1. 1
FAGOCITOSIS:
DEFECTOS Y ASPECTOS CLÍNICOS
Autor: Lady Doménica Cedeño Basurto
Docente: Dr. Jorge Cañarte – Inmunólogo
Universidad Técnica de Manabí
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. En los organismos
unicelulares como los protozoarios,
la función fagocítica es el único
medio por el cual estos organismos
adquieren su alimento. La función
fagocítica de estas células se mejora
a lo largo de la evolución y se
mantiene en los animales más
evolucionados, aunque aquí la
función de los fagocitos deja de ser
preponderantemente nutricional
para constituirse en un eficiente
mecanismo de protección no
específico contra agentes
infecciosos y de eliminación de
células muertas o seniles. Cada
etapa del proceso fagocítico (la
migración, el reconocimiento de lo
que puede y debe ingerirse, la
endocitosis y la destrucción de
partículas) se descubre cada vez
más complicada; día a día se
identifican más componentes
moleculares y se establecen más
interacciones y rutas metabólicas.
Aunque el proceso de la fagocitosis
no está esclarecido en su totalidad,
ahora se tiene una mejor idea de
cómo se reconocen las partículas
que deben eliminarse y de los
mecanismos subsecuentes que
llevan a su destrucción. En este
artículo, se hace una revisión
concisa del proceso de la fagocitosis,
sus mecanismos y sus
consecuencias. Se describen las
diferentes etapas del proceso y se
señalan algunos de los desórdenes
que pueden ser causa de
enfermedad.
2. 2
FAGOCITOSIS
El proceso por el cual ciertas células
del sistema inmunitario innato, como
los macrófagos y los neutrófilos,
engullen partículas grandes (>0,5
mm de diámetro), como microbios
intactos. La célula rodea a la
partícula con extensiones de su
membrana plasmática mediante un
proceso dependiente de energía y
del citoesqueleto; este proceso
provoca la formación de una vesícula
intracelular llamada fagosoma, que
contiene la partícula ingerida.
(Abbas, pp. 491) De este modo, la
célula puede incorporar una gran
variedad de partículas de tamaño
variado:complejos supramoleculares
u orgánulos procedentes de células
muertas en descomposición, e
incluso células enteras. Sólo algunos
tipos celulares tienen la capacidad
de fagocitar; entre ellos destacan
algunos protozoos que se alimentan
de partículas orgánicas en
suspensión y algunos leucocitos que
fagocitan a los microorganismos
invasores con el objeto de
eliminarlos.
Es conveniente reflexionar sobre el
hecho de que las partículas que la
célula ingiere por endocitosis todavía
no se han incorporado a la
maquinaria celular de una manera
efectiva, sino que han sido
meramente englobadas dentro de
una vesícula junto con una porción
del medio extracelular. (Figura 1)
Para que esta incorporación tenga
lugar las partículas alimenticias han
de ser primero degradadas en el
proceso de digestión celular. Estos
cambios son generales y ocurren
aun cuando se trate del
enfrentamiento entre los fagocitos y
partículas o parásitos de tamaño
muchas veces mayor que el de ellos.
En estos casos, los fagocitos, al
hacer contacto con las
macropartículas, estimulan sus
mecanismos citocidas y vierten al
exterior el contenido de sus
gránulos. La “fagocitosis frustrada”,
como se le llama a este fenómeno,
ocasiona no sólo la destrucción de la
partícula sino también daño del tejido
circundante.
Figura 1. Formación del fagosoma
3. 3
DEFECTOS DE LA FAGOCITOSIS
La función fagocítica y bactericida
eficaz de estas células depende de
características propias como: el
movimiento dirigido en respuesta a
sustancias quimioatrayentes, la
adherencia y capacidad de atravesar
tejidos, la endocitosis y la
destrucción de las partículas
ingeridas. Estas propiedades
requieren la integridad de distintos
mecanismos. Así, el movimiento
depende del citoesqueleto, del
quimiotactismo, la adherencia y la
endocitosis dependen de distintos
receptores en su membrana y la
capacidad bactericida depende en
gran parte de la producción
adecuada de superóxido y de la
presencia de los gránulos tan
características que le dan su
nombre, granulocitos. Y en
cualquiera de estas fases
encontramos enfermedades
asociadas debido a fallo.
Los defectos primarios de la
fagocitosis son debidos a
alteraciones en el número o función
de estas células por algunos de los
mecanismos citados. La clasificación
más reciente de la OMS incluye
como defectos congénitos de los
fagocitos las siguientes
enfermedades (Figura 2):
Dado que el tipo de infecciones que
manifiestan estas enfermedades
también pueden presentarse en
otras inmunodeficiencias primarias
de tipo humoral preferentemente,
tenemos que empezar el estudio con
Figura 2.
