COVID-19. [25]

Monocitosis

La monocitosis es el estado de exceso de monocitos en la sangre periférica. Puede ser indicativa de varios estados patológicos. Algunos ejemplos de procesos que pueden aumentar el recuento de monocitos son:

En casos de infección grave ( sepsis ) se detecta un recuento elevado de monocitos CD14 + CD16 ++ . [30]

En el campo de la aterosclerosis, se ha demostrado que un número elevado de monocitos intermedios CD14 ++ CD16 + es predictivo de eventos cardiovasculares en poblaciones en riesgo. [31] [32]

La leucemia mieloide crónica (LMMC) se caracteriza por un recuento persistente de monocitos de >1000/microL de sangre. El análisis de los subconjuntos de monocitos ha demostrado un predominio de monocitos clásicos y ausencia de monocitos CD14lowCD16+. [33] [34] La ausencia de monocitos no clásicos puede ayudar en el diagnóstico de la enfermedad y el uso de slan como marcador puede mejorar la especificidad. [35]

Monocitopenia

La monocitopenia es una forma de leucopenia asociada a una deficiencia de monocitos. Se encuentra un recuento muy bajo de estas células después de la terapia con glucocorticoides inmunosupresores . [36]

Además, los monocitos slan+ no clásicos están fuertemente reducidos en pacientes con leucoencefalopatía difusa hereditaria con esferoides , una enfermedad neurológica asociada con mutaciones en el gen del receptor del factor estimulante de colonias de macrófagos. [10]

Contenido de sangre

Rangos de referencia para análisis de sangre de glóbulos blancos, que comparan la cantidad de monocitos (mostrados en verde) con otras células.

Véase también

Lectura adicional

  • Jakubzick, CV, Randolph, GJ y Henson, PM (2017). Diferenciación de monocitos y funciones de presentación de antígenos . En: Nature Reviews Immunology . doi :10.1038/nri.2017.28

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  • Imagen de histología: 01702ooa – Sistema de aprendizaje de histología en la Universidad de Boston
  • Monocitos humanos — Prof. Dra. Ziegler-Heitbrock
  • Circulación de fluidos corporales
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