Clasificación de los factores independientes del oxígeno
En el arsenal de los fagocitos existe un amplio conjunto de herramientas que no requieren un estallido respiratorio para su activación. Entre los principales factores independientes del oxígeno y del óxido nítrico se encuentran:
- Factores de acidificación local. El evento clave es la disminución del pH a valores de 4,5–5,0. Este proceso se lleva a cabo mediante la acción de una enzima especial: la V-ATPasa. El medio ácido en sí mismo es perjudicial para muchas bacterias y, al mismo tiempo, crea las condiciones óptimas para el funcionamiento de las enzimas intracelulares.
- Proteínas catiónicas. Amplio grupo de moléculas que destruyen las paredes celulares y las membranas de las bacterias. Incluyen la lisozima, la lactoferrina, las proteínas BPI, así como la familia de las serprocidinas (que incluye la catepsina G, la elastasa, la azurocidina y la proteinasa-3).
- Hidrolasas ácidas. Enzimas digestivas del fagocito. Este grupo incluye la mieloperoxidasa, la 5'-nucleotidasa, la β-arilsulfatasa, la β-glucuronidasa y la glicerofosfatasa ácida.
- Péptidos bactericidas. Moléculas proteicas cortas con acción antimicrobiana directa. Los representantes más importantes son las defensinas α y β, así como las catelicidinas.
- Inhibidores competitivos del metabolismo. Sustancias que privan a la bacteria de los nutrientes necesarios para su reproducción y actividad vital.
Localización y características de acción
El principal lugar donde se desarrolla la acción de los factores bactericidas son los fagolisosomas, compartimentos formados por la fusión del fagosoma (vesícula con el microbio fagocitado) y el lisosoma.
- Origen intracelular. Las enzimas y los péptidos bactericidas se almacenan en la célula con antelación. Llegan al fagolisosoma a partir de una reserva de lisosomas ya listos.
- Acción extracelular. Una característica importante de todos los factores bactericidas es su capacidad para actuar fuera del fagocito. Esto ocurre como resultado de la degranulación, la liberación del contenido de los gránulos hacia el exterior.
Atención: la acción de estos factores debe distinguirse estrictamente de los mecanismos de citólisis extracelular, que por su naturaleza no están relacionados con el proceso de fagocitosis.
Comparación con los mecanismos dependientes del oxígeno
Aunque las moléculas independientes del oxígeno son sumamente importantes, el papel más potente en la destrucción de los microorganismos lo desempeñan los factores dependientes del oxígeno.
A diferencia de las enzimas lisosomales preformadas, las especies reactivas de oxígeno y nitrógeno se generan estrictamente de novo. El evento principal aquí es el estallido respiratorio, que representa una cadena de reacciones químicas rápida (de fracción de segundos) y de alta productividad.
El proceso es desencadenado por la enzima NADPH oxidasa (sinónimo: oxidasa de los fagocitos o Phox), que cataliza la formación de radicales libres eiones altamente reactivos a partir del oxígeno. El ensamblaje de esta enzima ocurre directamente en la membrana del fagolisosoma bajo la influencia de señales intracelulares de los receptores Fc.
Como resultado del estallido respiratorio se forman:
- Especies reactivas de oxígeno (ERO): anión superóxido (O2-), peróxido de hidrógeno (H2O2), radical hidroxilo (OH), ion hidróxido (OH-), ion hipoclorito (OCl-), oxígeno singlete ('O2) y ozono (O3).
- Especies reactivas de nitrógeno (ERN): óxido nítrico (NO), peroxinitrito (OO*NOI), entre otras. Al mismo tiempo, el NO y sus metabolitos son capaces de formarse y ejercer su acción bactericida incluso fuera del aparato granular de la célula.
En resumen: respuestas a preguntas sobre el tema
¿Cuál es el mecanismo de la acción antimicrobiana de las defensinas sobre la célula bacteriana?
- Las defensinas muestran actividad antibacteriana y poseen anfifaticidad, debida a la separación espacial de los aminoácidos básicos e hidrófobos.
Preguntas de clases y exámenes
¿Para qué es necesaria la acidificación del medio en el fagolisosoma?
La reducción del pH a 4,5–5,0 mediante la enzima V-ATPasa es necesaria para crear un medio perjudicial para las bacterias y activar las hidrolasas ácidas del fagocito.
¿Pueden los factores intracelulares matar bacterias desde el exterior de la célula?
Sí, todos los factores bactericidas enumerados son capaces de actuar en el espacio extracelular si la célula sufre degranulación.
Qué más repasar sobre el tema
- Mecanismo de activación y ensamblaje de la NADPH oxidasa (Phox)
- Etapas y bioquímica del estallido respiratorio
- Propiedades y tipos de especies reactivas de oxígeno (ERO)
- El papel de los receptores Fc en la transmisión de señales intracelulares
- Síntesis y acción extragranular de las especies reactivas de nitrógeno
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