Quimiotaaxis: proceso mediante el cual se regula el flujo leucocitario en infecciones

1. QUIMIOTAXIS Y SU IMPLIFACIÓN EN DIFERENTES
PROCESOS FISOLÓGICOS Y PATOLÓGICOS
Zambrano Quijano David Fernando
Cañarte Alcívar Jorge
Estudiante de la universidad Técnica de Manabí, Facultad de Ciencias de la Salud, Escuela
de Medicina
Docente de la Universidad Técnica de Manabí, Facultad de Ciencias de la Salud, Escuela
de Medicina
INTRODUCCIÓN
Son muchos los pasos que debe llevarse a
cabo una vez que un agente patógeno
ingresa al organismo hasta su eliminación.
Luego del reconocimiento del mismo debe
existir un proceso de señalización y guía
que permita a las células epiteliales y
leucocitos llegar a la zona de infección sin
problema.
Este proceso lleva un nombre y es la
Quimiotaxis, la cual gracias a sus
propiedades de atracción y su activación
por medio de las citocinas permitirá que el
flujo de células blancas sea redirigido a la
zona de afección.
En el siguiente trabajo se recopilan una
serie de postulados que defienden la
importancia de la actividad quimiotáxica.
Diferentes trabajos se han sustentado en
experimentos, los cuales serán enunciados
en el desarrollo del trabajo y se verá a
groso modo la influencia que han tenido
los mismos en la creación de nuevos
conceptos y puntos de vista con respecto a
la inmunología.
La ciencia actualmente se encuentra en un
estado dinámico que gracias a la
experimentación se innova día a día. La
inmunología no se queda atrás y es por
esto que es de suma importancia seguir
investigando los diferentes elementos del
sistema inmunitario y su importancia,
junto con su repercusión en el posible
tratamiento ante enfermedades que surgen
día a día.
Por medio de la investigación y aportes a
la ciencia se lograrán descubrir métodos
que orientan hacia una mejoría en la
evolución de enfermedades que
anteriormente se consideraban incurables,
pero que en la actualidad se ha demostrado
que comprendiendo las bases moleculares
de la misma y relacionándolas con la
inmunidad se podrá entender de mejor
manera y se establecerán nuevos criterios
y bibliografía para un futuro.

2. DESARROLLO
El sistema inmunitario se encontrara
siempre presente hacia estímulos del
medio. Para proteger al hombre, este
responderá con diversas células que
cumplirán ciertas funciones específicas
como líneas de defensas, los mismos
poseen ciertos mecanismos para ser
atraídos por estos estímulos que se darán y
se desarrollaran de forma específica. Estos
estímulos responden a diferentes cascadas
proteicas desencadenadas por la misma
exposición al agente invasivo. (1–3)
Quimiotaxis
La quimiotaxis es el proceso mediante el
cual los leucocitos son atraídos hacia la
zona de invasión a través de citocinas
denominadas quimiocinas. Estas proteínas
atraerán a las células blancas al sitio de
lesión celular. (4,5)
Cuando el movimiento que impulsa la
quimiotaxis ocurre hacia el sitio donde
existe una concentración más alta del
agente químico, se habla de quimiotaxis
positiva. En cambio, si el organismo se
desplaza en la dirección contraria, estamos
ante un caso de quimiotaxis negativa.
Se trata de una respuesta fisiológica
esencial, posibilitada por los receptores
presentes incluso en organismos
unicelulares.
De acuerdo a la quimiotaxis y a su
eventual modificación, es posible que un
organismo sufra una infección u otro tipo
de trastorno.
La Interleucina-8 ha sido la quimiocina
mejor caracterizada, la misma induce la
movilización de sustancias al lugar donde
se está produciendo la infección. Es
importante establecer diferencia entre la
citocinas y las quimiocinas. La
quimiocinas pertenecen a la familia de las
citocinas, pero, éstas últimas inducen a la
inflamación. La Il-8 (así como otras
quimiciocinas) por otra parte, se encarga
del transporte leucocitario, llevándolos al
sito de infección gracias a su capacidad
quimiotáxica. Una vez que el leucocito se
encuentra en la zona de infección se
realizarán diferentes procesos para
eliminar el foco de infección tales como la
opsonización y fagocitosis. (1)(6)
Quimiotaxis y su actividad ante diferentes
agentes patógenos
Agrobacterium tumefaciens
Es una bacteria del suelo fitopatógenos, es
bien conocido por su capacidad para
transformar genéticamente el huésped
mediante la transferencia de un fragmento
de ADN. Tiene un sistema de quimiotaxis
diferente de la encontrada en Escherichia
coli, ya que muchos factores
quimiotácticos para A. tumefaciens
quimiotaxis son de virulencia A alta
concentración, quimio atrayentes inducen
la expresión de genes de virulencia y
transferencia de T-ADN.(7).
Esto demuestra las múltiples vías de
quimiotaxis y las diferencias variándose
del estímulo o del ente infeccioso que
pudiese ingresar a el organismo.
Esquema de desacoplado en modelos de
quimiotaxis
Desacoplado corregido combinado con un
método de volumen finito espacial para los
modelos de quimiotaxis. Se basa en una
quimiotaxis cilindro-elíptica que surge en

