CURSO DE INMUNOLOGÍA GENERAL
2. Células del
sistema inmune
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Enrique Iáñez Pareja
Departamento
de Microbiología
Universidad
de Granada
España
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ÍNDICE:
2.1 INTRODUCCIÓN
*
2.2 HEMATOPOYESIS
*
2.2.1 Factores hematopoyéticos de crecimiento
*
2.2.2 Regulación de la hematopoyesis
*
2.2.3 Muerte celular programada
*
2.3 MARCADORES DE SUPERFICIE DE LEUCOCITOS
*
2.4 CÉLULAS LINFOIDES
*
2.4.1 Linfocitos B
*
2.4.2 Linfocitos T
*
2.4.3 Células agresoras naturales (NK)
*
2.5 CÉLULAS MIELOIDES
*
2.5.1 Los fagocitos
*
2.5.2 Células dendríticas
*
2.5.3 Eosinófilos
*
2.5.4 Basófilos y mastocitos
*
2.5.5 Plaquetas
*
El Sistema inmune consta de una serie de órganos, tejidos y células
ampliamente repartidos por todo el cuerpo. Funcionalmente, los órganos se clasifican en primarios
y secundarios. Los primeros suministran el microambiente para la maduración de los
linfocitos, mientras que los segundos se encargan de capturar el microorganismo o
antígeno, suministrando el entorno adecuado para que los linfocitos interactúen con él.
Los distintos órganos linfoides están interconectados por vasos
sanguíneos y vasos linfáticos, de modo que se constituye un sistema unitario,
entrelazado y bien comunicado. Estos vasos transportan células del sistema inmune, de las
cuales el tipo central es el linfocito.
Algunos datos:
Los linfocitos constituyen el 25% de los leucocitos sanguíneos, y el
99% de las células linfáticas. Existen unos 10 billones de linfocitos en el cuerpo
humano, que equivalen a la masa del cerebro.
Aunque en la respuesta inmune intervienen varios tipos de leucocitos,
sólo los linfocitos presentan las siguientes características:
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Especificidad |
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Variedad (diversidad) |
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Memoria inmunológica |
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Reconocimiento de lo
propio y lo ajeno |
La hematopoyesis consiste en la formación y desarrollo de células
sanguíneas a partir de la célula madre pluripotencial (stem
cell).
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Durante las primeras
semanas embrionarias se encuentran células madres en el saco vitelino, las cuales
van diferenciándose en células eritroides, provistas de hemoglobina embrionaria. |
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Desde el tercer mes
hasta el séptimo de embarazo, las células madre migran, primero al hígado fetal,
y después al bazo fetal, donde sigue la heamtopoyesis. |
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Desde el séptimo
mes, va disminuyendo la hematopoyesis en el hígado y bazo, hasta que desaparece para la
época del nacimiento, y va adquiriendo preeminencia el papel de la médula ósea. |
Todas las células sanguíneas proceden de la citada célula madre
pluripotencial. En la médula ósea sólo hay una de tales células por cada 10.000
totales. Son células capaces de autorregeneración, de modo que durante la vida adulta se
mantienen homeostáticamente. En circunstancias de alta demanda de células sanguíneas
aumenta la capacidad proliferativa de la célula madre.
Ejemplo:
Un ratón irradiado con rayos X (950 rad) moriría al cabo de unos 10
días; pero si le infundimos sólo diez mil o cien mil células de médula ósea de un
ratón singénico, se reconstituye todo su sistema hematopoyético.
Como se puede ver, tanto en el linaje linfoide como en el mieloide, los
progenitores quedan "comprometidos" o determinados a seguir una determinada ruta
de diferenciación; ello se debe a que adquieren la capacidad de responder a determinados
factores de crecimiento. En la médula ósea adulta, las células de la línea
hematopoyética van madurando y diferenciándose en el interior de un estroma
compuesto por células no hematopoyéticas (células grasas, endoteliales, fibroblastos,
etc.). La maduración se debe al microambiente suministrado por la matriz celular del
estroma junto con factores difusibles o no difusibles. Entre los difusibles se encuentran
diversos factores de crecimiento.
Las células ya diferenciadas adquieren deformabilidad de membranas, lo
cual les permite pasar a través de la pared sinusoidal, a los senos de la medula ósea,
desde donde acceden a la circulación general.
