Leucociti

Leucociti, cosa sono?

Leucociti (globuli bianchi)I leucociti sono cellule del sistema immunitario provviste di nucleo e prive di emoglobina, presenti  in tutto il corpo. Possiamo trovarli in circolo nel sangue, nel sistema linfatico e nei tessuti. La loro caratteristica assenza di pigmentazione gli conferisce il nome con cui sono più comunemente conosciuti: globuli bianchi.
I leucociti si suddividono in due macrocategorie in base alla loro morfologia: granulociti e agranulociti. I granulociti sono a loro volta  distinguibili in eosinofili, basofili e neutrofili, mentre al gruppo degli agranulociti appartengono monociti e linfociti. Un’ulteriore distinzione li raggruppa in mieloidi (neutrofili, eosinofili, basofili) e linfoidi (linfociti, monociti), in base al progenitore immaturo (mieloblasto o linfoblasto) da cui derivano. Hanno origine nel midollo osseo per un processo denominato emopoiesi e si trovano nel sangue in una proporzione stabile e costante quando lo stato di salute  non è alterato.

Il ruolo dei leucociti

I leucociti svolgono un ruolo chiave nell’efficienza del complesso sistema immunitario dell’corpo umano, proteggendolo da virus, agenti batterici e da tutti gli organismi invasori a cui siamo esposti interagendo col mondo che ci circonda. Sono cellule dotate di grande mobilità, che dispongono di importanti risorse utili a combattere i microscopici nemici dell’uomo. Hanno la capacità di inglobare le cellule morte, i germi e i batteri mediante fagocitosi , rilasciano inoltre speciali proteine antimicrobiche e producono gli anticorpi.
Sebbene scorrano nel flusso sanguigno, la loro mobilità gli consente di spostarsi all’interno dei tessuti infiammati, dove si svolge la parte più delicata e fondamentale della loro azione. Paradossalmente è proprio l’infiammazione una delle più efficienti armi dei leucociti. Essa da il via a un processo di attraversamento endoteliale strutturato in cinque fasi: marginazione, rotolamento, adesione, diapedesi e chemiotassi. Ognuna di esse è indispensabile e coinvolge un gran numero di globuli bianchi.

Caratterizzazione dei leucociti

Le cellule del sangue nascono nel midollo osseo da un progenitore comune staminale noto leucociti emopoiesicome emocitoblasto. Si differenziano poi in una linea mieloide, da cui si sviluppano i globuli rossi, i granulociti e i Monociti, e in una Linfoide, progenitrice dei Linfociti. Lo schema Dell’Emopoiesi è visibile in figura a destra.
In un essere umano adulto e in salute sono presenti fra i 4000 e gli 11000 leucociti ogni microlitro di sangue, ma si tratta di numeri soggetti a fluttuazioni; ad esempio, il passaggio dalla veglia al sonno può ridurne il numero di diverse unità, mentre il sopraggiungere di un’infezione ne aumenta la richiesta di produzione al midollo osseo.
Ci sono cinque differenti tipologie di globuli bianchi nel sangue, ognuno con diversi compiti immunitari e specifiche proprietà.
I granulociti,o leucociti polimorfonucleati, sono contraddistinti dalla presenza di granuli di differente pigmentazione nel citoplasma che vengono rilasciati all’occorrenza per annientare gli organismi invasori. In base alla colorazione assunta quando trattati con agenti reattivi, siamo in grado di distingue tre tipologie di granulociti: eosinofili, basofili, neutrofili. Gli agranulociti, o cellule linfoidi  comprendono Linfociti e Monociti  e  sono dotati di un unico lobo e citoplasma privo di granuli. Secondo i parametri standard, le unità di globuli bianchi in un microlitro di sangue sono così suddivise:

Neutrofili: da 2500 a 7500
Linfociti: da 1500 a 3000
Monociti: da 200 a 800
Eosinofili: da 50 a 300
Basofili: da 15 a 50

Va sottolineato come nei bambini fino ai 10 anni d’età il numero dei granulociti è inferiore a quello dei linfociti, condizione che si inverte con l’ingresso nella pubertà.

