Articulo Científico de Anafilotoxinas Autor: Briones Zambrano Carlos Andrés Coautor: Jorge Cañarte Alcívar Salud e infección: Inmunología, Virología y Micología Paralelo "A"

1. ANAFILOTOXINAS
Carlos Briones Zambrano
Jorge Cañarte Alcívar
Universidad Técnica de Manabí, Facultad de Ciencias de la Salud,
Salud e infección: Inmunología, Virología y Micología,
Portoviejo, Manabí, Ecuador
Junio-2017
1. Introducción
Las anafilotoxinas son fragmentos peptídicos que se encuentran formando parte del sistema
del complemento, sistema el cual forma parte de la inmunidad innata y nos defiende de las
infecciones tanto agudas como crónicas. Estas anafilotoxinas escinden de las principales
glucoproteínas del complemento las cuales son: C3a, C4a y C5a.
Cada una de estas glucoproteínas forman fragmentos los mismos que tienen diferentes
funciones y estos son los fragmentos a y b. El fragmento A corresponde a las
anafilotoxinas, las mismas que se unen a sus correspondientes receptores: C3aR, C4aR y
C5aR; mientras que el fragmento B participan en la unión y en la interaccion con otras
moléculas de la respuesta inmune.
Las anafilotoxinas poseen una estructura N-terminal y C-terminal en la cual la estructura N
terminal le confiere la capacidad de soporte mientras que la C-terminal permite su
interaccion con el agente microbiano. Ambos terminales unidos por enlaces covalentes
optimizando las funciones principales como son la opzonización, reclutación de leucocitos
y la formación de MAC (Complejo de ataque a la membrana).
Son de gran importancia para el sistema inmune, ya que representan la mayor parte del
sistema del complemento, dándole las características principales de este y de los signos más
representativos de la inflamación local.
Últimos estudios han demostrado que C4a a pesar de ser la que menos actividad tiene de las
3 anafilotoxinas, participa como regulador inhibiendo a C3a y a C5a. También la relación
estrecha con enfermedades como el cáncer y enfermedades hemolíticas.
El presente artículo científico abarca temas relacionados con anafilotoxinas como la
estructura, función y relación con ciertas enfermedades, incluyéndose temas como la
activación del sistema del complemento, tema que se abarca para el entendimiento de la
división de las glucoproteínas principales en los ya mencionados fragmentos peptídicos o
anafilotoxinas. Además, se incluirá la importancia de estas en el proceso inflamatorio,
describiendo desde el punto de vista molecular y celular.

2. 1.1. Definición
Las anafilotoxinas son péptidos que
forman parte del sistema de complemento
cuya función principal es la de participar
en la inflamación como forma de defensa
ante un agente extraño activando factores
pro inflamatorios como la libración de
histamina. El sistema de complemento
junto con varias barreras son la primera
línea de defensa, por lo que estas actúan
de manera aguda en la fase inflamatoria.
Los fragmentos peptídicos C3a, C5a y
C4a que forman parte del complemento,
son a los que se le denomina
anafilotoxinas, los cuales actúan a nivel
de los receptores TM7 que se asocian a
proteínas G y estos receptores son el
C3aR, C5aR y le C2aR.(1)
Estos receptores ubicados en varias
células captan la presencia de los
fragmentos peptídicos que por lo general
tienden a activarse ante agentes extraños
como proteínas y bacterias invasoras.
Unos de los componentes que conforman
el complemento y de las cuales se derivan
las anafilotoxinas son tres glucoproteínas
denominadas C3, C4 y C5 (2)
Estos por medio de una proteólisis se
dividen en fragmentos los cuales van a
actuar de manera diferente y en conjunto
a otros factores por inflamatorios para la
defensa del huésped. Estos fragmentos
que escinden de las glucoproteínas se
denominan a y b, los cuales tienen
diferentes roles en la inflamación.
2. Formación de las anafilotoxinas
El sistema de complemento para la
opzonización, reclutar fagocitos y ejercer
otras funciones necesita activarse y esto
lo puede hacer mediante dos estímulos:
La vía clásica la cual se activa por la
intervención de una proteína plasmática
denominada C1q que detecta los
anticuerpos cuando están unidos a una
superficie microbiana.(3)
La vía alternativa, que se activa
directamente por medio de la proteína C3
al reconocer sustancias de la membrana
de la bacteria.(3)
Ambas vías permiten la activación de la
cascada del complemento y de esta
manera inician varias proteólisis de las
cuales se formarán C3a, C3b, C4a, C4b,
C5a y C5b ente otras que no son parte de
las anafilotoxinas.
Estas moléculas son muy hidrófilas y
contienen una estructura alfa hélice
unidas por 3 enlaces de disulfuro (4) lo
que le confiere una unión covalente
fuerte, así logran que la función de
opzonización del microbio sea eficaz y
esta unión no desaparezca fácilmente
permitiendo a las células fagocíticas
ingieran al agente infeccioso más
fácilmente.
La C3 convertasa y la C5 se pueden crear
en la activación de sistema del
complemento, y fragmentarse en C3a y
C3b, C5a y C5b. C3a y C5a son de gran