Las células hematopoyéticas requieren factores de crecimiento se requieren para:
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supervivencia |
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multiplicación |
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diferenciación |
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maduración |
Hay varios tipos de factores:
- Factores estimuladores de formación de colonias (CSF),
pertenecientes a la familia de las glucoproteínas ácidas. Ejemplos: multi-CSF (también
llamado IL3, es un factor multilinaje; GM-CSF (estimulador de la línea
granulocito-macrófago); M-CSF (de la línea que conduce al monocito-macrófago); G-CSF
(de la línea que desemboca en los granulocitos).
- Eritropoyetina (EPO), que se produce en el riñón, y que
estimula la línea que, vía progenitor eritroide conduce a los eritrocitos.
- Otros factores: principalmente las interleuquinas IL-4 a
IL-9, segregadas por células estromales, macrófagos activados, etc.
La hematopoyesis se mantiene durante toda la vida del individuo, de
modo que el número de células nuevas equilibra al de células que se pierden o mueren.
Cada tipo celular tiene una vida media más
o menos característica:
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los eritrocitos viven
unos 120 días, al cabo de los cuales son fagocitados por los macrófagos del bazo |
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los neutrófilos
duran unos pocos días |
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algunos linfocitos T
duran más de 30 años. |
El cuerpo humano produce unos 400 000 millones de células de la línea
hematopoyética cada día.
La hematopoyesis está regulada de forma muy fina, de modo que cada
tipo celular tiene un control diferente, pero además, esta regulación es lo
suficientemente flexible para permitir incrementos de 10 o 20 veces ante una infección o
una hemorragia.
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La regulación de
fase estacionaria (en ausencia de infección o de hemorragia) se logra por la
producción controlada de citoquinas por parte de las células estromales de la médula
ósea. |
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Ante una infección o
hemorragia se produce una hematopoyesis inducible (incrementada), por la acción de
citoquinas segregadas por macrófagos y linfocitos TH: se incrementa la
cantidad de células específicas de la médula ósea, que al madurar tenderán a migrar
al foco de infección o lesión. |
Como ya dijimos, en cada linaje hematopoyético existe un equilibrio
entre la producción de células nuevas y la destrucción de células adultas. Esta
destrucción ocurre por la llamada muerte celular programada o apoptosis:
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la célula disminuye
de tamaño (se encoge); |
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se modifica su
citoesqueleto, lo cual se refleja en que la membrana celular se arruga; |
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la cromatina se
condensa en varias zonas del núcleo (fenómeno de picnosis); |
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el ADN se fragmenta
en múltiplos de unos 200 pb, el equivalente al que existe en cada nucleosoma, debido a la
acción de nucleasas, que cortan por la región internuclesómica (ello se ve bien por el
patrón "en escalera" del ADN sometido a electroforesis en gel de agarosa); |
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los núcleos se
fragmentan. |
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Al final, la célula
se descompone en varios trozos, los llamados cuerpos apoptósicos,
que rodeados de membrana, pueden contener orgánulos intactos. |
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Los fagocitos
profesionales (macrófagos y leucocitos polimorfonucleares) finalmente fagocitan y
degradan los cuerpos apoptósicos: de esta forma se logra que el contenido de las células
viejas no se libere al exterior, con lo que se evita la respuesta inflamatoria. |
Este mecanismo de muerte celular programada se opone al fenómeno de la
necrosis (por ejemplo, la que se genera por algún daño tisular). En la necrosis las
células se hinchan y terminan estallando, liberando sus contenidos al exterior, lo cual
produce efectos citotóxicos en otras células, desarrollándose una inflamación junto
con destrucción de tejido.
