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Inmunidad innata: neutrófilos, macrófagos y ¢ NK
Casi todas las ¢ del organismo comparten la capacidad de producir IFN α y β, citocinas de papel preponderante en el control de las infecciones virales: los hepatocitos, mediante la producción de π de fase aguda; las ¢ alveolares mediante la producción de SP-A y D; las neuronas, mediante la producción de diferentes citocinas.
EXTRAVASACIÓN LEUCOCITARIA: el > de la permeabilidad vascular, producto de la contracción que sufren las ¢ endoteliales de las vénulas poscapilares en respuesta a mediadores como la histamina, produce un escape del líquido del vaso al tejido subyacente. Esto provoca hemoconcentración, lo que enlentece el flujo sanguíneo local y en consecuencia, los leucocitos se marginan y pueden contactar con el endotelio. Las moléculas de adhesión están presentes en la superficie ¢ y median las interacciones cél-cél y ¢-MEC. Están agrupadas en 5 flias: selectinas (L, P y E), integrinas, moléculas pertenecientes a la superflia de las Ig, sialomucinas y cadherinas. Las selectinas, reconocen H de C sobre glucoπ de la superficie ¢. La L-selectina es expresada por leucocitos, la P- selectina se acumula en gránulos de plaquetas y en los cuerpos de Weibel-Palade de las ¢ endoteliales y se trasloca a la superficie cuando éstas se activan. La expresión de la E-selectina es inducida en ¢ endoteliales por estímulos inflamatorios, pero se expresa en forma constitutiva en el endotelio de los < vasos de la piel. Las selectinas contienen un dominio extracelular lectina-C, que reconoce en el ligando un motivo “sialil Lewis” y residuos tirosina aminoteminalessulfatados. Por ello los ligandos de las selectinas, las sialomucinas, son moléculassulfatadas que presentan oligosacáridos sialilados y fucosilados. El ligando mejor conocido de las selectinas es la molécula PSGL-1. La L-selectina también reconoce adresinas vasculares, que se expresan en las vénulas de endotelio alto (HEV) de los OLS. La importancia de una glucosilación adecuada de los ligandos de las selectinas se torna evidente en los pacientes con “deficiencia de adhesión leucocitaria tipo II” (LAD II). No pueden incorporar fucosa en los ligandos de las selectinas. Sus leucocitos son incapaces de establecer interacciones, por lo que sufren infecciones bacterianas recurrentes. Las integrinas son π heterodiméricas constituidas por una cadena α y una β unidas en forma no covalente. En los leucocitos en reposo, expresan baja afinidad por sus ligandos; en los activados, sufren un cambio conformacional que incrementa su afinidad. La superflia de las Ig, incluye numerosas adhesinas: moléculas de adhesión inter¢ ICAM, VCAM-1, PECAM-1, que son los ligandos de las integrinas. Las cadherinas son las responsables de mantener la integridad estructural de los tejidos. Se expresan como dímeros y establecen interacciones homofílicas. Los leucocitos (naturaleza móvil) carecen de cadherinas. Las ¢ de Langerhans sí expresan cadherinas; éstas las mantienen unidas a los queratinocitos. Las moléculas de adhesión junto a los quimioatractantes gobiernan la extravasación leucocitaria. Los quimioatractantes son sustancias que dirigen la migración ¢ a lo largo de un gradiente de concentración que se incrementa hacia el sitio de producción (foco infeccioso). Incluyen moléculas tan diversas como C5a y C3a, LTB4, PAF, péptidos formilados y varias quimiocinas. Estas constituyen una superflia de citocinas <<, que dirigen la migración de distintas poblaciones leucocitarias a los sitios donde desempeñan sus funciones. Participan además en la organogénesis, la angiogénesis y en la diseminación de metástasis tumorales. Las quimiocinas se diferencian de las citocinas en que ejercen sus efectos tras interactuar con R tipo 7TMS. Poseen residuos de cisterna que forman puentes diS; debido a su naturaleza catiónica, una vez producidas y tras su unión a los proteoglucanos, se inmovilizan sobre MEC o superficies ¢. Esto permite al leucocito sensar gradientes de quimiocinas sobre un sustrato sólido a lo largo del cual migrar, mecanismo conocido como haptotaxis. Algunas son s! en condiciones inflamatorias (quimiocinas inflamatorias), las cuales regulan el tráfico durante la hematopoyesis y la inmunovigilancia de tejidos periféricos sanos y controlan la organización de los OLS; otras en forma constitutiva (responsables del control del tráfico linfocitario a los órganos: quimiocinas homeostáticas). También existen quimiocinas duales.
