Instituto Politécnico Nacional

ENMyH

Inmunología

Mejía Álvarez Francisco José

3PM1

“Fagocitosis”

Lunes 23 de Agosto del 2010

Índice

1. Introducción………………………………………………..3

2. Fagocitosis…………………………………………………(4-15)

3. Conclusión………………………………………………….16

4. Bibliografía………………………………………………….17

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Introducción

Ellie Metchnikoff, en 1880, descubrió que la función de las células

fagocíticas era esencial para la supervivencia de todas las especies

del reino animal. Y gracias a él sabemos que la fagocitosis es un

Mecanismo elaborado y eficaz, que interviene cuando los

patógenos o cualquier sustancia extraña ha sobrepasado la barrera

epitelial. Es llevado a cabo por células especializadas,

denominadas fagocitos: leucocitos polifornucleares (PMN),

monocitos circulantes y macrófagos fijos en los tejidos, que están

capacitadas para ingerir partículas opzonizadas con anticuerpos o

componentes del complemento y además pueden identificar e

ingerir muchos microorganismos directamente; todo lo cual logran

por poseer receptores en la superficie de sus membranas, que

reconocen al fragmento Fc de las inmunoglobulinas, a componentes

comunes de numerosos patógenos y a componentes activados del

complemento.

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FAGOCITOSIS

Cuando un agente agresor sobrepasa las barreras (mucosas y piel),

se realiza fagocitosis inicialmente por células polimorfonucleares

(PMN) y posteriormente por macrófagos. Entre los PMN, los

neutrófilos tienen la mayor actividad. Los eosinófilos fagocitan

complejos inmunes y los basófilos partículas víricas.

Aunque varias células tienen la capacidad de ingerir partículas, sólo

los leucocitos polimorfonucleares neutrófilos (PMNs) y los

macrófagos (MFs) lo hacen “de manera profesional” y esta es su

función predominante.

Los polimorfonucleares

Se producen ~ 10” de células por día. En la sangre circulan ~ 0.7 x

109 células por Kg de peso. Existe normalmente un equilibrio en el

número de PMN, ejercido por la producción a partir de la célula

madre y la apoptosis. Durante un proceso infeccioso, donde

aumenta la disponibilidad y la muerte y la muerte de PMN, también

se conserva este equilibrio¨. Se derivan de una célula progenitora

de la serie mieloide. En la celula madre factores proteicos o de

crecimiento como el Sca -1 (antígeno de la celula ¨STEM¨) y las

moléculas CD34 y eritropoyetina (EPO) inducen la diferenciación

de la célula progenitora de la serie mieloide. En la etapa posterior e

este proceso actúa el factor estimulante de colonias de granulocitos

(G-CSF).

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Este G-CSF también es producido por macrófagos y linfocitos

durante un proceso infeccioso.

Cuando son formados en el macrófago son liberados a las células

progenitoras inducidos por una proteína que se le llama factor de

liberación de los neutrofilos maduros y por la fracción C3e del

complemento. Los polimorfonucleares permanecen en circulación

de 6-8 horas y se acercan al endotelio atraídos por las selectinas;

se fijan a endotelio por una interacción integrina-ICAM y se internan

al tejido. La activación de selectinas, integrinas e ICAMs se

producen por la acción del LTB4 producido por el tejido afectado y

el C5A.

Durante el proceso de maduración en la medula ósea hay muchas

síntesis de proteínas de acción enzimática y proteolítica que se

empacan en forma de gránulos en vesículas llamadas lisosomas.

En el citoplasma se organizan grandes cantidades de microtúbulos

que son necesarios para la activación del rodaje (ROLLING), la

internalización en el tejido y el proceso de fagocitosis.

Posteriormente el material genético se súper enrolla (´se condensa)

y se fragmenta (de allí el nombre de PMN). Desaparece el retículo

endoplásmico por proteólisis. Dentro de las vesículas hay gránulos

en alto contenido de glucógeno para la actividad energética. El PMN

muero durante el proceso de fagocitosis.

Las proteínas cromáticas y proteolíticas de los PMN que están

contenidas en lisosomas se agrupan en tres tipo de gránulos:

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GRANULOS PRIMARIOS: contiene:

Proteínas inductoras de la permeabilidad de la membrana

bacteriana (GRAM-)

Mieloperoxidasas

Proteínas neutras

-Elastasas

-Captesina G y D

Hidroxilasas acidas

-Fosfatasa acida

-Alfa monoxidasa

-Beta glucoronidasa

Proteínas catiónicas

Defensinas; HNP1, HNP2, HNP3

GRANULOS SECUNDARIOS

Contienen: Lisosina, fosfatasa alcalina, colagenasa, lactoferrina,

proteína ligadora de la vitamina B12

GRANULOS TERCIARIOS

Contienen: Gelatinasa, colagenasa, molecula de adhesión.

