Fagocitosis

La fagocitosis ( otro griego φαγεῖν "devorar" + κύτος "célula") es un proceso en el que las células ( protozoos o células sanguíneas y tejidos corporales especialmente diseñados - fagocitos ) capturan y digieren partículas sólidas.

La fagocitosis, junto con la pinocitosis , es un tipo de endocitosis . En algunas células se utiliza para obtener sustancias útiles, y para los organismos unicelulares es homólogo a la nutrición. En animales multicelulares , este proceso ha asumido la función de eliminar desechos y patógenos.

Historia

La fagocitosis fue observada por primera vez por el médico canadiense William Osler (1876) [1] , y luego estudiada y nombrada por Ilya Ilyich Mechnikov en 1882, cuando también estableció el papel de los fagocitos en la protección contra las bacterias [2] . Sugirió que las células que captan y digieren los cuerpos orgánicos, además de su participación en la digestión, cumplen una función protectora en el organismo. Mechnikov confirmó su suposición haciendo experimentos con estrellas de mar y dafnias , introduciendo cuerpos extraños en sus cuerpos. Por ejemplo, cuando Mechnikov colocó una espora de un hongo en el cuerpo de una dafnia, notó que era atacada por células móviles especiales. Cuando introdujo demasiadas esporas, las células no tuvieron tiempo de digerirlas todas y el animal murió. Mechnikov llamó fagocitos a las células que protegen el cuerpo de bacterias , virus , esporas de hongos , etc., y el fenómeno en sí mismo: fagocitosis. En el verano de 1883, en un congreso de científicos y médicos naturales, Mechnikov anunció el descubrimiento del fenómeno de la fagocitosis. Por su trabajo sobre la inmunidad, Mechnikov recibió el Premio Nobel de Fisiología o Medicina (1908).

Fagocitos

En los humanos, hay dos tipos de fagocitos profesionales:

• neutrófilos
• monocitos

En algunos otros animales, los ovocitos , las células de la placenta , las células que recubren la cavidad corporal y el epitelio pigmentario de la retina pueden fagocitarse [3] .

Etapas de la fagocitosis

Las principales etapas de la reacción fagocítica son similares para ambos tipos de células. La reacción de fagocitosis se puede dividir en varias etapas:

1. Quimiotaxis . En la reacción de fagocitosis, un papel más importante pertenece a la quimiotaxis positiva. Como quimioatrayentes, productos secretados por microorganismos y células activadas en el foco de inflamación ( citocinas , leucotrieno B4, histamina ), así como productos de escisión de los componentes del complemento (C3a, C5a), fragmentos proteolíticos de la coagulación sanguínea y factores de fibrinólisis (trombina, fibrina ), neuropéptidos, fragmentos de inmunoglobulinas , etc. Sin embargo, las quimiotaxinas "profesionales" son citocinas del grupo de las quimiocinas .

Antes que otras células, los neutrófilos migran al foco de inflamación y los macrófagos llegan mucho más tarde. La tasa de movimiento quimiotáctico de neutrófilos y macrófagos es comparable, las diferencias en el tiempo de llegada probablemente estén asociadas con diferentes tasas de activación.

2. Adhesión de fagocitos al objeto. Se debe a la presencia en la superficie de fagocitos de receptores para moléculas presentes en la superficie del objeto (propios o asociados a él). Durante la fagocitosis de bacterias o células viejas del organismo huésped, se reconocen grupos sacáridos terminales - glucosa, galactosa, fucosa, manosa, etc., que están presentes en la superficie de las células fagocitadas. El reconocimiento se lleva a cabo por receptores similares a lectina de especificidad apropiada, principalmente por proteína de unión a manosa y selectinas presentes en la superficie de los fagocitos.

En los casos en que los objetos de la fagocitosis no son células vivas, sino piezas de carbón, asbesto, vidrio, metal, etc., los fagocitos primero hacen que el objeto de absorción sea aceptable para la reacción, envolviéndolo con sus propios productos, incluidos los componentes del extracelular . matriz , que producen.

Aunque los fagocitos pueden absorber varios tipos de objetos "no preparados", el proceso fagocítico alcanza su mayor intensidad durante la opsonización, es decir, la fijación en la superficie de objetos de opsoninas para las cuales los fagocitos tienen receptores específicos: para el fragmento Fc de anticuerpos, componentes del sistema del complemento, fibronectina, etc.

3. Activación de membranas . En esta etapa, el objeto está preparado para la inmersión. La proteína quinasa C se activa , los iones de calcio se liberan de los depósitos intracelulares. Las transiciones sol-gel en el sistema de coloides celulares y los reordenamientos actina-miosina son de gran importancia.

4. Buceo. El objeto está envuelto.

5. Formación del fagosoma . Cierre de membrana , inmersión de un objeto con parte de la membrana del fagocito dentro de la célula.

6. Formación de fagolisosomas. Fusión de fagosoma con lisosomas , lo que da como resultado la formación de condiciones óptimas para la bacteriólisis y división de la célula muerta. Los mecanismos de convergencia de fagosomas y lisosomas no están claros; probablemente, hay un movimiento activo de lisosomas a fagosomas.

7. Matar y dividir. El papel de la pared celular de la célula digerida es excelente. Las principales sustancias que intervienen en la bacteriólisis: peróxido de hidrógeno , productos del metabolismo del nitrógeno, lisozima , etc. El proceso de destrucción de las células bacterianas se completa gracias a la actividad de las proteasas , nucleasas , lipasas y otras enzimas , cuya actividad es óptima a valores bajos de pH .

8. Liberación de productos de degradación .

La fagocitosis puede ser:

• completado (la matanza y la digestión fueron exitosas);
• incompleto (para varios patógenos , la fagocitosis es un paso necesario en su ciclo de vida, por ejemplo, en micobacterias y gonococos ).

Véase también

• microglía
• Transcitosis

Notas

1. ↑ Ambrosio, Charles T. (2006). "La diapositiva de Osler, una demostración de fagocitosis de 1876: informes de fagocitosis antes del artículo de 1880 de Metchnikoff". Inmunología Celular . 240 (1): 1-4. DOI : 10.1016/j.cellimm.2006.05.008 . PMID  16876776 .
2. ↑ Gordon, Siamon (marzo de 2016). "Fagocitosis: un proceso inmunobiológico". inmunidad _ 44 (3): 463-475. DOI : 10.1016/j.inmune.2016.02.026 . PMID26982354  . _
3. ↑ Diccionario enciclopédico biológico / capítulos. edición M. S. GILYAROV - M .: Enciclopedia soviética, 1986. - S. 664.

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