sábado, 26 de agosto de 2017

El timo, la médula ósea y la maduración linfocítica



El cuerpo humano tiene un impresionante sistema de defensa contra las altísimas cantidades de organismos infecciosos que tienen como potencial hábitat nuestro organismo. Este sistema de defensa es el conocido sistema inmune, una compleja red de respuesta y órganos que se encargan de mantener a raya a los agentes externos. Entre estos órganos encontramos el timo y la médula ósea.

Timo y biologia

- El timo y la maduración de los linfocitos T


El timo es el órgano donde maduran los linfocitos T. Es un órgano bilobulado que se localiza en el mediastino anterior (encima del corazón). Cada lóbulo está dividido en varios lobulillos por tabiques fibrosos, llamados trabéculas, y cada lobulillo está formado por una corteza externa, una médula interna y una frontera entre ambas denominada frontera corticomedular.

La corteza tiene una densa colección de linfocitos T, mientras que la médula está poblada por linfocitos dispersos. Diseminados por todo el timo encontramos células epiteliales no linfáticas así como células y macrófagos procedentes de la médula ósea.

En la médula del timo existen unas estructuras denominadas corpúsculos de Hassall, que están formados por espirales apretadas de células epiteliales y que pueden ser restos de células en degeneración, con la función de limpiar el detritus celular (restos de células muertas y similares).

Los linfocitos del timo, también llamados timocitos, son células de estirpe T en diferentes estadíos de maduración. En general los linfocitos T inmaduros llegan a la corteza del timo a través de los vasos sanguíneos. La maduración empieza en la corteza, donde hay un 10% de protimocitos y un 80% de timocitos comunes, y mientras que linfocitos maduran, se desplazan hacia la médula, donde encontramos de 5 a 10% de timocitos maduros, de manera que la médula contiene fundamentalmente linfocitos T maduros.

Solo estos últimos abandonan el Timo y pasan a la sangre y tejidos linfáticos periféricos como CD4+ o CD8+. Cuando los timocitos llegan a la frontera córtico medular se seleccionan los útiles, y los demás mueren.

Medula osea e histologia
Médula ósea. Imagen: Aprendiendo histología

- La médula ósea


La médula ósea es el lugar de origen de todas las células sanguíneas circulantes del adulto, incluidos los linfocitos inmaduros, y es el lugar de maduración de los linfocitos B. Durante el desarrollo fetal, el proceso de formación de todas las células de la sangre, denominado hematopoyesis, se produce en un principio en islotes sanguíneos del saco vitelino y en el mesénquima paraórtico y, más adelante en el hígado y el bazo.

Esta función es asumida gradualmente por la médula ósea y, en especial, por la presente en los huesos planos. La médula roja de estos huesos está formada por una estructura reticular esponjosa situada entre trabéculas largas.

Los espacios están ocupados por células grasas, fibroblastos, y precursores de las células sanguíneas. Estos precursores maduran y salen a través de la densa red de sinusoides vasculares hacia la circulación. Cuando la médula ósea está alterada, o se produce una demanda excepcional de producción de nuevas células sanguíneas, se activan el hígado y el bazo como zonas de hematopoyesis extra medular.

Todas las células de la sangre descienden de una célula pluripotencial (célula madre) común que se compromete para diferenciarse en un progenitor mieloide, o bien un progenitor linfoide. Las células pluripotenciales carecen de los marcadores de las células sanguíneas diferenciadas, y en su lugar expresan 2 proteínas denominadas CD34 y Sca-1. Las citoquinas estimulan la proliferación y maduración de las células precursoras en la médula ósea. Muchas de estas citoquinas reciben el nombre de factores estimuladores de colonias porque originalmente se estudiaron su capacidad para estimular el crecimiento y desarrollo de diferentes colonias leucocíticas o eritrocíticas procedentes de la médula ósea.

Para renovar las células pluripotenciales y sus descendientes diferenciados, la médula contiene numerosas células plasmáticas productoras de anticuerpos. Estas células plasmáticas se forman en los tejidos linfáticos periféricos como consecuencia de la estimulación antigénica de linfocitos B y posteriormente migran hacia la médula donde viven y continúan sintetizando anticuerpos durante muchos años.

+ Características generales de la maduración linfocítica


La linfopoyesis es lo que se conoce como la maduración, desarrollo y educación de los linfocitos. La maduración de los linfocitos B y T consta de una serie de estadíos secuenciales: maduración precoz (que incluye diferenciación y proliferación), expresión de los genes de los receptores antigénicos y selección del repertorio maduro.

. Maduración precoz

Las células pluripotenciales de la médula ósea (y del hígado fetal) dan lugar a todas las estirpes celulares de la sangre, incluida la de los linfocitos. Los progenitores linfocíticos dan lugar a los linfocitos B, T y citotóxicos naturales. La maduración de linfocitos B tienen lugar en la médula ósea. Por otro lado, los precursores de los linfocitos T abandonan la médula ósea y circulan hasta el Timo, donde completan su maduración. A pesar de su diferente localización anatómica, la maduración precoz de los linfocitos B y T es muy semejante. La actividad proliferativa de las fases iniciales del desarrollo de los linfocitos, principalmente dirigida por la IL-7, cesa antes de que las células expresen los genes del receptor antigénico.

. Expresión de los genes

Una vez que los linfocitos expresan sus receptores antigénicos, son estas moléculas las que adoptan la función de estimular la proliferación celular. La expresión de los genes de los receptores antigénicos es el fenómeno central de la maduración de los linfocitos, siendo necesaria para la generación de un repertorio diversificado y para los procesos que aseguran una supervivencia selectiva de los linfocitos con una especificidad útil. Los genes de los receptores de antígeno funcionales se generan en los linfocitos B inmaduros de la médula ósea y en los linfocitos T inmaduros del Timo por un proceso conocido como recombinación somática.

Los receptores antigénicos transmiten señales a los linfocitos en desarrollo que son necesarias para su supervivencia, su proliferación y para completar su maduración. En ausencia de expresión de los receptores antigénicos, los linfocitos en desarrollo entran por defecto en la vía de la muerte celular mediante apoptosis. Esta necesidad de expresión de los receptores antigénicos es un mecanismo de control de calidad que asegura que solo se generen linfocitos útiles con receptores antigénicos funcionales. En fases intermedias de la maduración, conocidas como estadio de linfocito pre-B o pre-T, se expresa una forma inmadura de los receptores antigénicos.

. Selección del repertorio maduro

Una vez que los linfocitos inmaduros expresan sus receptores antigénicos, se conservan las células que poseen receptores útiles mientras que se eliminan linfocitos potencialmente dañinos que reaccionan frente a antígenos propios, mediante un proceso de selección inducida por el ensamblaje de los receptores antigénicos. La conservación de los receptores con especificidades útiles se conoce como selección positiva. La selección negativa es el proceso de eliminación de linfocitos en desarrollo cuyos receptores antigénicos se unen fuertemente a antígenos propios presentes en los tejidos linfáticos primarios.

Durante las fases tardías de la maduración, los linfocitos adquieren la capacidad de responder a los antígenos y generar los mecanismos efectores necesarios para eliminarlos. Los linfocitos B adquieren la capacidad de secretar anticuerpos en respuesta a antígenos y a otras señales. En el timo se desarrollan distintos tipos de linfocitos T con diferentes funciones.

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Artículo redactado por Pablo Rodríguez Ortíz, estudiante de Biología en la Universidad de Málaga.