QUIMIOTAXIS:
PROCESO POR EL CUAL LOS LEUCOCITOS SON ATRAIDOS A LA
VECINDAD DE LOS AGENTES INVASORES
María Morales Cobeña1
Dr. Jorge Cañarte Alcívar2
1. Autora: Estudiante de la Facultad de Medicina en la
Universidad Técnica de Manabí
2. Coautor: Docente en la Universidad Técnica de Manabí
INTRODUCCIÓN
La inflamación es un proceso
tisular constituido por una serie
de fenómenos moleculares,
celulares y vasculares de
finalidad defensiva frente a
agresiones físicas, químicas o
biológicas. Los aspectos básicos
que se destacan en el proceso
inflamatorio son en primer
lugar, la focalización de la
respuesta, que tiende a
circunscribir la zona de lucha
contra el agente agresor. En
segundo lugar, la respuesta
inflamatoria es inmediata, de
urgencia y, por tanto,
preponderantemente
inespecífica, aunque puede
favorecer el desarrollo posterior
de una respuesta específica. En
tercer lugar, el foco inflamatorio
atrae a las células inmunes de
los tejidos cercanos. Las
alteraciones vasculares van a
permitir, además, la llegada
desde la sangre de moléculas
inmunes. 1,2,3
Clásicamente la inflamación se
ha considerado integrada por los
cuatros signos de Celso: Calor,
Rubor, Tumor y Dolor. Como
veremos posteriormente, el
calor y rubor se deben a las
alteraciones vasculares que
determinan una acumulación
sanguínea en el foco. El tumor
se produce por el edema y
acúmulo de células inmunes,
mientras que el dolor es
producido por la actuación de
determinados mediadores sobre
las terminaciones nerviosas del
dolor, siendo estos signos y
síntomas, las derivaciones de
sucesos bioquímicos provocados
por lo que se conoce como
infección, al tener la presencia
de materiales extraño, es decir,
que no son del organismo o no
pertenecen a un lugar
determinado. Una de las
características más importantes
o que resaltan de la inflamación
es la producción de leucocitos
desde la sangre hacia el tejido
que ha sido afectado.4
Las células que participan en el
proceso inflamatorio agudo son:
1. LPMN (Leucocitos
polimorfo nuclear): de tipo
neutrófilo; se caracteriza por
un núcleo lobulado; en su
citoplasma hay muchos
lisosomas responsables de
destruir al agente agresor.
Además de fagocitar realiza
funciones quimiotácticas
para los monocitos y
linfocitos. Es de vida muy
corta (24 hr), es la primera
línea de defensa, es el que
más fagocita y produce
radicales libres.
2. Plaquetas: regulan la
permeabilidad en el vaso;
regula la proliferación de las
células mesenquimáticas.
Tiene gránulos, donde hay
serotonina, calcio, ADP.
3. Monocitos: se denominan
así dentro del vaso, pero
cuando sale se transforma en
un macrófago; se encuentra
en la inflamación aguda y
crónica, pero es más
abundante en esta última.
Los glóbulos blancos o
leucocitos son una parte muy
importante del sistema
inmunológico. Su función es
proteger
el organismo de infecciones
producidas por gérmenes. Son
una especie de guerreros que
flotan en tu sangre esperando
poder atacar a invasores, como
los virus y las bacterias. Hay
muchos tipos de glóbulos
blancos y cada uno de ellos tiene
tareas específicas. Hay linfocitos
T y linfocitos
B, monocitos y granulocitos.
Los glóbulos blancos pueden
atravesar las paredes de los
capilares (los más diminutos
vasos sanguíneos) para atacar,
destruir y consumir a los
gérmenes invasores. Los
granulocitos contienen
pequeños gránulos en su
citoplasma o materia celular, y
pueden clasificarse como
neutrófilos, basófilos y
Eosinófilos.5
Estos leucocitos, en el individuo,
funcionan como primera línea de
defensa, que van a destruir todo
tipo de microorganismo y dando
comienzo a la reparación tisular.
QUIMIOTAXIS
La migración de los neutrófilos a
un foco infeccioso viene siendo
observada por los
investigadores desde hace casi
un siglo, pero el proceso no ha
llegado a dilucidarse del todo.
