fagocitosis2011
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Clase inmunologia 2011. EJMV. UCVTRANSCRIPT
Fagocitosis
Dr. Luis F. Sarmiento M. MScCátedra de Inmunología
Escuela de Medicina “Dr. José Mª Vargas”
Facultad de Medicina
Universidad Central de Venezuela
Fagocitosis
Antecedentes
Concepto
Células Fagocitarias
Fases
Métodos de estudio
Trastornos
Antecedentes
Élie Metchnikoff
Ilya Ilich Mechnikov
1845-1916
Concepto
Fagocitosis se define como el acto de engullir, con el propósito de destruir, un objeto, tal como un microorganismo
Liu H, Pope RM. Phagocytes: mechanisms of inflammation
and tissue destruction. Rheum Dis Clin N Am 30 (2004) 19-39
Células Fagocitarias
Polimorfonucleares
Macrófagos
Células Fagocitarias
Células Fagocitarias: Polimorfonucleares
Localización: Sangre Periférica
Vida media: Horas
Morfología
Blanco: Bacterias Piógenas
Gránulos Específicos
Gránulos Azurófilos
Gránulos Azurófilos0,5 μM1.500/ célula
LisozimaMieloperoxidasaElastasaCatepsina GH+ Hidrolasas
DefensinasBPI
Gránulos Específicos0,2 μM3.000/ célula
LisozimaCitocromo b558
OH- fosfatasa
Lactoferrina
Proteína Fijadora de Vitamina B12
Polimorfonuclear neutrófilo (PMN)
Células Fagocitarias Profesionales: Macrófagos
Localización
Vida Media
Morfología
Blanco: bacterias, virus y protozoarios intracelulares
Funciones Inmunitarias
– Fagocitosis
– Presentación Antigénica
– Citotoxicidad
Monocitos y macrófagos
Células Fagocitarias Profesionales: Macrófagos
Microglia
Precursores sanguíneos de monocitos
Inflamación Crónica: MF activados, células gigantes y epitelioides
Cél. Kupffer
Histiocitos residentes del TC
MF de Ganglios Linfáticos
MF Alveolares
Osteoclastos
MF de Cavidad Pleural
MF Esplénicos
MF Sinoviales
Células Mesangiales
Glomerulares
Fases de la Fagocitosis
Movilidad
Reconocimiento y Adhesión
Ingestión
Desgranulación
Muerte intracelular
Fases de la Fagocitosis
Movilidad
– Moléculas de Adhesión
– Quimiocinas
– Complemento
– Sistema de la Coagulación
Fases de la Fagocitosis
Reconocimiento/Adhesión
– Interacción PAMP-PRR
– Opsonización
Complemento
IgG
Factores que influencian la Fagocitosis
Moléculas de Reconocimiento
Patrones Moleculares Asociados a Patógenos
PAMPs
Factores que influencian la Fagocitosis
Moléculas de Reconocimiento
Patrones Moleculares Asociados a Patógenos
PAMPs
Señal de Peligro
Patrones de Reconocimiento
PAMPs en la superficie de los patógenos
Receptores de Reconocimiento de Patrones (PRR) en la superficie de los fagocitos
– Se unen a residuos de carbohidratos altamente conservados en procariotas
Receptor de Manosa
Receptor de LPS (CD14)
Receptor Scavenger
Receptor de Glucanos
CD11b/CD18
Receptores para el Reconocimiento de
Patrones en la superficie del
Macrófago
PAMPs
Infecciones Extracelulares
Lipopolisacárido Bacterias Gamnegativas
Ácido lipoteicoico Bacterias Grampositivas
Mananos Pared celular de levaduras
Glicolípidos Micobacterias
Infecciones Intracelulares Secuencias no metiladas CpG
DNA Bacteriano
RNA bicatenario Virus RNA
Reconocimiento de la Señal de Peligro y activación del Macrófago
Activación del Macrófago
Mayor capacidad fagocítica Mayor potencial para destruir
los patógenos una vez ingeridos Mayor secreción de mediadores
inflamatorios Capacidad aumentada para
estimular a los linfocitos T. Mayor capacidad de producir
proteínas citotóxicas para la eliminación de células infectadas por virus, células tumorales y bacterias intacelulares.
