Estallido respiratorio: un mecanismo de muerte

El estallido respiratorio es un mecanismo inmune que genera especies reactivas de oxígeno (ROS- reactive oxygen species) que se encarga de la destrucción de agentes patógenos (bacterias y hongos) forma parte de la respuesta inmune innata y es propio de los fagocitos como los neutrófilos, macrófagos y monocitos. Se preguntarán que es lo que hace que este mecanismo se lleve a cabo, bueno es un complejo enzimático llamado NADPH oxidasa, constituido por diversas proteínas que se encuentran ubicadas en el citoplasma, la membrana plamática y vesículas fagocíticas. El componente de membrana siendo el principal y el más importante es el flavocitocromo b558 que esta formado por 2 proteínas: la gp91 phox, la cuál es el esqueleto/matriz donde se ensambla todo el complejo NADPH oxidasa, junto con la p22 phox (la denominación phox proviene de phagocyte oxidase y el número representa su peso aproximado en kD). Mientras que los componentes citoplasmaticos de la NADPH oxidasa son: p47 phox, cumple con el rol de traslocar los componentes citosolicos a la membrana funcionando como plataforma; p67 phox, regula la transferencia de electrones del NADPH al gp91 phox, y el p40 phox, necesaria para la activación y regulación del complejo. Otras moléculas que se encuentran implicadas son: Rac2, Rap1A y Rho-GDI.

La activación del complejo enzimático consiste en la traslocación de los componentes citoplasmáticos a la membrana de las vacuolas fagocíticas o a la membrana plamática, este estímulo puede ser dado por diversas sustancias entre ellas activadores de la proteína quinasa C, ácido araquidónico, factor de necrosis tumoral, linfotoxina, etc. Después de la señal de activación y con la fagocitosis terminada se inicia el proceso de ensamblaje del complejo enzimático que mediante mecanismos de fosforilación, cambios conformacionales y traslocaciones se logra ensamblar para la producción de superóxido.

 

 

Fig. 1 Fagocitosis, ensamblaje de la NADPH oxidasa y la eliminación del patógeno.*

La NADPH oxidasa transfiere electrones desde el NADPH hacia el O2 que se convierte simultaneamente en superóxido (O2-)  que por medio de una enzima llamada dismutasa se convierte en H2O2 (peróxido de hidrógeno) este a su vez actúa en conjunto con la mieloperoxidasa contenida en los gránulos de los fagocitos para oxidar haluros produciendo compuestos tóxicos como cloraminas, radical OH y ácido hipocloroso, aunque también existen otros medios por los cuales se apoya este fenómeno como la elevación del pH dentro de la vacuola, hay otros agentes antimicrobianos oxidativos como el radical NO (óxido nítrico) que al juntarse con el O2 da como producto el peroxinitrito; otros compuestos son los no oxidativos como proteasas y péptidos bactericidas, que atacan principalmente a bacterias y hongos catalasa positivos. La generación de las especies reactivas de oxígeno generan un consumo muy alto de oxígeno por parte del fagocito, esta es la manera en la cual se identificó por primera vez esta función.
Existe una enfermedad llamada enfermedad granulomatosa crónica (EGC/CGD) que se caracteriza por la ausencia o deficiencia de la actividad de la NADPH oxidasa por lo que las personas afectadas por esta enfermedad suelen sufrir frecuentemente infecciones severas por microorganismos catalasa positivos entre otros. La causa son mutaciones en cualquiera de los genes que codifican para las proteínas que conforman el complejo enzimático, existiendo dos patrones de herencia: 1) se encuentra ligado al cromosoma X, siendo la proteína mas afectada la gp91 phox; 2) y otro autosómico recesivo con alteraciones en los proteínas p47 phox, p22 phox, p67 phox y p40 phox. Se le considera una inmunodeficiencia primaria, a pesar de que puede hacer alteraciones en la Rac2 no lleva a EGC aunque los afectados si presentan infecciones recurrentes.
Una cosa curiosa del NADPH oxidasa es que no solo existe en los fagocitos si no que también esta presente en otros tipos de células como fibroblastos, linfocitos B, entre otras aún no se sabe cuál es la función exacta de la NADPH oxidasa en estas células.