¿Qué hace que una célula moribunda o un cuerpo apoptósico sea
reconocido por los fagocitos para su ingestión y destrucción intracelular? Al parecer,
existe una serie de cambios en su superficie que permiten ese reconocimiento:
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la célula pierde
ácido siálico, de modo que quedan expuestos los azúcares de la membrana, los cuales son
reconocidos por lectinas de los fagocitos; |
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los fagocitos liberan
la trombospondina, que sirve de puente entre el fagocito y la célula moribunda (tiene un
sitio de unión que reconoce un receptor de la célula apoptósica, y otro sitio que se
engarza con integrinas del fagocito); |
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se exponen al
exterior cadenas de fosfatidil-serina de la célula a eliminar, que son reconocidos por un
receptor de los fagocitos. |
La apoptosis posee un claro sentido evolutivo y adaptativo:
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evita daños
inflamatorios de la necrosis; |
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el suicidio
("altruismo citológico") de las células es beneficioso para el individuo. Esto
es especialmente cierto para los linfocitos, que tienen per se una gran capacidad
proliferativa, y que están casi en el límite de su "potencial cancerígeno". |
Al menos en algunos casos, la apoptosis es una muerte celular programada
genéticamente, que forma parte del repertorio de respuestas adaptativas de la célula
ante ciertos estímulos o ante la ausencia de otros. Existen dos clases principales de
genes implicados:
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myc,
p53: inductores de la apoptosis en ausencia de ciertas señales de
supervivencia; |
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bcl2
y otros: inhibidores de apoptosis en presencia de ciertas señales de "rescate" |
Los linfocitos y otros leucocitos, así como sus precursores
hematopoyéticos, presentan patrones característicos de moléculas de superficie, que
pueden ser aprovechadas como marcadores para distinguir y caracterizar distintas
poblaciones celulares.
Esta caracterización se realiza mediante anticuerpos monoclonales
(AcMo); cada anticuerpo monoclonal distingue un solo tipo de molécula, e incluso partes
específicas y variantes de cada tipo de molécula. Durante varios años, cada grupo de
investigación bautizaba a las moléculas según su propia nomenclatura, lo que creó un
auténtico galimatías de denominaciones sinónimas de las mismas moléculas.
Afortunadamente, en 1982 se celebró un "Taller de antígenos de diferenciación de
leucocitos humanos" que llegó a una nomenclatura unificada así como a normas para
la aceptación y denominación de nuevos marcadores. Dicha nomenclatura se basa en los
llamados grupos de diferenciación (CD, "cluster of
differentiation"): consisten en todos los AcMo que reconocen una determinada
molécula de membrana leucocitaria. En la práctica, se concede la denominación de
"CDx" (siendo "x" un guarismo árabe determinado) a cada molécula de
superficie caracterizada por ese conjunto de anticuerpos monoclonales.
Podemos considerar varias clases de marcadores:
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de linaje (p. ej., el
CD3 sólo existe en el linaje que conduce a los linfocitos T); |
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de maduración (ej.:
el CD1 sólo aparece en las fases madurativas de células T en el timo); |
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de activación (p.
ej., el CD25 es el receptor de la citoquina IL-2, y sólo se expresa en aquellas células
T estimuladas previamente por el antígeno). |
Como veremos oportunamente, a pesar de la gran diversidad de CDs,
muchas de ellas presentan homologías mutuas, pudiéndose agrupar en familias e incluso
superfamilias que comparten un origen evolutivo común, por medio de los mecanismos de
duplicación de algún gen ancestral, con ulterior divergencia de secuencias de cada
copia.
A título ilustrativo, veamos algunas
familias de marcadores:
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Superfamilia de
las inmunoglobulinas , donde se incluyen CD2, CD3, CD4, CD8. |
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Familia de las
integrinas: cada miembro de esta familia consta de dos cadenas, a
y b . Se distinguen distintas subfamilias, dependiendo del tipo
de cadena ß. |
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Selectinas
(que tienen especificidad de lectinas). |
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Proteoglucanos (como el CD44), que se unen a componentes de la matriz
extracelular. |
Los linfocitos T y B son los responsables de la respuesta inmune específica.
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Se producen en los
órganos linfoides primarios a razón de 1000 millones al día, y de allí migran a
órganos linfoides secundarios y a espacios tisulares. |
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En el adulto existe
un billón de linfocitos, equivalentes a un 2% del peso corporal. |
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Suponen del 20 al 40%
de los leucocitos totales. |
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Existen tres
poblaciones de linfocitos funcionalmente distintas, caracterizada cada una por un juego de
marcadores, pero son difíciles de reconocer morfológicamente entre sí: |
- células T
- células B
- células NK
Los linfocitos T y B vírgenes (no
cebados) son pequeños (unas 6 m m de diámetro), con poco
citoplasma, que forma un estrecho anillo alrededor del núcleo. Poseen cromosomas
condensados, con abundante heterocromatina; albergan pocas mitocondrias, y apenas nada de
retículo endoplásmico ni de complejo de Golgi.
