Parte III · Hematología e inmunología

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9Cuando se familiarice con toda la información de este capítulo, será capaz de:

• Entender las cuatro funciones principales de la sangre: transporte, hemostasia, homeostasis e inmunidad.• Explicar cómo puede utilizarse el lipidograma para evaluar la salud cardiovascular.• Comentar la utilidad clínica del perfil metabólico básico y del perfil metabólico completo.• Entender la importante diferencia, desde el punto de vista clínico, entre la densidad y la viscosidad de la sangre.• Describir los principios y los usos generales de la electroforesis de las proteínas séricas, la velocidad de sedimentación

globular y el hematócrito.• Explicar el valor de los parámetros que se analizan en el hemograma completo.• Indicar por qué se utilizan diferentes tubos en la extracción de muestras de sangre, y saber qué tubos se utilizan para

obtener suero y plasma.• Describir de qué manera los cambios patológicos de la morfología de los eritrocitos pueden afectar a su función.• Explicar de qué modo la disfunción eritrocítica causa diferentes tipos de anemia.• Describir de qué forma el perfil del hierro puede ayudar a diagnosticar la carencia o la sobrecarga del mismo.• Explicar la función y la importancia clínica de la eritropoyetina, así como su implicación en el dopaje sanguíneo.• Conocer las funciones y los componentes de las fases de la coagulación de la sangre, desde las acciones inmediatas

hasta la cicatrización de las heridas.• Explicar la importancia del grupo sanguíneo en las transfusiones sanguíneas.

ara entender la función del organismo como un todo, es crucial conocer un componente que repercute en todas lascélulas: la sangre. La sangre fluye por las arterias, y transporta oxígeno y nutrientes a todo el organismo, así comodióxido de carbono y otros productos de desecho a los pulmones, los riñones y el hígado, para su eliminación. Lasangre interactúa con todas las células a través de una amplia red de capilares, manteniendo constante el mediocircundante, incluidos el pH, la concentración de sales, la temperatura y la glucemia. Los análisis de sangre son,

por lo tanto, herramientas diagnósticas habituales, que se utilizan para detectar desequilibrios homeostáticos. La sangretambién interviene en la lucha contra las infecciones, tema que se trata en el capítulo 10, Inmunología, interacción entre losórganos y homeostasis.

FUNCIONES HEMATOLÓGICASLa sangre es un tejido vivo, dinámico y complejo, que desempeña cuatro funciones principales: transporte de sustancias,interrupción de la hemorragia (hemostasia), mantenimiento de un medio interno estable (homeostasis), y ayuda en laresistencia a las infecciones o las enfermedades (inmunidad). Los componentes celulares y del plasma actúan juntospara realizar estas funciones.

Transporte. La sangre es el principal medio de transporte a larga distancia del organismo. Transporta, de una zona aotra, gran cantidad de sustancias importantes, como anticuerpos, ácidos y bases, iones, vitaminas, cofactores,hormonas, nutrientes, lípidos, pigmentos, metabolitos y minerales. Estas sustancias pueden estar disueltas libremente ensolución, o unidas a proteínas y otras moléculas transportadoras. Por ejemplo, casi la mitad del Ca2+ se encuentra enforma libre, mientras que la otra mitad se une a la albúmina y a pequeños aniones difundibles. Algunas sustancias setransportan de forma preferente en las células sanguíneas, como el O2 y el CO2, que se unen a la hemoglobina (Hb) enlos eritrocitos (glóbulos rojos). Además de transportar materiales, la sangre también transporta calor. El sistemacirculatorio es el responsable de la homeotermia, al distribuir el calor por todo el cuerpo.Hemostasia. Diversos mecanismos, complejos y eficientes, han evolucionado para impedir la pérdida de sangre de unvaso sanguíneo lesionado. La detención de la hemorragia se denomina hemostasia. La salida de sangre del interior delos vasos sanguíneos se denomina hemorragia y puede llevar rápidamente a la muerte.

Homeostasis. La homeostasis es una situación estable que proporciona un medio interno óptimo para la función celular.La sangre desempeña una función esencial en la conservación de la homeostasis, ya que mantiene el pH, lasconcentraciones de iones, la osmolalidad, la temperatura, el aporte de nutrientes y la integridad vascular. La homeostasises el resultado del funcionamiento normal de los sistemas de transporte, inmunitarios y hemostásicos de la sangre.

Inmunidad. Los leucocitos intervienen en la lucha del organismo contra las infecciones producidas por microorganismos(v. cap. 10). Aunque la piel y las mucosas limitan físicamente la entrada de microorganismos infecciosos, éstos superanconstantemente estas barreras, con la consiguiente amenaza de infección. Los leucocitos, que actúan junto conproteínas, vigilan continuamente para detectar microorganismos y otras sustancias extrañas. En la mayoría de los casos,el sistema de defensa de la sangre es lo suficientemente eficaz para eliminar los microorganismos patógenos o paraimpedir que se diseminen, antes de que puedan causar un daño importante al organismo.

SANGREPor término medio, un adulto tiene unos 5 l de sangre completa (5-6 l los hombres, y 4,5-5,5 l las mujeres). Casi 2,75 l(55%) constituyen la porción líquida de la sangre; el resto (45%) es la porción celular. La sangre representa el 6% al 8%del peso corporal de un adulto sano.

La sangre es un tejido conectivo especializado que contiene elementos formes: eritrocitos,leucocitos y plaquetas (trombocitos)Desde el punto de vista histológico, la sangre es un tipo de tejido conectivo, ya que, al igual que otros tejidos conectivos,está constituido por elementos formes y materia intercelular. Los elementos formes son los eritrocitos (glóbulos rojos),los leucocitos (glóbulos blancos) y las plaquetas (trombocitos); la materia intercelular es el componente líquido de lasangre, el plasma.

La sangre completa tiene un color rojo intenso, debido al hierro oxigenado de la hemoglobina (Hb). La sangredesoxigenada es de color rojo más oscuro, como se observa en las muestras de sangre venosa. Cuando se ven a travésde la piel, las venas presentan un color azulado a causa de la desviación de la luz cuando atraviesa la piel.

Los términos médicos relacionados con la sangre completa suelen empezar por hem/o- o hemat/o-, prefijos queproceden del término griego haima («sangre»). Por ejemplo, hemólisis es la destrucción prematura de los eritrocitos, yhematólogo es el especialista en hematología.

Cuado se obtiene la sangre completa para realizar un análisis, hay que añadir un anticoagulante para que no secoagule. Desde el punto de vista clínico, no hay muchos análisis en los que se utilice la sangre completa, ya que es tanviscosa y turbia que interfiere en las reacciones químicas en las soluciones de análisis. Sin embargo, se está realizandoun esfuerzo continuo para desarrollar inmunoanálisis que superen estos problemas y permitan usar la sangre completapara realizar un diagnóstico rápido en situaciones urgentes.

HEMODERIVADOS SOLUBLES Y PRUEBASLa sangre es el medio de transporte de muchas sustancias orgánicas e inorgánicas en el organismo. Estas sustanciasestán disueltas en el plasma e intervienen en muchos procesos celulares.

Los electrólitos que más abundan en el plasma son el Na+ y el Cl–, mientras que el HCO3–, el K+ y el Ca2+ se

encuentran en menor cantidad. Algunas de las funciones de estos electrólitos son su intervención en la excitabilidad de lamembrana, la presión osmótica, la regulación del pH, y el paso de líquidos entre el líquido intersticial y las células.Además, la porción líquida de la sangre transporta gran cantidad de calor interno a la piel.

Los componentes orgánicos más abundantes en el plasma son las proteínas plasmáticas. Otros componentes sonnutrientes (glucosa, aminoácidos, lípidos y vitaminas), que son transportados a los tejidos.

El suero es la fracción líquida de la sangre que queda cuando se eliminan del plasma losfactores de la coagulaciónEl plasma es la porción líquida de la sangre. Está formado principalmente por agua (93%), y el 7% restante lo constituyendiversos solutos disueltos (6% de sustancias orgánicas y 1% de sustancias inorgánicas). Se obtiene introduciendo lasangre extraída en un tubo que contenga un anticoagulante, como el ácido etilendiaminotetraacético (EDTA), el citrato ola heparina. La centrifugación a 3 000 g durante casi 5 min hace que la sangre se separe, y se forme una capa superiorde plasma, una capa inferior de eritrocitos y una interfase fina, denominada capa leucocítica, que contiene leucocitos yplaquetas.

El plasma es un líquido turbio, claro o de color amarillo grisáceo. Cuando tiene aspecto lechoso, puede deberse a quela concentración de lípidos sea elevada, como sucede en los pacientes con hiperlipidemia o en los que no hayan estadoen ayunas antes de la extracción de sangre. Las muestras de suero de color rojizo pueden deberse a hemólisis, e indicanque los eritrocitos se han lisado y que se ha liberado la hemoglobina.

Cuando se deja que la sangre se coagule, en general a temperatura ambiente durante 15-30 min, el líquido restantedespués de la centrifugación se denomina suero. El suero es un líquido acuoso transparente.

En muchos análisis bioquímicos, pueden utilizarse indistintamente el plasma o el suero; por el contrario, en algunaspruebas sólo puede utilizarse el suero, debido a que los factores de la coagulación del plasma interfieren en el análisis.En cuanto a las pruebas de coagulación, sólo puede usarse el plasma, ya que es necesario que los factores de lacoagulación estén presentes.

El plasma puede conservarse congelado a una temperatura inferior a −20 °C para su posterior análisis, pero debecongelarse en un plazo de 6-8 h desde la extracción para conservar los factores de la coagulación. Este plasma frescocongelado puede conservarse en un banco de sangre entre 1 y 7 años, y puede utilizarse en la plasmaféresis, elintercambio terapéutico de plasma. El plasma fresco congelado en un plazo de 6-24 h desde la extracción de la sangrecompleta tiene una concentración menor de factores de la coagulación lábiles, como los factores V y VIII.

El suero también se usa como complemento en los medios de cultivo celulares. Los numerosos nutrientes, proteínas,hormonas y factores de adhesión presentes en el suero facilitan el crecimiento satisfactorio de las células in vitro. En loscultivos de células humanas suele utilizarse suero fetal bovino.

El análisis de las muestras de sangre revela el estado de salud del pacientePara realizar análisis hematológicos, es preciso obtener una muestra de sangre, que suele extraerse de una vena delbrazo del paciente (venopunción); en los recién nacidos, se obtiene mediante punción en el talón. La sangre seextrae de una arteria principalmente para medir los gases (gasometría) en la sangre arterial, como O2, CO2 y HCO3

–, afin de determinar sus concentraciones relacionadas con la función pulmonar antes de que la extracción tisular cambie losvalores. Por lo que respecta a la mayoría de las restantes sustancias corporales naturales, los valores en sangre venosa yarterial son iguales. En el caso de muchos medicamentos, las concentraciones arteriales son mayores que las venosas,debido a la extracción por parte de los tejidos. La punción arterial es más dolorosa que la venopunción.

La sangre se recoge en tubos de extracción, diseñados para llenarse, mediante un sistema de vacío, con un volumenpredeterminado (generalmente, 7 ml). Los tapones de goma de estos tubos tienen diferentes colores según el aditivo quecontiene el tubo. Los de color morado (lavanda) contienen EDTA para quelar el calcio, un componente fundamental parala coagulación sanguínea; se utilizan en análisis hematológicos como el hemograma completo, y se emplean en losbancos de sangre para la determinación del grupo sanguíneo. Los tubos con tapón azul claro que se usan para laspruebas de coagulación contienen citrato de sodio, que es otra forma de unir el calcio y, por lo tanto, obtener plasma. Enlos tubos con tapón verde se emplea un anticoagulante, la heparina (sódica, de litio o de amonio), para obtener plasmapara diversos análisis bioquímicos clínicos. Los tubos con tapón rojo (tubos separadores de suero) no tienen aditivoalguno, salvo activadores de la coagulación, y por tanto se utilizan para producir suero para los análisis bioquímicos.

Antes de enviar las muestras al laboratorio clínico, deben etiquetarse con el nombre y el número de identificación delpaciente, y han de acompañarse del formulario de petición que relaciona las pruebas solicitadas con un signo o síntomaespecífico del paciente. Cada tubo debe mostrar también las iniciales de la persona que extrajo la muestra, así como lafecha y la hora de la extracción.

El plasma contiene electrólitos y nutrientes esenciales disueltos: glucosa, aminoácidos yácidos grasosAproximadamente el 55% de la sangre completa está formada por plasma, la porción líquida de la sangre. El plasma

contiene electrólitos, que son sustancias cargadas negativamente (aniones) o positivamente (cationes) que conducen laelectricidad. Según el principio de la electroneutralidad del plasma sanguíneo, la suma de las cargas positivas es iguala la suma de las cargas negativas. El Na+ es el catión más abundante en el plasma, y el Cl– y el HCO3

– son losprincipales aniones. Estos tres iones son los principales solutos osmóticamente activos del líquido extracelular. Elaumento o la pérdida de Na+ causarán una expansión o una contracción del volumen, respectivamente. Algunoselectrólitos son proteínas, que tienen carga negativa a pH fisiológico. En la tabla 9-1 se enumeran algunos de loscomponentes del plasma.

Se han identificado casi 1 400 proteínas plasmáticas diferentes, lo que supone un total de 6-8 g/dl. Las proteínas sonnecesarias porque son los elementos que constituyen las células y los tejidos; funcionan como enzimas, hormonas,anticuerpos y transportadores; contribuyen a la osmolalidad del plasma y al equilibrio acidobásico, y sirven como fuentede energía en situaciones límite.

La albúmina es una proteína plasmática de pequeño tamaño que constituye el 60% de la concentración total deproteínas plasmáticas. Una función primordial de la albúmina es mantener la presión oncótica, que es un 0,5% de lapresión osmótica total. La presión oncótica desempeña un papel importante en el intercambio de líquidos a través de loscapilares, ya que la albúmina no puede atravesar la membrana capilar fácilmente. Se denomina también presióncoloidosmótica, porque, al combinarse con agua, la albúmina y otras proteínas globulares forman un coloide, o unasolución que parece homogénea. La segunda función de la albúmina es transportar en la sangre ácidos grasos,hormonas, fármacos y otras sustancias. La albúmina se sintetiza en el hígado; una concentración sérica de albúmina bajapuede indicar una hepatopatía o desnutrición.