Neutrofili

Noti anche come leucociti polimorfonucleati in virtù del nucleo bilobato, mostrano al microscopio un citoplasma formato da granuli finissimi di un color rosa spento. Sono i globuli bianchi più comuni nel corpo (fra il 50 e il 70% dei leucociti è rappresentato da neutrofili), i primi a migrare verso i tessuti a seguito di un attacco batterico e anche per questo i primi a morire. Agiscono per fagocitosi e rilasciando e rilasciando citochine.

Eosinofili

Il nucleo degli eosinofili è bilobato ma i granuli nel citoplasma differiscono da quelli dei neutrofili per il colore, di una sfumatura sull’arancio. Costituiscono circa il 5% della popolazione leucocitaria, ma  abbondano nei polmoni e nell’endotelio. Agiscono prevalentemente contro infezione da parassiti e sono coinvolti nelle reazioni allergiche o nell’asma.

Basofili

I globuli bianchi più “rari” da rinvenire nel nostro sistema immunitario sono senz’altro i basofili, corrispondendo a meno dell’1% nella conta leucocitaria. Il loro nucleo è bi o trilobato, ma non appare visibile perché il colorito del citoplasma è blu scuro tendente al  violaceo. Sono i principali “colpevoli” della risposta allergica, contribuendo con il rilascio di sostanze quali  eparina o istamina ad esacerbare i sintomi che tanto detestiamo.

Linfociti

Appartengono al gruppo degli agranulociti, che come dice la parola stessa annette linfociti privi di granuli nel citoplasma. Sono i pilastri della risposta immunitaria adattiva, presenti massicciamente nei tessuti linfatici. I linfociti sono distinguibili in linfociti B, dal nome delle “borse di Fabrizio”, un organo tipico degli uccelli dove sono stati scoperti per la prima volta, linfociti T e linfociti natural Killer. Rappresentano fra il 20 e il 40% di tutti i leucociti.

Monociti

I monociti sono i globuli bianchi più grandi, di forma ameboide. agiscono per fagocitosi come i neutrofili, ma hanno un ciclo vitale molto più lungo e possono anche inglobare le cellule morte. In presenza di agenti patogeni migrano verso il tessuto infiammato e si differenziano in macrofagi, che fagocitano i detriti cellulari e i microorganismi pericolosi. Rilasciano citochine.

Nel sistema immunitario esistono particolari cellule che si insidiano in pianta stabile in tessuti specifici, come nel caso dei macrofagi che vivono nel fegato noti con il nome di cellule di Kupffer o di quelli che si trovano nel cervello, le cellule della microglia, a cui compete la difesa del sistema nervoso centrale.
Altre cellule che svolgono ruoli chiave nella risposta immunitaria sono:
I mastociti – simili ai basofili e responsabili della risposta allergica
Le cellule dendritiche – speciali cellule del sistema immunitario innato che veicolano l’antigene alle cellule del sistema immunitario adattivo. A loro volta, le cellule dendritiche presenti nella pelle sono denominate cellule di Langerhans, in riferimento al medico che a soli 21 anni ebbe il merito di studiarle per primo.

Globuli bianchi e risposta immunitaria

Il sistema immunitario reagisce agli agenti patogeni mediante due differenti risposte: la risposta immunitaria innata e la risposta adattiva.
Il sistema immunitario innato provvede alla difesa dell’organismo da microrganismi e batteri che entrano quotidianamente a contatto col nostro corpo, senza di esso ci ammaleremmo continuamente e la vita sarebbe impossibile; tuttavia, non è attrezzato a respingere agenti patogeni specifici, e quando per qualche motivo la sua azione si rivela insufficiente, la difesa dell’organismo diviene competenza del sistema immunitario adattivo.