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En sí mismos, en
ausencia del Ag específico, tienen vida corta (de unos días a unas pocas semanas), y
fácilmente sufren muerte celular programada. |
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En cambio, si entran
en contacto con el Ag a partir de sus receptores específicos, sales de la fase G0
y entran en el ciclo celular (G0 à G1
-à S à G2 à M). En la fase G2 corresponden a linfoblastos: aumentan su tamaño (15 m
m), aumenta algo la eucromatina, aparece un nucleolo patente y aumenta la proporción del
citoplasma, donde se puede observar un A. de D. bien desarrollado. Estos linfoblastos
proliferan y finalmente se diferencian en dos subpoblaciones: |
- células efectoras, de vida corta, con REr bien
desarrollado en capas concéntricas, y vesículas de A. de G.
- células de memoria, que están en G0,
con vida larga (algunas duran toda la vida del individuo).
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En los mamíferos,
los linfocitos B se diferencian en la médula ósea, mientras que en las aves lo hacen en
la bursa o bolsa de Fabricio. |
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Constituyen del 5 al
15% de los linfocitos circulantes. |
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Reconocen al
antígeno en forma soluble, por medio de sus inmunoglobulinas de membrana (mIg), que
forman parte del complejo receptor de las células B (BCR). En cada linfocito hay unas
150.000 moléculas de mIg (de las clases M y D), que han sido sintetizadas por él. Todas
estas moléculas poseen la misma especificidad antigénica. Acompañando a cada mIg,
unidas no covalentemente con ésta, existen dos tipos de cadenas acompañantes, llamadas
Iga e Igb , que son invariantes. |
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Otros marcadores de
superficie: |
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MHC II |
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receptores para el
complemento: CD35 (=CR1) y CD21 (=CR2) |
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receptor para IgG
exógena: CD32 (=FcgRII), que juega un papel en las señales
negativas para el linfocito B |
En ausencia de estímulo antigénico, estos linfocitos B maduros
vírgenes mueren por apoptosis al cabo de unos pocos días. Si, en cambio, se une por su
BCR al Ag complementario específico (y con la ayuda de señales de macrófagos y células
T), se pone en marcha la selección y proliferación clonal, que termina (al cabo de 4-5
días) con la diferenciación de dos subpoblaciones: una de células plasmáticas
secretoras de Ac, y otra de células B de memoria (cebadas).
Las células plasmáticas poseen
las siguientes características:
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carecen de Ig de
membrana. |
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Son mayores y con
más proporción de citoplasma que las B de las que proceden. |
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Su RE está muy
desarrollado. Esto explica la gran cantidad de Ac secretados que producen; esos
anticuerpos poseen la misma especificidad antigénica que la de las mIg de la célula B
original. |
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No circulan por la
sangre ni por los vasos linfáticos, sino que se localizan en los órganos linfoides
secundarios y los lugares de la respuesta inmunológica. |
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Viven unos pocos
días; al ser células en fase de diferenciación terminal, carecen de capacidad
mitótica, y mueren por apoptosis. |
Los linfocitos B cebados de memoria,
en cambio, pueden vivir en reposo durante largos períodos (más de 20 o 30 años). Cuando
se exponen al Ag específico, dan una respuesta inmunitaria más rápida, más intensa, y
con mayor afinidad. Su aspecto es similar al de los linfocitos B vírgenes.