Las globulinas constituyen alrededor del 36% de las proteínas plasmáticas totales. Las globulinas α y β se sintetizanen el hígado, y realizan diversas funciones como transportadores o sustratos. Por ejemplo, el transportador de la tiroxinaes una globulina α2, y el plasminógeno, la forma inactiva de la plasmina, es una globulina β. Las gammaglobulinas,producidas por el tejido linfoide, son anticuerpos necesarios para la defensa inmunitaria (v. cap. 10). La electroforesis delas proteínas séricas sirve para separar y cuantificar las globulinas, y se describe con mayor detalle más adelante.

Por último, los fibrinógenos son moléculas de gran tamaño que se sintetizan en el hígado, y representan alrededor del4% de la concentración total de proteínas plasmáticas. Cuando se convierten en fibrina, una proteína insoluble, forman laestructura del coágulo sanguíneo. In vitro, el plasma carente de fibrinógeno no se coagulará. Las concentracioneselevadas de fibrinógeno en el plasma se asocian a un aumento del riesgo de accidente cerebrovascular.

Los principales lípidos plasmáticos son el colesterol, los fosfolípidos y los triglicéridos. El colesterol es un componente

importante de las membranas celulares, así como un precursor de ciertas hormonas. Los fosfolípidos se sintetizan en elhígado y se utilizan principalmente para constituir las membranas plasmáticas, dado que pueden formar bicapaslipídicas. Los triglicéridos son importantes para transferir a las células la energía obtenida de los alimentos. Debido a sunaturaleza hidrófoba, los lípidos plasmáticos se transportan junto con proteínas.

En la mucosa intestinal, los triglicéridos y el colesterol que provienen de los alimentos forman los quilomicrones antesde pasar, por vía linfática, a la circulación. Los triglicéridos y el colesterol procedentes del hígado constituyen laslipoproteínas de muy baja densidad (VLDL, very low density lipoprotein) y se liberan en el plasma para proveer delípidos a otros tejidos. Las VLDL pueden convertirse en lipoproteínas de densidad intermedia o de baja densidad(LDL, low density lipoprotein). El hígado y el intestino delgado también sintetizan y liberan lipoproteínas de altadensidad (HDL, high density lipoprotein), que inicialmente están casi desprovistas de colesterol o de ésteres decolesterol, de modo que la gran proporción de proteínas hace que parezcan «densas». La HDL puede captar colesterolde las células, incluidos los macrófagos de las arterias ateroescleróticas, y llevarlo al hígado, desde donde se eliminadel organismo a través de la bilis. El lipidograma (se describe detalladamente más adelante) es un análisis de los lípidosséricos.

El principal carbohidrato del plasma es la glucosa; existen otros glúcidos en la sangre en cantidades mínimas. Laglucosa es la principal fuente de energía de las células del organismo, incluidos los eritrocitos. La concentración deglucosa sérica está estrechamente regulada durante todo el día, oscilando entre 70 mg/dl y 110 mg/dl (4-8 mmol/l),excepto justo después de ingerir alimentos. En consecuencia, la determinación de la glucemia se normaliza según laingesta de alimentos (p. ej., prueba en ayunas, prueba 2 h después de una comida). Cuando se cuantifica la glucemia, elsuero debe separarse cuanto antes de los eritrocitos, dado que éstos pueden usar la glucosa sin la presencia de insulina.

El lipidograma ayuda a determinar el riesgo de sufrir enfermedades cardiovascularesE l lipidograma convencional incluye los valores de colesterol total, colesterol transportado por LDL, colesteroltransportado por HDL y triglicéridos totales. El lipidograma da información importante sobre el riesgo del paciente desufrir enfermedades cardíacas: una concentración elevada de LDL, una concentración baja de HDL y una concentraciónelevada de triglicéridos son indicadores del riesgo cardíaco. Cuando la concentración de LDL es elevada, aumenta elriesgo de formación de placas de colesterol en la pared arterial (ateroesclerosis), dado que las LDL son los principalestransportadores de colesterol del plasma a los tejidos. Una concentración baja de HDL indica una reducción de lacapacidad de eliminar el exceso de colesterol. Muchas personas con obesidad, cardiopatías o diabetes tienen tambiénuna concentración elevada de triglicéridos. Para predecir el riesgo se utilizan diversos índices, como el cocienteLDL/HDL y el cociente colesterol total/HDL.

El perfil metabólico básico y el completo constan de pruebas específicas de bioquímica ensangreE l perfil metabólico básico es un grupo de pruebas bioquímicas sanguíneas que consta del análisis de la glucosa,Ca2+, Na+, K+, CO2 (o HCO3

–), Cl–, nitrógeno ureico sanguíneo (BUN, blood urea nitrogen) y creatinina. Los dos últimosparámetros son metabolitos que se eliminan del plasma por filtración renal, por lo que el aumento de su concentraciónplasmática podría indicar una disfunción renal. Dependiendo del problema clínico, pueden controlarse sólo los electrólitos(perfil electrolítico) o cualquier otro parámetro individual.

El perfil metabólico completo incluye los análisis del perfil metabólico básico y las siguientes pruebas adicionales:albúmina, proteínas totales, fosfatasa alcalina, alanina aminotransferasa (ALT, también denominada glutamato piruvatotransaminasa o GPT), aspartato aminotransferasa (AST, también denominada glutamato oxalacetato transaminasa oGOT) y bilirrubina. Con los cuatro últimos parámetros se pretende evaluar la función hepática. Por ejemplo, la fosfatasaalcalina está elevada en la hepatitis, la ALT suele estar elevada en la obstrucción biliar, y la AST elevada indica lesiónhepática general. La bilirrubina es un producto de desecho del hígado, que se produce a partir de los eritrocitosdestruidos. Dependiendo de su forma (conjugada o no conjugada), las concentraciones de la bilirrubina pueden utilizarsepara identificar problemas que se producen antes del hígado (p. ej., anemia hemolítica), en el hígado (p. ej., problemametabólico) o después del hígado (p. ej., obstrucción biliar).

La distribución anómala de las proteínas séricas en la electroforesis revela que existe algunaafecciónLa electroforesis de las proteínas séricas es un método habitual para separar las proteínas de la sangre en una matrizsólida (principalmente, acetato celular) según su tamaño y carga (fig. 9-1). Las proteínas globulares de la sangre(albúmina, globulinas α, β y γ) suelen formar cinco picos principales, o zonas, en la matriz: albúmina (59%), zona α1 (4%),zona α2 (7,5%), zona β (12%) y zona γ (17,5%). Estas zonas pueden apartarse de la normalidad tanto en lo que respectaal tamaño como en cuanto a la forma en pacientes con determinados tipos de anemia, durante la inflamación aguda o encaso de enfermedades autoinmunitarias. Por ejemplo, un aumento del pico β1 es típico de la anemia por deficiencia dehierro (anemia ferropénica) debido al aumento de la concentración de transferrina, la proteína a la que se une el hierro.Otro ejemplo es el pico sumamente elevado de la gammaglobulina en la mayoría de los pacientes con mieloma múltiple,debido a la presencia de la proteína de Bence-Jones, producida por células plasmáticas anómalas.

Las pruebas inmunológicas detectan y miden antígenos y anticuerpos séricosExiste una amplia gama de pruebas inmunológicas séricas en las que se produce una reacción de precipitación comoresultado de la combinación de anticuerpos y antígeno. La detección y la cuantificación de los anticuerpos o los antígenosson importantes desde el punto de vista diagnóstico. Por ejemplo, la elevación de los anticuerpos frente a las célulasmusculares lisas y de anticuerpos antinucleares indica una hepatitis autoinmunitaria. El aumento de los anticuerposcontra el gluten o antigliadina puede usarse para diagnosticar la celiaquía. Por otro lado, la detección del antígenoproteínico presente en la superficie del virus de la hepatitis B permite identificar a las personas infectadas antes de queaparezcan los síntomas.

Figura 9-1. Electroforesis de las proteínas séricas. Las proteínas séricas globulares se separan en una matriz mediante electroforesis y se tiñen. Laintensidad de la tinción puede cuantificarse mediante densitometría; las modificaciones respecto al patrón normal son importantes desde el punto devista clínico.

En algunos casos, los antígenos de gran tamaño producen grandes agregados con anticuerpos que son visibles asimple vista. Es lo que sucede, por ejemplo, con los dispositivos para determinar los grupos sanguíneos ABO-Rh, quepueden interpretarse instantáneamente, en los que los antígenos situados en la superficie de los eritrocitos de la personaque se hace la prueba se aglutinan con los anticuerpos añadidos. Sin embargo, en la mayoría de los casos, es necesariomarcar los complejos formados por antígenos y anticuerpos para poder detectarlos; para ello se utilizan colorantes yreactivos fluorescentes o isótopos radiactivos, respectivamente. La mayor dilución del suero que produce una reacciónvisible con el antígeno determina el título de anticuerpos; cuanto más haya que diluir la muestra, mayor será laconcentración de anticuerpo.

Los médicos pueden recurrir a otros muchos análisis de sangre, que se comentan en los siguientes capítulos: capítulo10, Inmunología, interacción entre los órganos y homeostasis (proteínas de la fase aguda); parte IV, Fisiologíacardiovascular (pruebas cardíacas importantes); parte VI, Fisiología renal y líquidos corporales (cómo se enfrenta elorganismo con las toxinas); parte VII, Fisiología gastrointestinal (vitaminas), y parte IX, Fisiología endocrina (análisis delas hormonas).

ELEMENTOS DE LA HEMATOPOYESIS Y PRUEBASLos elementos formes de la sangre son las células sanguíneas, es decir, los eritrocitos (glóbulos rojos), los leucocitos(glóbulos blancos) y las plaquetas (trombocitos). Estas últimas derivan de células especiales de la médula ósea, aunqueen la sangre se encuentran como meros fragmentos celulares. Cada microlitro de sangre contiene 4 a 6 millones deeritrocitos, 4 500-10 000 leucocitos y 150 000-400 000 plaquetas (fig. 9-2). Los eritrocitos y los diversos subtipos deleucocitos, que se definen por sus características y capacidades morfológicas y funcionales, se describen con mayordetalle en los apartados Eritrocitos y Leucocitos de este capítulo, respectivamente. Se ofrecen más detalles sobre lasplaquetas en el apartado Coagulación sanguínea, más adelante, en este mismo capítulo.

La densidad y la viscosidad de la sangre indican el estado funcional de éstaLa densidad se define como la masa por unidad de volumen, y la densidad relativa con respecto al agua se denominagravedad específica. La densidad del agua pura es de 1 000 g/ml y la de la sangre completa es de aproximadamente 1050 g/ml. El valor exacto depende del número de células sanguíneas presentes y de la composición del plasma. En lasangre venosa, es ligeramente mayor cuando la persona está de pie que cuando está sentada. La densidad del plasmasanguíneo es de aproximadamente 1 025 g/ml. La densidad de cada célula depende del tipo celular y oscila entre 1 115g/ml, en el caso de los eritrocitos, y 1 070 g/ml, en el caso de ciertos leucocitos.

Figura 9-2. Elementos formes de la sangre. Esta figura muestra el tamaño y el aspecto de las células y los fragmentos celulares (plaquetas) que seencuentran en la sangre.

La densidad relativa se mide clínicamente en muestras de orina o en sangre mediante la desviación de la luz enrefractó-metro. Si se utilizan tiras reactivas para el diagnóstico rápido (se introduce una tira reactiva en el líquidoanalizado), la densidad se calcula según el cambio de color de un colorante indicador en presencia de iones. Unadensidad elevada casi siempre indica que existe deshidratación, aunque puede deberse a otras causas.

Pese a que la sangre es sólo algo más pesada que el agua, sin duda es mucho más espesa. La viscosidad de lasangre, una medida de la resistencia al flujo, es de 3,5 a 5,5 veces superior a la del agua. La viscosidad del plasma esentre 1,5 y 1,8 veces superior a la del agua.

La viscosidad de la sangre aumenta a medida que lo hace el número total de células o de plaquetas en un volumendeterminado y, en mucha menor medida, cuando la concentración de macromoléculas en el plasma se eleva. El aumentode la viscosidad altera el flujo sanguíneo, de forma que se necesita una presión arterial mayor para lograr la perfusióntisular. Además, cuando la sangre tiene una gran viscosidad tiende a coagularse más fácilmente. En las personas sanas,puede tolerarse bien un leve aumento de la concentración de células sanguíneas y, por lo tanto, de la viscosidad de lasangre (p. ej., debido a deshidratación en caso de gripe). Sin embargo, cuando la sangre es más viscosa, como en laspersonas con una neumopatía, este ligero aumento adicional puede causar un accidente cerebrovascular o un infarto demiocardio. La viscosidad de la sangre también aumenta cuando disminuye la temperatura: casi un 2% por cada gradocentígrado.

La disminución de la viscosidad de la sangre puede hacer que el flujo se vuelva turbulento, en lugar de ser un flujolaminar normal, más eficiente desde el punto de vista del uso de la energía.

Las pruebas para determinar la viscosidad plasmática (junto con la velocidad de sedimentación globular; v. másadelante) son baratas y útiles para controlar la inflamación más allá de la fase aguda (después de las primeras 24 h).Para analizar la viscosidad, se extrae una pequeña muestra de plasma a través de un capilar estrecho usando unapresión constante, y se mide el tiempo que la muestra tarda en desplazarse a una distancia conocida.

Una velocidad de sedimentación elevada indica que existe una inflamaciónLos eritrocitos tienen una densidad ligeramente mayor que el plasma en el que se suspenden, de modo que sedimentanlentamente en la sangre completa. La determinación de la velocidad de sedimentación globular (VSG) es un índice decontrol diagnóstico importante y barato, ya que los valores suelen aumentar de forma significativa en los pacientes coninfecciones, enfermedades autoinmunitarias y enfermedades inflamatorias. Sin embargo, la importancia de esta pruebapara el diagnóstico de enfermedades específicas está decayendo, ya que se están creando nuevos métodos para

evaluar las enfermedades.La sedimentación de los eritrocitos se acelera cuando aumenta la concentración de proteínas plasmáticas. Esto se

explica por el fenómeno de roleaux (eritrocitos en pila de monedas), en el que los glóbulos rojos se apilan comomonedas y, por lo tanto, sedimentan más rápidamente, con el consiguiente aumento de la VSG. Cualquier afección queaumente el fibrinógeno, como hacen los macrocitos, puede elevar también la VSG. En la anemia drepanocítica y en lahiperglucemia, la VSG es inferior a la normal.

