Fagocitosis2011
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Fagocitosis
Dr. Luis F. Sarmiento M. MScCátedra de Inmunología
Escuela de Medicina “Dr. José Mª Vargas”
Facultad de Medicina
Universidad Central de Venezuela
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Fagocitosis
Antecedentes
Concepto
Células Fagocitarias
Fases
Métodos de estudio
Trastornos
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Antecedentes
Élie Metchnikoff
Ilya Ilich Mechnikov
1845-1916
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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
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Células Fagocitarias
Polimorfonucleares
Macrófagos
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Células Fagocitarias
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Células Fagocitarias: Polimorfonucleares
Localización: Sangre Periférica
Vida media: Horas
Morfología
Blanco: Bacterias Piógenas
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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)
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Células Fagocitarias Profesionales: Macrófagos
Localización
Vida Media
Morfología
Blanco: bacterias, virus y protozoarios intracelulares
Funciones Inmunitarias
– Fagocitosis
– Presentación Antigénica
– Citotoxicidad
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Monocitos y macrófagos
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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
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Fases de la Fagocitosis
Movilidad
Reconocimiento y Adhesión
Ingestión
Desgranulación
Muerte intracelular
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Fases de la Fagocitosis
Movilidad
– Moléculas de Adhesión
– Quimiocinas
– Complemento
– Sistema de la Coagulación
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Fases de la Fagocitosis
Reconocimiento/Adhesión
– Interacción PAMP-PRR
– Opsonización
Complemento
IgG
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Factores que influencian la Fagocitosis
Moléculas de Reconocimiento
Patrones Moleculares Asociados a Patógenos
PAMPs
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Factores que influencian la Fagocitosis
Moléculas de Reconocimiento
Patrones Moleculares Asociados a Patógenos
PAMPs
Señal de Peligro
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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
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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
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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
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Reconocimiento de la Señal de Peligro y activación del Macrófago
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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
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Fagocitosis en ausencia de señal de Peligro
Fagocitosis de células apoptóticas
– Señales de “cómeme”
– No desencadena eventos inflamatorios
– Molécula Candidata: C1q
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Fases de la Fagocitosis
Ingestión
– Activación del Citoesqueleto
– Emisión de Pseudópodos
– Englobamiento
– Formación del Fagosoma
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![Page 25: Fagocitosis2011](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022020319/563db7b3550346aa9a8d21c7/html5/thumbnails/25.jpg)
Fases de la Fagocitosis
Desgranulación
– En minutos
– Formación del fagolisosoma
– Mecanismos
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![Page 27: Fagocitosis2011](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022020319/563db7b3550346aa9a8d21c7/html5/thumbnails/27.jpg)
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
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Destrucción mediante intermediarios reactivos de Oxígeno
Citosol
Gránulo
Proceso fagocítico
Desencadenante
Membrana
Flavo-citocromo
b558
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Destrucción mediante intermediarios reactivos de
Nitrógeno
NO Sintetasa
L-NMMA
L-ARGININA CITRULINA
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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
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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
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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)
![Page 33: Fagocitosis2011](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022020319/563db7b3550346aa9a8d21c7/html5/thumbnails/33.jpg)
Prueba para quimiotaxia de PMN
PMN
Sust. Quimiotáctica
Sust. No
Quimiotáctica
![Page 34: Fagocitosis2011](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022020319/563db7b3550346aa9a8d21c7/html5/thumbnails/34.jpg)
Prueba para quimiotaxia de PMN
![Page 35: Fagocitosis2011](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022020319/563db7b3550346aa9a8d21c7/html5/thumbnails/35.jpg)
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
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![Page 37: Fagocitosis2011](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022020319/563db7b3550346aa9a8d21c7/html5/thumbnails/37.jpg)
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
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Fagocitosis Frustrada
IgG agregada
PMN
Enzimas Lisosómicas
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Prueba Cuantitativa del NBTazul de tetrazolio nitrado
LátexNBT
Formazán Piridina
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Quimioluminiscencia
O2H2 O2
O2-
O2
O2
O2
H2 O2
H2 O2
H2 O2
O2-
O2-
O2-
![Page 41: Fagocitosis2011](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022020319/563db7b3550346aa9a8d21c7/html5/thumbnails/41.jpg)
Quimioluminiscencia
O2H2 O2
O2-
O2
O2
O2
H2 O2
H2 O2
H2 O2
O2-
O2-
O2-
![Page 42: Fagocitosis2011](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022020319/563db7b3550346aa9a8d21c7/html5/thumbnails/42.jpg)
Quimioluminiscencia
O2H2 O2
O2-
O2
O2
O2
H2 O2
H2 O2
H2 O2
O2-
O2-
O2-
![Page 43: Fagocitosis2011](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022020319/563db7b3550346aa9a8d21c7/html5/thumbnails/43.jpg)
Quimioluminiscencia
O2
H2 O2
O2-
O2O2
O2
H2 O2H2 O2
H2 O2
O2-
O2-
O2-
COO-
Inestable
![Page 44: Fagocitosis2011](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022020319/563db7b3550346aa9a8d21c7/html5/thumbnails/44.jpg)
Quimioluminiscencia
O2
H2 O2
O2-
O2O2
O2
H2 O2H2 O2
H2 O2
O2-
O2-
O2-
COOH
Edo. Basal
![Page 45: Fagocitosis2011](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022020319/563db7b3550346aa9a8d21c7/html5/thumbnails/45.jpg)
Citometría de Flujo
2’,7’ diclorofluoresceína
![Page 46: Fagocitosis2011](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022020319/563db7b3550346aa9a8d21c7/html5/thumbnails/46.jpg)
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
![Page 47: Fagocitosis2011](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022020319/563db7b3550346aa9a8d21c7/html5/thumbnails/47.jpg)
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
![Page 48: Fagocitosis2011](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022020319/563db7b3550346aa9a8d21c7/html5/thumbnails/48.jpg)
Pregunta de Examen
Antecedentes
Concepto
Células Fagocitarias
Fases
Métodos de estudio
Trastornos
![Page 49: Fagocitosis2011](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022020319/563db7b3550346aa9a8d21c7/html5/thumbnails/49.jpg)
Bibliografía Recomendada
Roitt: Inmunología Fundamentos
Kuby: 5ta. Edición
Stites (Sección de métodos de estudio)
![Page 50: Fagocitosis2011](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022020319/563db7b3550346aa9a8d21c7/html5/thumbnails/50.jpg)
Muchas Gracias