PROCESO FAGOCÍTICO

FAGOCITOSIS

La fagocitosis (del griego -phagos, 'el que come', kytos, 'célula'), es un tipo de endocitosis por el cual algunas células rodean con su membrana citoplasmática a una sustancia extracelular y la introducen al interior celular

Se produce gracias a la emisión de pseudópodos alrededor de la partícula o microorganismo hasta englobarla completamente y formar alrededor de él una vacuola, la cual fusionan posteriormente con lisosomas para degradar la sustancia fagocitada, la cual recibirá el nombre de fagosoma.

ETAPAS

QUIMIOTAXIS:

La ocurrencia de traumas en las superficies protectoras del cuerpo, pueden permiten la entrada de microorganismos. Los microorganismos empiezan a proliferar y al hacerlo generan y liberan productos de su metabolismo que en cantidades pequeñísimas, que se difunden en los tejidos circundantes y son capaces de modificar la fisiología de las células fagocíticas al interaccionar con receptores específicos sobre ellas induciendo su migración hacia el sitio de lesión

La quimiotaxis requiere de energía (ATP) y de la presencia de calcio y magnesio, lo cual indica que se trata de un proceso metabólicamente activo.

Como todas las funciones celulares que implican movilidad, la quimiotaxis depende de la existencia fenómeno dinámico altamente complejo.

Figura La quimiotaxis de las células fagocíticas es un fenómeno dinámico altamente complejo. Se inicia en la membrana con señales químicas que se transducen al citoplasma promoviendo la función del citoesqueleto (ver texto). En presencia del agente quimiotáctico, las células se orientan y se desplazan dejando ver un extremo caudal globular llamado urópodo y un extremo frontal aplanado llamado lamelipodio.

La principal superficie bioactiva del mecanismo haptotáxico es la matriz extracelular), la presencia de ligandos unidos es responsable de la inducción de la migración y angiogénesis transendotelial.lógicamente

La molécula quimioatrayente esta liberada de la célula necrótica o apoptótica (muerta).

RECONOCIEMIENTO Y ADHESIÓN

Es el proceso mediante el cual los leucocitos activados inducen la activación de integrinas de la membrana (integrinas beta-2 en el caso de los neutrófilos e integrinas beta-1, beta-2 y beta-7 en el caso de los linfocitos), activación de integrinas en la membrana que resultan en un incremento significativo en su afinidad por los ligandos, VCAM-1 para las integrinas alfa4/beta7 y alfa4/beta1 e ICAM-1 y -2 para las integrinas leucocitarias beta-2, todo lo cual conlleva a la redistribución de las integrinas en la membrana celular del leucocito que aunado a la activación de la misma, incrementa la avidez de las integrinas del leucocito y permite la adhesión firme al endotelio.

RECONOCIEMIENTO

La mayor parte de los microorganismos no son reconocidos hasta que están recubiertos de factores naturales denominados opsoninas que se unen a receptores específicos situados en los leucocitos. La opsonizacion de las partículas como las bacterias incrementan de forma importante la eficiencia de la fagocitosis

Las opsoninas más importantes son:

1) El fragmento Fc de la inmunoglobulina G (Ig G, que es un anticuerpo de de probable origen natural y que está dirigido contra la partícula ingerida.2) El C3b también denominado fragmento opsonico de C3, que es generada por la activación del complemento a través de mecanismos inmunitarios o no inmunitarios, tal y como se describe mas adelante 3) Las proteínas plasmáticas de fijación a carbohidratos, denominados colectinas que se unen a las paredes celulares de los microorganismos ( ejemplo: proteína de fijación de manosa ) y que están implicadas en la inmunidad innata

ICAM

ENDOTELIO

MAC

VACM

Mad-CAM-1

ICAM-1

ICAM-2

SELECTINAS

LEUCOCITOSINTEGRINAS

SELECTINAS

MOLECULAS DE ADHERENCIA

SelectinasSon moléculas de adhesión de baja fuerza, dependientes de calcio. Las selectinas median el primer paso en la adhesión de los leucocitos en los sitios de inflamación; facilitan el rodamiento de  los leucocitos sobre la superficie endotelial  de las plaquetas o de otros leucocitos.