Para determinar la VSG, se coloca sangre anticoagulada con EDTA o citrato sódico en un tubo graduado largo yestrecho (fig. 9-3). A medida que los eritrocitos caen al fondo, dejan tras de sí los leucocitos y las plaquetas, que sonmenos densos, en el plasma, en el que se encuentran en suspensión. Los eritrocitos de la sangre de un hombre sanosedimentan a una velocidad de hasta 15 mm/h, y los de una mujer sana suelen sedimentar algo más rápido, con unavelocidad de 20 mm/h. El intervalo normal oscila dependiendo del tubo de ensayo utilizado. Tradicionalmente, elresultado se interpreta al cabo de 1 h. En la actualidad, se dispone de un método más novedoso que mide la velocidadde bloqueo de la luz infrarroja por los eritrocitos que sedimentan durante 15 min, y predice el valor de la VSG al cabo de 1h.

Una alteración del hematócrito indica que existe una afección sanguíneaEl hematócrito (Hto) es la fracción del volumen total de sangre que está formada por los eritrocitos. Puede calcularsemediante la centrifugación de la sangre anticoagulada en pequeños tubos capilares para separar las células sanguíneasdel líquido de suspensión.

El hematócrito y el volumen de plasma pueden usarse para calcular el volumen sanguíneo.

La determinación del valor del hematócrito es un procedimiento diagnóstico sencillo e importante para el cribado deenfermedades hematológicas. El valor normal es de un 48% en los hombres y el 38% en las mujeres.

Una disminución del hematócrito indica la presencia de anemia, y suele reflejar una pérdida de sangre o unadeficiencia en la producción de células sanguíneas. Justo después de producirse una hemorragia, el hematócrito norefleja adecuadamente la magnitud de la pérdida de eritrocitos, dado que las células y el plasma se pierden enproporción similar. Sin embargo, varias horas después de la hemorragia, el hematócrito habrá disminuido, ya que ellíquido intersticial entra en la circulación para sustituir el volumen perdido antes de que se produzcan nuevos eritrocitos.

Figura 9-3. Determinación de la velocidad de sedimentación globular (VSG). Se deja que la sangre fresca y anticoagulada sedimente a temperaturaambiente en un tubo graduado fino. Al cabo de un tiempo fijo (1 h), se mide hasta qué altura (en milímetros) han sedimentado los eritrocitos.

Un aumento del valor del hematócrito indica una policitemia, y puede deberse al aumento de la producción deeritrocitos o a una disminución de la velocidad de destrucción de éstos. La deshidratación, que reduce el contenido deagua y por lo tanto el volumen de plasma, también hace que aumente el hematócrito. Cuando se transfundenconcentrados de hematíes para tratar una anemia, el hematócrito aumenta entre un 3% y un 4% por cada unidad de 250-300 ml transfundida.

El hemograma es una prueba más definitiva para diagnosticar los trastornos hematológicosEl hemograma (también denominado hemograma completo) forma parte de la exploración médica habitual. En la tabla 9-2 se resumen las pruebas que incluye: recuento de eritrocitos, hemoglobina, hematócrito e índices eritrocíticos; recuentototal de leucocitos y fórmula leucocítica, y recuento de plaquetas y volumen plaquetario medio.

El hemograma suele ser un proceso automatizado, y existen diversos instrumentos para contar y ordenar las célulassegún las diferencias de impedancia electrónica, absorción y dispersión de la luz. La cifra de células debe expresarse envalores absolutos y en porcentajes. Además, el histograma o el diagrama de dispersión proporcionan información sobrela cantidad y el tamaño de cada célula de forma gráfica. En la mayoría de los casos, el hemograma automatizado esexacto, y los resultados se obtienen el mismo día en que se extrae la sangre. Los valores que se sitúan fuera del intervalode referencia se marcan o señalan automáticamente. En la tabla 9-2 se presentan los valores de referencia de un adultosano en las unidades utilizadas habitualmente y en unidades del sistema internacional. Los valores varían con la edad, el

sexo y la situación fisiológica (p. ej., embarazo, altitud sobre el nivel del mar), y también cambian ligeramente según ellaboratorio.

Enfoque clínico / 9-1Sistemas de grupos sanguíneosLos grupos sanguíneos A, B, AB y 0 se basan en la presencia o ausencia de antígenos A o B en los eritrocitos. Cuandolos eritrocitos están cubiertos por moléculas A o B, se dice que las personas tienen sangre de grupo A o de grupo B,respectivamente. Cuando están presentes ambos antígenos, la sangre es de grupo AB; cuando no hay ninguno deestos antígenos, la sangre es de grupo 0.

Es importante conocer el grupo sanguíneo de una persona para realizar transfusiones sanguíneas. Cuando el gruposanguíneo del donante y del receptor no son compatibles, puede producirse una aglutinación potencialmente mortal, yaque el sistema inmunitario del receptor tendrá anticuerpos contra los eritrocitos del donante. La aglutinación de loseritrocitos puede hacer que la sangre no circule bien, que se libere la hemoglobina, que cristaliza, y finalmente puedecausar una insuficiencia renal.

Una persona con sangre de grupo A puede recibir sangre de los grupos A o 0, pero no de los grupos B o AB, ya quesu sangre contiene anticuerpos (IgM) antiinmunoglobulina B. Del mismo modo, una persona con sangre de grupo Bpuede recibir sangre de los grupos B o 0, pero no de los grupos A o AB. Las personas con sangre de grupo ABpueden recibir sangre de cualquier grupo, por lo que se las denomina receptores universales. Las personas degrupo 0 sólo pueden recibir sangre de grupo 0, pero pueden donar a todos los grupos, por lo que se les denominadonantes universales.

El grupo sanguíneo también puede utilizarse para identificar a las personas, como sucede en la medicina forense yen la determinación de relaciones familiares en caso de paternidad dudosa. Esto último es posible, ya que el gruposanguíneo del hijo está relacionado con el de los padres. Por ejemplo, si la madre y el niño tienen sangre de grupo 0, elgrupo sanguíneo del padre debe ser A, B o 0. Si la madre tiene sangre de grupo 0 y el niño de grupo B, el gruposanguíneo del padre debe ser B o AB.

En Estados Unidos, el grupo sanguíneo más habitual es el 0, seguido por los grupos A, B y AB, en este orden. Losgrupos sanguíneos están determinados genéticamente, por lo que la frecuencia de los grupos AB0 varía de unaspoblaciones a otras en todo el mundo, incluso en diferentes grupos dentro de un país determinado. Lo más probable esque estas diferencias desaparezcan gradualmente, debido a la creciente movilidad y a la mayor aceptación social delos matrimonios entre personas de distinta raza. En Estados Unidos, las personas de raza blanca se caracterizanactualmente por una mayor frecuencia del grupo A y una menor frecuencia del grupo B, en comparación con laspersonas de raza negra y los orientales, mientras que los indios nativos tienen una frecuencia baja de los grupos A y B.

El grupo sanguíneo de una persona no está relacionado con su tipo de hemoglobina, porque los antígenossanguíneos son factores de membrana, mientras que la hemoglobina está disuelta en el citoplasma celular.

El otro sistema de grupos sanguíneos que suele asociarse con el sistema AB0 incluye los factores Rhesus (Rh),que son proteínas características de la superficie celular. El sistema Rh es complejo, y consta de tres genes queproducen los antígenos Rh C, D y E. El antígeno Rh D, el más importante, se encuentra en la sangre del 85% de laspersonas, que se clasifican como Rh+ (Rhesus positivos); el 15% restante son Rh– (Rhesus negativos).

Es importante que las embarazadas tengan constancia del factor Rh, dado que la vida del hijo puede estar en peligrosi hereda la sangre Rh+ del padre, pero la madre es Rh–. Al final del embarazo, o durante el parto, la sangre del hijopuede llegar al sistema materno, que reconoce los eritrocitos del hijo como extraños y produce anticuerpos contraellos. Estos anticuerpos son una amenaza grave para cualquier hijo Rh+ que pueda concebir en el futuro. Paraimpedirlo, la madre recibe inmunoglobulina anti-Rhesus D hacia la semana 28 de embarazo e inmediatamentedespués del parto. La inmunoglobulina se une a las células Rh+ del niño en el torrente circulatorio de la madre y lasdestruye, impidiendo que induzcan al sistema inmunitario de la madre a producir sus propios anticuerpos anti-D.

En lo que respecta a los grupos AB0, no existen problemas similares de incompatibilidad entre la madre y el hijo,dado que los anticuerpos formados son de la clase IgM y no pueden atravesar la barrera placentaria. No obstante, enraras ocasiones, si la madre es del tipo 0 y el hijo es del tipo A, B o AB, el niño puede presentar al nacer signos dereacciones de defensa inmunitaria, como ictericia, anemia y elevación de la concentración de bilirrubina. Debido aestas complicaciones, se recomienda a todas las embarazadas que, en la primera visita de atención prenatal, sesometan a una prueba para determinar su grupo sanguíneo (AB0 y Rh).

Desde el descubrimiento de los sistemas de grupos sanguíneos AB0 y Rh, a principios del siglo xx, se han descritomás de 600 antígenos eritrocíticos, pero se considera que son antígenos de menor importancia; podrían incluirse en elcribado de los pacientes que reciben transfusiones sanguíneas con frecuencia. Hay antígenos menores, por ejemplo,formando parte de los sistemas de antígenos de Duffy, Kell, Kidd, MNS y P.

Al evaluar posibles enfermedades hemáticas, es importante determinar el número total de eritrocitos circulantes y laconcentración de hemoglobina en la sangre. Esta información se utiliza para averiguar si el paciente presenta anemia.Dado que no existe en el organismo un lugar de almacenamiento sustancial de los eritrocitos, casi todas las célulasfuncionantes se encuentran en la sangre.

El hematócrito sólo puede utilizarse para diagnosticar una anemia si se tiene en cuenta el estado de los líquidoscorporales. Cuando se cuenta con la cifra de eritrocitos, la hemoglobina y el hematócrito, pueden calcularse otrosíndices eritrocíticos importantes.

El volumen corpuscular (o globular) medio (VCM) es el índice que más se utiliza, ya que refleja el volumen mediode cada eritrocito. Se calcula mediante la siguiente fórmula:

Ejemplo:

Las células de tamaño normal se denominan normocíticas; los eritrocitos con un VCM bajo son microcíticos, y los quetienen un VCM alto, macrocíticos. Estas categorías de tamaño se utilizan para clasificar las anemias. El VCM es menosútil cuando existen poblaciones celulares mixtas.

El valor de la hemoglobina corpuscular media (HCM) es una estimación del contenido medio de hemoglobina decada eritrocito. Se calcula del siguiente modo:

Ejemplo:

El valor de la HCM suele aumentar o disminuir según aumente o disminuya el VCM. La HCM también suele estarrelacionada con la concentración de hemoglobina corpuscular media (CHCM), ya que la cifra de eritrocitos suelerelacionarse con el hematócrito. Las excepciones a esta regla aportan importantes indicios para el diagnóstico.

La CHCM es un índice del contenido medio de hemoglobina en el conjunto de los eritrocitos circulantes. Se calculamediante la siguiente fórmula:

Ejemplo:

Una CHCM baja indica que la síntesis de hemoglobina es insuficiente, y se dice que estos eritrocitos son hipocrómicos.Es poco frecuente que la CHCM esté elevada, ya que normalmente la concentración de hemoglobina se encuentra cercadel punto de saturación en los eritrocitos. La CHCM sólo puede aumentar cuando se producen eritrocitos de formaesférica, en lugar de los eritrocitos normales con forma de disco bicóncavo.

E l índice de distribución de los eritrocitos (RDW, red cell distribution width) mide el grado de dispersión deltamaño medio de los eritrocitos, con lo que indica el grado de anisocitosis (variación del tamaño eritrocítico). El RDWayuda a clasificar las anemias, sobre todo en el caso de las anemias mixtas macrocíticas y microcíticas.

La capacidad de transporte de oxígeno (CTO) no forma parte del hemograma, pero es una ecuación importante enla práctica clínica, ya que la anemia puede causar una hipoxemia grave. La capacidad de transporte de oxígeno es lacantidad máxima de oxígeno que puede transportarse en 1 dl (100 ml) de sangre, incluyendo tanto el oxígeno unido a lahemoglobina como el disuelto en el plasma. Cada gramo de hemoglobina puede combinarse con 1,34 ml de oxígeno ytransportarlo. Por cada 1 mm Hg de presión arterial de oxígeno (PaO2), hay 0,003 ml de oxígeno disuelto en 1 dl desangre. Por lo tanto, la capacidad de transporte de oxígeno en 100 ml de sangre puede calcularse:

Ejemplo:

La cifra de leucocitos mide la cantidad de leucocitos en sangre como indicador del estado de estrés inmunitario delorganismo. Existe leucocitosis cuando el número de leucocitos está elevado, como en caso de infección, alergia,enfermedades generales, inflamación, lesión tisular y leucemia. Existe una leucocitopenia cuando la cifra de leucocitosdisminuye, como sucede en algunas infecciones víricas, estados de inmunodeficiencia e insuficiencia medular. La cifrade leucocitos suele utilizarse para controlar la recuperación de una enfermedad.

