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FAGOCITOSIS
DEFINICION: La palabra fagocitosis viene del griego phagos que significa come y
kytos que significa célula.
La fagocitosis es el proceso por el cual células especializadas buscan, localizan,
identifican e introducen a su citoplasma partículas, gérmenes o células extrañas
para destruirlas.
Luego la engloban para formar una vacuola, la cual fusionan con lisosomas para
degradar la sustancia fagocitada.
Esta función la ejercen principalmente PMN, DC conocido como células
fagociticas profesionales, así como las células fijas que integran el sistema
llamando monocito-macrófago o reticuloendotelial ubicado en hígado, bazo,
ganglio linfáticos medula ósea .
DESCUBRIMIENTO: Ellie Metchnikoff, en 1880, descubrió que la función de las
células fagociticas era esencial para la supervivencia de todas las especies del
reino animal.
En el organismo unicelular como los protozoarios, la función fagociticas es el
único medio por el cual estos organismos adquieren su alimento.
En los animales más evolucionados, la función de los fagocitos constituye un
eficiente mecanismo de protección no específico contra agentes infecciosos y de
eliminación de células muertas o seniles.
POLIMORFONUCLEARES NEUTROFILOS (PMN)
Origen y distribución: Los PMN se derivan de la célula pluripotencial de la
medula ósea, luego de un proceso progresivo de multiplicación y diferenciación,
gracias al cual las células pasan por las etapas de mieloblasto, promielocito y
mielocito. Su maduración se caracteriza por la aparición en el citoplasma de
gránulos de diferentes tipos de tamaños.
Durante el proceso de maduración los PMN adquieren la capacidad de adherirse,
deformarse, desplazarse, fagocitar, destruir, microorganismos y secretar
mediadores de la inflamación.
Estructura: Los PMN son células esféricas, con núcleos segmentados y citoplasma
rico en gránulos. Tienen la capacidad desarrollar movimientos activos de
traslación y la de deformarse para pasar, por diapédesis, entre los intersticios de
las células endoteliales y salir de los vasos sanguíneos hacia los tejidos. El PMN
maduro es una célula terminal, que muere por lisis una vez cumple su función o
por apoptosis si pasados cuatro días no ha encontrado que fagocitar.
Gránulos de los PMN: Contienen un gran número de proteasas almacenadas en
gránulos citoplasmáticos de tres clases diferentes a saber.
1- Gránulos primario o azurofilos: Contienen
a)
proteína
inductora de permeabilidad en la pared bacteriana
gramnegativas,
b)
mieloperoxidasa
c)
proteasas de serina
d)
hidrolasa acida
e)
beta-glucuronidasa
f)
fosfatasa acida
g)
alfa-monoxidasa
h) proteínas cationicas y defensina
2- Gránulos secundarios o específicos : En ellos se almacenan:
a) lisozima
b) fosfatasa alcalina
c) colagenasa
d) lactoferrina
e) proteína ligadora de la vitamina B-12
f) activadores del plasminogeno
3- Gránulos terciarios: Conocidos también como partículas C, contienen
gelatinasa, colagenasa y glucoproteínas que participan en la adherencia
celular.
4- Gránulos que contienen receptores: Acumulan receptores para los factores
del complemento, lipopolisacaridos
e inmunoglobulinas, que al ser
secretados participan en la regulación de diferentes mecanismos inmunes.
5- Gránulos de glucógeno: le sirven de reserva energética para poder cumplir
el proceso de fagocitosis.
Membrana: Los neutrofilos tienen en su membrana fuertes cargas
electronegativas que lo mantienen separado entre si y del endotelio
vascular. Los lípidos de membrana del PMN son una fuente importante de
mediadores de la inflamación.
Movilidad y circulación: Los PMN son las primeras células del sistema
inmune en llegar al sitio de la agresión. Pueden desarrollar dos tipos de
movimientos, uno de patrullaje sin dirección fija, y otro unidireccional
inducido por sustancias quimiotacticas.
Las moléculas quimiotacticas se originan en:
a. Productos proteicos derivados del catabolismo de los gérmenes.
b. Quimioquinas producidas por otras células para atraerlos al lugar de
agresión.
c. Moléculas del sistema del completo como el C5a
d. Moléculas derivadas del sistema de las kininas y de la fibrinólisis.
