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09- FAGOCITOS, NK e INFLAMACIÓN RANDY MEJÍAS GONZÁLEZ Página 1 de 6 ¿Qué es la fagocitosis? La fagocitosis (del griego phagein, "comer" y kytos, 'célula') es un tipo de endocitosis por el cual algunas células rodean con su membrana citoplasmática partículas sólidas y las introducen al interior celular ¿Cómo se produce la fagocitosis? Modificaciones en citoesqueleto permiten englobar la partícula y formar el fagosoma Los receptores de las membranas y enzimas fosforiladoras participan en el proceso Se acompaña de otros mecanismos que provocan la muerte de los patógenos Las etapas de la fagocitosis Reconocimiento Englobamiento Formación del fagosoma Incorporación de los lisosomas Formación de fagolisosoma Ataque por enzimas y las especies reactivas del oxígeno (estallido respiratorio) Digestión Formación del cuerpo residual y Eliminación CÉLULAS RESPUESTA PRINCIPALES FUNCIONES MCRÓFAGO INNATA FAGOCITOSIS, CÉLULA PRESENTADORA DE ANTÍGENOS NK NKT CLI VIGILANCIA NEUTRÓFILOS FAGOCITOSIS e INFLAMACIÓN EOSINÓFILOS ANTIHELMÍNTICO BASÓFILOS ANTIHELMÍNTICO CD CÉLULA PRESENTADORA DE ANTÍGENOS PROFESIONAL NATURALES ASESINAS VIGILANCIA, CITOTOXICIDAD CELULAR DEPENDIENTE DE ANTICUERPOS MASTOCITOS ANTIHELMÍNTICO Lø T ADQUIRIDA CD4 (Th1, Th2, Tfh, Th17, Treg) CD8 (CTL) Lø B y PLASMOCITOS PRODUCTORAS DE ANTICUERPOS Principales características de los neutrófilos Constituyen el 50-70% de los leucocitos sanguíneos Células esféricas, núcleo multilobulado y gránulos citoplasmáticos Circulan en la sangre y entran a los tejidos por las señales de la inflamación o para morir x apoptosis cuando están senescentes Fagocitan y destruyen directamente patógenos Tienen receptores que reconocen C´, MAMP, DAMP y Fc IgG Sintetizan citocinas, quimiocinas y mediadores de inflamación https://en.wikipedia.org/wiki/File:Endocytosis_types.svg 09- FAGOCITOS, NK e INFLAMACIÓN RANDY MEJÍAS GONZÁLEZ Página 2 de 6 Permanecen en circulación hasta 90 horas. Vida media en los tejidos inflamados de 96 horas (4 días) El pus es consecuencia de la activación, fagocitosis y muerte de los neutrófilos; es decir son células terminales y de respuesta rápida. Pueden formar granulomas durante las inflamaciones crónicas La activación de los macrófagos y los mastocitos producen citocinas (TNF y IL1) y quimiocinas como la IL8 involucrada en la atracción y quimiotaxis de los neutrófilos a los sitios inflamados. Los monocitos son la forma sanguínea de los macrófagos hísticos donde residen en los tejidos normales por meses o años. Estos adoptan diferentes funciones y formas según el tejido donde se encuentre, teniendo así: ֍ Osteoclastos: Trabéculas del hueso esponjoso ֍ Microglia: macrófagos del SNC ֍ Células de Kupffer: macrófagos del hígado ֍ Células mesangiales: macrófagos del riñón ֍ Macrófagos alveolares: macrófagos del alveolo pulmonar ֍ Histiocitos: macrófagos del tejido conjuntivo. ֍ Monocitos: macrófagos inmaduros de la sangre. ֍ Macrófagos del bazo, ganglio linfático y médula ósea. ֍ Macrófagos presentes en las glándulas endocrinas suprarrenales e hipófisis. Principales características de los macrófagos Células grandes, núcleo con escotadura, gran citoplasma y RER abundante Localizados en tejidos, adoptan morfologías particulares y diferentes fenotipos Fagocitan y destruyen patógenos Tienen receptores que reconocen C´, MAMP, DAMP y Fc IgG Sintetizan citocinas, quimiocinas y mediadores de inflamación orientando la RIA La presentación de antígenos en su fase efectora Funciones generales de PMN y macrófagos