Aunque no sepas mucho inglés este es un buen vídeo y puedes guiarte con la animación, claro y la información que acabas de leer para comprender mejor como se eliminan los patógenos por medio de la NADPH oxidasa:

Para más información pueden consultar estas páginas de las cuales se ocuparon como fuentes bibliográficas:
*Brock, Tom. The NADPH oxidasecomplex: A super oxide generator. Visto en: https://www.caymanchem.com/app/template/Article.vm/article/2126
Redalyct. Sistema NADPH oxidasa: nuevos retos y perspectivas. Visto en: http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=180515586006

Como el sistema inmune ataca!

Aquí les dejo un bonito vídeo de como el sistema inmune ataca a las bacterias después de que estas han blanqueado las primeras lineas de defensa (piel, sudor, secreciones, etc) e ingresan al organismo para hacer lo que mejor hacen ¡destruir! y no es por que sean malas...bueno puede que sí, pero lo hacen para vivir. También encontraran una pequeña introducción a enfermedades auto inmunes.


    Espero que les guste!!!

Sistema Inmune

Antes que nada vean el vídeo, quizás sea un poco infantil pero les ayudara a comprender más fácil lo que es el sistema inmune:
http://www.youtube.com/watch?v=6isv1UBOXhE&list=PLmj_RyMSvn9jImqyc_73e5SKb9g2ZR10R&index=3

Después de ver el vídeo viene la explicación. 
El sistema inmune esta compuesto por órganos  y células de diversas formas. Las células generalmente se llaman leucocitos estos provienen de la médula ósea. Una sola célula llamada célula madre hematopoyética que genera células hijas las cuales son progenitores que generaran más células hijas y estas al final se trasformaran en glóbulos rojos, plaquetas (megacariocitos), linfocitos y leucocitos; La célula hija de la célula madre hematopoyética que generara a las células del sistema inmune se llaman progenitor mieloide y progenitor linfoide, el primero se divide en otras células hijas dando  las unidades formadora de colonias de granulocíticos y monocítos(UFC-GM), de ahí se divide en un mieloblasto el cual se divide en un promielocito que va madurando para dividirse en un neutrófilo, eosinófilo, basófilo (estos tres son llamados granulocitos, debido a que poseen gránulos que se tiñen con determinados colorantes y almacenan enzimas), las células dendríticas y los macrófagos son formados de otra célula hija de la UFC-GM, un monoblasto que se convertirá en un monocito y este se volverá un macrófago. 
Los linfocitos se generan del progenitor linfoide, que se divide en tres células hijas, UFC- linfocitos B, UFC-linfocitos T y UFC- linfocitos Grande Granular o granulares. Antes de madurar por completo algunos linfocitos tienen que migrar a ciertos órganos dado a que son células especializadas y requieren de otro tipo de maduración. Los órganos que se ocupan de esta maduración se conocen como linfoides primarios y son el timo, donde maduran los linfocitos T y la médula ósea, donde maduran los linfocitos B.
El timo un órgano bilobulado, esta compuesto de dos capas; la externa o corteza donde hay una gran densidad de células T inmaduras (timocitos); y la parte interna o médula aloja pocos timocitos. La función principal del timo es crear y seleccionar un conjunto de células T que protegerán al cuerpo, estos receptores en las células T se producirán por medio de reconfiguración génica, una combinación al azar de genes que darán lugar a diversos tipos de receptores que podrán reconocer antígenos y MCH (complejo mayor de histocompatibilidad o CMH). El timo con el tiempo se va atrofiandose e incrementa su contenido de grasa, por lo que va decayendo la respuesta inmune y la persona es más propensa a enfermedades. 
La médula ósea donde maduran los linfocitos B, se realiza por medio de citocinas (proteínas). Los linfocitos B generan inmunoglobulinas IgA, IgG, IgE, IgD e IgM, que están ancladas a su membrana, también poseen un receptor de unión a antígeno que determina la especificidad antigénica de cada célula B, esta especificidad se adquiere por el reordenamiento de genes al igual que los linfocitos T. 

Espero que les haya quedado claro esta introducción al sistema inmune, alguna duda, aclaración, trauma, etc por favor comenten. ¡GRACIAS! :)