il sangue - Istituto Magistrale GB Vico

IL SANGUE
Il sangue è l’unico esempio di tessuto liquido appartenente alla categoria dei connettivi (tessuti il
cui
compito
è
quello
di
connettere
funzionalmente e strutturalmente altri tessuti tra
loro).
Il sangue si compone di una parte liquida detta
plasma che costituisce il 55% della massa
totale, e una parte corpuscolare costituita da
cellule che rappresentano il 45% (valore
ematocrito). Il plasma è un fluido di colore
giallognolo costituito dal 90% da acqua, e per il
10% da proteine quali albumine, globuline e
fibrinogeno oltre a sali minerali. Il siero non è
altro che plasma privo di fibrinogeno. Il plasma
ha il compito di trasportare le sostanze nutritive a tutte le cellule, tutte le sostanze di rifiuto nonché
gli ormoni e l’anidride carbonica prodotta dal metabolismo cellulare. La separazione delle proteine
plasmatiche viene effettuata attraverso il meccanismo di elettroforesi. Le cellule del sangue
vengono distinte in globuli rossi o emazie, globuli bianchi o leucociti e piastrine o trombociti.
Globuli Rossi
Gli eritrociti sono cellule anucleate specializzate al
trasporto di ossigeno. Il loro numero varia da 4
milioni a 6 milioni per mmc. Tale numero può
comunque aumentare in caso di basse
concentrazioni di ossigeno come avviene in alta
montagna (eritrocitosi) o diminuire in caso di varie
patologie. Le emazie sono cellule dal colore grigio
rosato, di forma discoidale leggermente schiacciate
al centro. La forma può comunque variare in altre
patologiche in cui si perde la caratteristica forma discoidale. Sono note forme sferoidali (sferociti) o
molto irregolari come negli acantociti e gli echinociti.
La variazione nelle dimensioni delle cellule viene chiamata
anisocitosi e può essere di tipo macrocitico o microcitico come
nell’anemia mediterranea. La proteina funzionalmente più importante
contenuta nei globuli rossi è l’Emoglobina.
Emoglobina
L’emoglobina è una proteina coniugata responsabile del trasporto di
oltre il 90% dell’O2 polmonare e di circa il 20% della CO2 prodotta dal catabolismo cellulare. La
concentrazione di questa proteina varia dai 14 ai 17 gr. per 100 ml di sangue. La sua molecola è di
tipo globulare costituita da una parte non proteica formata da quattro anelli pirrolici e contenete un
atomo di ferro centrale (EME), e una porzione proteica costituita da quattro catene proteiche; due
α di 142 amminoacidi e due β di 146 amminoacidi
(GLOBINA). Nel sangue del feto umano si trova un altro
tipo di emoglobina detta fetale che al posto delle catene
β ne contiene due γ . La concentrazione di tale
emoglobina durante la crescita è la seguente:
alla nascita
80%
a 2 mesi
50 %
a 5 mesi
10%
nell’adulto < 2%
Nella talassemia major tale concentrazione nell’adulto è
> dell’80% mentre nella talassemia minor è del 25% circa.
Un’altra mutazione dell’emoglobina consiste in una anomalia delle catene β che presentano
l’amminoacido valina al posto dell’acido glutammico. Questo tipo di emoglobina detta S è presente
negli eritrociti di individui affetti da anemia falciforme. Questo tipo di emoglobina ha una minore
solubilità di quella normale di conseguenza cristallizza facendo assumere al la cellula una
caratteristica forma a falce.
LEUCOCITI
i globuli bianchi sono cellule provviste di nucleo, dotati di movimenti
ameboidi con i quali riescono ad attraversare le pareti dei capillari
per raggiungere il connettivo. Il loro numero varia da 5.000 a 8.000
per mmc. Si suddividono in tre categorie in cui le cellule si
diversificano sia per morfologia che per funzione:
Granulociti
sono cellule bianche provviste di una intensa granulazione citoplasmatica:
La loro ulteriore suddivisione in neutrofili, acidofili e basofili dipende dalla
natura di queste granulazioni e dal modo in cui si colorano.
