Fagocitosis

Fagocitosis | James Harris, Trinity College Dublin, Irlanda
Traducción: Jesús Gil, Würzburg, DE (SEI)

La fagocitosis es una forma específica de endocitosis por la cual las células internalizan materia sólida, por ejemplo microbios patógenos. Mientras que la mayoría de las células son capaces de fagocitar, sólo los fagocitos profesionales del sistema inmunitario (macrófagos, neutrófilos y las células dendríticas inmaduras), son los realmente importantes. En estas células, la fagocitosis es un mecanismo por el cual los microorganismos son internalizados, destruidos y procesados para la presentación antigénica, y representa un aspecto clave de la respuesta innata frente a patógenos y en la iniciación de la respuesta inmune adaptativa.

El proceso de fagocitosis comienza con la unión de opsoninas (ej. complemento o anticuerpos) y/o moléculas específicas de la superficie de los patógenos (patrones moleculares asociados a patógeno o PAMPs) a receptores en la superficie celular de los fagocitos. Esto causa la agregación de receptores (clustering) y permite la fagocitosis. La membrana celular se extiende alrededor del patógeno, invaginándose y envolviéndolo para formar un fagosoma temprano. Esta vesícula puede madurar y acidificarse a través de la fusión con endosomas tardíos y lisosomas para formar el fagolisosoma, en el cual la degradación del contenido ocurre a través de la acción de hidrolasas lisosomales.

En el proceso de fagocitosis están involucrados numerosos receptores. Los receptores del complemento y Fc son especialmente importantes para el reconocimiento y fagocitosis de microbios opsonizados y otros componentes sólidos. Otros receptores, como los de tipo Toll (TLRs), los receptores scavenger (SR) y las lectinas (como DC-SIGN, dectina-1 y el receptor de manosa) son también importantes en la toma de muchos componentes de microorganismos patógenos. La fagocitosis es típicamente un proceso dinámico que requiere la reorganización del citoesqueleto de actina e involucra proteínas de unión a actina y moléculas señalizadoras.

Además, puede ser influenciada por numerosas moléculas endógenas y asociadas a patógeno, incluyendo lipopolisacárido (LPS) y citocinas. En particular, TNFα e IFNγ dirigen la formación y maduración de los fagosomas. Este proceso permite al fagocito producir citocinas, que actúan como quimioatrayentes para incrementar la migracion y activación de otras células inmunitarias al sitio de infección.

Algunos patógenos intracelulares, como Mycobacterium tuberculosis, han desarrollado estrategias para innhibir la maduración del fagosoma y pueden sobrevivir y replicarse en el su interior. Otros patógenos, como E. coli y Neisseria meningitides, han generado mecanismos para fijar, repeler y/o degradadr opsoninas, previniendo así la activación de la respuesta inmnitaria y, por tanto, evadir la vigilancia inmunológica y fagocitosis.

5. Phagocytosis (Fagocitosis)_Figure 1
5. Phagocytosis (Fagocitosis)_Figure 25. Phagocytosis (Fagocitosis)_Figure 3
Figura 1. (a) Tres estados de la fagocitosis; unión del receptor y formación de un cáliz fagocítico, invaginación y formación del fagosoma discreto y fusión con lisosomas. (b) Macrófago humano fagocitando Candida albicans. Las flechas señalan macrófagos teñidos con marcadores para actina (rojo) y calreticulina y retículo endoplásmico (verde). (c) Macrófagos de ratones tratados con IFNg infectados con M. bovis (BCG), en rojo, y teñidos con un marcador de lisosoma, CD69 (LAMP3, en verde).

Revisión: Margarita Domínguez-Villar, Yale School of Medicine, USA (SEI)

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