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Durante la infancia,
se diferencian en el timo, pero al llegar la adolescencia, el timo regresiona, y entonces
la diferenciación ocurre sobre todo en la piel y mucosa intestinal. |
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Poseen un receptor de
membrana (TCR) asociado no covalentemente al llamado complejo CD3, lo que conjuntamente se
denomina complejo receptor de las células T. |
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Aunque el TCR es
diferente estructuralmente a las Ig, posee zonas homólogas. Una diferencia importante del
modo de reconocimiento antigénico del TCR respecto del BCR es que aquél sólo
interacciona con el Ag dispuesto en la superficie de células del propio organismo (de
hecho, el antígeno procede de procesamiento proteolítico, y le es "enseñado"
al linfocito T asociado a moléculas de MHC). |
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Existen dos tipos de
TCR, que definen dos poblaciones diferentes de linfocitos T: |
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TCR2 |
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TCR1 |
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La mayoría (85%) de
las células T poseen el TCR2, y a su vez se pueden dividir en dos tipos: |
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Las TCR2 CD4+ funcionan
como células cooperadoras (TH): reconocen el Ag expuesto por el MHC-II propio
de células presentadoras de Ag (APC), y al hacerlo, se activan y expanden clonalmente,
secretando citoquinas que juegan un papel clave en la activación de otras células (B, T,
etc.). A microscopio, la mayoría muestran el llamado corpúsculo de Gall (un grupo de
lisosomas primario junto con gotitas de lípidos). |
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Las TCR2 CD8+
generalmente funcionan como células T citotóxicas o matadoras (Tc). Un 65% de ellas
poseen cuerpo de Gall. Reconocen el Ag expuesto en moléculas MHC-I de células propias
infectadas con virus o cancerosas, lo cual, junto con las señales adecuadas de
citoquinas, provoca la activación y proliferación clonal, con diferenciación a
linfocitos T citolíticos (CTL), que matan extracelularmente a las células propias
enfermas. |
Por supuesto, en cada uno de estos casos de activación, proliferación
y diferenciación, se genera paralelamente una subpoblación de linfocitos de memoria.
Durante mucho tiempo se habló de una tercera categoría de linfocitos
T, los llamados supresores (Ts), pero su existencia como población diferenciada parece
estar descartada.
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Los linfocitos TCR1
se descubrieron hace poco. Suponen sólo el 15% de los T totales, pero no son circulantes,
sino que se localizan en ciertos epitelios (por ejemplo, los linfocitos intraepiteliales
del intestino). Parece que están especializados en reconocer ciertos patógenos (por
ejemplo, micobacterias), que tienden a entrar por las mucosas. |
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A diferencia de otros
linfocitos, carecen de especificidad y de memoria, por lo que forman parte del sistema de
inmunidad natural o inespecífico. |
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Representan el 15-20%
de los linfocitos sanguíneos. |
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Sus marcadores
distintivos son CD16 y CD57, pero carecen de marcadores de los linfocitos del sistema
específico. |
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Su maduración es
extratímica. |
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La mayoría (no
todos) son linfocitos granulares grandes (LGL), con mayor proporción de citoplasma que
los linfocitos T o B. |
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Poseen mitocondrias y
ribosomas libres, pero poco REr. Exhiben gran A. de G. Lo que más destaca a microscopio
es la existencia de unos gránulos azurófilos densos a los electrones, delimitados por
membrana. |
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Poseen dos tipos de
funciones: |
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acción citotóxica |
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acción reguladora
del sistema inmune a través de las citoquinas que producen. |
Como células citotóxicas, su papel fisiológico se está empezando a
comprender sólo recientemente: existen buenos indicios de que eliminan por inducción de
apoptosis a células propias infectadas con virus o células tumorales. Ello lo realizan
porque reconocen células propias enfermas en base a que éstas poseen menos moléculas
MHC-I. También pueden desarrollar citotoxicidad celular dependiente de anticuerpos
(ADCC).
Las células mieloides son:
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Fagocitos: leucocitos
polimorfonucleares neutrófilos (PMN) y monocitos, que a su vez se diferencian a
macrófagos. |
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Células
dendríticas. |
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Eosinófilos |
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Basófilos |
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Mastocitos |
Los granulocitos neutrófilos y los monocitos/macrófagos poseen un origen común. Su
antecesor ontogenético es la célula pruripotencial mielo-monocítica (CFU-GM), que se
diferencia en dos líneas.