I neutrofili hanno granulazioni incolori che permettono di evidenziare un
nucleo segmentato in 3,4 o 5 lobi connessi da filamenti di cromatina. Queste
cellule intervengono nei fenomeni infiammatori con una spiccata attività
fagocitaria, rappresentano complessivamente il 50-70% delle cellule
bianche.
Gli acidofili costituiscono circa il 3% dei leucociti, ma aumentano di numero
soprattutto nelle affezioni allergiche o in infestazioni da parassiti. Il nucleo di
queste cellule è bilobato e le granulazioni citoplasmatiche contengono lipidi
oltre a sostanze di natura basica
I basofili sono la classe meno numerosa e rappresentano solo l’1% di tutte
le celle bianche circolanti. Il nucleo è solitamente mascherato da granuli
citoplasmatici molto grossi e numerosi , intensamente colorati in viola da
coloranti basici. I granuli contengono una sostanza anticoagulante come
l’eparina e l’istamina, sostanza vasodilatatrice.
I monociti sono cellule del sangue dotate di intensa attività ameboide con
la quale attraversando la parete dei capillari si localizzano nel tessuto
connettivale dove svolgono la loro azione fagocitaria dopo essersi
trasformati in macrofagi. Grazie alla loro motilità e all’attività fagocitaria ,
queste cellule sono agenti molto importanti nei processi di difesa che si
esplica sia nei confronti di batteri che di cellule morte o cancerogene,
cellule vecchie, corpi estranei che pervengono nell’organismo sia
attraverso il sangue, nel corso di ferite, sia con i processi respiratori.
LINFOCITI
I linfociti del sangue circolante rappresentano il 20-40% delle cellule bianche circolanti distinti a
loro volta in piccoli, medi e grandi linfociti. Sono cellule provviste di un
grande nucleo che talora occupa tutta la cellula. Sono cellule dotate di
attività ameboide e azione fagocitaria con la superficie cellulare
ricoperta di microvilli. I linfociti si classificano nelle due categorie:
Linfociti T derivanti dal timo e B di derivazione del midollo osseo.
Entrambi sono piccoli linfociti adibiti alla risposta immunitaria.
IMMUNITA’
L’immunità è quel fenomeno grazie al quale l’organismo riconosce i
propri componenti e reagisce contro le sostanze e le cellule estranee.
L’organismo umano è dotato di tre sistemi difensivi:
1) barriere esterne come la pelle e le mucose che impediscono ai microbi di entrare;
2) difese interne non specifiche rappresentate da processi di fagocitosi, e ipertermia (febbre)
3) sistema immunitario costituito dalla popolazione linfocitaria.
Quest’ultimo sistema risulta essere quello più specifico a contrastare l’invasione da parte di
organismi estranei. Esso si fonda su due meccanismi: l’immunità cellula mediata sostenuta dai
linfociti T e l’immunità umorale o anticorpale in cui intervengono i linfociti B.
Le due popolazioni linfocitarie derivano da cellule staminali del midollo osseo ma mentre i primi
acquisiscono immunocompetenza nel timo le seconde diventano competenti a livello dello stesso
midollo.
Pur intervenendo con meccanismi diversi , le risposte che producono le due popolazioni cellulari
sono fondamentalmente identiche e cioè:
1) riconoscimento dell’invasore;
2) distruzione dell’antigene;
3) memorizzazione delle caratteristiche antigeniche per impedire future infezioni.
Il riconoscimento della cellula o della sostanza estranea avviene in un primo momento attraverso
siti recettivi posti sulla membrana dei macrofagi (determinanti antigenici). La cellula estranea viene
introdotta all’interno della cellula per fagocitosi e smembrata in tanti frammenti
che
successivamente verranno presentati sia alle cellule T che a quelle B insieme ad un complesso
molecolare detto maggior complesso di istocompatibilità (MHC).