Los neutrófilos parecen moverse
al azar en los tejidos normales,
pero cuando se enfrentan a un
estímulo quimiotáctico
interrumpen su movimiento
fortuito, pudiendo dirigirse
directamente al estímulo. Este
proceso de movimiento dirigido
inducido por un estímulo recibe
el nombre de quimiotaxis. Al
igual que la quimiotaxis del
fagocito mononucleado, el
proceso entraña una alteración
del flujo citoplásmico en el
estado gel-sol de la membrana.
No hay duda de que existen
receptores de superficie
celulares que influyen en
semejante movimiento
dirigido.6,12
Entre las sustancias
quimiotácticas que van a atraer
a los fagocitos se encuentran los
productos microbianos, los
elementos de los leucocitos y de
las células tisulares que se
encuentren dañadas y los
péptidos liberados del
complemento, un sistema de
defensa del huésped. Si bien los
leucocitos van a actuar como
células de defensa en la
inflamación, cualquier anomalía
en la función de los mismos
aumentará considerablemente
las posibilidades de prolongar la
inflamación y el riesgo de
infección.7
ALTERACIONES DE LA
QUIMIOTAXIS
Son situaciones en las que la
salida de los leucocitos del
torrente circulatorio no se
realiza con la debida rapidez o,
directamente, no salen, y
pueden ser debidas a:
- Alteraciones en la
estimulación de los
leucocitos: por los
factores quimiotácticos,
estos factores funcionan
de forma correcta pero no
estimulan a los leucocitos
para que abandonen el
torrente circulatorio.
- Alteración de los
factores
quimiotácticos: en este
caso son los factores que
deben estimular al
leucocito los que se
encuentran en mal estado,
no pudiendo llevar a cabo
su función.8
- Inhibición del
quimiotactismo:
sustancia en el plasma
sanguíneo que alteran la
función normal.9
ACTIVACIÓN LEUCOCITARIA
Producida por la acción de los
factores quimiotácticos y otras
sustancias como ser receptores
Toll, receptores de citocinas de
fragmentos del complemento e
inmunoglobulinas sobre los
leucocitos promoviendo la
fagocitosis dando lugar a:
a) Producción de metabolitos
del ácido araquidónico
b) Degranulación y secreción de
enzimas lisosómicas
c) Secreción de citocinas y
aumento de la expresión de las
moléculas de adhesión y de la
avidez de las integrinas.10
DEFECTOS DE LA
FUNCIÓN LEUCOCITARIA
Los defectos de la función
leucocitaria (en cualquier
estadio desde la adhesión al
endotelio a la actividad
microbicida) interfieren en la
inflamación y aumentan de
forma importante la
predisposición a la infección.
Los defectos, genéticos o
adquiridos, son:
- Déficits genéticos en
moléculas de adhesión:
el déficit en la adhesión
del leucocito de tipo 1 se
debe a una síntesis
defectuosa de las
integrinas β2 (LFA-1 y
Mac-1); el déficit de tipo 2
se debe a un defecto en el
metabolismo de la fucosa
que da lugar a una pérdida
de sialil-Lewis X (ligando
de selectina E y P).
- Déficits genéticos en la
formación del
fagolisosoma: en el
síndrome de Chédiak-
Higashi, los neutrófilos
tienen una fusión
aberrante de los orgánulos
con un reparto defectuoso
de enzimas lisosómicas a
los fagosomas.
- Defectos genéticos en
la actividad
microbicida: en la
enfermedad
granulomatosa crónica,
hay defectos hereditarios
en la NADPH-oxidasa, lo
que da lugar a un defecto
en el estallido respiratorio,
la producción de
superóxido y H2O2, y el
mecanismo bactericida de
la MPO.