CARACTERÍSTICAS PMN (neutrófilos) MACRÓFAGOS Respuesta en fase aguda Si No Presencia en el tejido Inflamado Normal Forma madura Única Múltiple Enzimas proteolíticas No regeneradas Regeneradas Pus Si No Granuloma No Si con ayuda de T Duración Corta Larga (meses/años) Fagocitosis Muere No muere Los fagocitos presentan diferentes receptores que les permiten: 09- FAGOCITOS, NK e INFLAMACIÓN RANDY MEJÍAS GONZÁLEZ Página 3 de 6 Características de PMN y Macrófagos ACTIVACIÓN FACILITADA POR LOS RECEPTORES: permite realizar múltiples funciones por los fagocitos entre las que se encuentra: 1. Respuesta de fase aguda. Los macrófagos van a producir proteínas de fase aguda, principalmente IL1, IL6, TNF, GMCSF, GCSF e IL8. Las 3 primeras actúan sobre el hipotálamo para incrementar la temperatura que reduce la replicación viral y bacteriana y aumenta la actividad de los PMN. El GMCSF actúa sobre la MO incrementando la producción de monocitos, mastocitos y precursores granulocitos y el GCSF actúa sobre la producción de neutrófilos y eosinófilos. La IL8 atrae a los linfocitos al sitio inflamado 2. Opsonofagositosis. 3. Señales inflamatorias. 4. Señales antiinflamatorias. Después de eliminada la agresión de los Mø producen citocinas supresoras y participan en la reparación hística. Mecanismos de muerte de Fagocitos Los patógenos son fagocitados deben ser eliminados. Este proceso ocurre dentro de del fagolisosoma y es mediado por la producción de: peróxido de hidrógeno, ácido hipocloroso y óxido nítrico Dependientes del oxígeno Intermediarios del oxígeno Intermediarios del óxido nítrico Estallido respiratorio Independientes del oxígeno Proteínas anti microbianas defensinas (catiónicas) catepsina G azuridina lisozima lactoferrina 09- FAGOCITOS, NK e INFLAMACIÓN RANDY MEJÍAS GONZÁLEZ Página 4 de 6 Otros mecanismos de los neutrófilos 1. Degranulación extracelular (fagocitosis frustrada) 2. Trampas extracelulares (malla de ADN con histonas y proteínas antimicrobianas, liberadas al espacio extracelular que inmovilizan a los microbios Los macrófagos al durar más cumplen más funciones. Al inicio producen mediadores inflamatorios de fase aguda (M1), fagocitan los microorganismos opsonizados o no, los neutrófilos apoptóticos y el tejido necrótico, luego presentan los antígenos a los Lø T que los activan a traves del IFN y finalmente se convierten en antiinflamatorios (M2) produciendo citocinas supresoras y participan en la reparación hística. Inflamación. Es el mecanismo fisiológico que permite: la entrada a los tejidos de los PMN acelerar la entrada de los monocitos a los tejidos y la transformación de macrófagos homeostáticos en inflamatorios características de la inflamación: 1. Calor 2. Rubor 3. Tumor 4. Dolor 5. Impotencia funcional INFLAMACIÓN AGUDA Es la primera en presentarse ocurriendo en horas. En esta participan mecanismos de respuesta inmune innata, con producción de IFN/, la activación de C´, los neutrófilos, los mastocitos y las NK. Luego se puede activar la respuesta adquirida. La inflamación aguda puede ser resolutiva, por ejemplo, eliminando la infección o avanzar a la sepsis. ¿Qué efectos producen esas citocinas y las quimiocinas en los neutrófilos circulantes y en el endotelio? 