Inflamación (reparación celular)
| ||||||
Inflamación (reparación celular). La inflamación se reconoce desde los comienzos de la Medicina en la antigüedad, celso escritor romano del siglo I d.C. describió los 4 signos cardinales: rubor, tumor, calor y dolor.
Sumario
Inflamación (reparación celular)
Casi todas las causas de lesión celular pueden desencadenar una respuesta inflamatoria. Aunque se acostumbra a pensar en los agentes biológicos como los principales agentes agresores causantes de inflamación, existen otros agentes inanimados de tipo físico y químico, que también suscitan respuesta inflamatoria.
Uno de los aspectos más importantes es que constituye un ejemplo extraordinario de hemostasia al igual que se trata de un proceso dinámico. Desde el inicio de la reacción inflamatoria hasta su final el proceso se encuentra en cambio continuo, al igual que su naturaleza misma, lo que debe tenerse presente durante su explicación, teniendo en cuenta que existen estadios intermedios, velocidad y dirección de movimiento en todo el proceso.
Este proceso es considerado en su esencia como un mecanismo de defensa, pero también puede ser responsable de muchos de los síntomas y complicaciones de numerosas enfermedades.
La inflamación se reconoce desde los comienzos de la Medicina en la antigüedad, celso escritor romano del siglo I d.C. describió los 4 signos cardinales: rubor, tumor, calor y dolor, después Virchow ( 1821 ) añadió el quinto signo clínico que es la pérdida de la función. El cirujano escocés John Hunter, en 1793, señaló que la inflamación no es una enfermedad, sino una respuesta inespecífica que produce un efecto saludable en el organismo. Ya a mediados del siglo XIX Cohnheim fue el primer investigador que utilizó el microscopio para observar vasos sanguíneos en membranas finas y translúcidas, como el mesenterio y la lengua de las ranas, describiendo el rol de los pequeños vasos en la producción de estos cambios.
Metchnikoff, biólogo ruso, en 1882 descubre el fenómeno de la fagocitosis. Paul Ehrlich desarrolló la teoría humoral. Ambos científicos compartieron el Premio Nobel en 1908. Sir Thomas Lewis mediante sencillos experimentos, estableció el concepto de que diversas sustancias químicas, inducidas localmente por el estímulo de la lesión, como la histamina, son factores mediadores de las alteraciones vasculares de la inflamación.
Definición de inflamación
Reacción del tejido vivo vascularizado a una agresión local. Sirve para destruir, diluir o aislar el agente lesivo y a su vez pone en marcha una serie de complejos procesos que en la medida de lo posible curan y reconstruyen el tejido dañado. Puede definirse también como la respuesta del organismo al daño hístico, o lesión que entraña reacciones nerviosas vasculares, humorales y celulares en el sitio lesional.
La inflamación es fundamentalmente una respuesta de carácter protector, cuyo objetivo final es librar al organismo de la causa inicial de la lesión celular. Es la reacción de los vasos sanguíneos, que da lugar a la acumulación de líquido y leucocitos en los tejidos extravasculares
Según su duración puede ser aguda y crónica. La aguda de evolución breve, con una duración que oscila entre minutos, horas y pocos días, sus características principales son la exudación de líquido de proteínas plasmáticas y la migración de leucocitos. La inflamación crónica tiene una duración mayor y se caracteriza histológicamente por la presencia de linfocitos y macrófagos, la proliferación de vasos sanguíneos, fibrosis y necrosis tisulares
La inflamación aguda presenta tres componentes esenciales
Las modificaciones en el calibre de los vasos, que dan lugar al aumento en el flujo sanguíneo. Las alteraciones en la estructura de la microvasculatura, que permite la salida de la circulación de proteínas plasmáticas y los leucocitos. La emigración de leucocitos desde el punto en que abandonan la microcirculación hasta el foco de lesión en el que se acumulan.
