11.4A: Migración de Fagocitos y Fagocitosis

Objetivos de aprendizaje

• Resumir fagocitosis y migración de fagocitos

La fagocitosis es el proceso por el cual una célula absorbe partículas como bacterias, parásitos, células hospedadoras muertas y desechos celulares y extraños. Implica una cadena de procesos moleculares. La fagocitosis ocurre después de que el cuerpo extraño, una célula bacteriana, por ejemplo, se ha unido a moléculas llamadas “receptores” que se encuentran en la superficie del fagocito. El fagocito luego se estira alrededor de la bacteria y la envuelve. La fagocitosis de bacterias por neutrófilos humanos tarda en promedio nueve minutos en ocurrir. Una vez dentro del fagocito, la bacteria queda atrapada en un compartimento llamado fagosoma. En un minuto el fagosoma se funde con un lisosoma o un gránulo, para formar un fagolisosoma. La bacteria se somete entonces a una abrumadora variedad de mecanismos de muerte y está muerta unos minutos después. Las células dendríticas y los macrófagos, por otro lado, no son tan rápidos, y la fagocitosis puede tardar muchas horas en estas células. Los macrófagos son comedores lentos y desordenados; engullan grandes cantidades de material y frecuentemente liberan algo de material no digerido de nuevo en los tejidos. Esta ruina sirve como señal para reclutar más fagocitos de la sangre. Los fagocitos tienen apetitos voraces; los científicos incluso han alimentado a los macrófagos con limaduras de hierro y luego han usado un pequeño imán para separarlos de otras células.

Todos los fagocitos, y especialmente los macrófagos, existen en grados de preparación. Los macrófagos suelen estar relativamente latentes en los tejidos y proliferan lentamente. En este estado de semi-reposo, limpian las células hospedadoras muertas y otros desechos no infecciosos y rara vez participan en la presentación de antígenos. Pero, durante una infección, reciben señales químicas —generalmente interferón gamma— lo que aumenta su producción de moléculas del MHC II y que las prepara para presentar antígenos. En este estado, los macrófagos son buenos presentadores de antígenos y asesinos. No obstante, si reciben una señal directamente de un invasor, se “hiperactivan”, dejan de proliferar y se concentran en matar. Su tamaño y tasa de fagocitosis aumentan, algunos se vuelven lo suficientemente grandes como para engullir protozoos invasores. En la sangre, los neutrófilos están inactivos pero son barridos a gran velocidad. Cuando reciben señales de los macrófagos en los sitios de inflamación, disminuyen la velocidad y dejan la sangre. En los tejidos, son activados por citoquinas y llegan a la escena de batalla listos para matar.

Figura: Neutrófilos: Los neutrófilos se desplazan a través de la sangre hasta el sitio de infección.

Cuando ocurre una infección, se emite una señal química “SOS” para atraer fagocitos al sitio. Estas señales químicas pueden incluir proteínas de bacterias invasoras, péptidos del sistema de coagulación, productos del complemento y citocinas que han sido emitidas por macrófagos localizados en el tejido cerca del sitio de infección. Otro grupo de atrayentes químicos son las citocinas que reclutan neutrófilos y monocitos de la sangre. Para llegar al sitio de infección, los fagocitos salen del torrente sanguíneo y entran en los tejidos afectados. Las señales de la infección hacen que las células endoteliales que recubren los vasos sanguíneos produzcan una proteína llamada selectina, a la que se adhieren los neutrófilos cuando pasan. Otras señales llamadas vasodilatadores aflojan las uniones que conectan las células endoteliales, permitiendo que los fagocitos pasen a través de la pared. La quimiotaxis es el proceso por el cual los fagocitos siguen el “aroma” de citocinas hasta la mancha infectada. Los neutrófilos viajan a través de los órganos epiteliales revestidos de células hasta los sitios de infección, y aunque este es un componente importante para combatir la infección, la migración en sí misma puede resultar en síntomas similares a enfermedades. Durante una infección, millones de neutrófilos son reclutados de la sangre, pero mueren después de unos días.

Puntos Clave

• La fagocitosis es necesaria para eliminar muchas cosas de un cuerpo, especialmente durante una infección, cuando las células especializadas “comen” cosas como restos celulares o microbios invasores.
• Existen diferentes células que pueden engullir o fagocitar material en el cuerpo, estas incluyen macrófagos, células dendríticas y neutrófilos.
• Las células fagocíticas pueden migrar a una ubicación donde se necesitan, a través de eventos de señalización en el cuerpo.

Términos Clave

• neutrófilos: Los granulocitos neutrófilos son el tipo de glóbulos blancos más abundantes en los mamíferos y forman una parte esencial del sistema inmune innato.
• gránulo metacromático: una inclusión celular granular presente en muchas células bacterianas, que tiene avidez por los colorantes básicos y que provoca una tinción irregular de la célula
• macrófago: Un glóbulo blanco que fagocita restos de células necróticas y material extraño, incluidos virus, bacterias y tinta de tatuaje. Presenta antígenos extraños en el MHC II a los linfocitos. Parte del sistema inmune innato.