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Leucocitos polimorfonucleares y estallido respiratorio UNIVERSIDAD VERACRUZANA FACULTAD DE MEDICINA “  MIGUEL ALEMÁN VALDES” LEUCOCITOS POLIMORFONUCLEARES Y ESTALLIDO RESPIRATORIO IMNUNOLOGÍA  304 H. VERACRUZ, VER., A 4 DE NOVIEMBRE DE 2008.
Leucocitos polimorfonucleares y estallido respiratorio
Objetivo Comprender el mecanismo por el cual, los neutrófilos protegen al organismo de infecciones.
Antecedentes históricos Ifat Rubin-Bejerano   Descubrió que 1,6-beta-glucano) e superficie de hongos es reconocida específicamente por neutrófilos.
Constituyen del 60-70% de los leucocitos en sangre. Característico núcleo multilobulado con gránulos almacenados en su citoplasma. Los gránulos almacenan agentes bactericidas y lizosimas
1, mieloblasto; 2, promielocito; 3, megacariocito; 4, neutrófilo mielocito; 5, neutrófilo metamielocito joven; 6, neutrófilo metamielocito banda; 7, neutrófilo polimorfonuclear; 8, mielocito eosinófilo; 9, eosinófilo metamielocito; 10, eosinófilo polimorfonuclear; 11, mielocito basófilo; 12, basófilo polimorfonuclear; 13-16, etapas de fomación del monociti
Tipos de gránulos: AZURÓFILOS:  Etapa promielocito Contienen enzima antibacteriana llamada mieloperoxidasa, así como muchas enzimas lisosómicas y otras proteínas.
GRÁNULOS ESPECÍFICOS: Etapa de mielocito Proteínas antibacterianas solubles llamadas lisozima y lactoferrina GRÁNULOS DE GELATINASA:  Etapa metamielocito Enzima gelatinasa
Gránulos azurófilos Gránulos específicos Gránulos de gelatinasa PROTEÍNAS SOLUBLES Proteínas  microbicidas Mieloperoxidasa Lisozima Defensinas Lisozima Otras enzimas Hidrolasas ácidas lisosómicas Elastasa Catepsina G Proteinasa 3 Azurocidina Colagenasa Gelatinasa Gelatinasa Otras proteínas Lactoferrina B2-Microglobulina Proteína fijadora de vitamina B12
Gránulos azurófilos Gránulos específicos Gránulos de gelatinasa Proteínas de la membrana Receptores de: Proteínas del complemento (CR3) Quimiocinas Péptidos N-Formilo Laminina Vitronectina Proteínas del complemento (CR1) Inmunoglobulina  Otras proteínas CD63 Mac-1  Mac-1
El RE rugoso y el aparato de Golgi sintetizan los gránulos. Éstos organelos desaparecen en los neutrófilos maduros Los neutrófilos no se pueden replicar Crecen en la médula ósea y se retienen ahí durante 5 días como reserva
Se liberan a la corriente circulatoria Un adulto tiene aprox. 50 mil millones de neutrófilos en la circulación Mueren por apoptosis en menos de 12 horas después de ingresar a la sangre. Una vez liberados en sangre circulan continuamente.
Si el recorrido lleva a los neutrófilos a un sitio de lesión o infección, éstos se adhieren al endotelio de las vénulas poscapilares locales, migran a través de las paredes vasculares e invaden los tejidos afectados. El proceso mediante el cual se adhieren a la pared vascular, se llama marginación y consta de 3 fases.
FASE MEDIADA POR SELECTINA: Cuando un neutrófilo colisiona con la pared vascular se activan las moléculas de selectina P y E en las células endoteliales para enlazar las mucinas de las superficies de los neutrófilos. L-selectina se enlaza a su propio conjunto de mucinas blanco sobre la superficie endotelial activada.
El deslizamiento del neutrófilo por la pared vascular, lo expone a factores quimiotácticos de leucocitos, los cuales se expresan por el endotelio activado o se difunden al interior de la sangre desde la lesión. Éstos factores se fijan a receptores sobre la superficie del neutrófilo y desencadenan la segunda fase.