Es necesario definir algunos términos antes de describir las características de la inflamación
EXUDADO: Salida de líquido, proteínas y células de la sangre desde el sistema vascular hasta el tejido intersticial o las cavidades del organismo. Es un líquido extravascular de carácter inflamatorio que presenta una concentración elevada de proteínas, abundantes restos celulares y un peso específico superior a 1.020.
TRASUDADO: Es un líquido con bajo contenido en proteínas y un peso específico inferior a 1.012. Es esencialmente un ultrafiltrado del plasma y se debe a un desequilibrio hidrostático a través del endotelio vascular.
EDEMA: Es un exceso de fluido en el tejido intersticial o en las cavidades serosas, este fluido puede ser un exudado o un trasudado.
PUS: Exudado de origen inflamatorio rico en leucocitos (la mayor parte neutrófilos) y en restos de células parenquimatosas.
Cambios Vasculares
Cambios en el flujo sanguineo y en el calibre de los vasos
Los cambios en el flujo sanguíneo se inician de forma muy rápida y evolucionan a un ritmo que depende de la intensidad de la misma. Durante un período inconstante y pasajero se produce vasoconstricción arteriolar y después vasodilatación que afecta inicialmente a las arteriolas y posteriormente da lugar a la apertura de nuevos lechos capilares.. Esta es la causa de aumento del flujo sanguíneo., que a su vez es la causa del enrojecimiento y del incremento del calor en la zona. Enlentecimiento o retraso de la circulación se debe al aumento de la permeabilidad de la microvasculatura, con salida de líquido rico en proteínas desde la circulación hasta el espacio intersticial. La disminución de líquido intravascular da lugar a la concentración de hematíes en los vasos de pequeño calibre y al aumento de la viscosidad sanguínea que es lo que denominamos estasis. Marginación leucocitaria A medida que evoluciona el estasis, se empieza a observar la orientación periférica de leucocitos, principalmente neutrófilos, a lo largo del endotelio vascular. Más tarde los leucocitos se adhieren al endotelio de forma transitoria al principio (rodamiento) y después con mayor intensidad, atravesando la pared vascular al cabo de un corto período de tiempo dirigiéndose al espacio intersticial.
Aumento de la permiabilidad vascular
Esta es la característica principal y de mayor especificidad de la inflamación aguda. La pérdida de proteínas del plasma reduce la presión osmótica intravascular e incrementa la presión osmótica del líquido intersticial. Junto al aumento de la presión hidrostática secundaria a la vasodilatación, este mecanismo conduce a una importante salida y acumulación de líquidos al espacio intersticial.
Este incremento neto de líquido extravascular constituye el edema. La normalidad del intercambio y la permeabilidad de la microvasculatura dependen de la integridad del endotelio, entonces cómo puede afectarse el endotelio durante la inflamación. Se han propuesto los siguientes mecanismos: Formación de aberturas entre las células endoteliales en las vénulas: Este es el mecanismo más común y es activado por la histamina, bradicina, leucotrienos, etc. Esta forma de filtración vascular evoluciona rápidamente desde que se inicia la exposición al mediador, es reversible y de corta duración ( 15 a 30 minutos) y se denomina respuesta inmediata transitoria.
Afecta solo a vénulas de 20 a 60 um de diámetro, se sugiere que esto pudiera estar relacionado con mayor cantidad de receptores para el mediador, ya que no actúa sobre capilares ni arteriolas. Las aperturas aparecen entre las células o en la proximidad de las uniones intercelulares y se ha atribuído a contracción de las células endoteliales. Un mecanismo adicional o alternativo es que estas aberturas puedan estar formadas por canales transcitoplásmicos intracelulares (transcitosis) cercanos y quizás en conexión con las uniones. Reorganizacion del citoesqueleto (retracción endotelial).
