Artículo de inmunología

1. Universidad
Técnica de
Manabí
ICAM-1
José Calderón
Dr. Jorge Cañarte
Junio 2017

2. Introducción
EL ICAM-1 es una molécula de
adhesión intercelular que se encuentran
en la mayoría de las superficies de las
células de nuestro cuerpo. El estudio del
ICAM-1 abarca diversos campos en la
medicina y que están en constante
cambio, se denotará en el artículo todos
los estudios en las áreas más
importantes en las cuales el ICAM-1
tiene una mayor relevancia en su uso y
estudio. Las moléculas de adhesión
celular son potenciales agentes
terapéuticos como se ha podido
demostrar en animales de
experimentación, al bloquear con
anticuerpos monoclonales epítopes
funcionales de la moléculas de adhesión
y evitando así, la formación de lesiones
inflamatorias. Los más cercanos campos
de aplicación de estas moléculas serían
prevención del daño por reperfusión
isquémica, fracaso multiórganos por
shock y rechazo agudo de injertos. Por
ejemplo anti-ICAM-1 se ha ensayado en
humanos para evitar rechazos renales en
pacientes de alto riesgo, y también en
pacientes con artritis reumatoide donde
se ha observado una mejoría objetiva.
En el campo de la farmacología, un
objetivo importante es el diseño de
nuevos fármacos capaces de inhibir o
bloquear la expresión de moléculas de
adhesión de manera selectiva. En la
actualidad existen fármacos que inhiben
estas moléculas de manera indirecta a
través de una inhibición de sus
mecanismos inductores.
Las moléculas de adhesión cumplen
interesantes funciones como la
presentación antigénica y activación
linfocitaria, aquí el linfocito T reconoce
mediante su receptor específico, al
antígeno de la célula presentadora de
antígenos. Esta unión es altamente
específica pero de baja afinidad y debe
ser estabilizada mediante moléculas de
adhesión. Una de las interacciones más
importantes es mediada por LFA-1, que
es una integrina y por sus ligandos
ICAM-1, ICAM-2 e ICAM-3 que
pertenecen a la supe familia de la
inmunoglobulinas. Para que se
desarrolle el desarrollo de las ICAM-1
se produce una cascada de inflamación,
la inflamación requiere que los
leucocitos pasen del torrente
circulatorio a los tejidos, básicamente
los neutrófilos y monocitos son los que
se desplazan a los tejidos inflamados en
respuesta a estímulos locales. En la
primera fase de la adhesión celular
intervienen las selectinas de manera
reversible, y se produce un rodamiento
de los leucocitos por el endotelio
inflamado. En una segunda fase se
produce la unión o arresto de los
leucocitos al endotelio y la activación
de los neutrófilos por el fragmento C5a
del complemento, el PAF, y la
interleuquina 8, así como por el péptido
FMLP. El siguiente paso es una unión
firme de la célula al endotelio,
interviniendo para este fin moléculas de
adhesión que pertenecen a la
superfamilia de las inmunoglobulinas
como ICAM-1 y VCAM), y por último
se produce un cambio en la forma de la
célula que permite la extravasación
como cuarto paso. LFA-1 tiene la
función de mediar la adhesión
leucocitaria al endotelio, durante la
respuesta inflamatoria a través de la

3. unión con ICAM-1. También tiene
relación con todos los fenómenos
inmunes que comprometen linfocitos T,
como la adhesión de células T
citotóxicas a sus células blanco,
reacción linfocitaria mixta y respuesta
de células T dependiente de anticuerpos.
Marco Teórico
Uso de ICAM-1 en Neurología
La encefalitis es una de las causas de
daño neuronal más complejas que
existen y continúa propagándose
alrededor del mundo, el 60% de la
población mundial habita en áreas
endémicas de encefalitis teniendo una
incidencia anual de 50.000 casos y
aproximadamente 10.000 muertes han
sido reportadas, la magnitud del
problema es de gran complejidad
porque los supervivientes se quedan con
graves secuelas psiquiátricas.
La función del ICAM-1 radica en que el
ICAM-1 aumenta la señalización de los
receptores de células T y también activa
al TH1 en las respuestas inmunes en los
sistemas de modelos que se han
estudiado, esto se da a cabo por el
aumento de la inducción de células CD4
Th1, y la activación de las células
dendríticas[1]. Para apalear un poco
más las complicaciones de las
encefalitis se ha propuesto el uso de
vacunas una de ellas es la vacuna ADN
JE, pero para que su potencial aumente
se podría utilizar al ICAM-1 para
mejorar el efecto inmunoterapéutico de
la vacuna. El ICAM-1 no sólo se limita
a encefalitis también se lo puede utilizar
como un biomarcador en el Alzheimer
en el cual un aumento de la patología
mostraron cambios en la inflamación
utilizando niveles alterados de CD200 y
ICAM-1 como los marcadores de esta
característica [2].
En algo más complicado como lo es las
hemorragias subaracnoideas son muy
frecuentes en los accidentes
cerebrovasculares, aquí la inflamación
se da en el espacio subaracnoideo
después de las hemorragias, las células
subaracnoideas tienen la capacidad de
presentar antígenos y linfocitos T
activos después de la estimulación de
líquido cefalorraquídeo. El tratamiento
con líquido cefalorraquídeo podría
aumentar la expresión de ICAM-1 en
las células aracnoides y la de la LFA-1
en los linfocitos T principalmente a
través del aumento de los niveles de
TNF, esto hace sugerir que las células
aracnoides están involucradas en la
invasión de linfocitos T en el espacio
subaracnoideo después de una
hemorragia subaracnoidea [3].
Influenza.- La molécula de adhesión
celular intercelular-1 (ICAM-1) que se
expresa en muchos tipos de células, en
la infección por el virus de la gripe se
nota un aumento en la expresión de
ICAM-1 y los niveles de ARN
mensajero.
Las células epiteliales bronquiales
humanas y las células epiteliales
nasales, en la exposición a diferentes
cepas del virus de la gripe como por
ejemplo H1N1, H3N2 y H9N1
mostraron un aumento significativo en
la expresión del gen ICAM-1junto con
los niveles de proteína ICAM-1 la
relevancia del ICAM-1 es que juega un
papel clave en la modulación de la