FASE DE ACTIVACIÓN: Cada factor quimiotáctico de leucocito es reconocido por un receptor específico sobre la superficie leucocitaria. Todos éstos receptores pertenecen a la familia de receptores 7-transmembrana (Polipéptido simple enredado a través de la membrana plasmática 7 veces)
El efecto más importante de los factores quimiotácticos consiste en inducir cambios en las conformaciones de las integrinas sobre la superficie del leucocito, las cuales le permiten enlazar ligandos de glicoproteína específicos sobre el endotelio.
Factores quimiotácticos principales de leucocito Endógenos -Fragmentos de fibrina -Fragmentos de colágena -Derivados del complemento (especialmente C5a) -Quimiocinas -Factor activador de plaquetas -Leucotrieno B4 -Prostaglandina D2 Exógenos Oligopéptidos N-Formilados (o sea, N-formilmetionilo o N-formilnorleucilo
FASE MEDIADA POR INTEGRINAS: Una vez adheridos, los neutrófilos se insinúan activamente entre las células endoteliales para migrar al exterior de la vénula y al interior del tejido adyacente, en un proceso llamado emigración. Después, con movimientos amiboides se desplazan de acuerdo al gradiente de concentración quimiotactico hasta llegar al foco de infección o lesión.
 
 
Al llegar al sitio de lesión, se comienza el proceso de englobamiento de bacterias, desechos celulares y partículas de materia extrañas en el área. Macromoléculas individuales o partículas submicrocópicas, como los virus, que enlazan a un receptor individual, pueden incorporarse al interior de la célula por medio de endocitosis mediada por receptor.
Partículas más grandes como bacterias, sufren de fagocitosis. Algunos tipos de bacterias no interactúan con algún receptor celular eficazmente y no pueden fagocitarse directamente. La fagocitosis se puede aumentar mediante opsoninas, que son proteínas que recubren las superficies de las partículas. Las opsoninas más importantes son las derivadas del complemento y las inmunoglobulinas.
 
El fagocito tiene receptores para la proteína opsonina, que al recubrir la partícula blanco, permite el englobamiento mediado por el receptor. Las partículas englobadas por un neutrófilo se contienen al inicio dentro de vacuolas rodeadas por membranas llamadas fagosomas.
 
DSEGRANULACIÓN: Gránulos almacenados en el citoplasma, comienzan a fusionarse con cada fagosoma, para vaciar su contenido al interior de su luz. La célula también acidifica al fagosoma al bombear iones hidrógeno a su interior; esto promueve la hidrólisis del blanco de manera directa y aumenta la actividad de muchas enzimas granulosas.
 
Después de la fagocitosis, se produce un aumento pronunciado transitorio en el consumo de oxígeno por el neutrófilo, llamado ESTALLIDO RESPIRATORIO. Pude persistir hasta por 3 horas Se debe a las vías microbicidas de oxidación.  Éstas proporcionan algunos de los efectos antimicrobianos más importantes de neutrófilo.
Una familia de potentes oxidasas dependientes de NADPH fijas a las membranas de los gránulos, hacen proyección al interior de la luz de las vacuolas fagocíticas después de la granulación. Las oxidasas actúan mediante la conversión del oxígeno molecular en oxigeno simple muy reactivo, que se dismuta espontáneamente para formar peróxido de hidrógeno.
En presencia de la mieloperoxidasa (5% del peso seco de un neutrófilo), el peróxido de hidrógeno se combina con iones cloruro para formar ácido hipocloroso, que se consume casi de inmediato al oxidar aminas, tioles, ác. nucléicos, proteínas en la partícula blanco. Una porción sustancial reacciona para formar cloraminas orgánicas, un tipo de oxidantes menos potentes pero de mayor duración.
La muerte por oxidación se debe producir también por una segunda vía que incluye la producción del óxido nítrico. Al activarse, los neutrófilos expresan una enzima llamada óxido nítrico sintasa inducible, que puede generar NO a partir de la arginina y el O2 molecular.