Con fines diagnósticos, el recuento diferencial de leucocitos (o fórmula leucocítica) determinará qué tipo deleucocitos está afectado. La fórmula leucocítica se obtiene de forma automatizada como parte del hemograma completo,se basa normalmente en el recuento de 10 000 células y revela el número de células por microlitro (μl) de sangre. Estainformación proporciona datos inestimables sobre el tipo de enfermedad, aunque también requiere un análisisminucioso. A diferencia de los eritrocitos, existen diversas zonas de almacenamiento de leucocitos fuera de la sangre,como el bazo, los ganglios linfáticos y los tejidos linfoides. Por lo tanto, los cambios de la cifra de leucocitos en la sangreindican modificaciones en el equilibrio de la reserva de almacenamiento. Por otro lado, el número y el porcentaje de losleucocitos varían algo con la edad: los recién nacidos tienen una cifra alta durante las primeras semanas de vida, con unporcentaje elevado de neutrófilos; en la infancia predominan los linfocitos, y en la vejez puede disminuir la cifra deleucocitos. Por último, muchos medicamentos y complementos afectan también a la cifra de leucocitos.

El hemograma completo incluye también el recuento de plaquetas, que se utiliza como punto de partida en eldiagnóstico de la hemostasia. La disminución de la cifra de plaquetas puede deberse a una insuficiencia de la médulaósea o a la destrucción periférica de las plaquetas. El volumen plaquetario medio (VPM) puede servir para evaluar eltamaño de las plaquetas, al igual que el VCM aporta información sobre los eritrocitos. Un VPM elevado puede indicarque las plaquetas son jóvenes, mientras que un VPM bajo puede señalar una insuficiencia de la médula ósea.

El frotis de sangre periférica detecta la presencia de parásitos sanguíneos y otros trastornoshemáticosSi existen alteraciones importantes en una o varias poblaciones de células sanguíneas, es necesario analizarlasvisualmente en un frotis de sangre periférica, para validar los resultados del análisis automatizado. En esta prueba secoloca una gota de sangre en un portaobjetos, se extiende con un segundo portaobjetos formando una capa fina, se dejasecar y a continuación se tiñe con un colorante especial (fig. 9-4). En el análisis microscópico, se pueden distinguir losleucocitos según su aspecto morfológico y sus características de tinción. La inspección visual también permite identificarcélulas inmaduras, las denominadas células en banda (o cayados). En lo que respecta a los eritrocitos, el examen delfrotis sanguíneo es necesario para observar la característica forma «de hoz» que presentan en la anemia falciforme odrepanocítica. Los parásitos que infectan los eritrocitos, como el parásito del paludismo, pueden observarse en el frotisde sangre periférica, mientras que no se detectan si se utilizan contadores automatizados. Por último, el recuentoautomatizado de las plaquetas podría ser incorrecto si las plaquetas se agrupan o si erróneamente se cuentan loseritrocitos microcíticos como plaquetas. La inspección visual podría aclarar estos errores.

Figura 9-4. Preparación y análisis de una extensión de sangre. Esta figura muestra cómo se prepara una película fina de sangre (izquierda) con unextremo final en forma de pluma (derecha, A). El análisis microscópico se lleva a cabo en la sección fina, que tiene una sola capa de células (B), y no enla sección gruesa de la extensión (C).

Los frotis de sangre periférica suelen teñirse con un colorante polícromo como el de Wright-Giemsa, después de fijarlas células con metanol. La eosina, un colorante naranja, tiñe los componentes básicos de la célula, como los gránulos delos eosinófilos y la hemoglobina de los eritrocitos. El azul de metileno tiñe todos los componentes ácidos de la célula,como el ADN y el ARN. Existen otros muchos colorantes que son específicos para el tipo de análisis de sangre.

El recuento visual en un frotis sanguíneo se basa en el análisis de 100 células, a partir del cual se calcula el porcentajede cada tipo de leucocito. Este recuento relativo muestra qué tipo de célula es más abundante en comparación con otrascélulas sanguíneas. Al multiplicar este valor por la cifra de leucocitos, se obtiene la cifra absoluta, para evidenciar lacantidad total de cada tipo de célula disponible para hacer frente a las enfermedades. Es posible que una persona tengauna linfocitopenia relativa pero una neutrofilia absoluta.

El método del hemocitómetro se utiliza para contar las células de forma manual. Este tipo de recuento se realiza enraras ocasiones en el laboratorio, salvo que la concentración de células sea demasiado baja para obtener resultadosprecisos con los instrumentos automatizados, como sucede en las personas con inmunodepresión. El hemocitómetro esuna cámara de vidrio satinado con lados elevados que sostienen un portaobjetos de cuarzo exactamente a una distanciade 0,1 mm por encima del fondo de la cámara. El cálculo de la concentración de las células se basa en el volumenconocido situado bajo el cubreobjetos.

ERITROCITOSLos eritrocitos (también denominados hematíes o glóbulos rojos) son el tipo más frecuente de células sanguíneas yconstituyen el principal medio para proporcionar oxígeno a las células desde el sistema circulatorio. El citoplasma deestas células tiene abundante hemoglobina, una biomolécula que contiene hierro, que se une fácilmente al oxígeno y a laque se debe el color rojo de la sangre. En el ser humano, los eritrocitos maduros son células flexibles con forma dediscos bicóncavos. Los eritrocitos de los mamíferos tienen una característica única entre los vertebrados: las célulasmaduras carecen de núcleo y de la mayoría de los orgánulos. Los eritrocitos se forman en la médula ósea, y circulandurante unos 100 a 120 días antes de ser destruidos y reciclados por los macrófagos.

Los eritrocitos constan principalmente de hemoglobina, un pigmento característico quecontiene grupos hemo donde los átomos de hierro se unen al oxígenoLos eritrocitos, o hematíes, constituyen la mayor población de células sanguíneas. Tienen forma de disco bicóncavo, conun diámetro de unos 7 μm y un grosor máximo de 2,5 μm (fig. 9-5); esta forma optimiza el área de la superficie celularpara el intercambio de gases. Se encargan de aportar oxígeno a los tejidos y, en parte, de recuperar el dióxido decarbono, un producto de desecho. También desempeñan una función importante en la homeostasis del pH sanguíneo.Cuando el CO2 se convierte en H2CO3 en los eritrocitos y luego es ionizado, los hidrogeniones (H+) son amortiguadospor la hemoglobina. Ésta actúa como amortiguador al ionizar el anillo imidazol de histidinas en la proteína.

La hemoglobina, la proteína transportadora de oxígeno de los eritrocitos, consta de una parte proteínica, la globina, yde cuatro grupos hemo, la parte que transporta el oxígeno. Esta proteína compleja, con una masa molecular de unos 64500 Da, tiene cuatro cadenas polipeptídicas: dos moléculas de globina α y dos moléculas de otro tipo de cadena de laglobina (β, γ, δ o ε). Cada eritrocito contiene varios cientos de moléculas de hemoglobina.

En los hematíes humanos, pueden encontrarse cuatro tipos de moléculas de hemoglobina, que se denominan según sucomposición polipeptídica. La hemoglobina más prevalente en los adultos, la HbA (v. fig. 9-5), consta de dos cadenaspolipeptídicas α y dos β (α2β2). La HbA2, que constituye entre el 1,5% y el 3% de la hemoglobina total del adulto, tiene lasiguiente fórmula de subunidades: α2δ2. La hemoglobina fetal (α2γ2) es el principal componente de la hemoglobinadurante la vida intrauterina. Su concentración en las células circulantes disminuye rápidamente durante la lactancia, yalcanza una concentración del 0,5% en los adultos. La hemoglobina embrionaria se encuentra en etapas anteriores deldesarrollo, y está formada por dos cadenas α y dos ε (α2ε2). La síntesis de cadenas ε cesa hacia el tercer mes de vidaintrauterina.

Figura 9-5. Estructura de la hemoglobina A. Los eritrocitos tienen forma de discos bicóncavos, con un diámetro de unos 7 μm y un grosor máximo de2,5 μm. Contienen varios cientos de moléculas de hemoglobina, cada una de las cuales consta de cuatro cadenas polipeptídicas (dos α y dos β); cadacadena contiene hierro unido a su grupo hemo. (Modificado de McArdle WD, Katch Fl, Katch VL. Essentials of exercise physiology. Baltimore, MA:Lippincott Williams and Wilkins, 2005.)

La formación de cada tipo de cadena de globina está controlada por un gen estructural que tiene cinco loci diferentes.Las cuatro cadenas proteínicas resultantes se unen en los eritrocitos en desarrollo y se mantienen unidas durante toda la

Las cuatro cadenas proteínicas resultantes se unen en los eritrocitos en desarrollo y se mantienen unidas durante toda lavida de la célula. Pueden producirse mutaciones en cualquier lugar de los cinco loci del gen y de muy distintas maneras.Estas mutaciones dan lugar a más de 550 tipos de hemoglobinas anómalas, que causan hemoglobinopatías. Lamayoría de las mutaciones carecen de importancia clínica, aunque algunas causan problemas. La más conocida es laque ocasiona la anemia falciforme o drepanocítica. La hemoglobina anómala que se produce en esta enfermedad es lahemoglobina S (sickle,«hoz»), que difiere de la HbA adulta normal por la sustitución de un solo aminoácido en cada unade las dos cadenas β.

La oxihemoglobina (HbO2), la forma saturada de oxígeno de la hemoglobina, transporta el oxígeno de los pulmones alos tejidos, donde lo libera. Cuando se libera el oxígeno, la HbO2 se convierte en hemoglobina reducida. El monóxido decarbono (CO) puede sustituir rápidamente al oxígeno en la HbO2, dando lugar a un compuesto prácticamente irreversible,la carboxihemoglobina (HbCO). La capacidad asfixiante del CO se debe a la formación de HbCO. Los nitratos y otroscompuestos químicos oxidan el hierro de la hemoglobina, haciendo que pase del estado ferroso al férrico, con laconsiguiente formación de meta-hemoglobina (MetHb). Ésta contiene oxígeno tan firmemente unido al hierro férrico queno se libera en los tejidos y, por lo tanto, carece de utilidad en lo que respecta a la respiración.

L a cianosis, o coloración azulada de la piel asociada a la anoxia, se manifiesta cuando la concentración dehemoglobina reducida es superior a 5 g/dl. Es reversible si se debe sólo a una disminución del aporte de oxígeno, perono puede revertirse mediante la administración de oxígeno sólo cuando se debe a la acumulación de metahemoglobinaestabilizada.

Los cambios de la morfología de los eritrocitos aportan información sobre trastornossanguíneos específicosLa alteración de la composición de los eritrocitos o de su membrana celular puede causar cambios morfológicos, queproporcionan información clínica importante (fig. 9-6). La membrana del eritrocito está unida a un esqueleto complejo deproteínas intracelulares fibrosas. Esta disposición estructural proporciona estabilidad a la célula, así como una granflexibilidad para doblarse y girar en vasos pequeños y curvados.

• Modificaciones del tamaño y de la forma. Se habla de anisocitosis cuando existe una gran variación del tamaño de lascélulas. Los eritrocitos de tamaño superior al normal se denominan macrocitos, y los que son menores de lo normal,microcitos; los poiquilocitos son eritrocitos de forma irregular. Los equinocitos, también llamados crenocitos oeritrocitos crenados, son eritrocitos espiculados que deben su forma a alteraciones del medio plasmático. Losesquistocitos son fragmentos de eritrocitos dañados en el curso del flujo por vasos sanguíneos anómalos o prótesiscardíacas.

Figura 9-6. Cambios patológicos de la morfología de los eritrocitos. Este resumen de las anomalías de los eritrocitos presenta diversasdesviaciones posibles que son útiles para el diagnóstico de las anemias y de otras enfermedades.

• Cambios del color. Cuando los eritrocitos contienen hemoglobina anómala, pueden producirse alteraciones en elpatrón de tinción de estas células en los frotis sanguíneos desecados. Las células normales tienen un color rojoanaranjado, con una zona central ligeramente más clara, debido a la forma de la célula; se dice que sonnormocrómicas. Las células hipocrómicas tienen un color claro, y sólo muestran un anillo periférico con hemoglobinacon un color más intenso. Otras variaciones patológicas del aspecto de los eritrocitos son los esferocitos, hematíespequeños y densamente teñidos, que han perdido la forma bicóncava debido a alteraciones de la membrana, y los

dianocitos (también denominados codocitos, leptocitos o células diana), que tienen una zona central densamenteteñida y una zona circundante clara. Los dianocitos se observan en las hepatopatías y después de la esplenectomía.

• Inmadurez. Los eritrocitos maduros normales carecen de núcleo celular, por lo que la presencia de eritrocitosnucleados en la sangre periférica tiene importancia diagnóstica. Un tipo de eritrocito nucleado, el normoblasto, seencuentra en varios tipos de anemias, especialmente cuando la médula ósea responde de forma activa a la demandade nuevos eritrocitos. En los pacientes muy enfermos, la presencia de normoblastos en sangre periférica es un signode mal pronóstico que precede a la muerte, que suele producirse en unas horas. Otro eritrocito nucleado, elmegaloblasto, se encuentra en la sangre periférica en caso de anemia perniciosa y de deficiencia de ácido fólico. Losreticulocitos son células inmaduras carentes de núcleo, pero que todavía contienen material nuclear residual quepuede verse si se utiliza una tinción vital específica. El porcentaje de reticulocitos en la sangre es un indicador del gradode eritropoyesis en la médula ósea. Por ejemplo, si un paciente presenta anemia y la médula ósea funcionaadecuadamente, la cifra de reticulocitos aumentará como respuesta.

• Otras alteraciones. Existen otras muchas anomalías eritrocíticas, que pueden deberse a hemoglobinopatías (p. ej.,drepanocitos, o células falciformes), hepatopatías (p. ej., estomatocitos, en forma de boca) y a la hematopoyesis, quetiene lugar fuera de la médula ósea (p. ej., dacriocitos, en forma de lágrima). Las células pueden contener cuerpos deinclusión proteínicos como resultado de la precipitación de hemoglobina anómala, de la intoxicación por plomo o deuna eritropoyesis ananómala. Los protozoos parasitarios del paludismo (Plasmodium) y de la babesiosis (Babesia)infectan los eritrocitos. Los tripanosomas, que causan la enfermedad del sueño, la enfermedad de Chagas y otrasafecciones, viven en la sangre y en la linfa, pero no entran en los eritrocitos.

