Práctica #3

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Fagocitosis

Objetivo

Que el alumno pueda ver el mecanismo de la fagocitosis mediante la utilización de un frotis sanguíneo, así como pueda identificar las diferentes etapas de la fagocitosis y aplicar los conocimientos teóricos en casos de daño tisular, traumas o invasión de múltiples microorganismos o sustancias.

Introducción

Los fagocitos son uno de los tipos de células de defensa del organismo humano y de muchos otros animales, para que se pueda entender la importancia de estas pequeñas células, sólo en un litro de sangre existen 6000 millones de fagocitos claro que para comprender como realmente tienen un papel fundamental para nuestra supervivencia, es saber que son y principalmente como actúan para protegernos.

La fagocitosis es un mecanismo básico de defensa presente en la mayoría de las especies. En los mamíferos está a cargo de células especializadas, principalmente los polimorfonucleares neutrófilos y los macrófagos. Los primeros son células sanguíneas circulantes que se ponen en contacto con el material a fagocitar a través de la respuesta inflamatoria. Los macrófagos provienen de monocitos circulantes o bien están distribuidos estratégicamente en los tejidos. Ambos presentan diferencias en su poder fagocítico.

Los polimorfonucleares neutrófilos son especialmente efectivos durante el inicio de infecciones por bacterias extracelulares Gram positivas y Gram negativas. Los macrófagos participan en etapas más tardías de la inflamación fagocitando bacterias y restos celulares. Son importantes en la defensa ante bacterias intracelulares y generalmente actúan en concomitancia con respuestas inmunes adaptativas.

La fagocitosis por polimorfonucleares neutrófilos se inicia a raiz del contacto de esta célula con factores quimiotácticos endógenos o elaborados por microorganismos (N-formilpéptidos)(1). Esta unión permite la migración direccional del fagocito hacia el agente injuriante y activa el

Figura 1. Mecanismo de la fagocitosis

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Laboratorio de Inmunología Fecha de entrega del reportemetabolismo oxidativo celular. El reconocimiento y contacto con material a ser fagocitado está mediado por opsoninas que pueden ser anticuerpos o el fragmento C3b del complemento (2). La unión de la opsonina con la membrana celular gatilla la formación de vacuolas fagocíticas y activa la enzima NADPH oxidasa la cual comienza a generar radicales libres tales como anión superóxido, ion hidroxilo y peróxido de hidrógeno. Esto sucede cuando se está formando el fagosoma (3). Posteriormente, se produce la fusión del fagosoma con lisosomas celulares constituyéndose el fagolisosoma (4). Al vertir su contenido al fagosoma, estos organelos aportan mieloperoxidasa que genera hipoclorito o hipoyodito a partir del peróxido de hidrógeno. El anión superóxido, el ion hidroxilo, el peróxido de hidrógeno y el hipoclorito son parte de los mecanismos bactericidas oxígeno-dependientes. Actúan sobre la membrana bacteriana produciendo peroxidación de lípidos, rompimiento de proteínas de membrana y de uniones disulfuro entre ellas y la formación de uniones cruzadas entre lípidos.

Los gránulos específicos y azurófilos de los polimorfonucleares aportan también diversas proteínas con capacidad bacteriostática y bactericida. Entre las primeras se encuentran la lisozima que ataca la mureína de la pared bacteriana y la lactoferrina que priva a las bacterias de un elemento esencial para su vida cual es el fierro. Los gránulos azurófilos aportan las proteínas catiónicas microbicidas CAP 57 y CAP 37 que rompen la membrana externa de bacterias gram-negativas. Además, vierten al fagosoma las enzimas proteolíticas catepsina G y elastasa así como la lisozima. Este grupo de elementos microbicidas conforman los mecanismos bactericidas oxígeno-independientes. Finalmente, las enzimas hidrolíticas de los lisosomas digieren a los microrganismos muertos (5). Durante la fagocitosis se produce frecuentemente liberación de enzimas lisosómicas (6) tales como las proteasas neutras las que contribuyen a la fluidificación de la matriz extracelular. Asimismo aporta mediadores químicos de la inflamación tales como las proteínas catiónicas. Estos mediadores aumentan la permeabilidad vascular en forma directa o induciendo la liberación de histamina en la célula cebada. También son quimiotácticos para monocitos e inhiben el movimiento de otros neutrófilos y eosinófilos.La fagocitosis por macrófagos es similar a la descrita para polimorfonucleares neutrófilos difiriendo de esta en que carecen de mieloperoxidasa. A diferencia de los polimorfonucleares, los macrófagos cumplen una labor fundamental en la respuesta inmune adaptativa al ser células presentadoras de antígeno.