 
Los tipos de lesiones que atraen neutrófilos al tejido, generalmente tienen efectos locales que les permite ser denominadas como inflamaciones agudas. La primera oleada de neutrófilos invasores se detecta a los 30 min. Posteriores a una lesión aguda.
Las células se acumulan y alcanzan valores significativo en un plazo de 8 a 10 horas. Continuarán llegando células hasta que cese la producción de señales quimiotácticas.  En infecciones agudas se producirán neutrófilos en la médula ósea de manera espectacular. Muchos neutrófilos mueren en el sitio de inflamación.
Puede que al morir, liberen enzimas que produzcan licuefacción de células del huésped vecinas y de material extraño, lo que forma un residuo viscoso llamado  pus . Puede escapar el contenido de lo gránulos accidentalmente durante la fagocitosis, ya que a veces la desgranulacion se inicia antes de haber englobado por completo la partícula. Desgranulación extracelular.
 
Importancia médica Los neutrófilos son sumamente eficientes para matar ciertas bacterias, y su capacidad para digerir desechos celulares y partículas de materia exógena proporciona un primer paso importante en el proceso de reparación.
La liberación extracelular del contenido de los gránulos conlleva el riesgo de lesiones graves en los tejidos huésped, y desempeña una función notable en la patogenia de varias enfermedades. Gota, algunos tipos de glomerulonefritis y artritis autoinmunitaria.
Conclusiones Los neutrófilos son atraídos por un número limitado d estímulos que generalmente indican una lesión tisular. Hay continuamente gran cantidad de neutrófilos circulantes en sangre, y pueden movilizarse sin demora en grandes cantidades. Cuando son llamados a acción, tienen un repertorio limitado de respuestas posibles, que consisten principalmente en fagocitosis y descarga intra o extracelular del contenido de sus gránulos.
Bibliografía Stites, Terr, Parslow.  Inmunología básica y clínica.  9ª Edición, Editorial Manual moderno.

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  • 1. Leucocitos polimorfonucleares y estallido respiratorio UNIVERSIDAD VERACRUZANA FACULTAD DE MEDICINA “ MIGUEL ALEMÁN VALDES” LEUCOCITOS POLIMORFONUCLEARES Y ESTALLIDO RESPIRATORIO IMNUNOLOGÍA 304 H. VERACRUZ, VER., A 4 DE NOVIEMBRE DE 2008.
  • 2. Leucocitos polimorfonucleares y estallido respiratorio
  • 3. Objetivo Comprender el mecanismo por el cual, los neutrófilos protegen al organismo de infecciones.
  • 4. Antecedentes históricos Ifat Rubin-Bejerano Descubrió que 1,6-beta-glucano) e superficie de hongos es reconocida específicamente por neutrófilos.
  • 5. Constituyen del 60-70% de los leucocitos en sangre. Característico núcleo multilobulado con gránulos almacenados en su citoplasma. Los gránulos almacenan agentes bactericidas y lizosimas
  • 6. 1, mieloblasto; 2, promielocito; 3, megacariocito; 4, neutrófilo mielocito; 5, neutrófilo metamielocito joven; 6, neutrófilo metamielocito banda; 7, neutrófilo polimorfonuclear; 8, mielocito eosinófilo; 9, eosinófilo metamielocito; 10, eosinófilo polimorfonuclear; 11, mielocito basófilo; 12, basófilo polimorfonuclear; 13-16, etapas de fomación del monociti
  • 7. Tipos de gránulos: AZURÓFILOS: Etapa promielocito Contienen enzima antibacteriana llamada mieloperoxidasa, así como muchas enzimas lisosómicas y otras proteínas.
