7/21/2019 Fagocitosis TRABAJO

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FAGOCITOSIS

GINO FRANCESCO OLIVIERILUIS RUBIANO OROZCO

XIMENA RODRIGUEZ

UNIVERSIDAD POPULAR DEL CESARDEPARTAMENTO DE MICROBIOLOGÍA

FACULTAD DE LA SALUDVALLEDUPAR

(CESAR)

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INTRODUCCION

Cuando un agente agresor sobrepasa las barreras naturales constituidas por la piel y las

mucosas, un Segundo mecanismo de defensa entra en acción; la fagocitosis.

Esta función es ejercida por los macrófagos y los granulocitos entre los cuales los

polimorfonucleares neutrófilos (PMN), participan con mayor actividad en el proceso. Los

eosinófilos fagocitan complejos inmunes y posiblemente los basófilos fagocitan algunas

partículas virales. Además, existe un sistema fagocitario constituido por células fijas, que

se encuentran integrando el sistema llamado monolito-macrófago o reticuloendotelial

ubicado en el hígado, bazo, ganglios linfáticos, medula ósea, etc. 

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Fagocitosis 

El proceso de fagocitosis.

La fagocitosis (del griego  phagein, "comer" y kytos, 'célula'), es un tipo de endocitosis por el

cual algunas células (fagocitos yprotistas) rodean con su membrana citoplasmática partículassólidas y las introducen al interior celular. Esto se produce gracias a la emisiónde pseudópodos alrededor de la partícula o microorganismo hasta englobarla completamente yformar alrededor de él unavesícula,  llamada fagosoma, la cual fusionan posteriormentecon lisosomas para degradar el antígeno fagocitado.

Es uno de los medios de  transporte grueso que utilizan para su defensa algunas células delos organismos pluricelulares.  En organismos multicelulares, este proceso lo llevan a cabocélulas especializadas, casi siempre con el fin de defender al conjunto del organismo frente apotenciales invasores perjudiciales.

En muchos organismos superiores, la fagocitosis es tanto un medio de defensaante microorganismos invasores como de eliminación (e incluso reciclaje) de tejidos muertos.Puede tratarse de un antígeno,  célula apoptótica,  restos celulares, microorganismos ysustancias de un tamaño generalmente mayor a 0,5 nm. 

PROCESO DE FAGOCITOSIS

Esta función es realizada en forma muy similar por los PMNs y macrófagos. La fagocitosis sepuede definir como el proceso por el cual las células especializadas buscan, localizan,identifican e introducen en su citoplasma partículas o gérmenes extraños para matarlos ydigerirlos.

La fagocitosis es considerada como un fenómeno altamente heterogéneo que involucra diversosmecanismos dependiendo de la naturaleza de los receptores comprometidos, de las partículasinternalizadas y del estado de activación del fagocito.

Por ejemplo, la fagocitosis mediada por receptores Fc permite una respuesta pro-inflamatoria,mientras que aquella mediada por complemento no induce este tipo de respuesta.

El proceso se cumple por etapas a saber:

1. Paso del torrente circulatorio a los tejidos.  Se inicia con la adherencia del fagocito alendotelio vascular. Este proceso de adherencia es promovido por citoquinas y otras moléculasreguladoras de la respuesta inmune como la IL-1, el IFNγ y el TNFα, producidas por macrófagosy linfocitos en el tejido que sufrió agresión. Estas moléculas al difundirse llegan a las células del

endotelio vascular y generan en ellas reproducción y la expresión en la membrana de moléculasde adherencia, como las selectinas y los ICAMs. Por influjo de las mismas citoquinas losfagocitos expresan en su membrana otras membranas de adherencia llamadas integrinas, y queson complementarias de las expresadas en las células endoteliales por esto se unenávidamente.

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2. Búsqueda de antígeno.  En los tejidos los leucocitos no nadan sino que se arrastranadhiriéndose a membranas o estructuras titulares. En la ausencia de factores quimitacticos, losmovimientos de los fagocitos son de patrullaje, es decir, sin dirección fija, con cambio constantede orientación y con una velocidad de 30 mm/min a 37 C°. Si los fagocitos se someten al influjode una gradiente del factor quimiotáctico, su desplazamiento se hace unidireccional y suvelocidad se incrementa en 4 a 5 veces. Por su parte la locomoción de macrófagos, estimulada

por un factor quimitáctico es de 14 mm/min, o sea 3 veces mayor que los linfocitos.