- Deficiencias adquiridas
del neutrófilo: la llamada
neutropenia es la causa
clínica más frecuente de
defectos del leucocito;
puede deberse a la
quimioterapia del cáncer o
a un tumor metastásico
que reemplaza a la
médula ósea normal.11,14
FACTORES
QUIMIOTÁCTICOS
Los factores quimiotácticos son
sustancias químicas que atraen
o repelen a las células. El
término se refiere
especialmente a los factores
liberados como resultado del
daño celular, la invasión
microbiana o la actividad
inmunitaria, que atraen a
leucocitos, macrófagos u otras
células al sitio de la infección o
afrenta.13
Los factores quimiotácticos
pueden ser endógenos
(derivados de la activación de la
respuesta inmune innata) o
exógenos (productos de los
microorganismos).15
1. Agentes exógenos: los
más comunes son los
productos bacterianos.
2. Agentes endógenos:
1. Los componentes del
sistema complemento.
(5)
2. Los productos de la vía
de la lipoxigenasa.
(leucotrieno b4)
3. Las citocinas.
(quimiocinas).
Los leucocitos se mueven,
tendiendo un pseudópodo que
tira del resto de la célula en la
dirección de la extensión. Los
leucocitos que migran en los
tejidos encuentran patrones
complejos de múltiples señales
de quimioatracción, algunas de
ellas endógenas y otras
procedentes del agente
causante de la lesión.
Además de estimular la
locomoción, muchos factores
quimiotácticos, especialmente
con concentraciones elevadas
de los mismos, inducen otras
respuestas en los leucocitos,
que se encuadran bajo la
denominación común de
activación leucocitaria.5,16,17
La función de los fagocitos
depende del movimiento de
estos en respuesta a estímulos
quimiotácticos, de la adhesión,
endocitosis, destrucción y
eliminación de partículas
ingeridas. La movilidad depende
de la integridad del
citoesqueleto y del sistema
contráctil.
Por otro lado, el proceso de
endocitosis va a depender de la
expresión de determinados
receptores de membrana, así
como de la fluidez de esta.18
En la marginación y migración
de los leucocitos a las células
endoteliales de manera
transitoria para luego adherirse
firmemente mediante la fijación
de moléculas complementarias
de adhesión a la superficie de las
células ya mencionadas,
además de favorecer este
proceso a los factores
quimiotácticos y citocinas.10
Referencias bibliográficas:
1. Gallin, JI. Inflammation. En: Paul, WE. (Ed.) Fundamental
Immunology. Raven Press, New York, 1989: 721-733.
2. Male, DK; Champion, B; Cooke, A; Owen, M. Cell troffic and
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London-New York 1991.
3. Roit, IM; Brostoff, J; Male, DK: Inmunología. 2ª ed. Barcelona:
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4. Arnais, A., Requeiro J. and Lopez, C. (1995). Inmunología.
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Editorial reverté, sa.
7. Tortora G, Funke B, Case C. Introducción a la Microbiología. 9th
ed. Madrid: Editorial Medica Panamericana; 2007
8. Técnicos Especialistas de Laboratorio Del Servicio Vasco de
Salud-osakidetza
9. MAD. Manual del Técnico Superior de Laboratorio de Análisis
Clínicos. Módulo I, Hematología y Bioquímica.
10. Zeballos López Lourdes. Revista de Actualización Clínica
Investiga. Versión impresa ISSN 2304-3768. Disponible en:
http://www.revistasbolivarianas.org.bo/scielo.php?scripy=sci_a
rttext&pid=S2304-37682011001000010&Ing=es
11. Mitchell Kumar. ABBAS Fausto Aster. Patología estructural
y funcional. 8th ed. Editorial Elsevier Saunders.
12. J. B. Miale. Hematología, Medicina de Laboratorio. Editorial
reverté, sa.
13. Chemotactic Factors. Biblioteca virtual en Salud. DeCS,
Descriptores en Ciencias de la Salud.
14. Kelley. Medicina Interna. 2da Edición. Editorial Médica
Panamericana
15. Fernández, S., Sempere Ortells, J. M., de la Calle, M.,
Manuel, F., & Vázquez Araujo, B. (2013). Bases fisiopatológicas
de la inflamación. Inmunología Aplicada.
16. María Teresa Rugeles López, Carlos Julio Montoya Guarín.
Inmunología, una ciencia activa. 2da Edición. Universidad de
Antioquía.
17. Alberto Flores Patricio. Tlalnepantla, Edo. México. Factores
quimiotácticos, infoinmuno.