  • 8. GRÁNULOS ESPECÍFICOS: Etapa de mielocito Proteínas antibacterianas solubles llamadas lisozima y lactoferrina GRÁNULOS DE GELATINASA: Etapa metamielocito Enzima gelatinasa
  • 9. Gránulos azurófilos Gránulos específicos Gránulos de gelatinasa PROTEÍNAS SOLUBLES Proteínas microbicidas Mieloperoxidasa Lisozima Defensinas Lisozima Otras enzimas Hidrolasas ácidas lisosómicas Elastasa Catepsina G Proteinasa 3 Azurocidina Colagenasa Gelatinasa Gelatinasa Otras proteínas Lactoferrina B2-Microglobulina Proteína fijadora de vitamina B12
  • 10. Gránulos azurófilos Gránulos específicos Gránulos de gelatinasa Proteínas de la membrana Receptores de: Proteínas del complemento (CR3) Quimiocinas Péptidos N-Formilo Laminina Vitronectina Proteínas del complemento (CR1) Inmunoglobulina Otras proteínas CD63 Mac-1 Mac-1
  • 11. El RE rugoso y el aparato de Golgi sintetizan los gránulos. Éstos organelos desaparecen en los neutrófilos maduros Los neutrófilos no se pueden replicar Crecen en la médula ósea y se retienen ahí durante 5 días como reserva
  • 12. Se liberan a la corriente circulatoria Un adulto tiene aprox. 50 mil millones de neutrófilos en la circulación Mueren por apoptosis en menos de 12 horas después de ingresar a la sangre. Una vez liberados en sangre circulan continuamente.
  • 13. Si el recorrido lleva a los neutrófilos a un sitio de lesión o infección, éstos se adhieren al endotelio de las vénulas poscapilares locales, migran a través de las paredes vasculares e invaden los tejidos afectados. El proceso mediante el cual se adhieren a la pared vascular, se llama marginación y consta de 3 fases.
  • 14. FASE MEDIADA POR SELECTINA: Cuando un neutrófilo colisiona con la pared vascular se activan las moléculas de selectina P y E en las células endoteliales para enlazar las mucinas de las superficies de los neutrófilos. L-selectina se enlaza a su propio conjunto de mucinas blanco sobre la superficie endotelial activada.
  • 15. El deslizamiento del neutrófilo por la pared vascular, lo expone a factores quimiotácticos de leucocitos, los cuales se expresan por el endotelio activado o se difunden al interior de la sangre desde la lesión. Éstos factores se fijan a receptores sobre la superficie del neutrófilo y desencadenan la segunda fase.
  • 16. FASE DE ACTIVACIÓN: Cada factor quimiotáctico de leucocito es reconocido por un receptor específico sobre la superficie leucocitaria. Todos éstos receptores pertenecen a la familia de receptores 7-transmembrana (Polipéptido simple enredado a través de la membrana plasmática 7 veces)
  • 17. El efecto más importante de los factores quimiotácticos consiste en inducir cambios en las conformaciones de las integrinas sobre la superficie del leucocito, las cuales le permiten enlazar ligandos de glicoproteína específicos sobre el endotelio.
  • 18. Factores quimiotácticos principales de leucocito Endógenos -Fragmentos de fibrina -Fragmentos de colágena -Derivados del complemento (especialmente C5a) -Quimiocinas -Factor activador de plaquetas -Leucotrieno B4 -Prostaglandina D2 Exógenos Oligopéptidos N-Formilados (o sea, N-formilmetionilo o N-formilnorleucilo
  • 19. FASE MEDIADA POR INTEGRINAS: Una vez adheridos, los neutrófilos se insinúan activamente entre las células endoteliales para migrar al exterior de la vénula y al interior del tejido adyacente, en un proceso llamado emigración. Después, con movimientos amiboides se desplazan de acuerdo al gradiente de concentración quimiotactico hasta llegar al foco de infección o lesión.
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  • 22. Al llegar al sitio de lesión, se comienza el proceso de englobamiento de bacterias, desechos celulares y partículas de materia extrañas en el área. Macromoléculas individuales o partículas submicrocópicas, como los virus, que enlazan a un receptor individual, pueden incorporarse al interior de la célula por medio de endocitosis mediada por receptor.
  • 23. Partículas más grandes como bacterias, sufren de fagocitosis. Algunos tipos de bacterias no interactúan con algún receptor celular eficazmente y no pueden fagocitarse directamente. La fagocitosis se puede aumentar mediante opsoninas, que son proteínas que recubren las superficies de las partículas. Las opsoninas más importantes son las derivadas del complemento y las inmunoglobulinas.
  • 24.  
