Monocito

monocitos son un tipo de leucocitos o glóbulos blancos. 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 inmunológico innato de los vertebrados, los monocitos también influyen en las respuestas inmunes adaptativas y ejercen funciones de reparación de tejidos. Hay al menos tres subclases de monocitos en la sangre humana según sus receptores fenotípicos.

Estructura

Los monocitos tienen apariencia ameboide y tienen citoplasma no granulado. Por ello se clasifican como agranulocitos, aunque ocasionalmente pueden presentar algunos gránulos y/o vacuolas azurófilos. Con un diámetro de 15 a 22 μm, los monocitos son el tipo de célula más grande en la sangre periférica. Los monocitos son células mononucleares y el núcleo elipsoidal suele estar lobulado/indentado, lo que provoca una apariencia con forma de frijol o de riñón. Los monocitos constituyen del 2% al 10% de todos los leucocitos del cuerpo humano.

Desarrollo

Los monocitos son producidos por la médula ósea a partir de precursores llamados monoblastos, células bipotentes que se diferenciaron de las células madre hematopoyéticas. 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 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. Hoy en día, se reconocen tres tipos de monocitos en la sangre humana:

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

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

Ghattas et al. afirmar que el "intermedio" Es probable que la población de monocitos sea una subpoblación única de monocitos, a diferencia 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 evidencia de que el nivel "intermedio" El subconjunto está específicamente enriquecido en la médula ósea.

En ratones

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

Función

Los monocitos son células mecánicamente activas 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 solas. En general, los monocitos y sus macrófagos y células dendríticas cumplen tres funciones principales en el sistema inmunológico. Estos son la fagocitosis, la presentación de antígenos y la producción de citocinas. La fagocitosis es el proceso de absorción 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 al patógeno, así como uniéndose al microbio directamente a través de receptores de reconocimiento de patrones que reconocen los patógenos. Los monocitos también son capaces de matar las células huésped infectadas mediante citotoxicidad mediada por células dependiente de anticuerpos. Puede haber vacuolización en una célula que recientemente ha fagocitado 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 tanto, protegen los tejidos de sustancias extrañas. Son células que poseen un gran núcleo 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.

In vitro, los monocitos pueden diferenciarse en células dendríticas añadiendo las citoquinas factor estimulante de colonias de granulocitos y macrófagos (GM-CSF) e interleucina 4. Sin embargo, estas células derivadas de monocitos conservan la firma de monocitos en su transcriptoma y se agrupan con monocitos y no con células dendríticas auténticas.

Funciones específicas de las subpoblaciones de monocitos

Aparte de su capacidad de diferenciación, los monocitos también pueden regular directamente las respuestas inmunes. Como se explicó anteriormente, son capaces de realizar fagocitosis. Las células de la subpoblación clásica son los fagocitos más eficaces 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. Brevemente, la presentación de antígeno 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 MHC. Luego son transportados a la superficie celular de los monocitos (o macrófagos o células dendríticas) y presentados como antígenos para activar los linfocitos T, que luego generan una respuesta inmune específica contra el antígeno. Los monocitos no clásicos producen grandes cantidades de citoquinas proinflamatorias como el factor de necrosis tumoral y la interleucina-12 después de la estimulación con productos microbianos. Además, se ha demostrado en humanos un comportamiento de patrulla de monocitos 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. Said et al. demostró que los monocitos activados expresan altos niveles de PD-1, lo que podría explicar la mayor expresión de PD-1 en los monocitos CD14⁺CD16⁺⁺ en comparación con los CD14^{+ +}CD16^- monocitos. 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. Muchos factores producidos por otras células pueden regular la quimiotaxis y otras funciones de los monocitos. Estos factores incluyen más particularmente quimiocinas tales como proteína quimiotáctica de monocitos 1 (CCL2) y proteína quimiotáctica de monocitos 3 (CCL7); ciertos metabolitos del ácido araquidónico tales como leucotrieno B4 y miembros de la familia de agonistas del receptor OXE1 del ácido 5-hidroxiicosatetraenoico y del ácido 5-oxo-eicosatetraenoico (p. ej., 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. Otros productos microbianos pueden activar directamente los monocitos y esto conduce a la producción de citocinas proinflamatorias y, con cierto retraso, antiinflamatorias. Las citocinas típicas producidas por los monocitos son TNF, IL-1 e IL-12.

Importancia clínica

Un recuento de monocitos es parte de un hemograma completo y se expresa como un 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 sólo 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.

Monocitosis

La monocitosis es el estado de exceso de monocitos en la sangre periférica. Puede ser indicativo de diversos estados patológicos. Ejemplos de procesos que pueden aumentar el recuento de monocitos incluyen:

• inflamación crónica
• diabetes
• respuesta al estrés
• Síndrome de Cushing (hiperadrenocorticismo)
• enfermedad inmune mediada
• enfermedad granulomatosa
• aterosclerosis
• necrosis
• Regeneración de glóbulos rojos
• Fiebre viral
• sarcoidosis
• Leucemia mielomonocítica crónica (CMML)

En la infección grave (sepsis) se encuentra un recuento elevado de monocitos CD14⁺CD16⁺⁺.

En el campo de la aterosclerosis, se demostró que un número elevado de monocitos intermedios CD14⁺⁺CD16⁺ predice eventos cardiovasculares en poblaciones de riesgo.

La CMML se caracteriza por un recuento persistente de monocitos de> 1000/microL de sangre. El análisis de subconjuntos de monocitos ha demostrado predominio de monocitos clásicos y ausencia de monocitos CD14bajoCD16+. 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.

Monocitopenia

Pancytopenia is a form of leukopenia associated with a deficiency of monocytes. A very low count of these cells is found after therapy with immunosuppressive glucocorticoids.

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.

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