3. Respuesta quimiotáctica. Tanto los PMN como los macrófagos responden a moléculas quese forman en el tejido agredido, 2 quimoquinas para los macrófagos y la MCP, conocido comoIL-8 para los PMN. Los fagocitos poseen en su membrana receptores para oras sustanciasquimiotácticas derivadas de productos bacterianos, del sistema de quininas y del sistema defibrinolisis, pero en forma especial para moléculas de tamaño pequeño producto de la activacióndel sistema del complemento: C5A, C3A y CA4. Estos tienen una gran variedad de funcionesimportantes en los mecanismos de inflamación por lo cual se les llama anafilotoxinas. Interesanacá por construir moléculas quimiotácticas importantes: la C5A es la más activa de las 3 y la

C4A la de menor poder.

La C5A estimula la migración de los leucocitos que poseen un buen número de receptores paraellas. Una vez que la molécula es captada por el receptor, el leucocito cambia de forma y seadhiere a las superficies vecinas; si esta intravascular, se adhiere al endotelio.

La respuesta a las diferentes quimoquinas parece ser esencial en la especialidad del tipo deleucocito presente en el sitio de inflamación. Por ejemplo los macrófagos y los monolitospresentan receptores para MIP- 1α y MCP-1 ausentes en los PMN; por otra parte los PMNexpresan receptores para la IL-8 que esta ausente en los macrófagos. Los eosinófilos son losúnicos que responden a la fracción C3A, adicionalmente RANTES, MIP-1α, MCP-3 y la

eotoxicina que son quimioatrayentes para eosinófilos no lo son para los PMN.

Las sustancias quimoitácticas al reaccionar con receptores especiales, activan la adenilciclasa,con lo cual se incrementa la producción de AMPc a partir de ATP. El AMPc inicia dentro delcitoplasma, por diferentes vías enzimáticos, actividades importantes, como la condensaciónsubmembranal de moléculas de actina, La interacción de esta con la miosina y la polimerizaciónde la tubulina, con lo cual se inician los movimientos unidireccionales de traslación en busca delepicentro de producción de los distintos factores quimitacticos.

 Así, el gradiente de concentración de estas moléculas de un punto a otro, es el estimulo para latraslación unidireccional de los fagocitos.

 Así, el gradiente de concentración de estas moléculas de un punto a otro, es el estimulo para latraslación unidireccional de los fagocitos. No obstante, toda sustancia o proceso que interfieracon la polimerización de la tubulina y, y por consiguiente, con la formación de los túbulos,disminuirá la velocidad de traslación de las células fagocitarías.

4. Reconocimiento del antígeno.  Una vez que la célula fagocitaría llega al sitio de mayorconcentración de factores quimiotácticos, debe identificar la partícula extraña o germen quedebe ser fagocitar.

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El proceso de reconocimiento del microorganismo o célula que debe ser Fagocitada, estamedido por mas de 40 receptores específicos; este proceso puede hacerse en ausencia o enpresencia de opzoninas.

Reconocimiento no opzonico: ciertos receptores conocen moléculas específicas presentesen la célula o partícula blanco. Por ejemplo, hay receptores para lipopolisacárido (LPS)bacteriano, componente de la pared celular de las bacterias Gram negativas; este receptor asido clasificado como CD-14.

Otra clase de receptores no opzónicos son lectinas como C que reconocen carbohidratos delmicroorganismo como la manosa, β-glucan, mucosa y galactosa.

Reconocimiento mediado por opzoninas:  Otros receptores reconocen el Ag que está“marcado” con moléculas llamadas opzoninas como factores del complemento, ACS(inmunoglobulinas) y otras moléculas solubles denominadas colectinas. Gracias a las opzoninasla fagocitosis se incrementa hasta en 1000 veces.