La hemoglobina se recicla para sintetizar nuevas sustanciasLos eritrocitos son transportados por el aparato circulatorio. Tras abandonar la médula ósea, circulan unos 120 días en lasangre antes de envejecer y morir; cada día se forman alrededor de 200 000 millones de hematíes nuevos parasustituirlos. Algunos de los eritrocitos antiguos se rompen en el torrente circulatorio (hemólisis), pero la mayoría sonfagocitados por los macrófagos del sistema reticuloendotelial.

En cualquier caso, la hemoglobina eritrocitaria se recicla. La que se libera de los eritrocitos que se lisan en el torrentecirculatorio se une a la haptoglobina, una proteína plasmática, o se escinde para dar globina y hemo. Este último se unea una segunda proteína transportadora plasmática, la hemopexina, que, al igual que la haptoglobina, es eliminada de lacirculación por los macrófagos en el hígado. La hemoglobina de los eritrocitos que son fagocitados por los macrófagosse descompone en globina y hemo en el interior de las células. La porción globínica es catabolizada por proteasas,dando lugar a aminoácidos que se reutilizan en la síntesis de proteínas. El grupo hemo se degrada, formando hierro librey biliverdina, una sustancia verde que posteriormente se reduce y transforma en bilirrubina. Ésta es transportada acontinuación por la albúmina hasta el hígado, donde sufre una conjugación química con el ácido glucurónido antes de serexcretada. En la práctica clínica, se determina la concentración de bilirrubina conjugada y no conjugada para detectar ycontrolar disfunciones hepáticas o biliares. Las muestras de sangre con una concentración alta de bilirrubina tienen untono amarillo verdoso y mayor adhesividad; las personas con este tipo de sangre presentan ictericia.

La destrucción prematura de los eritrocitos puede causar una anemia hemolítica, situación en la que la producción denuevos eritrocitos no compensa la pérdida de éstos. La anemia hemolítica representa el 5% de todas las anemias.Dependiendo de la gravedad y del inicio de la destrucción, la reacción de los pacientes puede oscilar desde la ausenciade síntomas hasta un cuadro sintomático potencialmente mortal. Por ejemplo, la destrucción de los eritrocitos en lospacientes con anemia falciforme produce síntomas leves en algunos, y crisis dolorosas y potencialmente mortales enotros.

El organismo recicla la mayor parte del hierro de los eritrocitos viejosLa mayor parte del hierro que se necesita para la síntesis de hemoglobina se obtiene del grupo hemo de los eritrocitosviejos que son destruidos por los macrófagos del sistema reticuloendotelial. Los macrófagos liberan el hierro en elplasma mediante una proteína integral de la membrana, la ferroportina. En la sangre, el hierro es transportado en formaférrica (Fe3+) unido a otra proteína, la transferrina. Las células que necesitan hierro poseen receptores de membrana alos que se une la transferrina, y luego se interioriza. Dentro de la célula, el hierro férrico se libera de la transferrina, sereduce y pasa al estado ferroso (Fe2+), y se incorpora en un nuevo grupo hemo o se almacena en forma de ferritina, uncomplejo de proteína y Fe2+. Parte de la ferritina es catabolizada, dando lugar a la hemosiderina, un compuestoinsoluble formado por agregados cristalinos de ferritina. La acumulación de grandes cantidades de hemosiderina que seforma en períodos de hemólisis masiva puede dañar los órganos vitales.

Aunque el reciclado del hierro es eficiente, continuamente se pierden pequeñas cantidades, que deben reponersemediante la ingesta de alimentos. En las mujeres, la pérdida de hierro aumenta durante el sangrado menstrual. Lamayoría del hierro de los alimentos deriva de los grupos hemo presentes en la carne (hierro orgánico), pero tambiénpuede obtenerse mediante la absorción de hierro inorgánico (principalmente Fe2+, y algo de Fe3+) por parte de lascélulas epiteliales intestinales. En estas células, el hierro unido al grupo hemo se libera, y una flavoproteína intracelularreduce el Fe3+ y forma Fe2+. El hierro reducido (tanto el que se libera del hemo como el que se absorbe como ióninorgánico) es transportado por el citoplasma unido a una proteína. La ferroportina libera el hierro en el plasma, donde seoxida y pasa al estado férrico (Fe3+), y se une a la transferrina para ser utilizado en la síntesis de grupos hemo.

La hepcidina regula la homeostasis del hierro al inhibir la ferroportinaL a hepcidina, una hormona hepática, regula la homeostasis del hierro al inhibir la ferroportina de los enterocitosduodenales, los macrófagos y otras células exportadoras de hierro. Actualmente, se considera que la homeostasis delhierro está controlada sobre todo en el tubo digestivo por el nivel de captación de hierro de los alimentos y la liberaciónde éste en el plasma, regulada por la hepcidina. Los datos recientes sobre la producción de hepcidina en las célulastubulares renales de los mamíferos sugieren que existe una vía excretora del hierro, aunque todavía no se ha confirmadosu importancia en el ser humano. La hepcidina también establece un vínculo entre la inflamación y la anemia. En laanemia de la inflamación, también denominada anemia de las enfermedades crónicas, existe una producciónexcesiva de hepcidina, de modo que el aporte reducido de hierro para la síntesis de hemoglobina produce anemia.

El perfil del hierro evalúa las reservas de éste en el organismoPara diferenciar suficientemente las anemias ferropénicas de la anemia de la inflamación, así como para diagnosticar lasobrecarga de hierro, se analiza el perfil del hierro (tabla 9-3).

Las concentraciones séricas de hierro se determinan mediante un método colorimétrico simple. Sin embargo, losdepósitos de hierro del organismo se reflejan mejor mediante las concentraciones de ferritina, que se determinan porradioinmunoanálisis o enzimoinmunoanálisis. La capacidad total de fijación del hierro es la cantidad de hierronecesaria para que se una a todas las proteínas fijadoras del hierro. Dado que la transferrina es la proteína fijadora dehierro más abundante, la capacidad total de fijación del hierro es una evaluación indirecta de la cantidad de transferrinaque existe. La capacidad no saturada de fijación del hierro es la cantidad calculada de transferrina que no está unidaal hierro: la capacidad no saturada de fijación del hierro es igual a la capacidad total de fijación del hierro menos laconcentración sérica de hierro.

Hoy en día, se puede medir independientemente la cantidad de transferrina mediante enzimoinmunoanálisis. En estecaso, el valor de la transferrina indica la transferrina que no está unida al hierro. Algunos laboratorios miden la capacidadtotal de fijación del hierro, otros la capacidad no saturada de fijación del hierro y algunos la transferrina. Por último, lasaturación de la transferrina se calcula como el cociente entre la concentración sérica de hierro y la capacidad total defijación del hierro, y se expresa en forma de porcentaje. Por lo tanto, indica el porcentaje de transferrina que está unida alhierro, que es del 20% al 40% en las personas sanas. Además de los análisis séricos, la aspiración y la biopsia de lamédula ósea son útiles para determinar el estado de los depósitos totales de hierro del organismo.

En la ferropenia, la concentración de hierro es baja, pero la capacidad total de fijación del hierro está elevada, demodo que la saturación de la transferrina disminuye. La capacidad total de fijación del hierro también aumenta en elembarazo. En la sobrecarga de hierro, la concentración de hierro es alta, y la capacidad total de fijación del hierro esbaja o normal, lo que conlleva un aumento de la saturación de transferrina. Para evaluar el estado nutricional o la funciónhepática de un paciente, se determinará la transferrina, ya que se sintetiza en el hígado.

Las anemias suelen presentar perfiles del hierro característicos. Por ejemplo, la anemia ferropénica debida a unapérdida anómala de sangre produce una disminución de la ferritina sérica. Cuando se agotan los depósitos de ferritina,el hierro libre se usa para formar nuevos eritrocitos y, en consecuencia, la concentración sérica de hierro disminuye.Como resultado, aumenta el porcentaje de transferrina que no está unida al hierro (capacidad no saturada de fijación delhierro). En cuanto a la prueba, se necesita más hierro para saturar todas las moléculas de transferrina, como indica laelevación de la capacidad total de fijación del hierro.

LEUCOCITOSLos leucocitos, o glóbulos blancos, son transportados por la sangre hasta los lugares donde se produce una infección ouna alteración tisular, donde defienden al organismo de los microorganismos infecciosos y agentes extraños, junto conlos anticuerpos y cofactores proteínicos presentes en la sangre.

Existen cinco tipos diferentes de leucocitos, que forman parte del sistema inmunitarioLos cinco tipos principales de leucocitos son los neutrófilos, los eosinófilos, los basófilos, los linfocitos y los monocitos(v. fig. 9-2). Estas células proceden de tres líneas celulares de desarrollo, la serie mieloide, la linfoide y la monocítica,que constituyen dos grupos principales de leucocitos maduros: los granulocitos y los agranulocitos.

Las células maduras de la serie mieloide (neutrófilos, eosinófilos y basófilos) se denominan granulocitos debido a suaspecto tras la tinción con colorantes policromáticos, como la tinción de Wright. El núcleo de la mayoría de losgranulocitos maduros está dividido en dos a cinco lóbulos ovales conectados por hebras finas de cromatina. Estaseparación nuclear proporciona un aspecto multinucleado a los granulocitos, por lo que también se denominanleucocitos polimorfonucleares.

Los linfocitos y los monocitos suelen denominarse leucocitos agranulares. Aunque también pueden tener gránuloscitoplásmicos, no son tan frecuentes ni tan definidos al observarlos con el microscopio con una tinción convencional. Paradiferenciarlos de los leucocitos polimorfonucleares, también se les denomina a veces leucocitos mononucleares.

Los neutrófilos defienden al organismo de las infecciones fúngicas y bacterianas mediante lafagocitosisLos neutrófilos suelen ser el tipo de leucocitos más abundante en la sangre periférica de las personas sanas (40-75% detodos los leucocitos). Son células fagocíticas similares a amebas, y constituyen la primera línea celular defensiva queacude al lugar de la inflamación. La función defectuosa de los neutrófilos causa rápidamente una infección masiva y, congran frecuencia, la muerte. La misión principal de los neutrófilos es localizar las bacterias o los hongos, y neutralizarlosmediante fagocitosis. Este proceso puede dividirse en cuatro etapas (fig. 9-7).

Etapa 1: reconocimiento del invasor extraño. Cuando las bacterias o sus productos se unen a los anticuerposcirculantes, las primeras liberan factores quimiotácticos que atraen a los neutrófilos. Éstos reconocen a las bacteriascomo elementos extraños mediante la unión a los anticuerpos a través de los receptores Fc. Las bacterias tambiénpueden interactuar con células de los tejidos, linfocitos o plaquetas que luego liberan factores que atraen a los neutrófilosy los activan.

Etapa 2: invaginación de la membrana celular. En el lugar de la infección, los neutrófilos engloban al microorganismoinvasor por fagocitosis. La fagocitosis se facilita cuando las bacterias están recubiertas por las proteínas de defensa delhuésped denominadas opsoninas (v. cap. 10).

Etapa 3: formación de fagosomas. En la vacuola fagocítica formada, o fagosoma, la bacteria está expuesta a enzimasque originalmente se encontraban en la superficie celular. Por lo tanto, la fagocitosis implica la invaginación y posteriorvacuolización del segmento de la membrana al que se une el microorganismo patógeno.

Etapa 4: destrucción de los patógenos. Las enzimas unidas a la membrana actúan junto con enzimas secretadas desdegránulos intracelulares hacia la vacuola fagocítica para destruir al patógeno.

Un paso importante para la destrucción eficaz de los patógenos es la activación de la enzima nicotinamida adeninadinucleótido fosfato (NADPH) oxidasa. La oxidasa está inactiva en las células en reposo, pero se activa por lainteracción con una proteína G y moléculas citosólicas que se generan durante la fagocitosis. La activación enzimáticaconduce a la producción catalítica de ión superóxido, un radical libre tóxico, en el interior del fagosoma. La producciónde superóxido y otros agentes reactivos potentes se denomina, en conjunto, estallido respiratorio o estallidooxidativo. Los agentes reactivos destruyen las bacterias directamente o participan en reacciones de radicales libressecundarias para generar otros potentes antimicrobianos, como el peróxido de hidrógeno.

Figura 9-7. Etapas de la fagocitosis y destrucción intracelular por parte de los neutrófilos. Los neutrófilos son las primeras células defensivas queacuden al lugar de la inflamación. NADPH, nicotinamida adenina dinucleótido fosfato.

La importante función de la NADPH oxidasa para que la protección del huésped frente a microorganismos patógenosinvasores sea eficiente se manifiesta en la enfermedad granulomatosa crónica, que se debe a la ausencia deNADPH oxidasa fagocítica, y se caracteriza por infecciones bacterianas y fúngicas recidivantes potencialmente mortales.

Además del estallido oxidativo, en los neutrófilos existen otras sustancias bactericidas y tienen lugar otros procesospara conseguir una destrucción eficiente de las bacterias. Por ejemplo, las defensinas, unas proteínas catiónicasintracelulares, pueden entrar en los fagosomas y unirse a las bacterias para inhibir su replicación. Entre las sustanciasalmacenadas en los gránulos de los neutrófilos se encuentran la lisozima, una enzima bacteriolítica, y lamieloperoxidasa, que reacciona con el peróxido de hidrógeno para dar lugar a potentes oxidantes que destruyen lasbacterias. Uno de estos oxidantes es el ácido hipocloroso (HOCl), un compuesto químico que se encuentra en la lejíadoméstica. Los gránulos también contienen colagenasa y otras proteasas.

Los eosinófilos son células inflamatorias que defienden al organismo de las infeccionesparasitariasUna persona sana tiene más de 350 eosinófilos/μl, es decir, aproximadamente 1 de cada 100 células en la fórmulaleucocitaria. Junto con los basófilos, los eosinófilos representan entre el 1% y el 6% de todos los leucocitos. Aunque loseosinófilos son escasos, es fácil distinguirlos debido a su aspecto característico. Como indica su nombre, los eosinófilosadoptan un color rojoanaranjado oscuro cuando se utiliza la tinción con eosina. Al igual que los neutrófilos, estas célulasmigran a los sitios donde son necesarias, y en ellas se produce un estallido metabólico cuando son activadas. Loseosinófilos participan en la defensa contra ciertos parásitos multicelulares, como los helmintos, y también desempeñanuna función en la cicatrización de las heridas. En cuanto al lado negativo, los eosinófilos intervienen en las reaccionesalérgicas, y es probable que contribuyan a la inflamación crónica.