4. 4
una valoración general y básica de la
respuesta inmunitaria. Un
hemograma completo,
proteinograma y dosificación de
inmunoglobulina, estudio de
complemento y estudio fenotípico de
las principales subpoblaciones
linfocitarias serian de mucho uso
para una orientación importante o
confirmación diagnóstica en algunos
casos.
ASPECTOS CLÍNICOS
Entre ellas, las neutropenias se
caracterizan por presentar un
número de neutrófilos en sangre
reducido, y se han descrito dos tipos.
La neutropenia congénita severa y la
neutropenia cíclica producida por
una mutación en el gen ELA2 que
codifica para la elastasa neutrofílica.
El resultado en ambas es el bloqueo
de la maduración de los neutrófilos.
En el proceso de adhesión de los
neutrófilos a la superficie endotelial
también existen enfermedades
asociadas, entre las que se
encuentra el déficit de adhesión
leucocitaria, del que también
diferenciamos dos tipos. El LAD1 se
debe a la ausencia de las integrinas
β2, un tipo de integrinas necesarias
para la interacción con las moléculas
de adhesión intercelular. Mientras
que el LAD2 es producido por un
error en el metabolismo de la fucosa,
lo que implica una carencia en el
sialilo de Lewis X y otras proteínas
fucosiladas de los neutrófilos
necesarias para la interacción con
las selectinas E y P del endotelio.
Los defectos de señalización durante
la fagocitosis a causa de mutaciones
en el interferón gamma o la
interleucina 12 aumentan la
susceptibilidad de micobacterias no
tuberculosas, de entre otras.
La interleucina 12 induce la
liberación del interferón-ɣ en
respuesta a la presencia de un
patógeno y, éste, coordina una serie
de eventos celulares a través de la
regulación transcripcional de genes
inmunológicamente relevantes,
especialmente los relacionados con
la respuesta de macrófagos a la
infección. Además, lleva a cabo la
activación de efectos
antimicrobianos y aumento de
expresión de genes relacionados
con el reconocimiento de patógenos,
de entre otras actividades. Por una
parte, las mutaciones que provocan
la pérdida de expresión completa del
receptor del interferón-ɣ conllevan
severas consecuencias. Por otra
5. 5
parte, las mutaciones que tienen
lugar en el dominio intracelular
provocan un anclaje continuo del
receptor interferón-ɣ la membrana y
una señalización defectuosa, siendo
estas últimas mutaciones más leves.
Numerosas enzimas involucradas en
los procesos de destrucción química
pueden sufrir mutaciones que alteran
la correcta fagocitosis; entre ellas se
encuentra la NADPH oxidasa
fagocítica, encargada de dar lugar al
ión superóxido. Mutaciones en
cualquiera de las 5 subunidades de
esta enzima provoca la conocida
como enfermedad granulomatosa
crónica (EGC). Como resultado de
este desorden genético, la síntesis
de derivados microbicidas del
superóxido (como el peróxido de
hidrógeno) necesarios para eliminar
ciertas bacterias y hongos en los
fagosomas, es defectuosa.
Como consecuencia, las infecciones
características de esta enfermedad
son las causadas por los
microorganismos catalasa positivos,
pues destruyen el peróxido de
hidrógeno.
CONCLUSIONES
▪ La fagocitosis es una forma
específica de endocitosis a través
de la cual las células internalizan
materiales sólidos mediante 5
fases: quimiotaxis, opsonización,
adherencia, ingestión y digestión;
y en cualquiera de estas
encontramos enfermedades
asociadas.
▪ Cuando los fagocitos vierten el
contenido de sus gránulos al
exterior causando daño se le
denomina fagocitosis frustrada.
▪ Los defectos primarios de la
fagocitosis son debidos a
alteraciones en el número o
función de estas células. Entre
ellos, las neutropenias se
caracterizan por presentar un
número de neutrófilos en sangre
reducido.
▪ Se han descrito dos tipos de
neutropenia, la neutropenia
congénita severa y la neutropenia
cíclica producida por una
mutación en el gen ELA2 que
codifica para la elastasa
neutrofílica. El resultado en
ambas es el bloqueo de la
maduración de los neutrófilos.
▪ En el proceso de adhesión de los
neutrófilos a la superficie
endotelial también existen
enfermedades asociadas, entre
las que se encuentra el déficit de
adhesión leucocitaria.
6. 6
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