En el proceso de la fagocitosis estos receptores, que la célula no activada estame distribuidosuniformemente en la periferia, se concentran en el lamedopodio o parte frontal de avance en lacélula fagocitaria.

Los receptores para el extremo constante de las cadenas pesadas de los anticuerpos se llamanreceptores Fc que funcionalmente pueden actuar como activadores, o sea que presentan lasregiones ITAM (del ingles Immunoreceptor Tyrosine Activation Motif), o como inhibidores, puescontienen regiones ITIM (del ingles Immunoreceptor Tyrosine Inhibition Motif); el balance en laexpresión de ambos tipos de receptores modula la respuesta final efectora del fagocito.

Hasta la fecha se han caracterizado 6 receptores Fc en los fagocitos de los cuales 5 reconocenIgG y 1 IgA. Los receptores para IgE no se expresan en células fagocitarias.

Las inmunoglobulinas al unirse a la pared bacteriana neutralizan las cargas eléctricas de lasbacterias que repelen a las células fagocitarias.

Dos de los receptores para el complemento, el R1 y el CR3, participan activamente en el procesode fagocitosis. Este último hace parte de la familia de las integrinas.

Las colectinas: son moléculas solubles que expresan el dominio colágeno aminoterminal, unaregión media y una región globular carbono terminal con un dominio lectina tipo C. Pertenecen

a esta familia la proteína ligadora de manosa (MBP, del ingles Mannose- Binding-Protein) laproteína C reactiva (CRP).

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Etapas de la fagocitosis en el sistema inmunológico

Quimiotaxis

Se inicia con la adherencia de células al endotelio vascular. Las células irán al lugar de laamenaza. Estas son células especializadas,  que pueden ser macrófagos o linfocitos.  Losmismos serán estimulados para que produzcan citoquinas (IL-1, TNF, IFN). Es todo lo que seencuentra aquí activado por las citocinas, a través de uniones moleculares de baja afinidad entrereceptores en el leucocito y selectinas sobre la superficie endotelial (selectina E y selectina P, por ejemplo).

El flujo sanguíneo laminar empuja a los leucocitos así adheridos en dirección de la corrientesanguínea. El fagocito se despega de las interacciones corriente-arriba y sus ligandos demembrana se unen a nuevas selectinas corriente-abajo. El resultado es un movimiento neto alo largo de la superficie endotelial. Otras moléculas que participan en esta movilización son lasmoléculas de adhesión vascular (VCAM-1)  presentes en el endotelio, cuyos ligandoscorrespondientes muestran preferencia por los linfocitos T y eosinófilos.

En un punto específico, determinado por la presencia y activación de quimiocinas, los fagocitosmovilizados establecen interacciones intercelulares de gran afinidad con el endotelio por mediode integrinas y otros ligandos endoteliales. En especial las moléculas endoteliales LFA-a, CR3 y VLA-4 se adhieren a ligandos específicos sobre los fagocitos, entre ellos VCAM-1e ICAM-1.  La expresión de estos ligandos sobre la superficie del fagocito es reguladapor  proteínas inflamatorias, como el TNF y la IL-1. 

Es en ese punto de movilización lenta cuando los fagocitos, atraídos por gradientes deconcentración de las quimiocinas, atraviesan el epitelio vascular hacia el focode infecciónpatógena.

Adherencia

Otros receptores sobre la membrana de los leucocitos y otros fagocitos actúan comomecanismos de adherencia sobre los microorganismos, sea a productos microbianosespecíficos o sobre opsoninas del sistema inmune del hospedador. 

  Receptor de manosa.  Este receptor tiene afinidad por los componentes de manosa

presentes en las glucoproteínas y glucolípidos de las paredes celulares microbianos.

  Scavenger . Estos receptores se unen directamente a microorganismos y a moléculas

de LDL modificadas.

  CD14.  Es un ligando con preferencia específica al lipopolisacárido presente en

ciertas bacterias y está asociado a un receptor tipo Toll . 

  Transmembrana de 7 hélices alfa. Es un receptor recientemente descubierto, cuya función

está asociada a señales de quimiocinas y ciertos péptidos microbianos.

  Receptores para los fragmentos Fc de los anticuerpos opsonizantes IgG2 e IgG3.

