Macrófago alveolar

Micrografía na que se mostran macrófagos alveolares cargados de hemosiderina, como se ven na hemorraxia pulmonar (con tinguidura de hematoxilina-eosina).

Un macrófago alveolar (ás veces chamado célula do po[1]) é un tipo de macrófago que se encontra nos alvéolos pulmonares, nas proximidades dos pneumocitos, pero separado da parede alveolar. A actividade fagocítica dos macrófagos alveolares é relativamente alta porque están localizados nun dos límites máis importantes do corpo entre o ambiente externo e o interior do organismo. Estas células son derivados de monocitos que se instalan nos pulmóns e residen nas superficies respiratorias, limpando as partículas como as do po ou os microorganismos que chegan ata alí.

Os macrófagos alveolares con frecuencia conteñen gránulos de material exóxeno como o carbono particulado que recollen das superficies respiratorias. Ditos gránulos negros adoitan ser comúns entre fumadores e habitantes de cidades contaminadas.

As vías respiratorias están tapizadas por céluas epitreliais ciliadas, que están expostas continuamente a material nocivo procedente do aire inspirado.[2] Cando estes axentes nocivos se infiltran nas barreiras superficiais, o sistema inmunitario do hóspede responde mobilizando unha serie de células e procesos que os neutralizan.

A árbore respiratoria acaba nos alvéolos pulmonares, onde se realiza o intercambio respiatorio de gases (captación de oxíxeno e eliminación de dióxido de carbono). Na parede do alvéolo atópanse tres tipos de células, que son:[3]

Mecanismo

[editar | editar a fonte]

Os macrófagos alveolares son fagocitos que xogan un papel crítico na homeostase, defensa do hóspede, a resposta de substancias alleas, e a remodelación dos tecidos.[4] Como os macrófagos alveolares son reguladores esenciais da homeostase inmunolóxica local, a súa densidade de poboación é decisiva en moitos procesos inmunitarios dos pulmóns. Son compoñentes moi adaptativos do sistema inmunitario innato e poden ser modificados especificamente para realizar as funcións que se necesiten dependendo do seu estado de diferenciación e factores microambientais. Os macrófagos alveolares liberan numerosos produtos secretores e interaccionan con outras células e moléculas por medio dos seus diversos receptores de superficie. Os macrófagos alveolares están tamén implicados na fagocitose de células apoptóticas e necróticas que sufriron morte celular.[3] Para combateren as infeccións, os fagocitos do sistema inmunitario innato posúen moitos receptores de recoñecemento de padrón (PRR) que axudan a recoñecer os padróns moleculares asociados a patóxenos (PAMPs) presentes na superficie dos microorganisos patoxénicos.[5] As proteínas implicadas no recoñecemento do padrón microbiano inclúen o receptor de manosa, receptores do complemento, DC-SIGN, receptores de tipo Toll (TLRs), o receptor limpador (scavenger), CD14, e Mac-1.[5][6] Os PRRs dos macrófagos poden dividirse en tres clases:

  1. PRRs de sinalización que activan mecanismos de transcrición de xenes que levan á activación celular.
  2. PRRs endocíticos que funcionan na unión a patóxenos e na fagocitose.
  3. PRRs segregados que xeralmente funcionan como opsininas ou activadores do complemento.

O recoñecemento e eliminación dos microorganismos invasores ten lugar por medio de vías que poden ser dependentes ou independentes de opsoninas. Os mecanismos moleculares que facilitan a fagocitose dependente de opsoninas son diferentes para pares específicos opsonina/receptor. Por exemplo, a fagocitose de patóxenos opsonizados por IgG prodúcese por medio dos receptores Fcγ (FcγR), e implica a formación de pseudópodos arredor do microbio, o que ten como resultado a produción de mediadores porinflamatorios. Polo contrario, a inxestión de patóxenos mediada por receptor do complemento ten lugar sen formación observable de extensións da célula (pseudópodos), xa que as partículas simplemente penetran na célula, e xeralmente non causa unha resposta de mediador inflamatorio.

Despois da internalización, o microbio queda encerrado nunha vesícula chamada fagosoma, que se fusiona con lisosomas primarios ou secundarios, formando un fagolisosoma.[5] Hai varios mecanismos que causan a morte intracelular do microbio nos macrófagos alveolares, como procesos oxidativos, e outros independentes do metabolismo oxidativo. Os primeiros implican a activación de sistemas encimáticos de membrana que orixinan unha estimulación da captación de oxíxeno (coñecida como explosión respiratoria), e a súa redución a intermediatos reactivos do oxíxeno, especies moleculares que son moi tóxicas para os microorganismos.[5] O encima responsable da estimulación da explosión respiratoria é a NADPH oxidase, encima composto de cinco subunidades.[5] Un dos seus compoñentes é un citocromo de membrana formado por dúas subunidades proteicas chamadas gp91phox e p22phox; e os outros tres compoñentes son as proteínas derivadas do citosol p40phox, p47phox, e p67phox.[5] A NADPH oxidase do citosol dos macrófagos alveolares está nun estado inactivo; pero cando se activa, dous dos seus compoñentes citosólicos, o p47phox e o p67phox, son fosforilados nos seus residuos de tirosina e serina, e entón poden mediar a translocación da NADPHox ao compoñente citocromo, gp91phox/p22phox, na membrana plasmática por medio de elementos citoesqueléticos.[5][7]