2.5.1.1
Polimorfonucleares neutrófilos
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Constituyen más del
90% de los granulocitos (polimorfonucleares) |
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Son de vida corta
(2-3 días), y se producen en la médula ósea a razón de unos cien mil millones al día. |
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Son circulantes,
salvo cuando son reclutados a tejidos en inflamación. |
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Su núcleo es
multilobulado (de 2 a 5 lóbulos). |
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Posee gránulos
citoplásmicos de dos tipos: los azurófilos (primarios) y los específicos (secundarios). |
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Tras salir de la
médula ósea, circulan por la sangre durante 7-10 horas, y luego pasan a tejidos, donde
mueren a los 2-3 días. |
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Cuando hay
infección, la médula ósea produce más cantidad de neutrófilos (la leucocitosis de
neutrófilos es un indicio clínico de infección). |
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Son los primeros
fagocitos en llegar a la zona de infección, atraídos por quimiotaxis debida a sustancias
liberadas en el foco de la infección. |
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Al llegar al foco,
actúan como fagocitos: ingieren la partícula extraña, incluyéndola en un fagosoma, al
que fusionan sus gránulos: |
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Gránulos azurófilos
(primarios): son mayores y más densos, con típica morfología de lisosoma. Contienen
mieloperoxidasa y agentes antimicrobianos no oxidantes (defensinas, catepsina G y algo de
lisozima). |
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Gránulos
específicos (secundarios): son más pequeños y menos densos a los electrones; contienen
la mayor parte de la lisozima de la célula, así como lactoferrina y fosfatasa alcalina. |
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Ambos
tipos de gránulos se fusionan con el fagosoma, para digerir y eliminar la partícula
extraña, con mecanismos dependientes de oxígeno más potentes que los del macrófago.
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Estas células
constituyen una buena barrera defensiva frente a bacterias piogénicas. |
2.5.1.2 Fagocitos
mononucleares
El sistema fagocítico mononuclear (SFM) está constituido por los monocitos
circulantes y los macrófagos tisulares. Los promonocitos de la médula ósea, al madurar
salen de ella, diferenciándose en monocitos circulantes, que al cabo de unas 8 horas
emigran a distintos tejidos, donde se convierten en macrófagos.
1) Monocitos
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Son células de unos
10-18 m m de diámetro, con núcleo en forma de herradura o de
pera. |
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Su membrana, vista al
microscopio electrónico, aparece con finas rugosidades. |
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Su citoplasma posee
gránulos azurófilos, que al microscopio electrónico son densos y homogéneos. Dichos
gránulos son lisosomas que contienen peroxidasa e hidrolasas ácidas importantes para el
mecanismo de muerte intracelular de microorganismos. |
|
El aparato de Golgi
está bien desarrollado, y se observan mitocondrias. |
2) Macrófagos
Como ya dijimos, al cabo de unas 8 horas de su salida de la médula, los monocitos
migran a tejidos y se diferencian a macrófagos. Los macrófagos pueden ser residentes
(fijos en tejidos) o libres.
|
residentes:
cumplen misiones concretas en cada uno de los tejidos, pudiendo recibir, en su caso,
denominaciones peculiares. Por ejemplo: |
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células de Kupffer,
en las paredes vasculares de los sinusoides hepáticos |
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células mesangiales
de los glomérulos renales |
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macrófagos
alveolares de los pulmones |
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macrófagos de las
serosas (p. ej., de la cavidad peritoneal) |
|
células de la
microglía del cerebro |
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osteoclastos de los
huesos |
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histiocitos del
tejido conjuntivo |
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libres:
están estratégicamente situados para atrapar material extraño en órganos linfoides
secundarios: |
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macrófagos de los
sinusoides esplénicos (en el bazo) |
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macrófagos de los
senos medulares (en los ganglios linfáticos) |
Características principales:
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Los macrófagos son
células de vida más larga que los neutrófilos (meses e incluso años). |
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Poseen un núcleo en
herradura. |
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En su citoplasma se
ve un abundante retículo endoplásmico rugoso y gran número de mitocondrias. |
|
Están especialmente
adaptados a luchar contra virus, bacterias y protozoos intracelulares. |
Los fagocitos mononucleares constituyen el mejor ejemplo de células que, siendo en
principio del S.I. natural, en el curso de la evolución se han adaptado a jugar papeles
centrales en el S.I. adaptativo:
A) En la respuesta inmune natural: los
fagocitos presentan dos tipos de actividades:
|
como tales fagocitos |
|
como productores de
citoquinas |
1) Actividad fagocítica:
Los fagocitos engullen (fagocitan) partículas extrañas (microorganismos y
macromoléculas extrañas), células propias lesionadas o muertas y restos celulares.
El fagocito se ve atraído por quimiotaxis, se adhiere por receptores al microorganismo
o partícula extraña, con lo que se activa la membrana del fagocito, emitiendo
pseudópodos (basados en el sistema contráctil de actina-miosina), que finalmente se
fusionan, cerrándose y creándose una vesícula membranosa que engloba al antígeno,
denominada fagosoma.
