I neutrofili sono tra i primi nel sistema immunitario innato a rispondere nella lotta contro le infezioni batteriche. All’insorgenza di un’infezione locale, l’infiammazione sistemica aumenta la produzione de novo dei neutrofili e incrementa la mobilitazione di neutrofili immaturi nel circolo ematico [1]. I neutrofili attivati migrano dal flusso sanguigno al tessuto infetto, dove catturano, inglobano, fagocitano e distruggono i microrganismi invasori tramite il rilascio di sostanze antimicrobiche.

Attivati e attratti da varie citochine, i neutrofili formano strutture a rete dette “trappole extracellulari dei neutrofili” (NET, neutrophil extracellular traps), in un processo noto come “NETosi” [2]. Durante tale processo, i neutrofili rilasciano acido nucleico, condensato sotto forma di cromatina, che costituisce la componente principale delle NET insieme a istoni e numerose proteine [2]. Tuttavia, oltre al beneficio della rimozione del patogeno, una NETosi eccessiva può risultare dannosa per l’ospite [3]. Inoltre, l’interazione tra NET, piastrine ed endotelio riveste un ruolo cruciale nello sviluppo dell’immunotrombosi, contribuendo alla coagulazione intravascolare disseminata (CID) e provocando trombocitopenia [4, 5].

A seguito di un emocromo di routine, gli analizzatori ematologici Sysmex sono in grado di distinguere tra neutrofili attivati (intensità di reattività dei neutrofili = NEUT-RI) e neutrofili a riposo (NEUT %/#), basandosi sul segnale di intensità di fluorescenza. I neutrofili attivati producono citochine pro-infiammatorie, e questa aumentata attività metabolica determina segnali di fluorescenza più intensi [6].

Oltre ai neutrofili, la comparsa di granulociti immaturi (IG) nel sangue periferico indica una maggiore richiesta di neutrofili che supera la capacità di maturazione del midollo osseo, con conseguente rilascio precoce in circolo di cellule progenitrici. Ciò fornisce informazioni sulla severità della risposta immunitaria innata [7].

I parametri dei neutrofili (NEUT-RI, NEUT-GI), unitamente ai parametri dei linfociti (RE-LYMP, AS-LYMP), costituiscono gli “Extended Inflammation Parameters” (EIP) di Sysmex. Questo insieme di parametri diagnostici consente di quantificare lo stato di attivazione di queste cellule (Tabella 1). Diversi gruppi di studio hanno dimostrato che gli EIP possono favorire la differenziazione tra pazienti settici e non settici, così come tra infezioni batteriche e virali [8–10].

Caso Clinico

Un paziente di sesso maschile di 70 anni è stato ricoverato in ospedale per accertamenti relativi a sindrome nefrosica. Durante la degenza ha sviluppato febbre. Le analisi ematiche hanno rivelato globuli bianchi (WBC) e globuli rossi (RBC) entro gli intervalli di riferimento [11]; tuttavia, le piastrine erano marcatamente ridotte e la formula leucocitaria evidenziava una dominanza di neutrofili.

Fig. 1 Risultati del laboratorio ematologico visualizzati dall’unità di elaborazione delle informazioni (IPU) della serie XR.

Nello scattergramma WDF, la “nube” dei neutrofili (azzurra) era spostata verso l’alto, in direzione di un segnale SFL aumentato (Fig. 2). Questa osservazione è coerente con l’aumentato valore di NEUT-RI, pari a 73,3 FI (intervallo di riferimento: 42,0 – 50,6 FI [11]). Inoltre, un sottoinsieme di cellule è stato classificato come granulociti immaturi (blu scuro) nello scattergramma WDF. L’elevata conta dei neutrofili, l’aumentata attivazione dei neutrofili (NEUT-RI) e l’aumento dei granulociti immaturi sono coerenti con il modello di una risposta immunitaria innata precoce contro le infezioni batteriche.

Fig. 2 Scattergramma WDF che mostra la posizione dei neutrofili spostata verso l’alto e la presenza di granulociti immaturi (blu scuro).

L’attivazione dei neutrofili è stata ulteriormente confermata dalla presenza di granulazione tossica allo striscio di sangue periferico. Inoltre, la proteina C-reattiva (CRP), un marker infiammatorio, risultava elevata (40,3 mg/L).

Fig. 3 (A) Lo striscio periferico del paziente mostra granulazione tossica dei neutrofili. (B) L’emocoltura (colorazione di Gram) è risultata positiva per Staphylococcus aureus.

La trombocitopenia osservata (PLT 67 x 10³/µL) è un fenomeno comune durante un’infiammazione batterica e potrebbe essere determinata da una ridotta produzione di piastrine, dall’aumento dell’attivazione e del consumo di piastrine nei trombi e dall’aumento della distruzione delle piastrine [12]. L’emocoltura è risultata positiva e ha confermato la presenza di un’infezione batterica da S. aureus.

Riferimenti Bibliografici

[1] Malech HL et al. (2020): The Role of Neutrophils in the Immune System: An Overview. Methods Mol Biol; 2087:3–10.

[2] Brinkmann V et al. (2004): Neutrophil extracellular traps kill bacteria. Science. 303(5663):1532–1535.

[3] Papayannopoulos V (2021): Neutrophil extracellular traps in immunity and disease. Nat Rev Immunol; 18:134–147.

[4] Zhang H et al. (2021): Tissue factor-enriched neutrophil extracellular traps promote immunothrombosis and disease progression in sepsis-induced lung injury. Front Cell Infect Microbiol; 11:677902.

[5] Chen Z et al. (2021): Review: the emerging role of neutrophil extracellular traps in sepsis and sepsis-associated thrombosis. Front Cell Infect Microbiol; 11:653228.

[6] Mantovani EMA et al. (2023): The Potential Role of Neutrophil-Reactive Intensity (NEUT-RI) in the Diagnosis of Sepsis in Critically Ill Patients: A Retrospective Cohort Study. Diagnostics (Basel); 13(10):1781.

[7] Nierhaus A et al. (2013): Revisiting the white blood cell count: immature granulocytes count as a diagnostic marker to discriminate between SIRS and sepsis–a prospective, observational study. BMC Immunol; 14:8.

[8] Herawati S et al. (2024): Integrating Routine Hematological and Extended Inflammatory Parameters as a Novel Approach for Timely Diagnosis and Prognosis in Sepsis Management. Diagnostics (Basel); 14(9):956.

[9] Park SH et al. (2015): Sepsis affects most routine and cell population data (CPD) obtained using the Sysmex XN-2000 blood cell analyzer: neutrophil-related CPD NE-SFL and NE-WY provide useful information for detecting sepsis. Int J Lab Hematol; 37(2):190–198.

[10] Urrechaga E et al. (2018): Neutrophil Cell Population Data biomarkers for Acute Bacterial Infection. Journal of pathology and infectious Diseases; 1(1):1–7.

[11] L van Pelt J et al. (2022): Reference intervals for Sysmex XN hematological parameters as assessed in the Dutch Lifelines cohort. Clin Chem Lab Med 60(6):907–920.