Cascada de adhesión y extravasación leucocitaria (neutrófilos). El > en la permeabilidad vascular tras el reconocimiento del patógeno ocasiona la marginación leucocitaria y permite a los neutrófilos tomar contacto con el endotelio, disminuyendo su velocidad de circulación (contacto
mediado x selectinas). Al comienzo de la respuesta, la histamina liberada por los mastocitos provoca la fusión de los cuerpos de Weibel-Palade con la membrana endotelial e induce la expresión de la P-selectina en la cara luminal del endotelio. Los neutrófilos pueden unirse ya que expresan su ligando, el PSGL-1. La adherencia es reversible y el leucocito se pega y despega a medida que es arrastrado por la corriente sanguínea (rolling). Conforme progresa la inflamación, los mediadores inflamatorios como el TNF-α y la IL-1, estimulan la expresión endotelial de E-selectina, la cual soporta el rolling subsecuente. Para que la ¢ se detenga y pueda extravasarse requiere que las interacciones transitorias de < afinidad (adherencia débil) sean reemplazadas por interacciones de
afinidad (participarán las integrinas). Los estímulos para su activación son PAF e IL-8. Una vez activadas, se unen a sus contraR en el endotelio, las moléculas ICAM-1, ICAM2 y VCAM-1, lo que le permite al neutrófilo dejar de rodar y adherirse en forma estable. La interacción mediada por integrinas es fuerte pero reversible, indispensable para que se produzca el pasaje del neutrófilo entre ¢ endoteliales y a través de la membrana basal (diapédesis). El neutrófilo se deforma, remodela su citoesqueleto y se extiende en un seudópodo para poder penetrar con movimientos ameboideos. Tras atravesar la lámina basal, el neutrófilo se abre paso en el espacio intersticial siguiendo gradientes de quimioatractantes.
Granulocitos Neutrófilos: el ciclo de vida transcurre en 3 compartimientos: MO, sangre y tejidos periféricos. Derivan de stem cells presentes en MO. Maduración (5-7 días): mieloblasto promielocito mielocito metamielocito neutrófilo maduro. Sólo los primeros 3 poseen capacidad proliferativa. En sangre se observan 2 pools: el circulante y el marginal (adheridos al endotelio). Acceden a los tejidos donde sobreviven por 6-48 hs., para perecer luego por apoptosis. Carecen de capacidad para recircular. Los mecanismos microbiostáticos y/o microbicidas mediados por los granulocitos son numerosos: Reconocimiento, fagocitosis y destrucción de los microorganismos: al arribar a un foco inflamatorio, reconocen al microorganismo invasor, se adhieren a él y lo internalizan. El reconocimiento está mediado por RRP que reconocen PMAP. Los neutrófilos expresan TLR1, 2, 4, 5, 6, 7, 8, 9 y 10, además de RLC. Para el caso de microorganismos opsonizados, intervienen CR1, 3 y 4 y/o RFc. Además expresan R para numerosas citocinas y quimiocinas. La unión al microorganismo suele promover en el neutrófilo la polimerización de actina en la zona subyacente al sitio de contacto, lo que conduce a la extensión de seudópodos