Los basófilos liberan histamina, causando la inflamación de las reacciones alérgicas yantigénicasLos basófilos, que representan del 0% al 2% de todos los leucocitos en las personas sanas, son incluso menosfrecuentes que los eosinófilos, y en muchas fórmulas leucocitarias no aparece ninguno. Los basófilos son leucocitospolimorfonucleares con múltiples gránulos pleomorfos intensamente teñidos por todo el citoplasma. Estos gránuloscontienen heparina e histamina, que tienen propiedades anticoagulantes y vasodilatadoras, respectivamente. Laliberación de éstos y otros mediadores por parte de los basófilos aumenta el flujo sanguíneo regional y atrae a otrosleucocitos, entre ellos los eosinófilos, a las zonas de infección. Además de la liberación de mediadores preformados,otros mediadores, como son las prostaglandinas y los leucotrienos, se generan nuevamente a partir del ácidoaraquidónico del tejido circundante y se liberan en el lugar de la infección.

Los basófilos son capaces de sintetizar muchos de los mismos mediadores que producen los mastocitos; noobstante, parecen ser tipos diferentes de células, pese a sus muchas similitudes. Los basófilos y los mastocitos debenactivarse para liberar sus mediadores inflamatorios en un proceso denominado desgranulación. Cuando los antígenosque ya están firmemente unidos (en su extremo constante a través de receptores FcεRI) a los basófilos y los mastocitosse unen a la inmunoglobulina E (IgE), se produce una vía de activación celular. Otros estímulos directos ocomplementarios para que se produzca la desgranulación son las lesiones mecánicas, las proteínas del complemento

activadas y algunos fármacos. Cuando los antígenos son alérgenos como el polen, la liberación de mediadores químicospuede causar los síntomas característicos de alergia.

Existen tres tipos celulares de linfocitos que forman parte del sistema inmunitarioAlrededor del 16% al 45% de los leucocitos son linfocitos, de los que existen dos tipos principales: los linfocitos B yvarios subtipos de linfocitos T. Con el microscopio óptico, en una preparación teñida no se pueden distinguir los linfocitosB de los T. La identificación se logra mediante anticuerpos monoclonales fluorescentes, pero esta prueba no se realizasistemáticamente en el laboratorio clínico. Los linfocitos circulantes tienen un núcleo intensamente teñido que es grandeen relación con el resto de la célula, de modo que sólo suele observarse un pequeño anillo de citoplasma perinuclear (v.fig. 9-2). Algunos linfocitos, como los citolíticos naturales (células NK) tienen una banda más ancha de citoplasma, loque hace que se parezcan mucho a los monocitos.

La mayoría de los linfocitos circulantes son linfocitos T (linfocitos dependientes del timo), que intervienen en ladefensa inmunitaria de tipo celular y se dividen en varios subtipos, como los linfocitos T colaboradores, los linfocitos Tcitotóxicos y los línfocitos citolíticos naturales o NK (v. cap. 10). Entre el 20% y el 30% de los linfocitos circulantes sonlinfocitos B, que son las células responsables de la producción de anticuerpos. Estas células se forman en la médulaósea. Cuando un linfocito B se encuentra con su antígeno específico, se activa y empieza a replicarse. Las célulasplasmáticas son células muy especializadas que pueden producir grandes cantidades de anticuerpos específicos. Sonde mayor tamaño y se tiñen más intensamente que los linfocitos B, debido a la gran cantidad de proteínas que sesintetizan en su interior.

Los linfocitos que no tienen las características de los linfocitos T o B se denominan linfocitos nulos. No se conocetodo el alcance de la función de estas células, que sólo suponen del 1% al 5% de los linfocitos circulantes; pero se hademostrado que son capaces de destruir células tumorales y células infectadas por virus.

Los monocitos migran desde el torrente circulatorio y se convierten en macrófagosLos monocitos pertenecen, junto con los linfocitos, a la categoría de los leucocitos mononucleares. Constituyen entre el4% y el 10% de todos los leucocitos, y son células fagocíticas que se diferencian de los linfocitos por su citoplasma azulclaro o gris azulado cuando se utiliza la tinción de Wright. El citoplasma contiene múltiples gránulos de color azul rojizo.Aunque el núcleo de los monocitos puede tener una forma característica en riñón o en herradura, también puede serredondeado u ovoide.

Al activarse, los monocitos abandonan los vasos sanguíneos, se dirigen a los tejidos y se transforman en macrófagos,que son grandes fagocitos mononucleados activos. Los macrófagos contienen gránulos, que se empaquetan conenzimas y sustancias químicas que se utilizan para destruir microbios, antígenos y otras sustancias extrañas. Además dela fagocitosis, los macrófagos también actúan como células presentadoras de antígenos a los linfocitos T (v. cap. 10).

HEMATOPOYESISLas células sanguíneas deben reponerse continuamente. Los eritrocitos sobreviven en la circulación unos 120 días. Lasemivida de las plaquetas es de 15 a 45 días en la circulación, pero muchas de ellas son consumidas inmediatamente alintervenir en la hemostasia cotidiana. La semivida de los leucocitos es variable: algunos linfocitos circulan durante 1 añoo más después de su formación, mientras que los neutrófilos, que protegen constantemente los líquidos y tejidoscorporales de la infección, sólo sobreviven unas cuantas horas en la circulación. De acuerdo con la semivida en lacirculación, la interrupción de la hematopoyesis (p. ej., en el tratamiento del cáncer) hace que en cuestión de horasdisminuya el número de neutrófilos (neutrocitopenia): a continuación se produce una disminución de la cifra deplaquetas (trombocitopenia), y posteriormente de los eritrocitos y los linfocitos.

La hematopoyesis se produce en la médula ósea y el tejido linfáticoEn los adultos sanos, la hematopoyesis, el proceso de formación de las células sanguíneas, se produce en la médulaósea y en los tejidos linfáticos, como el bazo, el timo y los ganglios linfáticos (fig. 9-8). Durante el desarrollo fetal, lascélulas hematopoyéticas se encuentran en gran cantidad en el hígado, el bazo y la sangre. Poco antes de nacer, laformación de células sanguíneas empieza a desplazarse gradualmente a la médula ósea. A los 20 años de edad, lamédula de las cavidades de muchos huesos largos se vuelve inactiva, y la producción de las células sanguíneas tienelugar principalmente en la cresta ilíaca, el esternón, la pelvis y las costillas. En los huesos, las células hematopoyéticasgerminan en senos extravasculares, el estroma medular. La mé dula ósea celular activa se denomina médula ósearoja; la mé dula ósea inactiva que está infiltrada de grasa se conoce como médula ósea amarilla.

En algunas situaciones patológicas, como la leucemia, el tejido hepático y el tejido linfático pueden reanudar su funciónhematopoyética (hematopoyesis extramedular) en el adulto.

Las células sanguíneas maduras se originan a partir de una célula progenitora multipotenteLa producción de células sanguíneas comienza con la proliferación de células progenitoras (o células madre)multipotentes. Dependiendo de los factores estimulantes, la progenie de las células progenitoras multipotentes puedenser otras células progenitoras «no comprometidas» o células progenitoras comprometidas para desarrollarse en undeterminado linaje. Entre las células progenitoras «comprometidas» se encuentran los mieloblastos, que forman célulasde la serie mieloide (neutrófilos, basófilos y eosinófilos), eritroblastos, linfoblastos y monoblastos.

Por acción de las hematopoyetinas y otras citocinas, cada una de estas células blásticas se diferencian más,proceso que finalmente conduce a la formación de células sanguíneas maduras. Se trata de un proceso sumamentedinámico, que también está influenciado por factores procedentes de células endoteliales capilares, fibroblastos delestroma y células sanguíneas maduras.

De la investigación básica a la clínica / 9-1Hemoterapia con células progenitorasLos pacientes con leucemia que no responden a la quimioterapia pueden curarse mediante un alotrasplante de médulaósea. Este procedimiento consiste en destruir todo el sistema hematopoyético del paciente, incluidas las célulasprogenitoras multipotentes más primitivas, y en renovarlas con células de un donante sano. Sin embargo, la mayoría delos pacientes que necesitan este tipo de trasplante no tienen familiares donantes adecuados compatibles desde elpunto de vista inmunitario, o no pueden encontrar a tiempo un posible donante no emparentado (para obtener másinformación sobre la compatibilidad de los donantes, v. cap. 10). Además, el procedimiento puede verse dificultadopor importantes complicaciones, como la enfermedad del injerto contra el huésped (v. cap. 10) e infecciones.

Al abordar éstas y otras limitaciones, se ha producido un avance rápido en la hemoterapia con células progenitoras.La idea general es identificar y aislar células progenitoras hematopoyéticas (hemocitoblastos), manipular estas célulasex vivo e introducirlas en el paciente, para que se expandan y den lugar a nuevas células sanguíneas.

La fuente de las células progenitoras puede ser un embrión humano, la sangre del cordón umbilical, un donanteadulto o el propio paciente. Las células progenitoras embrionarias son las más recomendables, pues tienen lacapacidad de convertirse en cualquier célula madura (citoblastos totipotentes). El cordón umbilical del recién nacidotiene abundantes células progenitoras multipotentes porque las células sanguíneas del niño todavía no han desarrolladosu conjunto típico de antígenos y porque la sangre del cordón umbilical carece de células inmunitarias biendesarrolladas que causen la enfermedad del injerto contra el huésped. Las células progenitoras hematopoyéticas de undonante compatible (alogénicas) o del propio paciente (autólogas) pueden extraerse de la médula ósea. Sinembargo, los hemocitoblastos de la sangre perifé-rica, que se encuentran en el torrente circulatorio, se obtienenfrecuentemente mediante el filtrado de la sangre (aféresis). Por último, algunas células somáticas (p. ej., losfibroblastos) pueden reprogramarse mediante transferencia de vectores víricos o de otro tipo de genes definidos, paracrear células progenitoras pluripotentes.

Poblaciones hematopoyéticas purificadas pueden someterse a ingeniería genética antes de infundirlas de nuevo alpaciente, a fin de comprometerlas en la diferenciación en un linaje específico para convertirse en células maduras queno están presentes, que no funcionan en el paciente o que son útiles para que el paciente se recupere de unadeterminada enfermedad. Estos injertos libres de tumores crean un microentorno hematopoyético que favorece a lascélulas normales y no a las células progenitoras malignas o aberrantes.

Las técnicas de aislamiento y regulación de las células progenitoras pueden combinarse con cualquier métodomoderno de biología celular y molecular. Por ejemplo, los pacientes con tuberculosis, paludismo y lepra podríantratarse con células progenitoras que hubieran sido modificadas genéticamente para producir células que resistieran ala colonización por el microorganismo infeccioso correspondiente. La implantación del núcleo celular de una célulasomática del paciente en células progenitoras embrionarias producirá células hijas que se parecerán a las células delpropio paciente, evitando así cualquier complicación de rechazo del sistema inmunitario. Los científicos esperan queen poco tiempo pueda lograrse la manipulación de las células progenitoras de una forma no invasiva, por ejemplo,mediante la administración de un gen o un fármaco regulador.

Una amplia variedad de pacientes pueden beneficiarse de la hemoterapia con células progenitoras. Por ejemplo, lospacientes con sida pueden recibir tratamiento complementario con infusiones periódicas de precursores de loslinfocitos T. La infusión de precursores de los neutrófilos puede ayudar a los pacientes con cáncer a recuperarse de untratamiento antineoplásico intensivo. Los pacientes que sufren determinadas anemias se beneficiarán de lasinfusiones de progenitores eritrocíticos, y las células progenitoras de las plaquetas serán útiles en pacientes con algunade las numerosas formas de trombocitopenia congénita o adquirida.

Aunque la hemoterapia con células progenitoras tiene un enorme potencial para revolucionar el campo de lamedicina regenerativa, en la última década el tratamiento con células madre no ha avanzado médicamente tan rápidocomo se preveía. La complejidad de las interacciones de las células humanas, las limitaciones de las empresasbiotecnológicas por el riesgo de la inversión y la competencia por las ayudas a la investigación y la fama, que ha hechoque algunos investigadores falsifiquen datos, son cuestiones a tener en cuenta al abordar el tema de la aplicación en lapráctica clínica de los conocimientos de la investigación en el laboratorio.

Figura 9-8. Hematopoyesis. Se cree que todos los elementos formes circulantes de la sangre derivan de un progenitor común no afectado de lamédula ósea: la célula progenitora multipotente. Su diferenciación, mediante diferentes linajes por células progenitoras cada vez más comprometidashasta las células sanguíneas finales, depende de las hematopoyetinas y las condiciones en que se encuentra. -Bas, basófilo; -E, eritrocito; -Eo,eosinófilo; -G, granulocito; -M, macrófago; -MEG, megacariocito; UFC, unidad formadora de colonias.

La eritropoyesis está regulada por la eritropoyetina, una hormona renalLa eritropoyesis es el proceso por el que se producen los eritrocitos. Este proceso es estimulado por la disminución delaporte de oxígeno a los riñones, que secretan, a continuación, una hormona, la eritropoyetina, que a su vez produce unaumento de la eritropoyesis en los tejidos hematopoyéticos (fig. 9-9). La eritropoyetina regula la diferenciación de lascélulas progenitoras «no comprometidas» hacia el linaje eritrocítico, formando normoblastos (también denominadoseritroblastos), reticulocitos y, por último, eritrocitos maduros, que entran en el torrente circulatorio. Un síntoma frecuentede los pacientes con nefropatía crónica es la anemia por falta de eritropoyetina. En el tratamiento de la anemia debida ala quimioterapia, a una insuficiencia renal crónica o al tratamiento de la infección por el VIH, se utiliza eritropoyetinahumana obtenida por ingeniería genética y algunos análogos de acción más prolongada. Los riesgos del exceso deeritropoyetina se comentan en el enfoque clínico 9-2.

COAGULACIÓN SANGUÍNEALa lesión vascular causa rápidamente un hematoma masivo y, si no se repara, una pérdida intensa de sangre y elconsiguiente fallo orgánico.