18. Rosen F, Eibl M, Roifman C, Fischer A, Volanakis J, Aiuti F, et al.
Primary immunodeficiency diseases. Clin Exp Immunol
199;118:1-28.

Quimiotaxis

  • 1.
    QUIMIOTAXIS: PROCESO POR ELCUAL LOS LEUCOCITOS SON ATRAIDOS A LA VECINDAD DE LOS AGENTES INVASORES María Morales Cobeña1 Dr. Jorge Cañarte Alcívar2 1. Autora: Estudiante de la Facultad de Medicina en la Universidad Técnica de Manabí 2. Coautor: Docente en la Universidad Técnica de Manabí INTRODUCCIÓN La inflamación es un proceso tisular constituido por una serie de fenómenos moleculares, celulares y vasculares de finalidad defensiva frente a agresiones físicas, químicas o biológicas. Los aspectos básicos que se destacan en el proceso inflamatorio son en primer lugar, la focalización de la respuesta, que tiende a circunscribir la zona de lucha contra el agente agresor. En segundo lugar, la respuesta inflamatoria es inmediata, de urgencia y, por tanto, preponderantemente inespecífica, aunque puede favorecer el desarrollo posterior de una respuesta específica. En tercer lugar, el foco inflamatorio atrae a las células inmunes de los tejidos cercanos. Las alteraciones vasculares van a permitir, además, la llegada desde la sangre de moléculas inmunes. 1,2,3 Clásicamente la inflamación se ha considerado integrada por los cuatros signos de Celso: Calor, Rubor, Tumor y Dolor. Como veremos posteriormente, el calor y rubor se deben a las alteraciones vasculares que determinan una acumulación sanguínea en el foco. El tumor se produce por el edema y acúmulo de células inmunes, mientras que el dolor es producido por la actuación de determinados mediadores sobre las terminaciones nerviosas del dolor, siendo estos signos y síntomas, las derivaciones de sucesos bioquímicos provocados por lo que se conoce como infección, al tener la presencia de materiales extraño, es decir, que no son del organismo o no pertenecen a un lugar determinado. Una de las características más importantes
  • 2.
    o que resaltande la inflamación es la producción de leucocitos desde la sangre hacia el tejido que ha sido afectado.4 Las células que participan en el proceso inflamatorio agudo son: 1. LPMN (Leucocitos polimorfo nuclear): de tipo neutrófilo; se caracteriza por un núcleo lobulado; en su citoplasma hay muchos lisosomas responsables de destruir al agente agresor. Además de fagocitar realiza funciones quimiotácticas para los monocitos y linfocitos. Es de vida muy corta (24 hr), es la primera línea de defensa, es el que más fagocita y produce radicales libres. 2. Plaquetas: regulan la permeabilidad en el vaso; regula la proliferación de las células mesenquimáticas. Tiene gránulos, donde hay serotonina, calcio, ADP. 3. Monocitos: se denominan así dentro del vaso, pero cuando sale se transforma en un macrófago; se encuentra en la inflamación aguda y crónica, pero es más abundante en esta última. Los glóbulos blancos o leucocitos son una parte muy importante del sistema inmunológico. Su función es proteger el organismo de infecciones producidas por gérmenes. Son una especie de guerreros que flotan en tu sangre esperando poder atacar a invasores, como los virus y las bacterias. Hay muchos tipos de glóbulos blancos y cada uno de ellos tiene tareas específicas. Hay linfocitos T y linfocitos B, monocitos y granulocitos. Los glóbulos blancos pueden atravesar las paredes de los capilares (los más diminutos vasos sanguíneos) para atacar, destruir y consumir a los gérmenes invasores. Los granulocitos contienen pequeños gránulos en su citoplasma o materia celular, y pueden clasificarse como neutrófilos, basófilos y Eosinófilos.5 Estos leucocitos, en el individuo, funcionan como primera línea de defensa, que van a destruir todo tipo de microorganismo y dando comienzo a la reparación tisular. QUIMIOTAXIS La migración de los neutrófilos a un foco infeccioso viene siendo
  • 3.