1. Las citocinas TNF, IL1 e IL6 liberadas por los mastocitos y macrófagos de los tejidos activan a los neutrófilos y al endotelio y las moléculas de adhesión y sus ligandos expresadas en ambos le permiten al leucocito “rodar” sobre el endotelio, abandonando la corriente axial del vaso sanguíneo 2. El TNF, IL1 e IL6 junto con las quimiocinas (>IL8) permiten a los leucocitos detenerse, cambiar su morfología y “aplanarse” sobre el endotelio 3. Se expresan moléculas de “anclaje” haciendo más fuertela unión al endotelio, que expresa sus ligandos y ello permite la transmigración (paracelular y transcelular) Signos se resolución de la inflamación Secuestro de Ck proinflamatoria Aclaramiento de PMN de superficies epiteliales Fagocitosis por macrófagos de PMN apoptóticos Remoción de restos inflamatorios A nivel histológico predomina el edema y la infiltración de leucocitos. Esta puede ser aguda o crónica 09- FAGOCITOS, NK e INFLAMACIÓN RANDY MEJÍAS GONZÁLEZ Página 5 de 6 ¿La inflamación aguda siempre se resuelve? NO POR LO QUE SE ESTÁ EN PRESENCIA DE UNA INFLAMACIÓN CRÓNICA La inflación crónica ocurre en días, semanas y meses cuando no se ha podido eliminar la noxa. En esta participan mecanismos del sistema inmune innato con predominio de los Mø (macrófagos) y eosinófilos, pero es la RIA la que perpetua el proceso causando daño hísticos, la formacion del granuloma por los macrófagos es un signo de inflamación crónica a predominio de los macrófagos y Lø Th1. Estos ayudan a los Mø a perpetuar el proceso, particularmente secretando el IFNg. En la formación de un granuloma por eosinófilos los Lø T involucrados son los Th2 y son frecuentes en respuestas a las infecciones helmínticas. LA INFLAMACIÓN CRÓNICA puede ser causada por: ENFERMEDADES INFLAMATORIAS: IFECCIONES DE BAJO GRADO (ateroesclerosis, diabetes, estrés crónico, cáncer, obesidad/enfermedades metabólicas, envejecimiento) Las NK, asesinas naturales Tercer linaje de linfocitos. Pertenecen a los ILC. Tienen gránulos en su citoplasma Se parecen a los Lø T (por su forma de matar los patógenos similares a los CLT y por su forma de expresar molécula CD2) y a los Mø (presentar receptores Fc para IgG, aunque no matan por fagocitosis). Se activan por la citocinas IL12 e IFNno obstante el principal actor activador es la proporción MPP-I/antígeno en la superficie e célula infectada o tumoral. Eliminan células infectadas por virus y tumorales que alteran su expresión de MPP-I en su superficie, eliminándolas por citotoxicidad y liberando citocinas. Son las mayores productoras de INF, importante citocina Th1 que incrementa la expresión de MPP y la activación de las propias NK (acción autoendocrina). Orientan la respuesta Inmune adquirida mediante la producción de IFN 5 al 20% de leucocitos de la sangre y 70% de linfocitos en la placenta (NKu) En el embarazo las NKu aumentan el suministro de sangre fetal y median tolerancia a antígenos paternos y la infección viral del feto. ¿Cómo ejercen sus funciones citotóxicas y secretoras? Mediante activación de receptores Tienen receptores inhibitorios que reconocen las MPP-I en células durante condiciones de homeostasis Poseen receptores de activación que reconocen ligandos expresados en células tumorales o infectadas 09- FAGOCITOS, NK e INFLAMACIÓN RANDY MEJÍAS GONZÁLEZ Página 6 de 6 Los receptores de inhibición y de activación funcionan en equilibrio 1. Homeostasis: las NK reconocen MPP-I con receptores de inhibición: No activación 2. Contacto con células tumorales: ausentes o muy disminuidas MPP-I, activación receptores de activación: Citotoxicidad o citocinas 3. Contacto con células infectadas por virus o tumorales: incrementan ligandos activación y menos MPP-I, no se activan receptores de inhibición y sí de activación: citotoxicidad o citocinas que polarizan la respuesta adquirida hacia Th1
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