Funciones: La función primordial de los PMN es la fagocitosis pero
participan activamente en los procesos inflamatorios.
Los PMN tienen otro importante mecanismo bactericida consistente en la
emisión de prolongaciones de fibras de DNA que se extienden
por el
espacio extracelular formando redes que atrapan tanto bacilos como
cocos a los que destruyen por medio de elastasas que se adhieren a las
fibras de DNA.
MONOCITOS (MON)
MACROFAGOS (MOS) Y SISTEMA RETICULO ENDOTELIAL
Los Mon forman poblaciones celulares heterogéneas, distribuidas en
diferentes tejidos y órganos responsables de procesos de defensa
inmunológica, metabólica e inflamatoria. Cuando su acción se prolonga
innecesariamente generan procesos patológicos.
ORIGEN Y DISTRIBUCION
Se originan en la medula ósea
a partir de la célula madre o
pluripotencial por efecto de las citoquinas GM, CSF, M-CSF e IL-3
secretadas por diversas células, especialmente LT. Una vez que sean
multiplicados en ella, salen a la circulación para pasar luego a los
tejidos.
SUBPOBLACIONES, MOVILIDAD Y CIRCULACION.
Hay dos diferentes, una de ellas está integrada por los que se expresan
en su membrana la molécula CX3CR-1 y que, en condiciones normales,
pasan continuamente del torrente circulatorio a los tejidos a cumplir la
función de patrullaje en búsqueda permanente de algo normal.
Se conoce como Mon
1- La otra subpoblacion está integrada por los que expresan la molécula
CCR2 y se conocen como monocitos inflamatorios, o Mon-2, porque
solo pasan a los tejidos cuando son llamados
por moléculas
quimiotacticas especificas producidas en los tejidos.
ESTRUCTURAS Y MEMBRANA.
Durante el proceso de maduración los Mo acumulan una cantidad
importante de microfibrillas y microtubulos en su citoplasma que les
proporcionan una gran cantidad movimiento de traslación y de
fagocitosis, así como enzimas que se almacenan en sus sacos
lisosomales y constituyen un arsenal para destruir todo lo extraños.
MOLECULAS DE MEMBRANA. En su membrana
los macrófagos
poseen varios receptores y moléculas que facilitan su función y la
interacción con otras células.
Los más importantes son:
*CR1 y CR3 para el factor C3 del complemento.
*CD15 y CD16 para los factores de crecimiento M-CSF y GM-CSF
*Receptores para las citoquinas IL-4, TNF, IL-7, IFN-Y
*Receptores para los PAMP como varios
reconocer moléculas extrañas
TLR que les permiten
presentes en microorganismo
patógenos.
*Receptores de manosa y basureros gracias a los cuales remueven
restos de células o microorganismos.
*Moléculas HLA-II para presentar Ag a los L.
*Moléculas de adherencia como ICAM-1 (CD54), LFA-3(CD58) y
selectina L (CD62L) que les facilitan la migración a los tejidos.
**Los macrófagos tienen las siguientes funciones:
Actividad
antimicrobiana
con
mecanismos
que
pueden
ser
dependientes o independientes del oxigeno.
Producción de citoquinas proinflamatorias.
Ejercen funciones antiinflamatorias por medio de la producción de
IL-10
Presentación de Ag a los LT por medio de las moléculas HLA I y II
para inducir la respuesta inmune especifica.
Producción de factores de crecimiento para fibroblastos y células
endoteliales para reparar heridas y formar nuevos vasos.
Producción de la quimioquina CXCL8 y las citoquinas GM-CSF, GCSF, IL-1, TNF alfa, IL-6 e IL-12.
Aprenden nuevos procesos metabólicos para destruir gérmenes que
inicialmente no lograban controlar.
Producción de los factores de la coagulación V, VII, IX, X y del factor
activador del plasminogeno.