La hemostasia (el cese de la pérdida de sangre desde un vaso dañado) puede dividirse en cuatro etapas separadas,aunque relacionadas entre sí: compresión y vasoconstricción; formación de un trombo hemostásico o trombo blanco(hemostasia primaria); formación del coágulo de fibrina más estable (hemostasia secundaria), y finalmente, retracción ydisolución del coágulo (fig. 9-10). Estas cuatro etapas se explican con mayor detalle en los siguientes apartados.

Figura 9-9. Eritropoyesis. Los eritrocitos son el resultado de un proceso que se inicia con células madre no comprometidas y que conlleva una seriede diferenciaciones en los sinusoides medulares hasta que los eritrocitos finales entran en el torrente circulatorio por diapédesis.

Enfoque clínico / 9-2Dopaje sanguíneo y eritropoyetinaLamentablemente, es frecuente ver en los titulares de prensa que se acusa a algún deportista de dopaje sanguíneo encompeticiones deportivas de nivel mundial. El término «dopaje sanguíneo» hace referencia a los métodos paraincrementar la cifra de eritrocitos del deportista antes de la competición para aumentar la capacidad de aporte deoxígeno y reducir la fatiga muscular.

Uno de los métodos de dopaje sanguíneo es la transfusión de sangre autóloga, procedimiento en el que se extraesangre al deportista, se conservan sus eritrocitos y luego se le vuelven a transfundir, una semana o pocos días antes dela competición. Esta técnica no sólo es ilegal, sino también peligrosa. El incremento del hematócrito (Hto) hace queaumente la viscosidad de la sangre, lo que constituye un factor importante que contribuye a la aparición decardiopatías.

Otra forma de aumentar el hematócrito es incrementar la concentración, la producción o la actividad de laeritropoyetina, una hormona glucoproteica producida principalmente por las células peritubulares de los riñones en eladulto. Promueve la proliferación y diferenciación de los precursores de los eritrocitos, haciendo que eludan laapoptosis. También puede tener efectos en el encéfalo similares a los de fármacos más antiguos que mejoran elrendimiento, como las anfetaminas, la cortisona y los esteroides anabolizantes.

El gen humano de la eritropoyetina se clonó en 1985, lo que permitió que se produjera epoetina (eritropoyetinahumana recombinante) y que se sintetizara darbepoetina, cuya semivida es superior a la de la forma recombinante dela hormona. La producción a gran escala de eritropoyetina sintética hizo posible su uso para el tratamiento de lasanemias. Actualmente, el empleo de epoetina y darbepoetina ha sido autorizado en Estados Unidos para tratar apacientes con anemias graves asociadas a insuficiencia renal crónica, sida y tratamiento con quimioterapia. Su uso enel tratamiento de las anemias graves es limitado, ya que deben equilibrarse los beneficios del aumento de la formaciónde eritrocitos con los riesgos asociados a la elevación del hematócrito, especialmente en las personas enfermas.

En los primeros 4 años desde que se dispuso de versiones sintéticas de la eritropoyetina, más de 17 deportistas dealto rendimiento murieron a consecuencia de la formación de coágulos inducida por el fármaco. Entre los riesgosmortales del exceso de eritropoyetina se encuentra la muerte súbita, a consecuencia de la reducción drástica de lafrecuencia cardíaca y a la aparición de anticuerpos antieritropoyetina, que, irónicamente, causan la destrucción de los

eritrocitos.Cuando se realizan pruebas de detección de fármacos, el aumento del hematócrito y la elevación del número de

reticulocitos indican la posibilidad del consumo de epoetina; en este caso, se realizan pruebas de sangre y de orina.La eritropoyetina en la orina sólo puede detectarse pocos días después de la inyección, mientras que en la sangretiene una semivida de unas 2 semanas. Esto plantea un reto en lo que respecta al momento adecuado para realizar laspruebas, ya que el aumento de la masa de eritrocitos inducida por la epoetina puede perdurar hasta unos meses.

Dado que no es realista hacer pruebas repetidas a cada deportista antes de cada competición, el dopaje sanguíneoilegal seguirá siendo todo un desafío. Además, los avances que se produzcan en la síntesis de fármacos exigirán quese realicen simultáneamente avances en los procedimientos de detección de éstos. Hoy en día, la hormona exógenapuede distinguirse de la hormona natural del organismo mediante electroforesis. Sin embargo, el dopaje sanguíneo portransferencia del gen de la eritropoyetina, al igual que nuevos sistemas de administración de fármacos, sólo revelaríaun aumento de la hormona natural, y se necesitaría una determinación minuciosa de la concentración hormonal normalde la persona en cuestión.

Etapa 1 de la hemostasia: los coágulos de sangre se forman inmediatamente después deproducirse la lesión endotelialJusto después de producirse una lesión tisular, se lentifica el flujo sanguíneo por el vaso dañado mediante la interacciónde diversos factores físicos importantes, entre los que se encuentran la compresión que ejerce el tejido que rodea la zonalesionada y la vasoconstricción. El grado de compresión varía en los diferentes tejidos; por ejemplo, la hemorragia pordebajo del ojo no se detiene fácilmente, porque la piel de esta zona se distiende con facilidad; la consecuencia de ello esun «ojo morado». La compresión aumenta a medida que la sangre sale de los capilares dañados y se acumula en eltejido circundante. En ocasiones, la contracción de los músculos subyacentes comprime aún más los vasos sanguíneos.Ésta es una de las acciones fisiológicas para reducir al mínimo la pérdida de sangre del útero después de dar a luz.

Además, las células dañadas de la zona del tejido lesionado liberan potentes sustancias químicas, como laserotonina, el tromboxano A2, la adrenalina y el fibrinopéptido B, que producen directamente la contracción de los vasos.

Etapa 2 de la hemostasia: las plaquetas circulantes son activadas para formar un trombohemostásicoEl objetivo inmediato de la hemostasia es la creación rápida de una barrera física que cubra la discontinuidad creada enel vaso sanguíneo. Este trombo hemostásico inicial está formado por plaquetas (trombocitos), que se unen gracias alfibrinógeno. El trombo hemostásico es débil y algo frágil, de ahí que en la práctica clínica no se enjugue la sangre paraeliminarla del tejido, sino que se dan toques suaves con una gasa o una toalla seca para aprovechar la acción capilar dela tela.

Las plaquetas son fragmentos irregulares, en forma de disco, de sus células precursoras, los megacariocitos. Tienenun tamaño que oscila entre un cuarto y un tercio del tamaño de los eritrocitos (1,5-3 μm). A medida que se desarrollan losmegacariocitos, sufren un proceso de fragmentación que conduce a la liberación de más de mil plaquetas por célula. Sonvarios los factores que estimulan a los megacariocitos para que liberen las plaquetas en los sinusoides de la médulaósea; entre ellos se encuentra una hormona, la trombopoyetina, sintetizada principalmente en el hígado y los riñones,que se libera cuando la cifra de plaquetas circulantes es baja. Las plaquetas carecen de un núcleo definido, pero sícuentan con importantes proteínas, que se almacenan en gránulos intracelulares y se secretan cuando las plaquetas sonactivadas durante la coagulación.

Figura 9-10. Hemostasia. La respuesta de la sangre a la lesión del vaso sanguíneo puede contemplarse como cuatro etapas relacionadas entre sí.Los números romanos se refieren a los factores de la coagulación. ADP, difosfato de adenosina; PF-3, factor plaquetario 3.

Diversas sustancias pueden iniciar la adhesión plaquetaria. Por ejemplo, algunos factores liberados por las plaquetaspueden aumentar la cantidad de proteínas de adhesión (integrinas) en las células endoteliales. El factor de VonWillebrand es una sustancia fundamental liberada por las células endoteliales y también por los megacariocitos. Potenciala adhesión de las plaquetas al endotelio al formar un puente entre los receptores de la superficie plaquetaria y elcolágeno de la matriz subendotelial. El trastorno hemorrágico hereditario más frecuente es la enfermedad de VonWillebrand, debida a una carencia hereditaria del factor. Las células que se rompen en la zona de la lesión tisular liberandifosfato de adenosina (ADP), causando la agregación de más plaquetas, que a su vez son estabilizadas por elfibrinógeno. En la práctica clínica, la penicilina administrada en dosis elevadas puede recubrir las plaquetas e impedir laformación de agregados.

Recuento de plaquetas y tiempo de hemorragiaLa disminución de la cifra de plaquetas (trombocitopenia) puede deberse a un descenso de la producción (p. ej., enpacientes con enfermedades graves de la médula ósea), a la falta de disponibilidad (p. ej., las plaquetas pueden estarsecuestradas en un bazo aumentado de tamaño) o a su destrucción acelerada (p. ej., si las plaquetas están recubiertaspor IgG y son eliminadas por los fagocitos). La púrpura trombocitopénica idiopática o inmunitaria es unaenfermedad autoinmunitaria frecuente, causada por autoanticuerpos antiplaquetarios formados en el bazo, con laconsiguiente destrucción de los agregados de plaquetas y anticuerpos en este órgano.

Además del recuento de plaquetas en el suero y de la biopsia de la médula ósea, existe una prueba normalizada paradeterminar el tiempo de hemorragia. Se registra el tiempo que transcurre hasta que se forma un coágulo hemostásicopara detener una hemorragia después de realizar una incisión de 1 mm de profundidad en la piel del antebrazo y colocarun manguito para la toma de la presión arterial con una presión de 40 mm Hg. Cuando se utiliza este método de Ivy, lahemorragia debe cesar en 1 min a 9 min. Existe una prueba menos invasiva, el método de Duke, en la que se realiza unpinchazo en la punta del dedo o el lóbulo de la oreja; la hemorragia debe detenerse en 1 min a 3 min.

Etapa 3 de la hemostasia: la trombina desencadena la conversión de fibrinógeno en fibrina paraformar un coágulo estableEn la siguiente etapa, el agregado relativamente débil y soluble de plaquetas y fibrinógeno que se formó en la etapa 2madura, y se convierte en un agregado insoluble de polímero de fibrina. El protagonista principal de esta etapa es la

trombina. La trombina escinde cuatro péptidos pequeños (fibrinopéptidos) de una molécula de fibrinógeno que, cuandocarece de estos fibrinopéptidos, se denomina monómero de fibrina. Los monómeros de fibrina se unen de formaespontánea en haces fibrosos de fibrina ordenados. Estas hebras fibrosas forman finalmente una red sumamente firme yorganizada, que atrapa más plaquetas, eritrocitos y leucocitos en la zona de la lesión vascular, con lo que se forma uncoágulo sanguíneo estable. Una enzima plasmática, el factor estabilizador de la fibrina (factor XIII), cataliza laformación de enlaces covalentes entre hebras de fibrina polimerizada, estabilizando y reforzando así el coágulosanguíneo.

Cascada de la coagulaciónLa formación de un coágulo de fibrina estable, que es el objetivo final de la etapa 3, va precedida y está regulada por laactivación secuencial de factores de la coagulación en la denominada cascada de la coagulación. En ella, se producela activación secuencial de una serie de factores de la coagulación, proteínas sintetizadas en el hígado que circulan enel plasma en un estado inactivo. Se los denomina con números romanos en una secuencia que se basa en el orden en elque fueron descubiertos. En la tabla 9-4 se presentan los factores de la coagulación y sus nombres comunes.

Vías de la coagulación intrínseca y extrínsecaExisten dos cascadas de la coagulación distintas, la vía intrínseca y la extrínseca, que producen la coagulaciónsanguínea en diferentes circunstancias (v. fig. 9-10). Las etapas finales de la formación de fibrina son comunes a ambasvías.

La vía intrínseca de la coagulación empieza cuando la sangre se pone en contacto con superficies expuestas que estáncargadas negativamente y por la activación del factor XII a través del contacto con una superficie expuesta, como elcolágeno de la matriz subendotelial. La vía intrínseca también se denomina vía de activación por contacto. La activacióndel factor XII necesita varios cofactores, como la calicreína y el cininógeno de elevado peso molecular.

Para que se inicie la vía extrínseca de la coagulación, se necesita un factor extrínseco a la sangre, pero que se liberadesde el tejido lesionado: la tromboplastina tisular (factor III) o factor tisular. Los fosfolípidos son necesarios para laactivación de ambas vías de la coagulación.

Cualquier intento de describir la división de la coagulación de una forma distinta a las dos vías separadas es unasimplificación excesiva, y la teoría de la cascada ha sido muy modificada. Existen muchos puntos de interacción entreambas vías, y ninguna de ellas por separado es responsable de la hemostasia. Aunque el concepto de una vía decoagulación extrínseca y otra intrínseca que actúen independientemente es incorrecto, sigue siendo importante conocerambas vías, dado que en las pruebas de coagulación que se realizan en la práctica clínica estas vías se controlan por

separado: el tiempo de tromboplastina parcial activada controla la vía intrínseca y el tiempo de protrombina hace lopropio con la vía extrínseca, como se explica más adelante.

Vía de coagulación comúnLos sucesos finales que conducen a la formación de fibrina en ambas vías se deben a la activación de la vía común. Éstacomienza por la conversión de la protrombinasa (factor X) inactiva en su forma activa, el factor Xa (v. fig. 9-10). En lavía extrínseca, el factor X es activado por un complejo formado por el factor VII activado, Ca2+ y el factor III (factor tisular).La activación de este complejo por el factor III elude el requisito de los factores de coagulación VIII, IX, XI y XII que seutilizan en la vía intrínseca. En esta última, el factor X es activado por un complejo constituido por el factor VIII, el factorIXa, el factor plaquetario 3 y el Ca2+.

El calcio es un componente necesario para la activación de ambas vías. Por consiguiente, el secuestro de este iónmediante quelantes del calcio como el EDTA se utiliza para inhibir la coagulación sanguínea independientemente de lavía de coagulación.

La activación del factor X produce la conversión de la protrombina en trombina, catalizando así la formación de fibrina.La trombina también potencia la actividad de los factores de la coagulación V y VIII, acelerando los pasos anteriores dela vía de la coagulación. Por último, la trombina es un potente estímulo de las plaquetas y las células endoteliales, yaumenta la participación de estas células en la coagulación durante la segunda etapa de la hemostasia, como se haexplicado anteriormente.