4. supervivencia del virus de la influenza
[4].
Trasplantes.- En los trasplantes las
células T memoria forman una barrera
contra la supervivencia de los
aloinjertos a largo plazo, sin embargo
las células T reguladoras pueden
suprimir el rechazo del aloinjerto, pese
a esto se podría prolongar la
supervivencia de los injertos basados en
el bloqueo dado entre otras sustancias
por el ICAM-1[5]. La importancia de la
ICAM-1 también se ve a nivel
cancerígeno puntualmente en la
actividad protectora de las células
mesoteliales contra el crecimiento
peritoneal de los tumores
gastrointestinales, mediados por la
ICAM-1. La liberación basal de ICAM-
1 se relaciona positivamente con la
expresión de la molécula unida a las
células, El ICAM-1 inhibió a las células
cancerosas a que no se adhieran, las
células cancerosas que no se adhieren
aumentan su incidencia de apoptosis y
una incapacidad de re adhesión en
comparación a las células cancerosas
que no se han expuesto al ICAM-1, es
por eso que bajo ciertas condiciones el
ICAM-1 puede inhibir el crecimiento de
tumores gastrointestinales cancerígenos
[6]. La funcionalidad del ICAM-1 va
aún más allá y se ratifica en algo tan
utópico como crear una vacuna que
sirva para apalear al VIH, con las
características del ICAM-1 se podría
ver que se puede inducir eficazmente
anticuerpos que reconocen el péptido
4E10 y el VIH [7].
ICAM-1 como marcador endotelial
En el marco endotelial el ICAM-1
cumple una función aún más destacada,
en la destrucción de por ejemplo un
bacilo intracelular como el
mycobacterium lephrae depende de un
perfil de respuesta inmune Th1,
caracterizado por la presencia masiva de
CD4+, CD8+ y linfocitos T y citoquinas
como la IL-1, IL-2, es por eso que la
lepra es un modelo interesante para
investigar el papel del sistema inmune
humano en el huésped en tanto a su
defensa y susceptibilidad a la infección.
Dentro de este espectro de la respuesta
inmune, el endotelio juega un papel
importante al influir directamente en la
migración celular a los tejidos
infectados, la migración de las células
entre el torrente sanguíneo y el sintió de
infección está mediada por moléculas
expresadas en el endotelio como el
VCAM, ICAM-2 y por supuesto el
ICAM-1[8]. La molécula de adhesión
intercelular-1 (ICAM-1) media la
interacción de células endoteliales
activadas con leucocitos, juega un papel
importante en la patogénesis de la
aterosclerosis, una función importante
es que se ha descrito el polimorfismo
del gen ICAM-1 K469E han
investigado si este polímero influye en
el riesgo de contraer enfermedades
cardiovasculares en pacientes con
anomalías renales, en base a datos
obtenidos se dice que el ICAM-1 con el
polimorfismo K469E se asocia con
enfermedades cardiovasculares en
pacientes con enfermedades renales.[9]
En la amplia gama de estudio del
ICAM-1 también se los destaca en la
diabetes, principalmente las células T
auto correctivas se instalan en el
páncreas y en los islotes de Langerhans