que envuelven la partícula y originan el fagosoma. Al unirse a los lisosomas 1º, se forma el fagolisosoma. Dentro de éste, el patógeno es sometido a la acción de 2 sistemas citotóxicos: uno dependiente de la producción de ERO, y otro independiente del O 2 mediado por enzimas y sustancias. Todos los ERO derivan del O 2 --^ e incluyen: H 2 O 2 , ClO--, OH·, 1 O 2 ·, cloraminas. El proceso conducente a la generación de ERO se denomina “estallido respiratorio”. La enzima responsable es la NADPH oxidasa (2O 2 + NADPH 2O 2 --^ + NADP+^ + 2H+). Los fagocitos contienen gránulos con agentes antimicrobianos, que son liberados al fagolisosoma durante la fagocitosis, o a la MEC en caso de estímulos solubles o microorganismos no fagocitables. *Producción de agentes oxidantes: el O 2 --, aún cuando es capaz de reaccionar con una amplia variedad de sustratos biológicos, no cumple un papel relevante como mediador directo del daño oxidativo sobre los microorganismos debido a su escaso potencial oxidante y a su alta tasa de dismutación a H 2 O 2. Este es un oxidante muy estable que ejerce efectos tóxicos y actúa sobre diferentes componentes microbianos. No obstante, las ¢ fagocíticas producen ERO con gran potencial oxidante, entre ellos, los oxidantes halogenados generados merced a la acción de la MPO, que cataliza la oxidación de haluros (cloruro, bromuro y yoduro) por el H 2 O 2 y genera aniones hipohalitos. Debido a las > [Cl-]p, el ppal producto es el hipoclorito, el que gracias a su alta capacidad reactiva, oxida una amplia variedad de moléculas biológicamente relevantes, como aminas, aa, tioles, tioéteres y hemoπ. El hipoclorito reacciona también con aminas 1º o 2º, y da lugar a cloraminas. Las mutaciones en cualquiera de los genes que codifican a los componentes de la NADPH oxidasa dan origen a la enfermedad granulomatosa crónica.
antipirética de los inhibidores de la vía de la CO (ibuprofeno y aspirina). El > de la tº media un efecto microbiostático frente a diversos patógenos e inhibe la proliferación microbiana. Inducción de neutrofilia: una acción se ejerce sobre la MO, que tiende a incrementar la velocidad de producción de neutrófilos y acelera su diferenciación; la 2º, sobre el pool periférico que induce su disociación del endotelio e incrementa la [neutrófilos]p. *Una producción incrementada de la PLA2 genera AA libre. Ello permite la generación de los eicosanoides (PG, TX y LT). La RFA se asocia también con un > de la producción de factores de la coagulación. Proteasas generadas durante la coagulación son capaces de activar R endoteliales e inducir la expresión de moléculas de adhesión y la producción del PAF. Esto favorece la extravasación y activación de poblaciones leucocitarias. La activación de la coagulación contribuye a contener la diseminación del foco 1º. Entre las π de fase aguda encontramos: ceruloplasmina, capaz de inhibir la acción del O 2 --; e inhibidores de proteasas, como α 1 -antitripsina y α 2 -macroglobulina.