Sistema immunitario innato

Gli elementi più importanti del sistema immunitario innato sono la cute, gli epiteli che rivestono le vie respiratorie, urinarie, digestive e riproduttive, i  neutrofili, gli eosinofili, i basofili,i macrofagi(indispensabili anche per la risposta specifica), i linfociti natural killer, il lisozima e i fattori del complemento. Quando un virus o un batterio riesce a superare la difesa superficiale della pelle, la risposta immunitaria innata è estremamente rapida. I macrofagi secernono chemochine che reclutano nell’area a rischio neutrofili e monociti dal flusso sanguigno. Il rilascio delle citochine è alla base del processo di infiammazione, contraddistinto da calore, dolore, arrossamento e gonfiore, ma necessario alla corretta risposta immunitaria. Mediante l’infiammazione, i neutrofili e i monociti migrano dal sangue verso l’area minacciata, dove ha inizio l’aggressione all’agente invasore. I monociti maturano in macrofagi, capaci di fagocitare i batteri, una proprietà comune anche ai neutrofili che in aggiunta affrontano l’organismo invasore secernendo proteine antimicrobiche  e rilasciando a loro volta citochine per attrarre altri leucociti. Quando la difesa innata risulta inefficace, Le cellule dendritiche hanno la funzione di attivare la risposta immunitaria adattiva, migrando attraverso la linfa verso i linfonodi e veicolando l’antigene ai linfociti.

Sistema immunitario adattivo

Il sistema immunitario innato, benché efficiente e rapido nella sua azione, è strutturato per riconoscere solamente molecole appartenenti ad agenti patogeni comuni, che interagiscono con l’uomo da secoli e secoli. Anche i batteri negli anni si sono evoluti, “incapsulando” le molecole sulle loro superfici e rendendosi irriconoscibili ai recettori macrofagi. Non soltanto: molti virus sono dotati di molecole non identificabili dal sistema immunitario innato.
Contro tali minacce, l’organismo ha sviluppato una risposta immunitaria adattiva che si attua all’interno degli organi e dei tessuti linfoidi, mirata ad annientare i patogeni più specifici.
I principali responsabili della risposta immunitaria adattiva sono i linfociti – a loro volta divisi in cellule B e cellule T – e gli anticorpi. Le cellule dendritiche presentano l’antigene alle cellule naive, leucociti inattivi dotati di recettori in grado di legarsi all’antigene. Come risultato di questa interazione, i linfociti attivati proliferano in cellule effettrici (plasmacellule) e cellule di memoria, per un processo noto col nome di espansione clonale. Le cellule effettrici  B hanno la caratteristica di secernere anticorpi, proteine dalla caratteristica forma a Y che attaccano virus e batteri “non-self” dell’organismo ospite. Le cellule di memoria invece non sono coinvolte direttamente nella reazione immunitaria, ma rimanendo nel nostro corpo per anni, silenti, formano “l’esperienza” dei nostri globuli bianchi contro un invasore specifico.
Data la capacità distruttiva di questo sistema  sorge però un problema: fare in modo che i linfociti non scatenino la risposta immunitaria contro organismi non nocivi o peggio ancora vitali per l’ospite. In un essere umano in salute i linfociti sono in grado di distinguere le molecole “self”, cioè proprie dell’ospite, da quelle “non-self”. Inoltre è lo stesso sistema immunitario innato ad eseguire azione di filtro, richiamando la risposta adattiva solamente quando identifica i cosiddetti patogeni immunostimolanti associati, gli invasori esterni più pericolosi.
Occasionalmente, quando qualcosa nel nostro corpo non funziona come dovrebbe, questi delicati meccanismi si inceppano e il sistema adattivo identifica come nemiche sostanze inoffensive – nel caso delle reazioni allergiche – o peggio ancora vitali, determinando una malattia autoimmune.