Materiales y Reactivos

Listar materiales Listar reactivosMaterial para toma de muestra sanguínea (tubo lila)

Tinción Wright-Giemsa

1 tubo de ensaye 12x75 (con tapón) Aceite de inmersiónIncubadora o baño maría (37°C) MuestraCentrífuga Cepa de S. epidermidisPortaobjetosMicroscopioMechero de alcoholAsa para inoculación de aroPipetas transfer

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Laboratorio de Inmunología Fecha de entrega del reporteProcedimiento

En un tubo de ensaye, agregar 0.5 mL de sangre EDTA.

Cepa

Esterilizar el asa.

Inocular con la cepa. Incubar a 37°C

5 minutos

Hacer un extendido de la sangre.

Teñir con Wright-Giemsa.

Observar al microscopio usando el objetivo 100x con aceite de inmersión.

25 minutos

Hacer un extendido de la sangre.

Teñir con Wright-Giemsa.

Observar al microscopio usando el objetivo 100x con aceite de inmersión.

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Laboratorio de Inmunología Fecha de entrega del reporteResultados y Observaciones

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Discusión

Se puede observar en sangre periférica monocitos cumpliendo la función de fagocitar al microorganismo extraño (en este caso S.epidermidis). Son macrófagos inmaduros que en su núcleo suelen tener una forma de herradura. El citoplasma es abundante y está teñido de color azul claro con aspecto transparente

Práctica #3

Laboratorio de Inmunología Fecha de entrega del reporteLa fagositocis tiene una función muy importante para nuestro sistema inmune, como se explica anteriormente, son capaces de remover cuerpos extraños y combatir infecciones del sistema inmune como primera linea de defensa natural. Es tanto un medio de defensa ante microorganismos invasores como de eliminación e incluso el reciclaje de tejidos muertos, además es como una forma de nutrición para las células que realizan ésta función. Estas células responden inmediatamente en el proceso inflamatorio como una barrera de defensa, pero este lleva varias fases importantes como -Quimiotaxis -Adherencia -Ingestión -Digestión –Excreción que se explicaran a continuación brevemente:

QUIMIOTAXIS se presenta como un proceso fisiológico en donde el glóbulo blanco combate las sustancias patógenas que han producido inflamación, este glóbulo se margina del flujo sanguíneo, que en estas zonas de inflamación es turbulento, luego se adhiere a la pared del vaso y transmigra

a través de este para llegar a los entes patógenos para fagocitarlos.

ADHERENCIA otros receptores sobre la membrana de los leucocitos y otros fagocitos actúan como mecanismos de adherencia sobre los microorganismos, sea a productos microbianos específicos o sobre opsoninas del sistema inmune del hospedador como: Receptor

de manosa, scavenger,CD14.

INGESTIÓN la unión a receptores de adherencia promueve señales de comunicación intracelular que resultan en la invaginación de la membrana del fagocito rodeando al receptor y su ligando patogénico.

DIGESTIÓN una vez que el fagosoma está en el citoplasma comienza la desintegración del mismo, proceso que se realiza por mecanismos dependientes o independientes de Oxígeno. El primero se da tras activarse rutas metabólicas que consumen oxígeno, lo cual produce la liberación de radicales libres del oxígeno, que son tóxicos para los microorganismos. En el segundo caso es donde intervienen los lisosomas, los cuales se unen al fagosoma conformando un fagolisosoma, y liberando enzimas hidrológicas que destruirán al antígeno.

Conclusión

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Laboratorio de Inmunología Fecha de entrega del reportePodemos concluir que se cumplió con el objetivo pues conocimos el proceso de fagocitosis y las etapas de este, en la sangre periférica inoculando un microorganismo extraño para nuestras células además comprendimos que cumplen una función muy importante pues es la primera línea de defensa en nuestro sistema inmune, reconocer y eliminar al microorganismo extraño siendo más específicos forman parte de la inmunidad innata pues responde inmediatamente, antes de la inmunidad adaptativa.

Bibliografía1http://www.facmed.unam.mx/fm/pa/2010/practicas/practicas_inmuno.pdf

2http://www.archivos.ujat.mx/2013/daca/manuales-LMVZ/F1116%20Manual%20de%20Practicas%20de%20Inmunologia.pdf

3http://www.masmusculo.com.es/research/el-papel-de-los-fagocitos-en-el-sistema-inmunologico/

4http://atlas.med.uchile.cl/6.htm

5 http://www.medigraphic.com/pdfs/bioquimia/bq-2003/bq034d.pdf