3. importancia para la cascada de
complemento. (5)
La enzima C3 convertasa junto con la C5
convertasa inician la proteólisis de C3 y
C5 para la división en fragmentos
peptídicos y de esta manera iniciar la
activación del complemento para
intervenir de manera directa en el proceso
inflamatorio.
La unión de C5b con otras proteínas del
complemento como C6, C7, C8 y C9
forman el complejo de ataque de
membrana o MAC que causa la lisis de
las células en que se activa el
complemento.(3)
De esta manera se puede decir que el
sistema de complemento es un gran
proceso bioquímico que contribuye a la
defensa y a la formación de las
anafilotoxinas en la respuesta inmune.
3. Funciones de la anafilotoxinas
Las anafilotoxinas intervienen en muchos
procesos de la respuesta inmune innata y
junto con otras proteínas del
complemento, incluso están íntimamente
relacionadas con la hipersensibilidad ante
agentes que causen su activación tanto de
estas como el sistema del complemento.
3.1. Función de C3a
La interaccion entre C3a con su receptor
C3aR causa varias respuestas en el
organismo como:
 Contracción del musculo liso
 Aumento la vasodilatación
 Promueve la degranulación de los
mastocitos
 Incrementa la activación de los
factores de transcripción y
migración de los mastocitos.(1)
Las acciones de todos estos mecanismos
favorecen a la aparición de los síntomas
comunes de la anafilaxia y así mismo de
la hipersensibilidad.
Se sabe también que C3a tiene
propiedades quimiotácticas en el sistema
inmune.(6) También se une a células
progenitoras neurales de una manera muy
específica y reversible(6) estimulando así
la diferenciación de neuronas y modula la
diferenciación inducida por el factor
SDF-1ª y migración de estas células.
Por otro lado, C3a junto con otros
componentes del complemento como:
C5a y C5b67 inducen a los monocitos y
neutrófilos a que se adhieran al endotelio
para que inicie su extravasación y migren
al sitio de infección.
3.1.1. Estructura de C3a
Es un pentapéptido conformado por
Leucina, Glicina, Leucina, Alanina,
Arginina.
C3a posee dos terminales: un N-terminal
y un C-terminal. Se ha propuesto que la
porción N-terminal y la región del núcleo
unida a disulfuro en C3a intacto sirven
principalmente para estabilizar la