5. induciendo la destrucción de células
beta y la desregulación de la glucosa en
sangre, se busca bloquear la segunda
señal de la activación de las células T,
se propone que los péptidos pequeños
que bloquean la interacción de las
segundas señales emitidas a través de
los contra receptores LFA-1:ICAM-1
induce a las células T atacantes que
reciben la señal del antígeno para
convertirse en anérgicos o sufrir
apoptosis.[10]
El ICAM-1 es un factor inflamatorio
importante que provoca daño en la
retina durante la retinopatía diabética, la
hiperglucemia puede aumentar la
expresión de ICAM-1 en las células
endoteliales. Se ha demostrado que la
hiperglucemia desencadena la expresión
del ICAM-1 en comparación con
personas que tienen su nivel de
glucemia normal. El estudio de este
factor inflamatorio del ICAM-1 en la
retinopatía diabética puede ayudar a
producir nuevas terapias que ayuden a
combatir esta afección [11].
Influencia del ICAM-1 en la
migración de células T
Las células T son el tipo celular más
abundante en el linfoma aferente, pero
su migración a través de vasos linfáticos
a vasos sanguíneos sigue siendo mal
entendido sin embargo el número de
células T intralinfáticas y su motilidad
se aumentaron durante el contacto
hiper-inflamación inducida por la
sensibilidad y dependencia del ICAM-
1/LFA-1, el bloqueo de endotelio se ve
en la celdilla expresada en células
ICAM-1 redujo la adhesión rastreo y la
transmigración a través de los ganglios
linfáticos y a su vez se disminuyó el
avance de células T. Además de la
mediación en el rastreo intralinfático el
ICAM-1 también apoyó la adhesión de
células T En particular, se observa la
contribución deICAM-1 a la migración
de células T a dLN bajo condiciones
inflamatorias pero no en condiciones de
estado estacionario [12].
En casos como la shigella se nota
factores que aumentan la posibilidad de
que se genere la patología, a través de
distintos estudios se puede ver que
existe una degradación en la molécula
de adhesión ICAM-1 en las células
intestinales infectadas, haciendo que sea
más difícil el reclutamiento de
neutrófilos, para lo cual se pretende
conocer el mecanismo por el que este
patógeno evade esta respuesta inmune.
Distintos resultados demuestran que el
factor de virulencia IpgD es capaz de
alterar el tráfico subcelular de la
inflamación en el receptor ICAM-1 en
las células epiteliales infectadas con
shigella, los PI5P producidos por IpgD
son responsables de la internalización
de ICAM-1 y su posterior degradación,
reduciendo la adhesión de los
neutrófilos y proporcionar a las
bacterias una forma de amortiguar el
reclutamiento de células inmunes [13].
También se busca cómo aumentar la
lisis de células cancerígenas de pulmón,
estudios demuestran una regulación
positiva inducida por cannabinoides de
ICAM-1 en células de cáncer de pulmón
para ser responsable de una mayor
susceptibilidad de las células cancerosas
a la citolisis mediada por células LAK,
estos estudios proporcionan la prueba

6. de un nuevo mecanismo
antitumorígénico a través de los
cannabinoides asociados al ICAM-
1[14].
Sin duda la capacidad biomarcadora del
ICAM-1 va a dar varias soluciones a
distintas patologías, en el presente
mediato investigaciones también se han
centrado en cuestiones como la
pancreatitis en la cual se nota un claro
aumento en la expresión del ICAM-1 en
personas con pancreatitis, el hallazgo
más importante en estos estudios es el
aumento de la expresión de
CD54/ICAM-1 de neutrófilos en la
sangre periférica esto puede
proporcionar un interesante marcador
que pueda predecir el desarrollo de un
cuadro severo de pancreatitis, en la
comprensión de la patogénesis de la
pancreatitis aguda se visualiza que se
puede tener una alteración del sistema
inmune[15].
Análisis
El campo de la inmunología es una
ciencia que está en constante evolución,
día a día se obtienen nuevos
descubrimientos en los cuales se denota
la gran importancia que la inmunología
ejerce sobre nuestra vida y esto hace
que sepamos valorarla de mejor manera
y darle la importancia que se merece,
esto a su vez hace que nos obliguemos a
actualizarnos constantemente en este
campo. El desarrollo de la nueva
generación de tratamientos alternativos
en la medicina tiene sus pilares en la
Inmunología dado en que se puede
actuar en los niveles más elementales de
la vida, a niveles celular y molecular.
Aquí en ICAM-1 o moléculas de
adhesión intracelulares es de gran
importancia al cumplir funciones en la
adhesión leucocitaria que se incrementa
en sitios de inflamación local, la
adhesión celular es un proceso aleatorio
y la unión entre células es generalmente
débil, pero en presencia de sustancias
inflamatorias inhibidoras esta unión se
hace más fuerte y los leucocitos pueden
moverse a través de las células
endoteliales. Seguramente apasionarse
con la inmunología no resulta
demasiado difícil al empaparse de toda
la información y de todo lo que se
puede prevenir y hacer sabiéndola
manejar.

7. Conclusión
El ICAM-1 se expresa
constitutivamente a niveles bajos, pero
su expresión se aumenta en presencia de
citosinas pro-inflamatorias. La calidad
en la biomarcación dada por el ICAM-1
es maravillosa y muy favorable ya que
no sólo se limita a un área específica.
Junto a distintas moléculas adaptativas
el ICAM-1 logra repotenciarse y se
convierte en un factor clave en el
desarrollo de nuevos tratamientos
inmunológicos debido a su alto grado de
adhesión y principalmente en células
anormales facilitando el posible
tratamiento ante eventuales patologías
que se puedan desarrollar.
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