La reazione immunitaria procede secondo lo schema riportato in basso:
Come si nota l’attivazione delle due linee cellulari è simultanea e il processo si sviluppa mediante i
due processi immunitari; l’immunità cellulo-mediata e l’immunità umorale.
IMMUNITA’ CELLULO-MEDIATA
La principale funzione di questo tipo di immunità è quella di distruggere le cellule del proprio corpo
quando sono diventate tumorali o sono state infettate da virus, o nelle infezioni da funghi o da
protozoi. A tale azione prendono parte tre tipi di linfociti T: i killer, i coadiuvanti e i soppressori.
Quando i linfociti T riconoscono l’antigene liberano sostanze simili agli ormoni le quali a loro volta
inducono la produzione e il differenziamento sia dei linfociti B che dei T8 killer. La risposta
immunitaria risulta quindi amplificata procedendo contemporaneamente per due vie. Dopo che
l’infezione è stata debellata, sempre i T helper inducono la formazione di linfociti T soppressori che
disinnescano la risposta immunitaria sia dei linfociti B che dei T killer.
IMMUNITA’ UMORALE
In questo tipo di immunità è il linfocita B che riconoscendo l’antigene si attiva e grazie alle
sostanze prodotte dai T helper si moltiplica dando origine alle plasmacellule produttrici di anticorpi:
Questa popolazione è formata da cellule tutte identiche prodotte da un'unica cellula selezionata dal
tipo di antigene con cui essa è venuta a contatto (teoria della selezione clonale).
Gli anticorpi sono molecole proteiche circolanti nel sangue. Esse attaccano l’antigene in modo
molto specifico determinando:
1) la neutralizzazione dell’antigene come nel caso di
tossine;
2) la fagocitosi dell’antigene grazie al riconoscimento da
parte dei macrofagi;
3) l’agglutinazione delle cellule antigeniche , o di virus;
4) favorendo l’azione del complemento intesa ad un
completo riconoscimento dell’antigene da parte delle
cellule linfocitarie.
Gli anticorpi sono molecole dalla caratteristica forma ad Y
costituite da 4 catene proteiche: una coppia di catene più
grandi e una coppia di catene più piccole. Entrambe le catene, pesante e leggera, costituiscono la
regione costante che coincide con il “gambo” della Y e che è simile in tutti gli anticorpi, mentre la
regione variabile è diversa nei vari anticorpi. Le regioni variabili poste alla sommità di ogni braccio
sono così specifici che ogni anticorpo può legarsi a pochi differenti tipi di molecole antigeniche o
ad uno solo antigene. Questo può essere rappresentato da grosse molecole ( polisaccaridi,
proteine o glicoproteine) o da intere cellule
o raggruppamenti cellulari.
Nell’ambito della risposta immunitaria gli
anticorpi svolgono una duplice funzione: in
primo luogo fungono da recettori. Con il
gambo l’anticorpo si lega alla membrana
del linfocita B mentre estende all’esterno i
bracci per legare l’antigene presente nel
sangue. In secondo luogo fungono da
effettori in diverse funzione che non sono
quelle specifiche di neutralizzazione
dell’antigene. Si conoscono 5 diverse classi
di anticorpi noti anche col termine di
immunoglobuline :
IgM La molecola è composta da 5 monomeri a forma di Y tenuti insieme all’altezza dei gambi. E’
il primo anticorpo secreto nella risposta immunitaria. Agglutina gli antigeni e stimola la fagocitosi
dei macrofagi.
IgG E’ l’anticorpo più comune formato da un unico monomero. Persiste nell’organismo per molto
tempo e viene trasferito al feto attraverso la placenta. Questa molecola legandosi all’antigene
facilita il riconoscimento da parte dei macrofagi.
IgA E’ formato da 2 monomeri tenuti insieme all’altezza dei gambi. Viene secreto nella saliva,
nelle lacrime e nel muco. Questo anticorpo si lega all’antigene, di solito un virus o un batterio,
impedendole di penetrare nell’organismo.
IgE Formato da un solo monomero questo anticorpo è responsabile delle reazioni allergiche
causando la liberazione di istamina da parte e altre principi attivi legandosi alle cellule acidofile e
basofile del sangue.