IntegrinasSon las moléculas de más amplia distribución; Tienen un papel importante en muchos procesos biológicos, incluyendo la organogénesis, el remodelamiento de tejidos, la trombosis y la migración de los leucocitos. Son glicoproteínas de membrana con dos subunidades alfa y beta, asociadas no covalentemente; son igualmente los principales receptores que  median las interacciones de alta fuerza con otras células y con la matriz  extracelular

Superfamilia de las inmunoglobulinasLlamadas así por su estructura similar a la de las inmunoglobulinas; son fundamentales en la adhesión de los leucocitos con sus principales contrarreceptores, las integrinas.Este grupo comprende un gran número de moléculas importantes en la respuesta inmune e inflamatoria y en el desarrollo embriogénico y del sistema nervioso; algunas participan directamente en el reconocimiento del antígeno y otras son las moléculas del complejo mayor de histocompatibilidad

•CaderinasSon moléculas de adherencia celular dependientes de calcio; a esta familia pertenecen las caderinas “clásicas” y las subfamilias de proteínas estructuralmente relacionadas.  Son importantes en el desarrollo embriogénico, la formación de las capas epiteliales de la piel y el intestino, y en la formación axonal del sistema nervioso.  Además de mantener la integridad de la capa epitelial, son fundamentales en la organización de su arquitectura.

•QuimiocinasSon una superfamilia de proteínas pequeñas que juegan papel muy importante en las respuestas inmune e inflamatoria y en las infecciones virales. Incluyen aproximadamente cincuenta proteínas diferentes que se dividen en cuatro familias según su estructura: C, CC, CXC y CX3C.

ANOMALÍAS DE LA ADHESIÓN

La Deficiencia de Adhesión Leucocitaria (LAD) tipo I, es una enfermedad causada por un defecto congénito en las integrinas leucocitarias CD11 y CD18, por una alteración en la cadena común entre ellas. Puede ser adquirida o heredada, es autosómica recesiva, el autosoma defectuoso es el 21 en el extremo 21q 22.3 que forma la cadena ß de las integrinas, causando alteración en las funciones de adhesión, quimiotaxis, granulación o del metabolismo oxidativo de los leucocitos. Se presentan mediante infecciones crónicas, sobre todo cutáneas. Su gravedad es variable, dependiendo del tipo (I o II). Cuando estas integrinas fallan en su función las células fagocíticas no migran hacia el foco de la inflamación en el cual realizan su reacción microbicida por esta razón se acumulan en la sangre periférica causando una leucocitosis severa en ausencia de infección.

INGESTIÓN

Una vez que la célula fagocita, gracias a sus receptores de membrana, ha establecido contacto con el germen que debe ser fagocitado, o con moléculas de opsoninas que se encuentren adheridas a él, se produce un proceso de adherencia progresiva similar al cierre de una cremallera.

Las prolongaciones de la membrana del fagocito rodean por completo el germen o la célula, se fusionan en la pared distal y forman una vacuola, cuya pared no es otra que una porción de la membrana celular que atrapa en su interior el germen o la célula anormal: fagosoma o vacuola fagocitaria. Durante la formación de ésta, una enzima que está presente en la membrana del fagocito, la NAD es arrastrada al interior de la vacuola en donde se reduce a NADH para iniciar el proceso de destrucción del germen.

DIGESTIÓN O DESTRUCCIÓN

El paso final en la fagocitosis de las bacterias es su destrucción y degradación. La destrucción de las bacterias se consigue principalmente por mecanismos dependientes del oxígeno. La fagocitosis estimula un fuerte incremento en el consumo de oxígeno, la glucogenólisis, el aumento en la oxidación de la glucosa a través de la derivación hexosamonofosfato, y la producción de metabolitos reactivos del oxígeno.La producción de metabolitos del oxígeno se debe a la activación rápida de una oxidasa (NADPH oxidasa), que oxida al NADPH (nicotiamida-adenina dinucleótido fosfato reducido) y, en el proceso, reduce el oxígeno a ion superóxido .

MECANISMOS DE LA DIGESTION

Las células fagocíticas destruyen microorganismos a través de mecanismos dependientes e independientes del oxígeno.

•Los mecanismos dependientes de O2 incluyen la

participación de los radicales libres del oxígeno (ROI) generados por el sistema de la NADPH-oxidasa al transformar al oxígeno molecular en anión superóxido.•Los mecanismos independientes del oxígeno incluyen a hidrolasas lisosomales y a péptidos y proteínas microbicidas.

La actividad conjunta de los ROI y los componentes lisosomales es la causa de la muerte de los microorganismos ingeridos.