3. la embriología. Establece la existencia y
unicidad de la solución de mala
quimiotaxis en diferentes pacientes que
poseen esta clase de problemas y que se
quedan expuestos a diferentes organismos.
(8)
Estos estudios realizados aportan al mejor
estudio y conocimiento de nuevas
enfermedades que surgen con el día a día
y a su vez en su manera de combatirlas
para aumentar la mortalidad de la
población.
Concentración bacteriana como medio
de disipación usando quimiotaxis
Existen bacterias que han surgido como
una solución prometedora a las
peculiaridades que delimitan a nivel nano
escala. Por lo general, las bacterias se
utilizan como portadores de moléculas,
que se intercambian con el fin de disipar la
información. Se utiliza la concentración
bacteriana para transferir información. La
quimiotaxis juega un papel central en este
esquema. En los experimentos simulados
realizados, los mensajes aleatorios se
codifican en la concentración bacteriana
usando una simple modulación digital de
amplitud, que luego los receptores
descodifican para recuperar el mensaje
inicial. Los experimentos demuestran las
diferencias entre las dos estrategias en
diversas topologías, y poner de relieve la
influencia de los parámetros de distancia,
el número de sensores y número de
bacterias por pulso en la amplitud de la
señal recibida y tasa de error de bit
alcanzable.(9).
A través de una serie de experimentos que
se han desarrollado en las últimas décadas
se han intentado utilizar a las bacterias
como método para tratar enfermedades. En
este caso, se utilizan bacterias como
portadoras de moléculas de forma tal que
logren transferir información; es entonces
donde interviene la quimiotaxis puesto que
gracias a la presentación de las moléculas
específicas por parte de la bacteria
seleccionada se tendrá una respuesta más
eficaz ante el estímulo expuesto.
Mejora de reacción por Quimiotaxis
Un problema interesante que surge en
muchos contextos de la biología
matemática es el estudio de la relevancia
de la quimiotaxis en los procesos de
reacción-difusión. Como resultado se
obtiene un sistema de ecuaciones
diferenciales parciales que describen la
dinámica de células siendo afectadas por
tres fenómenos básicos: la difusión, la
quimiotaxis y un flujo circundante . En
primer lugar, demostrar que tiene
soluciones clásicas globales generales. Se
demuestra la relevancia de la quimiotaxis
después de hacer una adaptación
sistemática de la técnica bien conocida de
los momentos en dominios acotados
(normalmente utilizado para probar golpe
en marcha de sistemas de Keller-Segel)
para analizar el comportamiento de la
dinámica de células cuando la señal
quimiotáctica aumenta. (10–12)
El bloqueo de los macrófagos del tejido
adiposo cxcr7 mediada por quimiotaxis
atenúa resistencia a la insulina y la
inflamación en la obesidad
Los macrófagos del tejido adiposo (ATM)
se ha considerado que tienen un papel
fundamental en el desarrollo durante la