linfocitiIl funzionamento di questo sistema è stato per anni ignorato, fin quando intorno alla metà degli anni 50, l’immunologo di origine australiana MacFarlane Burnet formulò la teoria della selezione clonale.
La particolarità delle cellule naive è insita nei recettori di cui sono dotate: mentre i leucociti del sistema immunitario innato presentano in superficie una vastità di recettori  atta a riconoscere gli antigeni più frequenti, ogni linfocita naive è un “piccolo esperto” specializzato contro un unico agente patogeno, i cui recettori sono stimolati esclusivamente da quel dato antigene.
I linfociti naive  in sostanza rappresentano un potenziale difensivo che potrebbe anche non essere mai sfruttato, qualora quella determinata minaccia non si presentasse;  sono cellule soggette a selezione naturale, la maggior parte di esse non si svilupperà mai in una cellula effettrice e rimarrà per sempre inattiva. D’altronde, sarebbe un disastro se tutti i linfociti, anche quelli ormai quasi del tutto superflui, prolificassero: in questo modo invece l’organismo sfrutta esclusivamente i globuli bianchi e gli anticorpi di cui ha bisogno. Per farci un’idea della complessità del sistema immunitario adattivo basterebbe pensare ai milioni di virus e batteri che esistono nel mondo, e considerare che per ognuno di essi  esiste un leucocita corrispondente. Molti antigeni differiscono fra loro per singoli amminoacidi, ma questo non basta ad ingannare l’incredibile macchina umana.

La teoria della selezione clonale è strettamente correlata al concetto di memoria immunitaria, la ragione per la quale dopo aver contratto patologie come il morbillo o la rosolia ne diveniamo immuni e il principio alla base della vaccinazione. Quando ci esponiamo per la prima volta ad un agente patogeno, il sistema immunitario scatena la cosiddetta risposta immunitaria primaria, una reazione che durerà alcuni giorni e a conclusione della quale l’organismo invasore sarà debellato. I vaccini (attivi) sono infatti soluzioni contenenti l’antigene di un dato agente patogeno, nella sua forma più blanda. Se successivamente, in un qualsiasi altro momento della nostra vita, dovessimo incappare ancora nello stesso agente patogeno, verrebbe attivata una risposta immunitaria secondaria, molto più rapida ed efficiente della prima.
Questo perché le cellule di memoria – che non devono combattere direttamente i patogeni – rimangono annidate nell’organismo ospite; esse sono molto più longeve  delle normali cellule plasmacellule, in grado di sopravvivere addirittura fino alla nostra morte.

Leucociti alti, leucociti bassi e malattie del sistema immunitario

I disordini dei globuli bianchi sono classificabili in qualitativi e quantitativi. Nel primo caso, le cellule osservate al microscopio appaiono morfologicamente anomale, nel secondo è il loro numero, in eccesso o in difetto, a rappresentare un segnale d’allarme.

Disordini quantitativi dei globuli bianchi

Iglobuli bianchi - virusl sopraggiungere di una o più situazioni morbose può determinare leucocitosi – un aumento esponenziale del numero di leucociti nel sangue – o leucopenia, l’effetto contrario. La leucocitosi può definirsi neutrofilia, eosinofilia, basofilia, linfocitosi o monocitosi in base al gruppo in sovrannumero (di norma i neutrofili).
La causa più comune dei leucociti alti nel sangue è l’infezione, batterica o virale. Quando il nostro corpo si trova alle prese con una minaccia provocata da un microrganismo,  l’endotelio, i linfociti, i macrofagi e altre cellule del sistema immunitario secernono citochine chiamate fattore di crescita (GM –CSF e G-CSF)che stimolano il midollo osseo ad incrementare la produzione di globuli bianchi. Nel giro di poche ore, se il midollo osseo è in salute, le unità di leucociti possono anche raddoppiare di numero. La leucocitosi in questi casi è un effetto fisiologico determinato dalla risposta immunitaria del nostro corpo, anche se in alcune patologie come la pertosse, la sifilide o il morbillo nella sua fase prodromica l’aumento di leucociti è talmente massivo da destare estrema preoccupazione. La gravidanza, l’uso di certi tipi di farmaci e lo stress possono determinare leucociti alti. Lo spauracchio più temuto da chi manifesta una leucocitosi è però la leucemia, una forma cancerosa che colpisce il sangue o il midollo osseo. Il termine leucemia è adoperato in maniera molto generica per indicare una vasta gamma di patologie più specifiche, croniche e acute, linfoidi e mieloidi, che nascono da un “errore” nel processo di emopoiesi, a causa del quale nel sangue vengono immesse cellule immature (blasti) quantitativamente in eccesso e qualitativamente diverse dalle cellule mature. La loro presenza inibisce il regolare funzionamento del midollo osseo, che non produce più cellule del sangue “buone”.
Anche per quel che concerne la leucopenia, leucociti bassi nel sangue, il medico ricercherà il gruppo di globuli bianchi responsabile dell’anomalia, quasi sempre i neutrofili (neutropenia) e in minor parte i linfociti, per formulare una prima diagnosi.
Condizioni virali acute possono determinare neutropenia, così come alcune forme di anemia, alle quali si associa una carenza di globuli rossi e piastrine; e ancora, l’abuso di alcool o di farmaci, l’Aids e le immunodeficienze.