La destrucción intracelular de la partícula extraña comienza con la entrada del
fagosoma en la ruta endocítica: el fagosoma se fusiona con los gránulos, para formar el
fagolisosoma.
El contenido vertido de los gránulos, junto con otras actividades del macrófago,
supone una batería de mecanismos microbicidas y microbiostáticos, además de enzimas
hidrolíticas que digieren las macromoléculas. El material de desecho se elimina por
exocitosis.
Este sería el mecanismo fagocítico básico (muy similar al ya
existente en protozoos amebianos), pero dicho mecanismo primitivo se ve mejorado (unas
4.000 veces) por medio de otros componentes del sistema inmune: se trata de un conjunto de
moléculas, denominadas opsoninas, que recubren al
microorganismo, y que sirven de vínculo de unión entre la partícula invasora y el
fagocito. Como ejemplo de opsoninas se cuentan la IgG (para la que el fagocito posee el
receptor Fcg R) y el componente C3b del complemento (para el
que el fagocito dispone del receptor CR1).
Las actividades antimicrobianas serán estudiadas en detalle en un
capítulo posterior (veáse 13.2). Aquí sólo daremos una clasificación de las
mismas:
- mecanismos dependientes de oxígeno:
- intermediarios reactivos de oxígeno (ROI)
- intermediarios reactivos de nitrógeno (RNI)
- mecanismos independientes de oxígeno: proteínas antimicrobianas preformadas:
- péptidos catiónicos como las defensinas
- catepsina G (proteinasa neutra)
- lisozima
- lactoferrina (secuestra Fe y altera las proteínas de FeS
2) Producción de citoquinas: Los
macrófagos producen citoquinas que atraen a otras células, sobre todo a PMN
neutrófilos. Como veremos, dichas citoquinas son las responsables de muchos de los
efectos sistémicos de la inflamación (p. ej., la fiebre). También producen factores
para fibroblastos y células endoteliales, que promueven la reparación de los tejidos
dañados.
B) Papel de los fagocitos como células accesorias en las
respuestas inmunes específicas
- Como células presentadoras de antígeno (APC): Como dijimos, no todo el Ag se degrada
totalmente en la ruta endocítica. Como veremos oportunamente, quedan péptidos de unos 10
aminoácidos de longitud, que se asocian dentro del endosoma con moléculas MHC de tipo
II. Los complejos {MHC-II + péptido} de la vesícula emigran a la membrana citoplásmica,
con lo que quedan expuestos en la superficie del macrófago, listos para ser reconocidos
por los linfocitos TH específicos, para su activación.
- Los macrófagos son activados por los linfocitos THLos linfocitos TH
activados tras su contacto con las células presentadoras secretan a su vez citoquinas que
activan a los macrófagos, con lo que éstos mejoran sus capacidades fagocíticas y
destructivas. De esta forma, los macrófagos activados por citoquinas sirven como células
efectoras de la inmunidad celular.
- Los macrófagos activados son a menudo los efectores finales de las respuestas
humoralesConforme avanza la respuesta inmune, se produce IgG y se activa el complemento,
los cuales sirven como opsoninas que ayudan al macrófago a sus funciones fagocíticas y
citotóxicas (mejoras en un factor de 4.000). Por ello, el macrófago es frecuentemente en
encargado final de eliminar al microorganismo en la rama humoral de la inmunidad.
En resumen, el macrófago cumple un papel central en el sistema inmune, participando
tanto en la fase de reconocimiento como en la de presentación del Ag y en la efectora.
Son células con morfologías características: del cuerpo celular salen unas
prolongaciones alargadas, lo que le da aspecto parecidos a los de las células
dendríticas nerviosas. Existen dos tipos de células dendríticas, con funciones y
propiedades diferentes, aunque ninguna presenta una actividad fagocítica importante.
2.5.2.1 Células
dendríticas interdigitantes
Aparentemente derivan de precursores mieloides de la médula ósea, quizá como un rama
"hermana" de las células del SFM.
Están presentes en los intersticios de la mayor parte de los órganos (corazón,
pulmón, hígado, riñón, tracto gastrointestinal).