*Propiedades de las citocinas proinflamatorias: el TNF- α es producido por macrófagos como glucoπ de membrana. La oligomerización de sus R (TNFRI y TNFRII) pone en marcha la transducción de señales hacia el interior ¢. Incrementa la expresión de adhesinas y CMH I, y la producción de IL-8; activa la capacidad microbicida de neutrófilos y macrófagos, aumenta la citotoxicidad de T CD8+, induce la s! de componentes de la MEC y la proliferación de fibroblastos. La IL-1 es producida en > cantidades por macrófagos y queratinocitos. La producción de IL-1RA^ en monocitos/macrófagos es estimulada por LPS y GM-CSF e IL-4, y mediada por hepatocitos. La IL-6 es producida por macrófagos, CD, endoteliales, fibroblastos, Th2, LB activos; modula también la respuesta inmune adaptativa y la hematopoyesis. Promueve la expansión clonal de LB y su diferenciación a plasmocitos productores de Acs; la producción de IL-4 por ¢ Th2, la actividad citotóxica de LT CD8+, y la proliferación de stem cells. Los G, GM y M-CSF promueven la proliferación de precursores mieloides y su diferenciación en ¢ maduras. PDGF, FGF y VEGF tienen participación destaCada en los fenómenos de reparación tisular y angiogénesis. La IL- induce la producción de ¢ NK, NKT y LTγδ+. Las IL-12 y 18, favorecen la diferenciación de los LT CD4+ en un perfil Th1, especializado en el desarrollo de respuesta inflamatoria. La IL-12 también induce la producción de IFNγ por ¢ NK. Citocinas antiinflamatorias: IL-10 y el TGF-β. La IL-10 inhibe: la producción de citocinas proinflamatorias y quimiocinas por macrófagos; expresión de enzimas inflamatorias, como iNOS y CO 2, expansión de Th1 y producción de IL-2 e IFNγ por los Th1, > de la expresión de CMH II y de moléculas coE CD80 y CD86 en el macrófago, disminuyendo su capacidad de actuar como CPA, maduración de CD; e incrementa la producción de π antiinflamatorias. El TGF- β es capaz de inhibir en el macrófago la producción de citocinas proinflamatorias y quimiocinas, la maduración de las CD; la diferenciación de los LT CD4+ hacia cualquiera de los 2 perfiles, por bloqueo de la expresión de FT; también promueve la generación de ¢ TR.
¢ NK. Forman parte de la inmunidad innata y participan en la conformación de una 1º línea de defensa contra agentes infecciosos. Median poderosos mecanismos microbicidas efectores durante etapas tempranas. Se destacan en la defensa frente a bacterias y parásitos intracelulares, control de infecciones virales, eliminación de ¢ tumorales, producción de citocinas y quimiocinas, determinación del perfil de respuesta adaptativa que se monta contra un patógeno. La actividad citotóxica no requiere una exposición previa al patógeno. Presentan la capacidad de destruir ¢ recubiertas con Acs IgG específicos contra epitopes del patógeno. Este mecanismo se denomina citotoxicidad ¢ dependiente de Acs (CCDA) y es inducido a través de la molécula CD16 expresada por las NK. Constituyen un 10-15% de los linfocitos circulantes; existen 2 subpoblaciones: CD56dim^ CD16bright, y CD56bright^ CD16dim. Las CD56dim^ median la actividad citotóxica natural y la CCDA. Las CD56bright^ producen y secretan diversas citocinas inmunorreguladoras. La capacidad de mediar una respuesta temprana frente a la infección reside en la expresión constitutiva de R para numerosas monocinas (citocinas liberadas por monocitos y macrófagos). En respuesta a IL- 12, las CD56bright^ producen > cantidades de IFN γ , TNF- α y β , IL-10 y 13, y GM-CSF, mientras que las CD56dim
muestran una capacidad productora de citocinas muchísimo <. Las ¢ NK pueden activarse por varias citocinas: IFN- I, IL-2, 12, 15 y 18. Median su actividad citotóxica por 2 mecanismos: exocitosis o secreción vectorial del contenido de sus gránulos (mecanismo secretorio) o activación de R de muerte en la ¢ diana (no secretorio). El reconocimiento de la ¢ diana por las NK induce en éstas últimas la movilización de sus gránulos hacia el sitio de contacto. Este movimiento es guiado por los microtúbulos que se polimerizan. Los gránulos contienen: granzima B, una serinoproteasa capaz de activar caspasas, y perforina, una π desestabilizante de membranas, entre otras. La granzima B forma un complejo con la perforina, el cual contiene serglicina como carrier. Al desgranularse la NK, el complejo se libera a la zona de contacto cél-cél donde es endocitado por la diana, en > medida por el R de manosa-3-P (MPR). El pH ácido de estas vacuolas endocíticas induce la activación de las perforinas que ejercen efectos desestabilizantes sobre la membrana. La granzima B accede al citosol gracias a los poros formados, activando el sistema de caspasas, verdaderas ejecutoras del programa de apoptosis de la ¢ diana. En el mecanismo de citotoxicidad no secretorio participan miembros de la flia del TNF-α, como el FasL y el TRAIL. La interacción de FasL (NK activadas) y Fas (CD95, expresada constitutivamente en linfocitos), induce la apoptosis de la diana: 1) trimerización del Fas sobre la membrana de la diana; 2) reclutamiento de π adaptadoras al dominio de muerte de Fas, 3) activación de caspasa 8 (vía extrínseca), 4) apoptosis de la diana. Las CD activan a las NK en reposo y promueven su proliferación, la producción de citocinas (IFNγ) y su actividad citotóxica; estimulación mediada por IL-12 y 15. Al activarse las NK adquieren la capacidad de modular la funcionalidad y supervivencia de las CD inmaduras. Para ello, las reconocen y destruyen, y promueven la maduración de CD mediante la producción de IFN-γ y TNF-α.