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RECEPTORES DE LA MEMBRANA DE LOS NEUTRÓFILOS

PARA ASOCIAR AL ELEMENTO EXTRAÑO

1. Receptores tipo 3 para el complemento: CR3 tiene las

moléculas CD13, CD 14 Y CD15

2. Integrinas LFA – 1

3. Selectinas L

4. Receptores para laminita y otros componentes de la matriz de

vasos y tejidos.

5. Receptores para Fe

6. Receptores para el C3b, C3bi, C5a

7. Receptores tipo “met – leu – phe” que capta as moléculas N –

Frmil de muchas bacterias.

EL MONONUCLEAR (MACROFAGOS)

Se origina en la medula ósea por inducción de las proteínas GM-

CSF y M-CSF. Estos factores son producidos por la celula madre y

por linfocitos t activados.

Terminando el proceso inflamatorio, la producción de

mononucleares se controla en parte por una molécula producida por

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los neutrófilos, llamada factor inhibidor de la actividad de colonias

(CIF). La apoptosis también interviene en este proceso

Salen a la superficie plasmática por factores proteicos y con una

determinada estructura llamada MONOCITO. Tienen la capacidad

de dividirse y multiplicarse, y transmiten a su descendencia la

función que venían realizando.

En tejidos se transforman en células fagocitarias fijas y hacen parte

del sistema Retículo Endotelial (Especie de retículo o malla

alrededor de los vasos), de acuerdo al sitio tiene funciones

diferentes y procesos metabólicos diferentes.

En estado normal, sin inflamación, los macrófagos se fijan a los

tejidos por fibras de colágeno y proteoglucanos. En procesos

inflamatorios se fijan a partículas de fibrina.

DIFERENTES TIPOS DE MACRÓFAGOS

1. Macrófagos peritoneales: Tienen metabolismo anaerobio.

2. Células de Kupffer: Se fijan en células endoteliales hepáticas

y del sistema porta. Elimina partículas provenientes del tracto

gastrointestinal.

3. Macrófagos alveolares: Tienen metabolismo aerobio.

Fagocitan partículas provenientes del Sistema Respiratorio.

4. Microglia: Producen una barrera alrededor de los vasos

sanguíneos del S.N.C.

5. Osteoclastos: Fagocitan hueso dentro del proceso normal del

reciclaje óseo. En ciertas circunstancias aumentan la sunción

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inducida por interleucinas (IL), como el caso de la Artritis

Reumatoidea (AR).

6. Células Sinoviales tipo A y células gigantes: Son células

multinucleadas (de 5 – 30 núcleos) que se forman por fusión

de macrófagos, pueden medir antígenos no degradables o

difíciles de destruir.

FACTORES Y ENZIMAS QUE PRODUCEN LOS MACRÓFAGOS

EN FORMA CONSTANTE:

Sobre el endotelio:

*Factor convertidor de la angiotensina

*Factor activador de la angiogénesis.

Factores de la coagulación:

*Factores V, VII, IX y X.

*Factor activador del plasminógeno.

Citoquinas

*IL – 1 *IL – 6 *IL – 8

*IFNs *TNF *GM - CSF

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RECEPTORES DEL MACÓFAGO

1. Receptores tipo CR1 y CR3

2. Para IgG1, IgE, C2b y C2a

3. Para el INF gamma

4. Para la molécula HLA – DR

FUNCIONES DEL MACRÓFAGO

Fagocitosis

Secretora

Regulación homeostática

Citotóxica

Remodelación de tejidos

Cicatrización de heridas

Producción de la inmunidad celular y humoral

En su función citotóxica puede destruir células tumorales mediante

un proceso llamado: citotoxicidad mediada por anticuerpos.

En su función secretora compite con el hígado, produce mas de

cien sustancias diferentes, e interviene en el metabolismo de los

lípidos.

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En su función de regulación homeostática, el Sistema Retículo

Endotelial (S.R.E) destruye 20 ml de eritrocitos cada 24 horas; y

diariamente remueven surfactante de los alveolos.

En la remodelación de tejidos, destruyen, remueven y reemplazan

tejidos envejecidos.

Después de una fagocitosis pueden regenerar su arsenal

enzimático para volver a fagocitar.

Conserva la capacidad de reproducirse en los tejidos.

Puede dividir el núcleo y no el citoplasma y producir células

gigantes.

Aprende nuevos procesos metabólicos bajo la acción de citocinas

para la destruir bacterias. Por ejemplo: bajo la acción del INF

Gamma, produce óxido Nítrico para destruir mycobacterias.