Expresan mayores cantidades de moléculas MHC Clase II en sus superficie
Fagocitosis en ausencia de señal de Peligro
Fagocitosis de células apoptóticas
– Señales de “cómeme”
– No desencadena eventos inflamatorios
– Molécula Candidata: C1q
Fases de la Fagocitosis
Ingestión
– Activación del Citoesqueleto
– Emisión de Pseudópodos
– Englobamiento
– Formación del Fagosoma
Fases de la Fagocitosis
Desgranulación
– En minutos
– Formación del fagolisosoma
– Mecanismos
Agentes bactericidas producidos o liberados por fagocitos con la ingestión de microorganismos
Clase de Mecanismo Productos específicos
AcidificaciónpH = ~ 3.5-4.0, bacteriostático o bactericida
Productos tóxicos derivados de Oxígeno
Superóxido, Peróxido de Hidrógeno, radical hidroxilo, hipoclorito
Productos tóxicos derivados de Nitrógeno
NO
Péptidos Antimicrobianos Defensinas y proteínas catiónicas
Enzimas
Lisozima (disuelve la pared celular de ciertas bacterias grampositivas)
Hidrolasas ácidas (digestión de la bacteria)
CompetidoresLactoferrina (une Fe) y proteína fijadora de vitamina B12
Destrucción mediante intermediarios reactivos de Oxígeno
Citosol
Gránulo
Proceso fagocítico
Desencadenante
Membrana
Flavo-citocromo
b558
Destrucción mediante intermediarios reactivos de
Nitrógeno
NO Sintetasa
L-NMMA
L-ARGININA CITRULINA
Destrucción mediante mecanismos independientes de Oxígeno
Catepsina G
Defensinas de bajo PM
Proteínas catiónicas de alto PM
Proteína incrementadora de la permeabilidad bacteriana (BPI)
Daño a las Membranas microbianas
Lisozima Escinde los mucopéptidos de la pared celular bacteriana
Lactoferrina Forma complejos con el hierro
Enzimas proteolíticas
Otras enzimas hidrolíticas diversas
Digestión de microorganismos digeridos
Factores secretados por Macrófagos Activados
Interleukina 1 (IL-1) Promueve respuestas inflamatorias y fiebre
Interleukina 6 (IL-6)
Factor de Necrosis Tumoral α
(TNF-α)
Promueven la inmunidad Innata y la
eliminación de Patógenos
Proteínas del Complemento Promueven la respuesta Inflamatoria y la
eliminación de patógenos
Enzimas hidrolíticas Promueven la respuesta Inflamatoria
Interferón α (IFN-α)
Activa genes celulares, dando lugar a la producción de proteínas que confieren un
estado antiviral a la célula
Factor de Necrosis Tumoral α
(TNF-α) Destruye algunas células tumorales
GM-CSF
G-CSF
M-CSF
Promueve la hematopoyesis inducible
Métodos de estudio de la fagocitosis
Conteo de PMN – Conteo de monocitos y Macrófagos
Pruebas de Movilidad de PMN
– Prueba de Movilidad al azar: Método del tubo capilar
– Prueba de la membrana para quimiotaxia
Pruebas de reconocimiento y adherencia
– CD18 (Subunidad β de LFA-1, Mac-1 y CR4)
Prueba para quimiotaxia de PMN
PMN
Sust. Quimiotáctica
Sust. No
Quimiotáctica
Prueba para quimiotaxia de PMN
Métodos para el Estudio de la Fagocitosis
Pruebas de Ingestión
– Cuenta Directa al Microscopio de Luz
– Estimación de la radioactividad emitida por fagocitos que han ingerido partículas marcadas
– Medición de la tinción de lípidos
– Análisis mediante citometría de flujo
Métodos para el Estudio de la Fagocitosis
Pruebas de Desgranulación
– Fagocitosis Frustrada
Pruebas de Muerte Intracelular
– Prueba de Reducción del Azul de Tetrazolio Nitrado
– Quimioluminiscencia
– Citometría de Flujo (Estallido Oxidativo)
– Análisis Microbicida de Neutrófilos
Fagocitosis Frustrada
IgG agregada
PMN
Enzimas Lisosómicas
Prueba Cuantitativa del NBTazul de tetrazolio nitrado
LátexNBT
Formazán Piridina
Quimioluminiscencia
O2H2 O2
O2-
O2
O2
O2
H2 O2
H2 O2
H2 O2
O2-
O2-
O2-
Quimioluminiscencia
O2H2 O2
O2-
O2
O2
O2
H2 O2
H2 O2
H2 O2
O2-
O2-
O2-
Quimioluminiscencia
O2H2 O2
O2-
O2
O2
O2
H2 O2
H2 O2
H2 O2
O2-
O2-
O2-
Quimioluminiscencia
O2
H2 O2
O2-
O2O2
O2
H2 O2H2 O2
H2 O2
O2-
O2-
O2-
COO-
Inestable
Quimioluminiscencia
O2
H2 O2
O2-
O2O2
O2
H2 O2H2 O2
H2 O2
O2-
O2-
O2-
COOH
Edo. Basal
Citometría de Flujo
2’,7’ diclorofluoresceína
Análisis Microbicida de Neutrófilos
1,E+00
1,E+01
1,E+02
1,E+03
1,E+04
1,E+05
1,E+06
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3
t (horas)
No
. d
e b
acte
rias v
iab
les
Paciente con EGC
Portador Heterocigoto de EGC
Individuo sano
Alteraciones de la Función Fagocitaria
Neutropenia
Síndrome de Job
Deficiencia de Mieloperoxidasa
Deficiencia de Glucosa-6-P Deshidrogenasa
Leucemia aguda
Disfunción Transitoria del Neutrófilo
– Infecciones agudas
– Ataxia-Telangiectasia
– Crioglobulinemia
Enfermedad Granulomatosa Crónica
Síndrome de Chédiak-Higashi
Déficit de Adhesión leucocitaria
Prematuridad
Síndrome de Down
Susceptibilidad a infección por micobacterias
Modelo de Enfermedades autoinmunes
Pregunta de Examen
Antecedentes
Concepto
Células Fagocitarias
Fases
Métodos de estudio
Trastornos
Bibliografía Recomendada
Roitt: Inmunología Fundamentos
Kuby: 5ta. Edición
Stites (Sección de métodos de estudio)
Muchas Gracias