IgD
E’ un singolo monomero legato di solito alle membrane plasmatiche dei linfociti B. E’
probabile che serva soprattutto da recettore antigenico.
L’elevato numero di antigeni esistenti in natura farebbe supporre l’esistenza di un altrettanto
elevato numero di geni capaci di codificare un corrispondente numero di anticorpi circolanti. Per
capire come un numero
ridotto di geni può far fronte
ad una così alta variabilità
antigenica è necessario
presupporre che i geni
codificano solo per una
parte degli anticorpi e non
gli
anticorpi
interi.
Il
processo di produzione
degli anticorpi segue lo
schema riportato a fianco:
Le cellule precursori dei
linfo-B contengono alcuni
geni delle regioni costanti
sia per le catene pesanti
CH che per quelle leggere
CL
oltre ad alcune
centinaia di geni per le
regioni variabili V. Durante
lo sviluppo di ciascun
linfocita B, questi geni
subiscono un riassestamento, con lo spostamento di
uno dei geni per la regione
variabile vicino ad un gene
per la regione costante.
Tale abbinamento è del tutto casuale, pertanto ogni linfo-B avrà un gene ricombinato sia per la
catena pesante che per quella leggera diversi da altre cellule B. A questo meccanismo di elevata
variabilità di sintesi anticorpale va inoltre aggiunto un meccanismo di mutazione a carico dei geni
che producono anticorpi che si verifica ogni qualvolta i linfociti B si riproducono . In questo modo
possono essere prodotti un numero di anticorpi illimitato in modo da poter rispondere a un
altrettanto illimitato numero di antigeni.
AUTOIMMUNITA’
In alcuni casi patologici il sistema immunitario reagisce contro i propri costituenti cellulari
(autoantigeni) con formazione di autoanticorpi. Il risultato è una malattia autoimmune in cui il
sistema immunitario attacca qualche componente del proprio
corpo. Ne sono un esempio alcune anemie in cui vengono
attaccati i globuli rossi, il diabete giovanile in cui viene distrutta la
parte endocrina del pancreas o il lupus eritematoso (figura)
causato da un’alterazione diffusa dei tessuti connettivi. Il segno
più evidente è la comparsa di un eritema localizzato al dorso del
naso e agli zigomi (eritema a farfalla). La malattia ha un decorso
variabile, con periodi di remissione, ma sempre progressivo.
Altra alterazione è l’artrite reumatoide malattia anch’essa a
decorso cronico e progressivo che interessa soprattutto le
articolazioni provocando gravi deformazioni e che colpisce
prevalentemente le donne tra i 30 e i 50 anni. Le articolazioni
maggiormente interessate sono quelle della mano (figura) cioè
quelle interfalangee, seguono il polso, i ginocchi, i gomiti, le
caviglie le spalle e le anche. Secondo recenti teorie le malattie
autoimmuni verrebbero causate da una mancata disattivazione di
quei siti recettivi dei precursori dei linfociti capaci di riconoscere i propri costituenti cellulari.
Pertanto raggiunto il pieno sviluppo il sistema immunitario e precisamente una linea cellulare
diventerebbe immunocompetente e quindi capace di aggredire e
distruggere proprio quegli antigeni i cui siti recettivi non sono stati
preventivamente bloccati dando luogo alla malattia autoimmune.
Tali patologie non sono attualmente curabili e vengono trattate
con cure sintomatiche. Per esempio si può somministrare insulina
ai diabetici ed effettuare trasfusioni agli anemici. Nei casi più gravi
si pu0 intervenire con farmaci immunorepressori causando per
altra via una maggiore esposizione del soggetto alle infezioni
microbiche.