    observada por los investigadoresdesde hace casi un siglo, pero el proceso no ha llegado a dilucidarse del todo. Los neutrófilos parecen moverse al azar en los tejidos normales, pero cuando se enfrentan a un estímulo quimiotáctico interrumpen su movimiento fortuito, pudiendo dirigirse directamente al estímulo. Este proceso de movimiento dirigido inducido por un estímulo recibe el nombre de quimiotaxis. Al igual que la quimiotaxis del fagocito mononucleado, el proceso entraña una alteración del flujo citoplásmico en el estado gel-sol de la membrana. No hay duda de que existen receptores de superficie celulares que influyen en semejante movimiento dirigido.6,12 Entre las sustancias quimiotácticas que van a atraer a los fagocitos se encuentran los productos microbianos, los elementos de los leucocitos y de las células tisulares que se encuentren dañadas y los péptidos liberados del complemento, un sistema de defensa del huésped. Si bien los leucocitos van a actuar como células de defensa en la inflamación, cualquier anomalía en la función de los mismos aumentará considerablemente las posibilidades de prolongar la inflamación y el riesgo de infección.7 ALTERACIONES DE LA QUIMIOTAXIS Son situaciones en las que la salida de los leucocitos del torrente circulatorio no se realiza con la debida rapidez o, directamente, no salen, y pueden ser debidas a: - Alteraciones en la estimulación de los leucocitos: por los factores quimiotácticos, estos factores funcionan de forma correcta pero no estimulan a los leucocitos para que abandonen el torrente circulatorio. - Alteración de los factores quimiotácticos: en este caso son los factores que deben estimular al leucocito los que se encuentran en mal estado, no pudiendo llevar a cabo su función.8 - Inhibición del quimiotactismo: sustancia en el plasma
  • 4.
    sanguíneo que alteranla función normal.9 ACTIVACIÓN LEUCOCITARIA Producida por la acción de los factores quimiotácticos y otras sustancias como ser receptores Toll, receptores de citocinas de fragmentos del complemento e inmunoglobulinas sobre los leucocitos promoviendo la fagocitosis dando lugar a: a) Producción de metabolitos del ácido araquidónico b) Degranulación y secreción de enzimas lisosómicas c) Secreción de citocinas y aumento de la expresión de las moléculas de adhesión y de la avidez de las integrinas.10 DEFECTOS DE LA FUNCIÓN LEUCOCITARIA Los defectos de la función leucocitaria (en cualquier estadio desde la adhesión al endotelio a la actividad microbicida) interfieren en la inflamación y aumentan de forma importante la predisposición a la infección. Los defectos, genéticos o adquiridos, son: - Déficits genéticos en moléculas de adhesión: el déficit en la adhesión del leucocito de tipo 1 se debe a una síntesis defectuosa de las integrinas β2 (LFA-1 y Mac-1); el déficit de tipo 2 se debe a un defecto en el metabolismo de la fucosa que da lugar a una pérdida de sialil-Lewis X (ligando de selectina E y P). - Déficits genéticos en la formación del fagolisosoma: en el síndrome de Chédiak- Higashi, los neutrófilos tienen una fusión aberrante de los orgánulos con un reparto defectuoso de enzimas lisosómicas a los fagosomas. - Defectos genéticos en la actividad microbicida: en la enfermedad granulomatosa crónica, hay defectos hereditarios en la NADPH-oxidasa, lo que da lugar a un defecto en el estallido respiratorio, la producción de superóxido y H2O2, y el mecanismo bactericida de la MPO.
  • 5.