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Ingestión

La unión a receptores de adherencia promueve señales de comunicación intracelular queresultan en la evaginación de la membrana del fagocito rodeando al receptor y suligando patogénico. Al rodear por completo al complejo receptor:molécula, la membrana se uneen sus extremos y libera al interior de la célula un fagosoma. Esto puede ocurrir en más de unpunto de la membrana celular.

Digestión

Una vez que el fagosoma esta en el citoplasma comienza la desintegración del mismo, procesoque se realiza por mecanismos dependientes o independientes de oxígeno. El primero se datras activarse rutas metabólicas que consumen oxígeno, lo cual produce la liberaciónde radicales libres del oxígeno, que son tóxicos para los microorganismos. En el segundo casoes donde intervienen los lisosomas, los cuales se unen al fagosoma conformandoun fagolisosoma, y liberando enzimas hidrolíticas que destruirán al antígeno.

Excreción

En el proceso de digestión queda una vesícula que contiene desechos (o el mismo antígeno, yaque no siempre puede ser desintegrado), por lo que debe estar fuera de la célula para no traerfuturos inconvenientes. La forma de deshacerse de estos residuos es mediante la exocitosis. 

Un ejemplo de esto se da cuando esputamos o tosemos, dado que lo que estamos haciendo enverdad es deshacernos de células que contienen un antígeno que no pueden degradar. Dichascélulas son los macrófagos alveolares,  que al entrar una partícula exógena y no poderdegradarla se vuelven una amenaza para el organismo, por lo que es conveniente deshacersede ella en algunos casos no muy estrictos. Es la traducción de partículas como: bacterias, virus,desechos, etc...

PROCESOS BACTERICIDAS Y CITOLITICOS OXIGENO-INDEPENDIENTES

La muerte del microorganismo fagocitado esta en parte condicionada por la acción del IFN γ,

una citoquina que activa a los macrófagos e induce en ellos la producción del factor de necrosis

tumoral alfa (TNFα), el cual puede ocasionar   la muerte del microorganismo por dos vías

diferentes: activar los mecanismos dependientes del oxigeno o activar el sistema del oxido

nítrico (NO).

PROCESOS BACTERICIDAS Y CITOLITICAS MEDIADOS POR MEDANISMOSDEPENDIENTES DE OXIGENO

Es indispensable un metabolismo adecuado de la glucosa para que los procesos bactericidas

producto del metabolismo del oxígeno se cumplan adecuadamente. Por esto, la deficiencia

genética de algunas enzimas que se mencionarán a continuación, ocasiona alteraciones

funcionales responsables de afecciones que se verán en detalle en el capítulo de

inmunodeficiencias de los sistemas no específicos de inmunidad. Conviene, por lo tanto enforma muy somera, revisa los aspectos mas importante del metabolismo intracelular de la

glucosa.

 Al entrar la glucosa al fagocito, en reacción con el ARP, se genera glucosa’6fosfato. Esta es una

reacción mediada por la glucosa-6-fosfato-deshidrogenas, que genera nicotinamida adenina di

nucleótido fosfato y hexosa monofosfato. La enzima reductasa de glutatión interactúa con esta

G-6-p y genera mas NADPH y pentosa: molécula base para la producción de la CoA, el DNA y

el RNA.

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Resumen

En conclusión, la fagocitosis es el proceso por el cual algunas células especializadas eliminanentes patógenos que entran a nuestro organismo. Es un modo de defensa.

Tiene cinco etapas: Quimiotaxis, Adherencia, Ingestión, Digestión y Excreción, cada unacumpliendo su funcionamiento.

No hay mucho de que hablar en este tema porque, claro esta, es una barrera de defensa ennuestro organismo.

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BIBLIOGRAFÍA

http://es.wikipedia.org/wiki/Exocitosis

http://es.wikipedia.org/wiki/Fagocitosis

http://biblioteca.universia.net/html_bura/ficha/params/id/6730259.htmlRojas, William. Inmunología. Colaboracion para investigaciones biológicas 12a edición.Mendellin, Colombia. 2001

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http://www.biologia.edu.ar/celulamit/fagocito.htm