LE ALLERGIE
Le allergie sono reazioni a sostanze in sé non dannose. Le allergie più frequenti sono quelle alla
polvere, ai pollini, alle muffe alle punture di svariati insetti. L’allergia è un tipo di risposta esagerata
da parte dell’organismo verso quelle sostanze dette allergeni che ne evocano una risposta
immunitaria. Gli anticorpi prodotti dalle plasmacellule sono IgE. Questo tipèo di anticorpi
interagisce con le cellule basofile del sangue. Quando l’allergene penetra nell’organismo entra in
contatto con gli anticorpi legati alle cellule basofile inducendole alla liberazione di istamina, con
aumento della secrezione di muco, e maggiore vasodilatazione tutti sintomi dell’infiammazione. Dal
momento che l’ingresso dell’allergene avviene attraverso il naso o la gola le reazioni più evidenti si
hanno in queste sedi con starnutazioni e congestione delle mucose. Fenomeni allergici possono
manifestarsi comunque in svariati modi. Le forme più gravi sono quelle in cui si hanno
manifestazioni generali, caduta della pressione arteriosa, collasso, difficoltà respiratoria, orticaria
generalizzata. Questi quadri noti anche come shock anafilattico sono talvolta provocati dalla
puntura di insetti (api o vespe) o dalla somministrazione di alcuni farmaci (penicillina) e un
mancato rapido intervento porta a morte l’individuo nel giro di pochi minuti. Tra le forme più diffuse
di allergie si ricordano: l’asma bronchiale, alcune forme di congiuntivite, la rinite, l’orticaria e
dermatiti da contatto in genere.
MALATTIE DEL SANGUE
Anemie
Tra le più diffuse malattie che colpiscono il sangue troviamo sicuramente le anemie. Per anemia si
intende una riduzione della concentrazione di emoglobina nel sangue circolante sia per
diminuzione all’interno del globulo
rosso, sia per diminuzione del numero
dei globuli rossi. Si parla di anemia
quando la concentrazione di questa
proteina scende a 13 gr%ml nell’uomo
e 11gr%ml nella donna. I livelli di
emoglobina in corrispondenza dei quali
si evidenziano i primi sintomi
dell’anemia sono comunque variabili
da individuo ad individuo e con l’età
dello
stesso.
L’anemia
indipendentemente dalla causa che
l’ha determinata si manifesta con
pallore evidente al volto, alla mucosa
della bocca e al letto ungueale.
Astenia e sonnolenza, ronzio alle
orecchie, affanno col minimo sforzo
fisico
e
palpitazioni
cardiache.
Qualsiasi anemia può risultare da tre
cause fondamentali: perdita di sangue,
distruzione dei globuli rossi o alterata produzione di globuli rossi. In quest’ultimo caso le cause
possono essere diverse dovute sia ad un difetto del midollo osseo come alla mancanza di elementi
essenziali alla produzione eritrocitaria. La tabella a fianco riassume le cause di anemia da alterata
produzione eritrocitaria.
Leucemie
La leucemia è una malattia che colpisce essenzialmente il midollo caratterizzata da una atipica
produzione di cellule progenitrici dei globuli bianchi. Le leucemie vengono distinte in acute e
croniche. Nelle leucemie acute le cellule sono molto immature
e atipiche con una proliferazione di tipo tumorale. Tale
leucemia colpisce tutte le età, può avere un decorso rapido o
lento e subdolo, si instaura con manifestazioni emorragiche,
febbre elevata e senso di spossatezza, ingrossamento dei
linfonodi dei vari distretti, dolenzia sternale etc. Il decorso è
breve ma in genere mortale. Nelle
leucemie croniche
gli elementi
bianchi
sono
più
maturi,
differenziati e riconoscibili come
cellule linfoidi o mieloidi. La
malattia colpisce più frequentemente in età avanzata. L’esordio della
malattia è lento e insidioso, caratterizzato da un aumento del volume
della milza e dei linfonodi superficiali, anemia e spossatezza fisica. La
malattia decorre con periodi di remissioni che si alternano ad altri di
recrudescenza. L’esito è in genere infausto. Le cause delle leucemie
sono tuttora poco conosciute, tuttavia si riconosce ad alcuni fattori un
ruolo predisponente ; le radiazioni ionizzanti, alcune sostanze
chimiche derivati del benzene, fattori genetici e agenti virali.