Disordini qualitativi dei globuli bianchi

Sono tutte quelle anomalie che interessano le funzionalità e l’aspetto dei leucociti, ereditarie o acquisite, croniche o temporanee. Eccone alcune.
Ipersegmentazione.  Uno dei campanelli d’allarme di anemia megaloblastica. I lobi nel nucleo dei granulociti sono di numero definito, variabili fra 2 e 5 ma mai inferiori o superiori. Se dalle analisi effettuate su un campione di 100 cellule risultano più di 3 cellule con 5 lobi, o una con 6 lobi, potrebbe sussistere il sospetto di ipersegmentazione.
Carenza di mieloperossidasi. Mieloperossidasi è un’enzima presente nei granuli di neutrofili e monociti. Un individuo ogni 2000 ne è carente. Causa problemi se coincide con il diabete mellito, altrimenti non ha particolari conseguenze.
Sindrome di May-Hegglin. Si tratta di un’anomalia autosomica dominante, caratterizzata da piastrine grandi e macrotrombocitopenia. Il sintomo principale è la presenza dei cosiddetti corpi Dhole (vistose aeree grigio-blu) nel citoplasma dei leucociti.
Sindrome di Chédiak-Higashi. Patologia rara che porta alla morte nel giro di un mese, se non si interviene con trapianto di midollo osseo. I granulociti mostrano granuli di dimensioni enormi e le funzioni di chemiotassi e fagocitosi sono compromesse.
Granulazioni tossiche. Si verifica durante una grave infiammazione o in gravidanza. I granuli dei neutrofili mostrano un colorito più corposo, tendente al blu.

I test e la diagnosi per individuare una leucopenia o una leucocitosi

L’aumento o il calo del numero di globuli bianchi non si manifesta con sintomi eclatanti: al contrario, si tratta quasi sempre di un’anomalia silente, la cui scoperta è incidentale ad analisi effettuate su disturbi più invalidanti. L’esame del sangue emocromocitometrico (emocromo) talvolta è prescritto semplicemente come misura di prevenzione. Tuttavia, riscontrando una stranezza nella conta di leucociti nel sangue, lo specialista è in grado di stabilire se è il caso di effettuare ulteriori analisi o se si è di fronte ad una normale reazione immunitaria.
In laboratorio, la conta dei leucociti può essere effettuata manualmente o con l’ausilio di contatori automatizzati.  Un campione del sangue prelevato viene cosparso su un vetrino ed esposto a colorazione differenziale (Wright, Romanovski, May – Grunwald Giemsa), così da ottenere una stima attendibile su un campione di circa 200 cellule.
La maggior parte delle indicazioni utili a una diagnosi sono acquisite mediante un comune emocromo, ma in alcuni casi potrebbe essere necessario analizzare il midollo osseo con una biopsia.

In un uomo e una donna in salute la conta totale dei leucociti si attesta fra le 4000 e le 10000 unità per microlitro. La tipologia delle cellule presenti oscilla più o meno fra questi standard:

Neutrofili : fra 50 e 70%
Eosinofili: fra 1 e 3%
Basofili : fra 0,3 e 1%
Linfociti:  fra 20 e 40%
Monociti : fra 2 e 10%

Questi  valori rappresentano una stima orientativa e suscettibile di frequenti variazioni.