R de las ¢ NK: pueden ser tanto inhibitorios como estimulatorios. Un patógeno podrá transformar una ¢ del huésped en un blanco de las NK, estimulando la expresión en la diana de ligandos para los R activadores de NK, o inhibiendo la expresión en la diana de ligandos para los R inhibitorios de las NK. Los ligandos de R inhibitorios mejor conocidos son las CMH I. Su reconocimiento evitará que las ¢ NK destruyan ¢ normales. ¢ infectadas o neoplásicas, que suelen expresar niveles < de CMH I desencadenarán una señalización de < intensidad, lo que permite que prevalezcan las señales de activación desencadenadas por los R (hipótesis de pérdida de lo propio). Hay 2 flias de R involucrados en el reconocimiento de CMH I: el complejo de R leucocitarios (LRC), y el complejo de R de NK (NKC). R KIR: en un mismo individuo, diferentes ¢ NK pueden expresar distintas combinaciones de KIR. Los genes KIR se expresan como R de simple cadena, presentan 2 o 3 dominios extracelulares tipo Ig, un segmento transmembrana y una cola citoplasmática. Se expresan también en LT, asignándoles un posible papel modulatorio de la funcionalidad T. Diferentes individuos poseen un número variable de genes KIR, lo que constituye una forma de polimorfismo genético. La mayoría de los ligandos se componen de productos codificados por genes de clase I del CMH. R LIR: expresados también en monocitos, LB, LT y CD. Reconocen CMH I y median una acción inhibitoria a través de motivos ITIM presentes en sus dominios citoplasmáticos. R NKp: R de citotoxicidad natural (NKR). Se expresan exclusivamente en ¢ NK y son estimulantes de la citotoxicidad. R de la flia de las lectinas-C: NKG2 y CD94. Se expresan en ¢ NK y en ciertas ¢ T. La subunidad CD94 es invariable y carece de dominio citoplasmático; la responsable de la transducción es la molécula NKG2. Los heterodímeros CD94/NKG2A, CD94/C y CD94/E reconocen como ligando a la CMH I. NKG2D reconoce MICA y MICB (CMH) y π ancladas a restos de glucofosfatidilinositol (ULBP-1, 2, 3). Señales inhibidoras y activadoras: todos los genes de los R de NK que median funciones inhibitorias poseen un exón que codifica largas colas citoplasmáticas. Las π codificadas contienen 2 dominios ITIM responsables de la función inhibitoria. Los R de NK que median funciones de activación, poseen colas citoplasmáticas cortas, porque tienen un exón que presenta un cambio nucleotídico, que resulta en un codón stop y la ausencia de motivos ITIM. Las π adaptadoras se caracterizan por poseer en su cola citoplasmática uno o más dominios activadores ITAM.