REGULACION DE LA HOMEOSTASIS
El sistema reticuloendotelial es responsable de la remoción de 20ml
de eritrocitos cada 24 horas. Los eritrocitos viejos pierden el acido
sálico de sus membranas y expresan nuevos Ag que estimulan la
producción de anticuerpos para facilitar su atrapamiento y
destrucción por dicho sistema.
EL MO EN INMUNOPATOLOGIA: Si el Mo no logra eliminar un
microorganismo, o la presencia de este lo activa en forma
prolongada,
se genera una hiperproduccion de citoquinas
proinflamatorias que puede conducir a un proceso inflamatorio
agudo o sepsis o a uno crónico con formación de granulomas.
PROCESO DE LA FAGOCITOSIS
La fagocitosis es un mecanismo en el cual participan receptores que
reconocen lo extraño, vías de señalización que activan el
citoesqueleto en el citoplasma y varios genes en el núcleo. El proceso,
que es similar para PMN y MO se cumplen en las etapas siguientes.
1-Paso del torrente circulatorio a los tejidos.
Se inicia con la atracción y adherencia del fagocito al endotelio
vascular
2- Búsqueda de microorganismos:
Los fagocitos acuden al sitio en donde se encuentra el
microorganismo que van a destruir. No nadan como en la sangre,
sino que se arrastran adhiriéndose a membranas o estructuras
tisulares.
3-Respuesta quimiotacticas:
La interacción entre los factores quimiotacticos y sus receptores en
las células fagociticas no solo inicia la migración dirigida de estas
células, sino que además induce la movilización de enzimas y la
generación de metabolitos del oxigeno.
4-Reconocimiento del microorganismo:
Una vez que la célula
fagocitica llega al sitio de mayor
concentración de factores quimiotacticos, debe identificar la
partícula extraña o el germen que debe ser fagocitado. La fagocitosis
se acelera si el microorganismo está recubierto por opsoninas como
Ac o factores de complemento.
5-Adherencia e indigestión:
Los fagocitos se adhieren a los microorganismos por medio de los TLR
y receptores para factores del complemento como parte de una
respuesta inmune innata a los para Ac si hay participación de la
inmunidad adquirida.
6- Degranulacion:
A poco de formarse el fagosoma hay una activación de los
movimientos dentro del citoplasma que facilitan que los lisosomas se
aproximen a la membrana del fagosoma y se fusionen con ella para
verter su contenido enzimático al interior , para iniciar los procesos
encaminados a la destrucción y digestión de la molécula o germen
fagocitado.
7-Muerte y destrucción del microorganismo:
Los procesos químicos que llevan a la muerte del germen, una vez
que se ha producido la degranulacion interna, se dividen en dos
grandes grupos: los oxigeno-independientes y los oxigenodependientes.
La mayoría de los microorganismos patógenos son destruidos por
algunos de estos mecanismos. No obstante, unos cuantos poseen
defensas para evadir el ataque de los fagocitos, bien sea impidiendo el
ser fagocitados, bloqueando la fusión de los lisosomas a la vacuola
fagocitaria, impidiendo la activación del oxigeno o desactivando las
enzimas bactericidas.
8- Selección y presentación de moléculas antigénicas:
Los MO y DC, no así los PMN, cumplen la función adicional de
presentar a los LT las moléculas con capacidad de inducir
inmunidad adquirida.
la
MECANISMOS BACTERICIDAS Y CITOLITICOS.
La muerte del microorganismo fagocitado por un PMN se debe en
gran parte a la acción de las enzimas que se encuentran en sus
gránulos.
MECANISMOS BACTERICIDAS Y CITOLITICOS DEPENDIENTES DEL
OXIGENO.
Es indispensable un metabolismo adecuado de la glucosa para que los
procesos bactericidas producto del metabolismo del oxigeno se
cumplen adecuadamente.
REGULACION DE LA FAGOCITOSIS
Tanto los PMN como los MO cumplen su acción fagocitaria en forma
directa y espontanea en la mayoría de los casos. No obstante, muchos
gérmenes
solo
son
fagocitados
cuando
moléculas
de
inmunoglobulinas o factores derivados del complemento sirven de
puente entre el germen y la célula fagocitaria. Además de las
opsoninas, otras moléculas como algunas citoquinas modulan la
respuesta fagocitaria.