Características del proceso de secreción
La actividad secretora de los macrófagos y monocitos difiere radicalmente del comportamiento de los neutrófilos. Mientras que los neutrófilos se caracterizan por una desgranulación rápida y «explosiva» que provoca una destrucción extracelular a gran escala (y a menudo la muerte de la propia célula), los macrófagos actúan de otro modo.
El proceso de secreción en los monocitos y macrófagos está regulado y depende principalmente del aparato de Golgi. La síntesis de la mayoría de los factores inmunorreguladores y moléculas de la inmunidad innata se produce de novo, es decir, la célula comienza a producirlos en respuesta a un estímulo.
La cinética de este proceso es la siguiente:
- La activación de los genes necesarios toma alrededor de 20-30 minutos.
- La producción de productos proteicos comienza aproximadamente después de 1 hora.
- La secreción activa y la función génica continúan, por lo general, no más de 24 horas.
Una diferencia importante de los macrófagos es su resistencia. Gracias a la producción de factores antiapoptóticos (como Bcl-2), los macrófagos no sufren apoptosis tras completar la fagocitosis y la desgranulación. Además, sus secreciones no causan una «lisis» masiva de los tejidos circundantes, ya que la concentración de enzimas y productos tóxicos es menor que en los neutrófilos.
Qué secretan los monocitos y macrófagos
Estas células son las principales «fábricas» productoras de moléculas que controlan la inflamación y la homeostasis. Junto con las células dendríticas, preparan el terreno para el inicio de la inmunidad adaptativa.
Principales grupos de sustancias secretadas:
- Citocinas y quimiocinas: secretan prácticamente todas las citocinas proinflamatorias (TNFα, IL-1, IL-6, IL-8, IL-12, IL-18, IL-23), así como interferones (principalmente IFNα) y factores estimulantes de colonias.
- Enzimas y moléculas tóxicas: de los fagolisosomas se liberan productos del estallido respiratorio, hidrolasas ácidas, proteasas y metabolitos nitrogenados. Son necesarios para la digestión de patógenos y el citolisis extracelular.
- Componentes del complemento: se producen casi todas las proteínas del sistema del complemento.
- Mediadores lipídicos: eicosanoides (prostaglandinas, leucotrienos), metabolitos del ácido araquidónico.
- Factores de homeostasis: proteínas de la matriz (fibronectina), factores de coagulación sanguínea y proteínas séricas (por ejemplo, transferrina).
- Neuropéptidos y hormonas: incluida la hormona de crecimiento y las β-endorfinas.
Secreción espontánea e inducida
La función secretora no se detiene ni siquiera en reposo. De forma espontánea (sin un estímulo externo), los macrófagos liberan constantemente componentes de la matriz extracelular, factores implicados en el metabolismo lipídico, proteínas séricas y algunos componentes del complemento.
Durante la activación del macrófago, el panorama cambia:
- Se activan los genes de múltiples productos nuevos necesarios para combatir la infección y la inflamación (por ejemplo, especies reactivas de oxígeno y nitrógeno, la mayoría de las citocinas).
- Aumenta la síntesis de aquellas sustancias que se producían espontáneamente (por ejemplo, los componentes del complemento C2 y C4, la fibronectina).
- Por el contrario, la producción de algunas enzimas específicas (como la lipoproteínlipasa) disminuye durante la activación.
Cabe destacar especialmente el papel de los macrófagos en el metabolismo lipídico y el desarrollo de la aterosclerosis. Secretan apolipoproteína A y lipoproteínlipasa, la cual degrada los lípidos a formas de bajo peso molecular capaces de penetrar en la pared vascular.
En resumen: respuestas a preguntas sobre el tema
¿Qué especies reactivas de oxígeno y nitrógeno específicas producen los macrófagos durante el estallido respiratorio?
Durante la activación y el estallido respiratorio, los macrófagos producen una serie de especies reactivas de oxígeno y nitrógeno.
Las especies reactivas de oxígeno incluyen:
- Anión superóxido ($O_2^-$, $O_2^{\bullet-}$), el producto primario de la oxidación.
- Peróxido de hidrógeno ($H_2O_2$), formado a partir del anión superóxido.
- Radical hidroxilo ($OH^*$, $OH^{\bullet}$), un oxidante muy potente.
Las especies reactivas de nitrógeno y sus derivados incluyen:
- Óxido nítrico (NO, $NO^{\bullet}$), producto de la vía de la óxido nítrico sintasa.
- Peroxinitrito ($OO^*NO$, $OONO^{\bullet}$), producto de la interacción del NO con el radical superóxido.
- Ácido peroxinitrizocompleto / Ácido peroxinitroso ($OONOH$), formado a partir del peroxinitrito.
- Dióxido de nitrógeno ($NO_2^{\bullet}$), un radical altamente tóxico.
- Iones nitrito e iones nitrato ($NO_2^-$, $NO_3^-$), productos finales de la transformación.
¿Qué factores de coagulación sanguínea sintetizan los macrófagos?
Los macrófagos son capaces de sintetizar y secretar varios factores de coagulación sanguínea. Este proceso ocurre de forma espontánea, pero se potencia significativamente tras la activación celular.
Entre los factores secretados se encuentran:
- Factor V, participa en la coagulación sanguínea y la inflamación.
- Factor VII, participa en la coagulación sanguínea y la inflamación.
- Factor IX, participa en la coagulación sanguínea y la inflamación.
- Factor X, participa en la coagulación sanguínea y la inflamación.
- Protrombinasa, participa en la coagulación sanguínea y la inflamación.
La liberación de estas sustancias contribuye a la regulación de los procesos de coagulación sanguínea e inflamación.
¿Qué proteasas secretan los macrófagos para degradar la matriz extracelular?
Los macrófagos secretan metaloproteinasas y colagenasa, que participan en la degradación de los componentes de la matriz extracelular. También liberan proteasas y proteasas neutras.
Preguntas de clases y exámenes
¿Por qué los macrófagos no mueren tras la fagocitosis y la secreción, a diferencia de los neutrófilos?
Los macrófagos producen factores antiapoptóticos especiales, por ejemplo, la proteína Bcl-2, que bloquean el programa de muerte celular. Esto les permite continuar trabajando y secretando sustancias.
¿Es peligrosa la degranulación de los macrófagos para los propios tejidos?
A diferencia de los neutrófilos, los macrófagos liberan un volumen mucho menor de enzimas destructivas. Por lo tanto, su desgranulación transcurre de forma relativamente segura y no causa una «lisis» masiva de los tejidos circundantes.
¿Qué tan rápido comienzan los macrófagos a sintetizar citocinas tras su activación?
El proceso requiere tiempo, ya que muchas sustancias se sintetizan de novo. La activación de los genes toma entre 20 y 30 minutos, y la síntesis de los productos proteicos comienza aproximadamente en el transcurso de una hora.
Qué más repasar sobre el tema
- Mecanismos del citolisis extracelular por eosinófilos
- Composición de los gránulos específicos de los eosinófilos (MBP, ECP, EPO, EDN)
- Función inmunorreguladora de los eosinófilos
- El papel de los macrófagos en la patogenia de la aterosclerosis
- Actividad citotóxica por contacto de las células mieloides
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