El prototipo es la célula de Langerhans de la
piel, muy rica en MHC-II. Cuando entran en contacto con un Ag, migran como células
"a vela" por los vasos linfáticos aferentes hasta llegar a la paracorteza de
los ganglios linfáticos regionales, donde se convierten en células
dendríticas interdigitantes. Allí presentan el Ag a los linfocitos TH,
para que se inicie la respuesta inmune. Parece ser que las células de Langerhans son
también las precursoras de las células dendríticas interdigitantes de los órganos
citados anteriormente, y de las de las áreas ricas en células T del bazo y del timo.
Estas células dendríticas son las más potentes inductoras de respuestas inmunes
restringidas por MHC-II.
Además, son mejores que otras células presentadoras en la misión de presentar
autoepitopos procesados a las células T restringidas por MHC-II, por lo que juegan un
papel importante en la autotolerancia.
2.5.2.2 Células
dendríticas foliculares
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No derivan de la
médula ósea, y no parece que tengan que ver con las dendríticas interdigitantes. |
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Están presentes en
los folículos secundarios de las áreas ricas en células B de los ganglios y del bazo,
así como en los folículos linfoides asociados a mucosas. |
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No tienen moléculas
MHC-II en su superdicie, pero presentan gran cantidad de receptores para el complemento
(CR1 y CR2) y para las IgG (el Fcg R). Los inmunocomplejos
(complejos Ag-Ac) llegan a las áreas de células B de estos órganos linfoides
secundarios, y allí quedan retenidos un cierto tiempo: se unen a los receptores para Fc
de estas células, que son muy abundantes en sus "perlas" (engrosamientos
esféricos espaciados regularmente a lo largo de sus prolongaciones). |
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Parece que estas
células desempeñan un papel esencial en el desarrollo de las células B de memoria. |
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Son granulocitos (es
decir, PMN) presentes en sangre y tejidos, y constituyen del 1 al 3% de los leucocitos del
individuo sano. |
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Poseen núcleo
bilobulado, citoplasma con abundantes gránulos de contenido básico, por lo que se tiñen
regularmente con colorantes ácidos como la eosina. Estos gránulos están rodeados de
membrana, pero al microscopio electrónico muestran en su interior unos cristaloides. |
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Son células móviles
que pueden migrar desde la sangre a los tejidos, atraídas por factores quimiotácticos
(como el ECF-A) |
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Aunque tienen algún
papel fagocítico, éste es mucho menos importante que en los neutrófilos. Su función
principal es la defensa inespecífica frente a grandes parásitos, como helmintos: se unen
a las larvas esquistosómulas de helmintos previamente recubiertas por IgE o IgG, y
entonces se degranulan, vertiendo una toxina (proteína básica) y enzimas que controlan
la respuesta inflamatoria, hidrolizando factores anafilácticos liberados por los
mastocitos. |
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Constituyen menos del
1% de los leucocitos. |
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Su núcleo es bi- o
multilobulado (basófilo) o redondeado (mastocito). Poseen abundantea gránulos
azul-violeta, densos a los electrones. |
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Carecen de función
fagocítica. |
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Parece que los
mastocitos derivan de la misma rama que los basófilos, pero mientras estos últimos son
circulantes, los mastocitos residen en los tejidos. |
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Ambos poseen
abundantes receptores Fce RI |
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Papel central en la
hipersensibilidad inmediata (llamada de tipo I, que incluye las alergias): el
entrecruzamiento de alergeno con dos o más moléculas de IgE unidas a la célula provoca
la rápida y total desgranulación, con lo que se liberan sustancias farmacológicamente
activas, incluyendo la histamina, que es la responsable principal de los síntomas
alérgicos. |
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A pesar de este papel
"negativo", su misión natural positiva estriba en proporcionar protección
frente a parásitos multicelulares. |
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Son células
anucleadas, que derivan de los megacariocitos de la médula ósea. |
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Su papel no inmune
consiste en colaborar en la coagulación de la sangre. |
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Su papel inmune se
centra en los fenómenos de inflamación: cuando existe daño a las células endoteliales,
las plaquetas se adhieren al tejido lesionado y se agregan, liberando sustancias que
incrementan la permeabilidad, y factores que activan el complemento, con lo que logran
atraer a leucocitos. |
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