En gran medida, la interacción de los factores de la coagulación se produce en las superficies de las plaquetas y delas células endoteliales. Aunque el plasma puede coagularse finalmente sin que exista una superficie de contacto, lalocalización y la reunión de factores de la coagulación en las superficies celulares amplifica la velocidad de reacción envarios órdenes de magnitud.

Tiempo de protrombinaEl sistema extrínseco se evalúa mediante la determinación del tiempo de protrombina (TP), que se expresa ensegundos, y que representa el tiempo que tarda una muestra de plasma en coagularse después de añadir una mezcla detromboplastina (factor III) y cloruro cálcico. Un TP superior a 11-13 s indica que existe un déficit de protrombina o de otrosfactores de la coagulación que afectan a la protrombina. Para resolver el problema del uso de tromboplastinas diversasen diferentes laboratorios, el intervalo de valores normales se establece respecto a un valor de referencia y un índiceinternacional de la sensibilidad, y se documenta como un índice internacional normalizado (INR).

El TP suele usarse para medir la eficacia de los anticoagulantes cumarínicos. Si un paciente con un TP prolongadodebe someterse a una intervención quirúrgica, es importante que el TP recupere sus valores normales antes de laintervención. Esto suele realizarse administrando inyecciones de vitamina K, que es una coenzima de una carboxilasaque hace posible que siete factores de la coagulación se unan a los iones de calcio.

Tiempo de tromboplastina parcial activadaLa prueba que se utiliza para controlar la actividad del sistema intrínseco es el tiempo de tromboplastina parcialactivada (TTPa), que mide el tiempo de coagulación del plasma, desde la activación del factor XII mediante un reactivobiológico comercializado hasta la formación de un coágulo de fibrina. Si el valor del TTPa no se encuentra en el intervalode referencia de 25-38 s, deben realizarse otras pruebas para averiguar la causa exacta del problema de la coagulación.

El TTPa se utiliza para controlar el tratamiento con heparina, un anticoagulante inyectable que impide la formación decoágulos y su crecimiento, y que puede recomendarse en los pacientes con cardiopatías graves. Todos los tratamientosanticoagulantes conllevan el riesgo de hemorragia, por lo que es fundamental que la dosificación de la heparina seaadecuada. La dosis de heparina se ajusta para que el TTPa sea entre 1,5 y 2,5 veces superior a la media de los valoresnormales del paciente. Si éste no responde a la heparina, o si se administra una heparina de bajo peso molecular debidoa su menor riesgo de hemorragia, se utiliza la determinación de los niveles anti-Xa de la heparina. Esta prueba cuantificala heparina, en la medida en que la heparina inhibe la actividad del factor de la coagulación Xa.

La deficiencia o la ausencia de cualquier factor de la cascada pueden causar una hemofilia. Por ejemplo, laspersonas con deficiencia del factor VIII (factor antihemofílico) sufren hemofilia A, una enfermedad grave ligada alcromosoma X en la que el tiempo de hemorragia cuando se producen lesiones tisulares es prolongado, debido al retrasode la coagulación. La hemofilia B se debe a la deficiencia del factor IX.

Etapa 4 de la hemostasia: la plasmina interviene en la fibrinólisisLa fibrinólisis es el proceso de degradación del producto de la coagulación: el coágulo de fibrina. La principal enzimade la fibrinólisis es la plasmina, que corta la red de fibrina por varios sitios, dando así lugar a la formación de fragmentoscirculantes que son eliminados por otras proteasas o por el riñón y el hígado. La plasmina es una serina proteasa quecircula en forma de proenzima inactiva, el plasminógeno, que se convierte en plasmina por acción de un activador delplasminógeno tisular (tPA, tissue plasminogen activator), liberado por las células endoteliales activadas.

La retracción del coágulo es un fenómeno que puede producirse minutos u horas después de su formación. Elcoágulo se contrae, lo que hace que los bordes desgarrados del vaso se junten; de este modo, disminuye la hemorragiaresidual y se estabiliza la zona lesionada. Para que se produzca la retracción, se necesita la participación de lasplaquetas, que contienen actina y miosina. La retracción del coágulo reduce el tamaño de la zona lesionada y facilita que

los fibroblastos, las células musculares lisas y las células endoteliales empiecen la cicatrización de la herida.Existen otros importantes mecanismos que regulan y finalmente revierten la consecuencia final de la coagulación, para

permitir que prosiga la cicatrización. La función de las plaquetas es inhibida intensamente, por ejemplo, por laprostaciclina, un metabolito de las células endoteliales que se forma a partir del ácido araquidónico durante la activacióncelular. La trombina unida a la trombomodulina en la superficie de las células endoteliales convierte la proteína C en unaproteasa activa. La proteasa C activada y su cofactor, la proteína S, limitan la coagulación mediante la proteólisis de losfactores Va y VIIIa. Además, la proteína C activada aumenta la fibrinólisis al bloquear a un inhibidor del TPA. Por último, laantitrombina III es un potente inhibidor de las proteasas que intervienen en la cascada de la coagulación, como latrombina. La actividad de la antitrombina III es acelerada por pequeñas cantidades de heparina, un mucopolisacárido quese encuentra en las células de numerosos tejidos.

Las anomalías de las proteínas que intervienen en la cuarta etapa pueden causar trastornos de hipercoagulación otrombóticos, en los que la formación de coágulos intravasculares causa problemas graves, como embolia e ictus. Eltrastorno hereditario más frecuente es la deficiencia de proteína S, en el que alrededor de dos tercios de los pacienteshabrán sufrido un problema trombótico a la edad de 35 años. Otros trastornos son las alteraciones de la proteína C, laantitrombina III y el plasminógeno.

Factores quimiotácticos, mitógenos y factores de crecimientoMientras se resuelve el coágulo sanguíneo, numerosos factores intervienen en la cicatrización de la herida. Para que lacicatrización sea óptima, es necesario reclutar o producir nuevas células tisulares, así como nuevos vasos para nutrir altejido reparado. Los factores quimiotácticos atraen células musculares lisas, células inflamatorias y fibroblastos a laherida, y los mitógenos inducen su proliferación. Los factores de crecimiento, una subclase de citocinas, inducen ladiferenciación de células primitivas. Existen muchos factores de crecimiento diferentes que intervienen en esta faseproliferativa de la reparación de la herida, como el factor de crecimiento derivado de las plaquetas (PDGF, plateletderived growth factor) y el factor de crecimiento epidérmico (EGF, epidermal growth factor). Controlan la contracciónde la herida, y el remodelamiento continuo del tejido y el colágeno durante un período amplio, a fin de que concluya lacicatrización.

Durante la cicatrización de la herida, se produce un acontecimiento importante, la angiogenia, o formación de nuevosvasos sanguíneos. Las plaquetas desempeñan una función importante, ya que secretan factores que inducen laproliferación, la migración y la diferenciación de dos de los principales componentes de los vasos sanguíneos: las célulasendoteliales y las células musculares lisas. En el organismo hay al menos 20 factores de crecimiento angiógenos y 30inhibidores de la angiogenia, que mantienen a la mayoría de los vasos sanguíneos en un estado quiescente pero inclinanla balanza hacia la formación de nuevos vasos cuando se produce una lesión. Los nuevos capilares aportan nutrientes ala herida y ayudan a mantener el lecho de tejido de granulación como un andamiaje sobre el que se formará tejidoconectivo.

Conocer a fondo los acontecimientos que regulan la angiogenia tiene un importante potencial terapéutico. Por ejemplo,los inductores de la angiogenia aplicados de forma exógena pueden ser útiles para acelerar la reparación del tejidodañado por una trombosis en la circulación pulmonar, cerebral o cardíaca. Además, los factores angiógenos puedenayudar a reparar lesiones que suelen curar lentamente (si lo hacen), como las úlceras cutáneas en los pacientespostrados en cama o los diabéticos. Por otro lado, la inhibición de la angiogenia puede ser particularmente útil en eltratamiento de pacientes con cáncer, dado que los tumores en crecimiento necesitan que se formen nuevos vasos parasobrevivir. Se están probando nuevos tratamientos antineoplásicos que interfieren en la respuesta angiógena, actuandosobre los factores implicados o sobre las células que responden a ellos.

Resumen del capítulo• La sangre es un tejido conectivo dinámico con cuatro funciones principales: transportar sustancias por todo el

organismo; proteger al cuerpo de la pérdida de sangre debida a una lesión; mantener la homeostasis corporal en loque respecta al pH, el agua, el calor, la osmolalidad y otros factores, y transportar las células y las sustanciasquímicas que defienden al organismo de las enfermedades.

• Un adulto humano tiene unos 5 l de sangre completa, con un 45% de elementos formes suspendidos en un 55% deplasma y solutos.

• El plasma es la porción líquida de la sangre. Contiene un 93% de agua y un 7% de moléculas como proteínas (p. ej.,albúmina, globulinas, fibrinógeno, enzimas y hormonas), lípidos (p. ej., colesterol y triglicéridos), carbohidratos(glucosa), electrólitos (p. ej., Na+, Cl– y HCO3

–) y productos de desecho celulares (p. ej., bilirrubina, urea y creatinina).• El suero contiene todos los componentes del plasma, excepto las sustancias que intervienen en la coagulación de la

sangre.• Los eritrocitos son células anucleares, con forma de disco, que aportan oxígeno a todo el organismo a través de la

hemoglobina (Hb). La hemoglobina adulta está formada por dos cadenas α y dos β, que deben estar unidas paraque su función sea normal. Aunque las alteraciones de la hemoglobina son poco frecuentes, existen varios cientos devariantes anómalas, que producen trastornos clínicos como la anemia falciforme.

• Los eritrocitos se caracterizan por su número, forma, tamaño, color y madurez, y su análisis aporta datos valiosospara el diagnóstico de anemias, hemoglobinopatías, infecciones y otras enfermedades.

• Las anemias pueden deberse a una pérdida o destrucción de la sangre (p. ej., anemia hemorrágica y anemia

hemolítica), o a la formación reducida o defectuosa de eritrocitos (p. ej., anemia falciforme, anemia perniciosa,anemia ferropénica y anemia de la inflamación).

• Al final de su vida (unos 4 meses), los eritrocitos envejecidos son fagocitados por los macrófagos. La hemoglobina,incluido el hierro, se recicla y se convierte en bilirrubina, un producto de desecho cuyo análisis se utiliza con finesdiagnósticos. La hiperbilirrubinemia produce muestras de sangre características e ictericia.

• Los leucocitos se clasifican, desde el punto de vista morfológico, en granulocitos (eosinófilos, basófilos y neutrófilos)y agranulocitos (monocitos y linfocitos). Los linfocitos se dividen, desde el punto de vista funcional, en linfocitos T, queintervienen en la defensa inmunitaria celular, y linfocitos B, que participan en la defensa inmunitaria humoral.

• Los leucocitos defienden al organismo de las infecciones mediante la fagocitosis y diversas armas antimicrobianas,liberan mediadores para controlar la inflamación y contribuyen a la cicatrización de las heridas.

• Los neutrófilos son células que intervienen en las fases iniciales de la inflamación, destruyendo y fagocitando losmicroorganismos. Los eosinófilos ayudan a los neutrófilos y también pueden atacar a parásitos multicelulares. Losbasófilos colaboran con los eosinófilos, pero su respuesta puede ser excesiva y, por lo tanto, se asocian al asma y alas alergias. Los linfocitos T son los elementos fundamentales de la inmunidad celular. Los linfocitos B sintetizan losanticuerpos que atacan a las bacterias y toxinas.

• La hematopoyesis es la formación de las células de la sangre circulante a partir de células progenitoras multipotentesno comprometidas de la médula ósea. Las células inmaduras se diferencian en distintos linajes celulares, dandolugar a células maduras, proceso que promueven las hematopoyetinas y otras citocinas.

• La eritropoyetina es una hormona producida por el riñón que promueve la eritropoyesis en la médula ósea. Lospacientes sometidos a diálisis suelen necesitar un aporte de eritropoyetina para mantener el hematócrito (Hto).Algunos deportistas utilizan ilegalmente la epoetina para aumentar su hematócrito.

• Las plaquetas (trombocitos) son estructuras pequeñas, anucleares, de forma irregular, derivadas de células, que,junto con las proteínas plasmáticas, controlan la coagulación de la sangre y promueven la cicatrización de lasheridas.

• La coagulación de la sangre comprende la formación rápida de un trombo hemostásico débil estabilizado por elfibrinógeno, que aumenta de tamaño y se estabiliza, formando un trombo más sólido, constituido por células,plaquetas y moléculas insolubles de fibrina. Las células endoteliales, los factores de la coagulación sanguínea y elCa2+, que son mediadores liberados por las plaquetas, organizan este proceso. La trombina es necesaria para laformación del coágulo de fibrina, y la plasmina, para su disolución.

• El perfil metabólico básico muestra los valores en sangre de glucosa, electrólitos, nitrógeno ureico sanguíneo ycreatinina; el perfil metabólico completo incluye, además, los valores de albúmina, proteínas totales, fosfatasaalcalina, alanina aminotransferasa, aspartato aminotransferasa y bilirrubina.

• El hemograma completo incluye la cifra de leucocitos, eritrocitos y plaquetas, la hemoglobina, el hematócrito, losíndices eritrocíticos (volumen corpuscular medio, hemoglobina corpuscular media y concentración de hemoglobinacorpuscular media) y el volumen plaquetario medio.

• Otros análisis de sangre que se realizan de forma sistemática son: viscosidad sanguínea, densidad, electroforesis delas proteínas séricas, velocidad de sedimentación globular, pruebas de coagulación (p. ej., tiempo de hemorragia,recuento de plaquetas, tiempo de protrombina y tiempo de protrombina parcial activado) y perfil del hierro(concentración de hierro sérico, ferritina, capacidad de fijación del hierro total, capacidad no saturada de fijación delhierro, transferrina y saturación de la transferrina).

• Para realizar una transfusión sanguínea, la sangre del donante y del receptor deben ser compatibles para evitar laaglutinación entre los antígenos A, B y Rh, asociados a los eritrocitos, y los anticuerpos anti-A, anti-B y anti-Rh.

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