    - Deficiencias adquiridas delneutrófilo: la llamada neutropenia es la causa clínica más frecuente de defectos del leucocito; puede deberse a la quimioterapia del cáncer o a un tumor metastásico que reemplaza a la médula ósea normal.11,14 FACTORES QUIMIOTÁCTICOS Los factores quimiotácticos son sustancias químicas que atraen o repelen a las células. El término se refiere especialmente a los factores liberados como resultado del daño celular, la invasión microbiana o la actividad inmunitaria, que atraen a leucocitos, macrófagos u otras células al sitio de la infección o afrenta.13 Los factores quimiotácticos pueden ser endógenos (derivados de la activación de la respuesta inmune innata) o exógenos (productos de los microorganismos).15 1. Agentes exógenos: los más comunes son los productos bacterianos. 2. Agentes endógenos: 1. Los componentes del sistema complemento. (5) 2. Los productos de la vía de la lipoxigenasa. (leucotrieno b4) 3. Las citocinas. (quimiocinas). Los leucocitos se mueven, tendiendo un pseudópodo que tira del resto de la célula en la dirección de la extensión. Los leucocitos que migran en los tejidos encuentran patrones complejos de múltiples señales de quimioatracción, algunas de ellas endógenas y otras procedentes del agente causante de la lesión. Además de estimular la locomoción, muchos factores quimiotácticos, especialmente con concentraciones elevadas de los mismos, inducen otras respuestas en los leucocitos, que se encuadran bajo la denominación común de activación leucocitaria.5,16,17 La función de los fagocitos depende del movimiento de estos en respuesta a estímulos quimiotácticos, de la adhesión, endocitosis, destrucción y eliminación de partículas ingeridas. La movilidad depende de la integridad del
  • 6.
    citoesqueleto y delsistema contráctil. Por otro lado, el proceso de endocitosis va a depender de la expresión de determinados receptores de membrana, así como de la fluidez de esta.18 En la marginación y migración de los leucocitos a las células endoteliales de manera transitoria para luego adherirse firmemente mediante la fijación de moléculas complementarias de adhesión a la superficie de las células ya mencionadas, además de favorecer este proceso a los factores quimiotácticos y citocinas.10
  • 7.
    Referencias bibliográficas: 1. Gallin,JI. Inflammation. En: Paul, WE. (Ed.) Fundamental Immunology. Raven Press, New York, 1989: 721-733. 2. Male, DK; Champion, B; Cooke, A; Owen, M. Cell troffic and inflammation. En: Advance Immunology. 2ª ed. Ed Gower London-New York 1991. 3. Roit, IM; Brostoff, J; Male, DK: Inmunología. 2ª ed. Barcelona: Salvat, 1992. 4. Arnais, A., Requeiro J. and Lopez, C. (1995). Inmunología. Madrid: Editorial Complutense, p.171. 5. Gayer G. Hertz M. Strauss S y Zissin R. Congenital anomalies of the spleen. Semin Ultrasound CT MRI 2006;27:358-369. 6. Alexander, J. W.; Good, R. A. Principios de inmunología clínica. Editorial reverté, sa. 7. Tortora G, Funke B, Case C. Introducción a la Microbiología. 9th ed. Madrid: Editorial Medica Panamericana; 2007 8. Técnicos Especialistas de Laboratorio Del Servicio Vasco de Salud-osakidetza 9. MAD. Manual del Técnico Superior de Laboratorio de Análisis Clínicos. Módulo I, Hematología y Bioquímica. 10. Zeballos López Lourdes. Revista de Actualización Clínica Investiga. Versión impresa ISSN 2304-3768. Disponible en: http://www.revistasbolivarianas.org.bo/scielo.php?scripy=sci_a rttext&pid=S2304-37682011001000010&Ing=es 11. Mitchell Kumar. ABBAS Fausto Aster. Patología estructural y funcional. 8th ed. Editorial Elsevier Saunders. 12. J. B. Miale. Hematología, Medicina de Laboratorio. Editorial reverté, sa. 13. Chemotactic Factors. Biblioteca virtual en Salud. DeCS, Descriptores en Ciencias de la Salud. 14. Kelley. Medicina Interna. 2da Edición. Editorial Médica Panamericana 15. Fernández, S., Sempere Ortells, J. M., de la Calle, M., Manuel, F., & Vázquez Araujo, B. (2013). Bases fisiopatológicas de la inflamación. Inmunología Aplicada. 16. María Teresa Rugeles López, Carlos Julio Montoya Guarín. Inmunología, una ciencia activa. 2da Edición. Universidad de Antioquía.
  • 8.
    17. Alberto FloresPatricio. Tlalnepantla, Edo. México. Factores quimiotácticos, infoinmuno. 18. Rosen F, Eibl M, Roifman C, Fischer A, Volanakis J, Aiuti F, et al. Primary immunodeficiency diseases. Clin Exp Immunol 199;118:1-28.