4. conformación ordenada en la región C-
terminal. (7)
Es decir, N terminal es la parte constante
que brinda estabilidad al péptido.
La modificación en N terminal de estos
péptidos con sustancias hidrofóbicas
como 9-fluorenil-etiloxicarbonil o un
acriolil-amino hexano causa un efecto
potenciador antagonista de C3a (8)
3.2 Función de C5a
Cuando se activan los TLR por PAMP
(Patrones moleculares asociados a
patógenos), por C5a, péptidos
bacterianos, virus, hongos y cualquier
otro agente extraño que active el
complemento y la proteólisis de C5,
causaran una regulación de la expresión
de las moléculas de adhesión y
quimiorreceptores. Además, promueven
el reclutamiento de leucocitos hacia los
sitios de infección.(1)
Se ha estudiado que C5a cumple
funciones similares a C3a, pero la
diferencia radica en que la estructura de
esta varia y también esta última produce
efectos más potentes que C3a y las otras
citocinas que componen el sistema del
complemento incluyendo las
anafilotoxinas.
No obstante, una función que caracteriza
a la anafilotoxina C5a es la degranulación
de los mastocitos y así la liberación de los
mediadores intracelulares como la
histamina.(3)
C5a ejerce numerosos efectos dañinos y
ha sido descrito como mediador
inflamatorio clave tanto en las
enfermedades inflamatorias agudas como
crónicas, y recientemente también en el
cáncer. La formación de MAC
desempeña un papel clave en la
enfermedad hemoglobinuria paroxística
nocturna (PNH) y un papel perjudicial en
las enfermedades que implican las
enfermedades endoteliales y epiteliales
del riñón y el evento hemolítico. (9)
3.2.1 Estructura de C5a
De C5a el más estudiado de los
fragmentos es 74-79 aminoácido
polipeptídico a pesar de que la
anafilotoxinas clásica se designa a la
forma C5a des-Arg. (7) No obstante
presentan características parecidas.
El C5a del humano tiene un N unido a un
sitio de glicosilación que no se encuentra
en ninguna forma de C5 de otras especies.
Una publicación reciente sobre la
estructura cristalina de C5a des-Arg
describe que tiene un núcleo de tres
hélices con un dominio N-terminal que
adopta diferentes formas.(7)
3.3 Funciones de C4a
En cuanto a función C4a es la
anafilotoxina con menor participación.
Al igual que los anteriores componentes
del complemento, C4a participa en la
reclutación de leucocitos, quimiotaxis, y

5. liberación de mediadores celulares, pero
nuevos estudios han observado que este
componente participa en la inhibición de
la quimiotaxis y la secreción de sus
compañeros C3a y C5a participando
como regulador de la actividad
inflamatoria y en la hipersensibilidad.
(10)
3.3.1 Estructura de C4a
A diferencia de C3a y C5a, C4a parece no
tener una función representativa en
humanos y ha sido reportado mayormente
como mediador de daño en el oído
interno.(11)
Es decir, se estima que media
inflamaciones del oído interno como la
otitis y otras reacciones inmunológica en
el canal auditivo.
C4a también parece compartir gamas de
actividades antimicrobianas con C3a (12)
3.4 Relación de las anafilotoxinas
con enfermedades
C5a ejerce numerosos efectos dañinos y
ha sido descrito como mediador
inflamatorio clave tanto en las
enfermedades inflamatorias agudas como
crónicas, y recientemente también en el
cáncer. La formación de MAC
desempeña un papel clave en la
enfermedad paroxística de la
hemoglobinuria nocturna (PNH) y un
papel perjudicial en las enfermedades que
implican las enfermedades renales
endoteliales y epiteliales y los eventos
hemolíticos.(13)
Se encontró que la proteína C3a del
complemento se expresaba en pacientes
con SCCP (P <0,05) en comparación con
sujetos con buena salud o sujetos con
cáncer de próstata. (14)
La degranulación excesiva de
granulocitos por efecto indirecto de las
anafilotoxinas puede conllevar a un
estado de hiperreactividad alérgica
denominado Anafilaxia. (14)
3.5 Conclusiones
Las anafilotoxinas son péptidos
sumamente importantes en la respuesta
inflamatoria, defienden contra agentes
microbianos e inducen los signos de la
inflamación local que si no se trata a
tiempo puede causar una respuesta
exacerbada denominada Anafilaxia. Son
las que representan la mayor parte de las
características del complemento tales
como: opzonización, reclutación de
leucocitos, degranulación de mastocitos y
liberador de mediadores de la inflamación
como la histamina.
Las anafilotoxinas que encontramos son 3
principalmente: C3a, C4a y C5a, las
cuales escinden o provienen de
glucoproteínas del complemento como
son C3, C4 y C5 las cuales se activan
junto con el complemento por medio de
dos vías: la vía clásica, que es estimulada
por la relación de los anticuerpos y las

6. proteínas del complemento; y la vía
alternativa que se activa mediante la
estimulación de C3 por sustancias de la
membrana bacteriana.
La anafilotoxina más potente es C5a
mientras que C4a es la que menos
interviene, pero se ha llegado a
determinar que puede intervenir en la
inhibición de sus compañeras.
Por último, se sabe que las anafilotoxinas
tienen íntima relación con enfermedades
hemolíticas, en el cáncer de pene y
directamente con la anafilaxia.
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