Extrae de los antígenos los determinantes unigénicos (DA( para

presentarlos a los LT e inducir la respuesta inmune.

EL PROCESO DE FAGOCITOSIS

Se dividen en:

1. Quimiotaxis

2. Respuesta quimiotactica

3. Reconocimiento del Antígeno

4. Ingestión

5. Degranulación

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6. Muerte y digestión del antígeno.

QUIMIOTAXIS: Es para atraer PMN y macrófagos al sitio de la

lesión o agresión. Estas sustancias quimiotacticas son producidas

por:

-Productos bacterianos

-Sistemas de kininas producidas por tejidos

-Sistemas de fibrinólisis

-El tejido produce la molecula quimioatrayentte de macrófagos

(MCP-1) y la molecula quimioatrayente de PMN (NCP o IL8)

-Los macrófagos y linfocitos que están en el sitio de lesión producen

IL-1, IFN Gamma y FNT.

Todas estas sustancias inducen la expresión de seletinas,

integrinas e ICAM, que organizan el movimiento de los PMN y

macrofagos hacia el tejido agredido.

RESPUESTA QUIMIOTÁCTICA: La selectinas inducen en los

leucocitos el rodaje sobre los endotelios por atracción eléctrica. La

interacción integrina-ICAM actúa una adenilciclasa que a su vez

activa el AMPc (Tranduccion de la señal), y este activa la

condensación submembrana de moléculas de actina, la interacción

actina-miosina y polimerización de tubulina, El resultado es un

movimiento unidireccional a través del endotelio hacia el epicentro

de la lesión en el tejido.

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RECONOCIMIENTO DEL ANTIGENO: Hay más de 40 receptores

diferentes que reconocen moléculas que son factores del

complemento, Inmunoglobulinas y lectinas. A estos mecanismos de

acercamiento se le llama OPSONIZACIÓN. En el proceso de

fagocitosis estos receptores llamados opsoninas, se organizan en el

amedopio o parte central de la célula fagocítica, en los cuales hay

receptores para el fagocito, para el complemento y para las

lectinas.

A) RECEPTORES PARA FC

-Macrófagos: Tienen receptores FcI, FcII, FcIII

- Neutrófilos: Tienen FcII y FcI estimulador por el interferon

gamma.

-Eosinófilos: FcII

-Plaquetas: Fc II

B) RECEPTORES PARA EL COMPLEMENTO

Tiene receptores tipo CR1 y CCR2

C) RECEPTORES PARA LECTINAS

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Se usan en la fagocitosis no inmunitaria o inespecífica. Son

receptores que reconocen monosacáridos del neumocystis

carini, fimbrias de la E. Coli y Klebsiella neumoniae.

INGESTION: Una vez se hace el contacto por medio de receptores,

se produce un proceso de adherencia en la cual la célula fagocitas

rodea por completo al germen o célula. El germen queda en una

vacuola interna, la enzima NAD pasa de la membrana a la vacuola,

se reduce a NADH y activa el proceso de destrucción del germen.

DEGRANULACIÓN: Los lisosomas del fagocito se adhieren al

fagosoma y vierten los gránulos al interior del fagosoma. Esta fusión

de membrana está mediada por el calcio.

MUERTE Y DIGESTIÓN DEL ANTÍGENO: Se conoces

mecanismos como: O2 dependientes, O2 independientes y el oxido

nítrico .Estos procesos producen decarboxilación de los

aminoácidos el germen (Osea como un Bactericida)

Otro proceso bioquímico:

L – arginina NO2 + NO3 SINTETAZA NO

(nitritos) (Nitratos)

El no interfiere el metabolismo del hierro del germen.

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Muchos microorganismos evaden ser destruidos por lo macrófagos

de una o más de las siguientes maneras.

1. Impiden ser fagocitados

2. Inactivan NAD

3. Bloquean degranulación de lisosomas

4. Desactivan radicales del O2

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Conclusión

La fagocitosis en un proceso vital en la manutención de la vida para

todos los organismos que dependen de el, los organismos

unicelulares y hasta los más complejos como el ser humano.

Dentro del organismo humano la fagocitosis es esencial ya que

funciona como un sistema de inmunidad casi inmediata y sirve

como medio de comunicación de células del sistema inmune y a su

vez también es la forma que tiene el cuerpo para eliminar células

defectuosas, infectadas o células que terminaron su ciclo vital.

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Bibliografía

1. http://www.medigraphic.com/pdfs/bioquimia/bq-2003/

bq034d.pdf

2. http://www.medigraphic.com/pdfs/bioquimia/bq-2004/

bq041d.pdf

3. http://es.wikipedia.org/wiki/Fagocitosis

4. http://www.eifonsolagares.com/2010/01/la-fagocitosis.html

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