  • 25. El fagocito tiene receptores para la proteína opsonina, que al recubrir la partícula blanco, permite el englobamiento mediado por el receptor. Las partículas englobadas por un neutrófilo se contienen al inicio dentro de vacuolas rodeadas por membranas llamadas fagosomas.
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  • 27. DSEGRANULACIÓN: Gránulos almacenados en el citoplasma, comienzan a fusionarse con cada fagosoma, para vaciar su contenido al interior de su luz. La célula también acidifica al fagosoma al bombear iones hidrógeno a su interior; esto promueve la hidrólisis del blanco de manera directa y aumenta la actividad de muchas enzimas granulosas.
  • 28.  
  • 29. Después de la fagocitosis, se produce un aumento pronunciado transitorio en el consumo de oxígeno por el neutrófilo, llamado ESTALLIDO RESPIRATORIO. Pude persistir hasta por 3 horas Se debe a las vías microbicidas de oxidación. Éstas proporcionan algunos de los efectos antimicrobianos más importantes de neutrófilo.
  • 30. Una familia de potentes oxidasas dependientes de NADPH fijas a las membranas de los gránulos, hacen proyección al interior de la luz de las vacuolas fagocíticas después de la granulación. Las oxidasas actúan mediante la conversión del oxígeno molecular en oxigeno simple muy reactivo, que se dismuta espontáneamente para formar peróxido de hidrógeno.
  • 31. En presencia de la mieloperoxidasa (5% del peso seco de un neutrófilo), el peróxido de hidrógeno se combina con iones cloruro para formar ácido hipocloroso, que se consume casi de inmediato al oxidar aminas, tioles, ác. nucléicos, proteínas en la partícula blanco. Una porción sustancial reacciona para formar cloraminas orgánicas, un tipo de oxidantes menos potentes pero de mayor duración.
  • 32. La muerte por oxidación se debe producir también por una segunda vía que incluye la producción del óxido nítrico. Al activarse, los neutrófilos expresan una enzima llamada óxido nítrico sintasa inducible, que puede generar NO a partir de la arginina y el O2 molecular.
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  • 34. Los tipos de lesiones que atraen neutrófilos al tejido, generalmente tienen efectos locales que les permite ser denominadas como inflamaciones agudas. La primera oleada de neutrófilos invasores se detecta a los 30 min. Posteriores a una lesión aguda.
  • 35. Las células se acumulan y alcanzan valores significativo en un plazo de 8 a 10 horas. Continuarán llegando células hasta que cese la producción de señales quimiotácticas. En infecciones agudas se producirán neutrófilos en la médula ósea de manera espectacular. Muchos neutrófilos mueren en el sitio de inflamación.
  • 36. Puede que al morir, liberen enzimas que produzcan licuefacción de células del huésped vecinas y de material extraño, lo que forma un residuo viscoso llamado pus . Puede escapar el contenido de lo gránulos accidentalmente durante la fagocitosis, ya que a veces la desgranulacion se inicia antes de haber englobado por completo la partícula. Desgranulación extracelular.
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  • 38. Importancia médica Los neutrófilos son sumamente eficientes para matar ciertas bacterias, y su capacidad para digerir desechos celulares y partículas de materia exógena proporciona un primer paso importante en el proceso de reparación.
  • 39. La liberación extracelular del contenido de los gránulos conlleva el riesgo de lesiones graves en los tejidos huésped, y desempeña una función notable en la patogenia de varias enfermedades. Gota, algunos tipos de glomerulonefritis y artritis autoinmunitaria.
  • 40. Conclusiones Los neutrófilos son atraídos por un número limitado d estímulos que generalmente indican una lesión tisular. Hay continuamente gran cantidad de neutrófilos circulantes en sangre, y pueden movilizarse sin demora en grandes cantidades. Cuando son llamados a acción, tienen un repertorio limitado de respuestas posibles, que consisten principalmente en fagocitosis y descarga intra o extracelular del contenido de sus gránulos.
  • 41. Bibliografía Stites, Terr, Parslow. Inmunología básica y clínica. 9ª Edición, Editorial Manual moderno.