4. inflamación crónica de la obesidad., la
mayoría de receptores de quimiocinas
permanecen incompletamente
comprendidos y se sabe poco sobre su
mecanismo de acciones que conducen a
los (ATM) quimiotaxis y patogénesis de
la resistencia a la insulina durante la
obesidad.(13)
Identificación de la quimiotaxis
cheYZA y cheA en la expresión génica
en condiciones estresantes en
Piscirickettsia salmonis
Piscirickettsia salmonis es el agente
etiológico de la Piscirickettsiosis, que,
como la principal enfermedad sistémica en
la industria del salmón en Chile, provoca
importantes pérdidas económicas. Esta
bacteria puede producir biofilm como una
estrategia de persistencia y supervivencia
en condiciones adversas. En otras
bacterias, cheA es un gen clave para la
modulación de la aparición de la
quimiotaxis bacteriana, así como tener un
papel secundario en la producción de
biofilm. A pesar de esta asociación, las
relaciones potenciales entre la formación
de biopelículas y genes implicados en P.
salmonis quimiotaxis son poco conocidos.
(14)
Proteína surfactante A (SP-A) y el
péptido SP-A-derivados atenúan la
quimiotaxis de los mastocitos inducida
por β-defensina 3
La defensina humana de tipo 3 se
encuentra involucrada en la activación de
mastocitos(15).
Los mastocitos son células que van a
intervenir en la respuesta inmunitaria,
sobre todo en reacciones alérgicas y van a
estar ligados a la acción de la
inmunoglobulina E. (1,2)
Es decir, en momento que se presente un
alérgeno al organismo se desencadenará
una reacción antígeno-anticuerpo que
derivará a la migración de los diferentes
componentes de la inmunidad a través de
mecanismos de tránsito leucocitario.
Sin embargo, los mecanismos moleculares
que subyacen a la regulación de la
activación de mastocitos inducida por
hBD3 han sido mal entendidos. Según
pruebas realizadas los efectos de la SP-A y
SAP01 sobre la activación de mastocitos
inducida por hBD3. (15)
Bioconvección inducida por quimiotaxis
bacteriana
La Quimiotaxis bacteriana permite a las
células a nadar hacia un entorno más
favorable.
En el estudio de Takahiro Abe se
analizaron cuantitativamente la respuesta
de Salmonella células a serina como un
atrayente de difusión desde un capilar
colocado en una suspensión celular.
Mostrando que las células acumulan
gradualmente cerca de la punta del capilar
y se generaron los flujos dirigidos a partir
de entonces. Este resultado indica que la
acumulación de células en la fuente de
estimulación y ampliación de la zona de
acumulación eran esenciales para la
generación de la convección. (16)
Demostrando que en este caso se
encuentra activa una retroalimentación o

5. feedback positivo, en el cual, la misma
acumulación de células estimula la
amplificación de la misma debido a la
serina que actúa como atrayente
molecular.
CONCLUSIONES
Queda claro que la quimiotaxia no es más
que un controlado tráfico de leucocitos, los
cuales migran a una región específica del
organismo debido a la constante
estimulación de proteínas como la IL-8
que permitirán que el producto genere una
tracción de esas células que se encargarán
de digerirlo.
A la quimiotaxia le sigue la opsonización
y luego la fagocitosis que serán pasos
fundamentales para acabar con la
infección.
El sistema inmune está sabiamente
especializado para analizar ante qué tipo
de sustancia o ente se encuentra y por tanto
tendrá la respuesta apropiada. Si bien la
quimiotaxis es un proceso fisiológico,
existen diferentes implicaciones de la
misma en ambientes modificados o que se
apartan de la normalidad.
Como fue el caso en el cual existen
concentraciones mayores de bacterias para
la mayor funcionabilidad de la quimiotaxis
y a su vez que posea una mayor eficacia al
momento de la respuesta inmunitaria. Que
se dará por la acumulación de las mismas
y su exposición a las ya nombradas.
Este proceso será el responsable de guiar
la respuesta inmune, gracias a su
capacidad de atracción podrá permitirle a
los leucocitos identificar donde se
encontrará la infección y de esta forma
ellos podrán actuar de una manera
efectiva.
Además de tener un carácter de
movilización leucocitaria, la quimiotaxia
tiene gran valor en la entrada de diferentes
entes patógenos como se pudo observar en
la revisión bibliográfica.
Esta a su vez controla la incidencia de otras
células del sistema inmunitario en
diferentes tipos de tejidos que no se
encuentran afectados por la infección.
Por tanto, no debe menospreciarse la
capacidad que tienen diferentes proteínas
de guiar la respuesta inmune, pues si no
existiese la quimiotaxis se atacarían
elementos que no necesariamente sean
dañinos, desatando enfermedades
autoinmunes.
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