FAGOCITOSIS


 CONCEPTO

La palabra fagocitosis proviene del griego 
• phagein, que significa comer. 
• Kytos, que significa célula.

¿QUÉ ES?

La fagocitosis es uno de los procesos biológicos de mayor relevancia en nuestro organismo. Este proceso se refiere a la capacidad de unas células de endocitar partículas de un tamaño mayor o igual a 0,5nm hacia el interior de las células y digerirlas.
 En organismos unicelulares este proceso sirve para obtener alimento, pero en el caso de organismos pluricelulares desempeña una función muy importante de primera línea de defensa mediante eliminación de sustancias nocivas, las cuales pueden ser un antígeno, una célula apoptótica, restos celulares, microorganismos y sustancias de un tamaño generalmente mayor a 0,5 nm.
Este proceso se considera una función especializada, que muy pocos tipos celulares pueden llevar a cabo. Y estas pocas células se pueden clasificar en dos grupos
Fagocitos profesionales Neutrófilos, Monocitos y Macrófagos. Se les llama así ya que la fagocitosis es una de sus funciones preponderante.
Fagocitos no profesionales Células dendríticas, linfocitos B Realizan la fagocitosis pero no de forma “especializada”.

PROCESO DE FAGOCITOSIS
Este proceso consiste de 5 etapas:



1. QUIMIOTAXIS Y DIAPÉDESIS

Debido a  las situaciones de infección o lesión que causan un cambio en el microambiente tisular que origina la formación de materiales con actividad quimiotactica (sustancias que inducen a determinadas células a migrar hacia el órgano diana). Cuando estas factores quimiotacticos interaccionan con los receptores específicos en la superficie de las células fagocíticas, va dar inicio a la migración dirigida de estas células hacia el tejido.
La diapédesis básicamente es el paso de las células desde la sangre hacia el tejido (donde se produce la infección o lesión) entre dos células endoteliales sin que se produzca un daño endotelial. (Se puede considerar parte del proceso de migración leucocitaria).
En este proceso participan de manera preponderante las proteínas de adhesión molecular presentes tanto de los leucocitos como de las células endoteliales una vez  son expuestos a determinados estímulos, como lo son los factores quimiotacticos.

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2. ADHESIÓN / RECONOCIMIENTO

Para que ocurra la fagocitosis debe haber un reconocimiento. Las células fagocíticas cuentan con receptores en su membrana que pueden reconocer de forma específica  y fijar bacterias, organismos extraños y otros agentes infecciosos. Algunos de estos organismos y agentes se unen en forma directa al fagocito, mientras que otros tienen que estar opsonizados (cubiertos por anticuerpos o complemento) para ser más atractivos para el fagocito.
La unión que se establece entre el antígeno con los receptores específicos de la célula, desencadenan la señalización intracitoplasmática que produce cambios necesarios en la célula para que esta pueda realizar el proceso de endocitosis y digerir el antígeno
La adhesión de microorganismos por las células fagocíticas ocurre a través de dos tipos de receptores:

- Los PRR
- Receptores para opsoninas

Receptores más comunes utilizados por los fagocitos:
- Receptores para el reconocimiento del patrón molecular (receptores tipo toll, lectinas del tipo C, receptores basurero)
- Receptores de Fc 
- Receptores de complemento

3. INGESTIÓN

Una vez que el microbio o una partícula se unen a receptores del fagocito, activan diversas señalizaciones intracelulares que va a provocar que la membrana plasmática  se polimerice en esta región, provocando que se comience a redistribuirse y extender una proyección en forma de copa (pseudópodos) alrededor del microbio. Cuando la copa membranaria que sobresale se extiende más allá del diámetro de la partícula, el extremo de la copa se cierra sobre ella y separa el interior de la copa para formar una vesícula intracelular de afuera para dentro, también llamada fagosoma. 
Las vacuolas fagociticas (fagosomas) se fusiona con los lisosomas dando lugar a los fagolisosomas.

4. DIGESTIÓN 

Al fusionarse el fagosoma con un lisosoma se activan y actúan los mecanismos microbicidas de las células  para digerir el microbio. Los receptores de la superficie celular también producen señales activadores que estimulan las actividades microbicidas de los fagocitos. Las señales procedentes de varios receptores actúan en conjunto para que los fagocitos maten a los microbios ingeridos. 
Los microbios fagocitados se destruyen dentro de los fagolisosomas por acción de los intermediarios reactivos del oxígeno producidos durante el estallido respiratorio. 

Síntesis de intermediarios reactivos del oxígeno. 

Muerte intracelular dependiente de oxígeno:
  • Sistema oxidasa del fagocito: utiliza el complejo NADPH oxidasa del fagocito que está en la membrana del fagolisosoma. Este complejo transporta un exceso de electrones a través de la membrana del fagolisosoma, en donde éstos interaccionan con el oxígeno molecular para generar aniones superóxido libres. Estos aniones se convierten en intermediarios reactivos de oxígeno. Otra enzima, la superóxido dimutasa, convierte los aniones superóxido en oxígeno singulete y peróxido de hidrogeno, que reacciona adicionalmente con los aniones superóxido para producir radicales libres hidroxilo bactericidas y más moléculas de oxígeno singulete.
  • Enzima lisosómica Mieloperoxidasa (MPO): La destrucción dependiente de oxígeno con la participación de MPO se produce cuando los gránulos azurófilos que contienen MPO se fusionan con los fagosomas que contienen bacterias fagocitadas. Durante el estallido respiratorio, la MOP cataliza una reacción que produce ácido hipocloroso a partir del peróxido de  hidrógeno y un anión cloruro. El ácido hipocloroso se metaboliza adicionalmente para convertirse en un hipoclorito muy tóxico y cloro.
  • El óxido nítrico y otros intermediarios del nitrógeno reactivo también participan en los mecanismos de destrucción microbiana intracelular. Sin embargo, el papel principal del NO es inducir la vasodilatación, que a su vez facilita la migración de leucocitos desde los vasos sanguíneos hasta el tejido extravascular. 

Mecanismos de muerte independientes de oxígeno

  • Enzimas proteolíticas en el fagolisosoma que destruyen los microbios. Una de las enzimas importantes es la elastasa, una proteasa serina de amplio espectro que se sabe necesaria para matar muchos tipos de bacterias. Otra enzima importante es la captesina G.
  •   NET. 

En resumen tenemos:
5 mecanismos de lesión de la célula endocitada

  1. Potencial eléctrico (lesión membranal de la bacteria) 
  2. Acidificación (Protón ATPasa ----- H+ ----- Ph bajo) 
  3. Gránulo lisosomales (lisozimas, lisoferrina, proteasa, enzimas hidrolíticas)
  4. O2 dependientes: superóxido ---- H202. MPO ------ H202 ----- Hipoclorito
  5. Óxido nítrico.


5. EXOCITOSIS O MUERTE CELULAR 

Tras el proceso de digestión queda una vesícula que contiene en su interior desechos los cuales van a ser excretados de la célula hacia el espacio extracelular por medio de la exocitosis o bien puede llevarse a una muerte celular










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BIBLIOGRAFÍAS


  • Abbas, A. K., Lichtman, A. H., & Pillai, S. (2012). Inmunología celular y molecular. Barcelona, España: Elsevier.
  • http://www.misistemainmune.es/que-es-la-fagocitosis/
  • http://www.medigraphic.com/pdfs/bioquimia/bq-2
  • https://es.wikipedia.org/wiki/Fagocitosis003/bq034d.pdf

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