FAGOCITOSIS
Ellie Metchnikoff, en 1880, descubrió que la función de las células fagocíticas era esencial para la supervivencia de todas las especies del reino animal.
En los organismos unicelulares como los protozoarios, la función fagocítica 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.
FAGOCITOSIS
Fagocitosis
La palabra fagocitosis, viene del griego: Phagos el que come„
kytos, 'célula'
FAGOCITOSIS
La fagocitosis es la endocitosis por la que algunas células rodean con su membrana citoplasmática a una sustancia extracelular.
Luego la engloban para formar una vacuola, la cual fusionan posteriormente con lisosomas, para degradar la sustancia fagocitada
CONDICIONES
Deben existir en la superficie de la célula receptores específicos para las sustancias que se van a englobar.
Cuando una partícula se une a los receptores de la superficie de la célula, ésta emite pseudópodos que engloban a esa partícula formando el fagosoma.
FAGOCITOS PROFESIONALES
Constituídas por dos familias principales:
Macrófagos
Granulocitos polimorfonucleares o neutrófilos
Células Fagocíticas Profesionales
Monocitos: células circulares que se originan en la médula ósea y constituyen cerca del 5% del total de leucocitos de la sangre, donde permanencen sólo unos tres días.
Macrófagos: Células de gran tamaño con función fagocítica. También pueden actuar como células presentadoras de antígenos. Derivan de los monocitos.
Neutrófilos: son los leucocitos más abundantes (>70%), se clasifican como granulocitos debido a sus gránulos citoplasmáticos lisosimas y lactoferrina.
Pasan menos de 48 horas en la circulación antes de migrar a los tejidos, debido a la influencia de los estímulos quimiotácticos. Ejercen su acción fagocítica y eventualmente mueren.
NEUTROFILOS
Célula de vida corta Proporcionan la defensa principal contra las bacterias piógenas. Contiene:
Mieloperoxidasa Hidrolasas ácidas Lactoferrina y lisozima
Funcionan en condiciones anaerobias
Fagocitosis de microorganismos
Los neutrófilos y macrófagos ingieren los microorganismos al interior de vesículas donde son destruídos.
Cada fagocito utiliza varios receptores de superficie para unirse al antígeno.
Luego extiende una proyección en forma de copa alrededor del microorganismo.
Se forma una vesícula intracelular: Fagosoma
Reclutamiento de los leucocitos
Depende de la estimulación de citoquinas
Citoquinas de mayor importancia: TNF estimula a las células endoteliales para que expresen moléculas que medien la fijación.
Selectinas median la fijación inicial de los PMN Integrinas median fijación estable de los PMN Quimioquinas estimulan la quimiotaxis en el interior de los tejidos, sitio extravascular.
ETAPAS DE LA FAGOCITOSIS
Migración: Paso del torrente circulatorio a los tejidos (C5a,IL1,IFN,TNF- ICAMs)
Búsqueda del antígeno: Patrullaje
Respuesta quimiotáctica: MCP-1 y IL8
Reconocimiento del antígeno:elemento extraño : opsonizado.
Adhesión: Directa por los TLR
Indirecta por Lectinas y adhesinas, Ig y C
Ingestión: Plegamiento de la membrana en el sitio de contacto. Ingestión o endocitosis, y formación simultánea del “fagosoma”
Degranulación: Fagolisosoma por incremento de Calcio que permite la fusión.
Muerte y digestión del Antígeno
Bacterias o restos celulares se unen a la membrana.
La membrana se evagina rodeando al material extracelular
Se forma el fagosoma
Proceso de la Fagocitosis
Funciones de los receptores celulares de los fagocitos
Los receptores unen la partícula a la membrana del fagocito.
Estos receptores hacen señales de activación mediadas por proteínas G de la familia Rho y Rab.
Ponen en marcha las actividades microbicidas de los fagocitos: Fagolisosomas
Reconocimiento de los microorganismos por los Fagocitos
Reconocimiento por medio de receptores que estimulan la migración al sitio injuriado: Receptor CD14 con LPS o endotoxinas de Gram negativas Receptor Fc de las IgG con microorganismo opsonizado, más eficiencia , mediadores lipídicos. Adhesinas
La PKC aumenta la avidez de las integrinas: LFA-1, ICAM-1.
El ión Ca + la proteína Calmodulina activan el citoesqueleto de actina miosina para aumentar la motilidad celular.
Este proceso permite desplazarse a los neutrófilos de la sangre a los tejidos.
ADHERENCIA
Tanto los macrófagos como los neutrófilos tienen receptores para Fc de IgG1, IgG3 o C3b.
La opsonización se da por: 1. 2. 3.
Suficiente IgG1 o IgG3 para unirse al Ag. Suficiente complemento en la superficie Directamente por componentes del Ag Ejm: endotoxinas bacterianas, polisacáridos.
Activación del sistema de complemento
Los peptidos de formilmetionina y la IL8 atraen a los leucocitos (quimiotaxis) directamente.
El más eficaz es el COMPLEMENTO:
El C3b se une covalentemente a la membrana microbiana opsonina
Recubren a la partícula y la hacen más susceptible al englobamiento de fagocitos.
Fagocitosis de bacteria
Procesamiento de la Fagocitosis
Mecanismos antimicrobianos independientes del oxígeno
Lesión de la membrana por:
Defensinas de bajo peso molecular Catepsina G Proteínas catiónicas de alto peso molecular. Proteína bactericida: aumento de permeabilidad.
Complejo con Fe: Lactoferrina Escinde proteoglucano : Lisozima, pH Degradan microbios muertos : Enzimas proteolíticas
Mecanismos antimicrobianos dependientes del Oxígeno
Estallido de oxígeno y generación de anión superóxido. Formación de agentes microbicidas:
H2O2 Mieloperoxidasa.
Mecanismos protectores del huésped:
Superóxido dismustasa Catalasa
Destrucción del antígeno Destrucción de Microorganismos extracelulares
Destrucción de los Microorganismos por las Enzimas lisosómicas en los fagolisosomas
Destrucción de los Microorganismos Fagocitados por ROI y NO