Comparados con outros fagocitos, a explosión respiratoria nos macrófagos alveolares e de maior magnitude.[5] Os mecanismos microbicidas independentes do oxíxeno están baseados na produción de ácido, secreción de lisozimas, proteínas de unión ao ferro, e na síntese de polipéptidos catiónicos tóxicos.[5] Os macrófagos posúen un repertorio de moléculas antimicrobianas empaquetadas nos seus gránulos e lisosomas.[5] Estes orgánulos conteñen un conxunto de encimas degradativos e péptidos antimicrobianos que son liberados nos fagolisosomas, como proteases, nucleases, fosfatases, esterases, lipases, e péptidos moi básicos.[5] Por outra parte, os macrófagos posúen varios mecanismos de deprivación de nutrientes que se usan para facer que os patóxenos fagocitados queden privados de micronutrientes esenciais.[5] En certos microorganismos evolucionaron contramedidas que lles permiten evitar a destrución por parte dos fagocitos. Aínda que a degradación mediada por lisosomas é un medio eficiente para neutralizar unha infección e impedir a colonización, varios patóxenos poden parasitar aos macrófagos, utilizándoos como unha célula hóspede onde crecer, manterse e replicarse.[5] Parasitos como Toxoplasma gondii e as micobacterias poden impedir a fusión de fagosomas cos lisosomas, escapando así da acción nociva das hidrolases lisosómicas. Outros evitan aos lisosomas abandonando o vacúolo fagocítico, e pasando á matriz do citosol onde o seu desenvolvemento pode realizarse sen oposición. Nestes casos, os macrófagos poden ser activados para destruír activamente os microorganismos fagocitados producindo diversas moléculas moi tóxicas e inducindo mecanismos de deprivación de nutrientes para así matalos.[5] Finalmente, algúns microbios teñen encimas para a detoxificación de metabolitos do oxíxeno formados durante a explosión respiratoria.[5]

Cando os macrófagos alveolares son insuficientes para neutrralizar a ameaza poden liberar citocinas proinflamatorias e quimiocinas para convocar unha rede moi desenvolvida de células fagocíticas defensivas e outras responsables das respostas inmunitaria adaptativas.

Os pulmóns son especialmente susceptibles a sufrir danos, polo que para evitar danos colaterais que afecten aos pneumocitos tipo I e II, os macrófagos alveolares mantéñense nun estado quiescente, no que producen poucas citocinas inflamatorias e realizan pouca actividade fagocítica, como se evidencia pola regulación á baixa da expresión do receptor fagocítico chamado antíxeno macrófago 1 (Mac-1).[4][8] En condicións normais, os macrófagos alveolares suprimen activamente a indución de dous dos sistemas inmunitarios do corpo: a inmunidade adaptativa e a humoral. A inmunidade adaptativa suprímese por efecto dos macrófagos alveolares sobre as células dendríticas intersticiais, células B e T, xa que estas células son menos selectivas cos obxectivos que destrúen, e con frecuencia causan danos innecesarios ás células normais. Para impediren unha inflamación incontrolada no tracto respiratorio inferior, os macrófagos alveolares segregan óxido nítrico, prostaglandinas, interleucinas 4 e 10 (IL-4, IL-10), e factor de crecemento transformante β (TGF-β).[8][9][10][11]

Notas

[editar | editar a fonte]
  1. ↑ COPE Encyclopaedia
  2. ↑ Hussain, Aliya N. “Immune system of the lungs”. Pathologic basis of disease7 (2006): Chapter 15
  3. ↑ 3,0 3,1 Guyton, Arthur C. “Physiology of the respiratory system.” Textbook of Medical Physiology 11(2007): Chapter 33, 431-433
  4. ↑ 4,0 4,1 4,2 Lambrecht, B. N. "Alveolar Macrophage in the Driver's Seat." Immunity 24.4 (2006): 366-8.
  5. ↑ 5,00 5,01 5,02 5,03 5,04 5,05 5,06 5,07 5,08 5,09 5,10 5,11 5,12 5,13 5,14 Stafford, J. L., N. F. Neumann, and M. Belosevic. "Macrophage-Mediated Innate Host Defense Against Protozoan Parasites." Critical reviews in microbiology 28.3 (2002): 187-248.
  6. ↑ Krutzik, Stephan R., and Robert L. Modlin. "The Role of Toll-Like Receptors in Combating Mycobacteria." Seminars in Immunology, 16.1 (2004): 35-41.
  7. ↑ Serezani, C. H., et al. "Prostaglandin E2 Suppresses Bacterial Killing in Alveolar Macrophages by Inhibiting NADPH Oxidase." American journal of respiratory cell and molecular biology 37.5 (2007): 562-70.
  8. ↑ 8,0 8,1 Holt, P. G., et al. "Downregulation of the Antigen Presenting Cell Function(s) of Pulmonary Dendritic Cells in Vivo by Resident Alveolar Macrophages." The Journal of experimental medicine 177.2 (1993): 397-407.
  9. ↑ BUNN, H. J., C. R. A. HEWITT, and J. GRIGG. "Suppression of Autologous Peripheral Blood Mononuclear Cell Proliferation by Alveolar Macrophages from Young Infants." Clinical & Experimental Immunology 128.2 (2002): 313-7.
  10. ↑ Bingisser, R. M., and P. G. Holt. " Swiss medical weekly : official journal of the Swiss Society of Infectious Diseases, the Swiss Society of Internal Medicine, the Swiss Society of Pneumology 131.13-14 (2001): 171-9.
  11. ↑ Lacraz, S., et al. "Suppression of Metalloproteinase Biosynthesis in Human Alveolar Macrophages by Interleukin-4." The Journal of clinical investigation 90.2 (1992): 382-8.

Véxase tamén

[editar | editar a fonte]

Ligazóns externas

[editar | editar a fonte]