Un grupo de mediadores como citocinas, interleucina-I, factor de necrosis tumoral y el interferon gamma, la hipoxia y lesion subletal de células endoteliales activan mecanismo de filtración intercelular reversible que da lugar a brechas interendoteliales. Las células endoteliales sufren una reorganización estructural del citoesqueleto, de manera que se retraen entre sí. Al contrario del efecto de la histamina, la respuesta esta ligeramente retardada ( 4 a 6 horas ) y una duración mayor de 24 horas o más.
Aumento de la transcitosis a través del citoplasma endotelial. La transcitosis se produce a través de canales formados por vesículas y vacuolas y conectadas entre sí, en lo que se denomina organelas vesiculovacuolares, la mayor parte de las cuales se localizan en la proximidad e las uniones intercelulares. El factor de crecimiento del endotelio vascular parece causar incremento de la permeabilidad inducida por la histamina. Lesión endotelial directa, con necrosis y desprendimiento de las células endoteliales.
Este efecto se observa en lesiones necrotizantes como en las quemaduras. La filtración se inicia inmediatamente tras la lesión y se mantiene con gran intensidad durante varias horas, hasta que los vasos lesionados presentan trombosis o reparación. Esta reacción se denomina respuesta inmediata sostenida con participación de todos los niveles de la microcirculación, es decir, vénulas, capilares y arteriolas.
Filtración prolongada retardada. El incremento de la permeabilidad se inicia después de transcurridas 2 a 12 horas, dura varias horas o incluso días y afecta vénulas y capilares. Puede deberse al efecto directo del agente lesivo con lesión celular retardada o al efecto de retracción endotelial. Se ve en lesiones térmicas leves, a moderadas, rayos X, ultravioleta y ciertas toxinas bacterianas.
Lesión endotelial mediada por leucocitos. Los leucocitos se adhieren al endotelio y pueden activarse liberando formas tóxicas de oxígeno y de enzimas proteolíticas, que pueden producir la lesion o el desprendimiento de células endoteliales. Se observa en venulas y capilares del pulmón y del glomérulo. Filtración de los vasos neoformados. algunos de los factores que incrementan la angiogénesis, tambien incrementan la permeabilidad y las células endoteliales en los focos de angiogénesis tienen aumento de la densidad para receptores vasoactivos.
Fenomenos Leoucocitarios
Una de las funciones más características e importantes de la inflamación es el aporte de leucocitos a la zona de lesión. Los leucocitos fagocitan los agentes patógenos, destruyen las bacterias y otros microorganismos y degradan el tejido necrótico y los antígenos extraños. Los leucocitos pueden prolongar la inflamación e inducir lesión tisular al liberar enzimas, mediadores químicos y radicales tóxicos de oxígeno. Secuencia de acontecimientos que se produce desde que los leucocitos salen de la luz del vascular, hasta alcanzar el tejido intersticial (extravasación), se divide en tres pasos:
- En la luz vascular: marginación, rodamiento y adhesión.
- Trasmigración a través del endotelio (diapédesis).
- Migración en los tejidos intersticiales hacia un estímulo quimiotáctico.
Marginación
Cuando el flujo de sangre es normal, en los vasos, los eritrocitos y leucocitos permanecen confinados en una columna axial central. A medida que disminuye la velocidad del flujo sanguíneo en las fases iniciales de la inflamación, debido al incremento de la permeabilidad vascular; se modifican las condiciones hemodinámicas (disminuyen las fuerzas de cizallamiento sobre la pared) y un mayor número de leucocitos se sitúa hacia la periferia, a lo largo de la superficie endotelial. Este proceso de acumulación de leucocitos.
Rodamiento
Cuando los leucocitos de forma individual y en filas se colocan sobre el endotelio y se adhieren al mismo de forma transitoria.
Pavimentación – Adhesión
Descansan en un punto donde se adhieren firmemente al endotelio, quedando el endotelio revestido por leucocitos.
Adhesión y Transmigración
Tras adherirse al endotelio, los leucocitos dirigen sus pseudópodos hacia las uniones que existen entre las células endoteliales, se introducen apretadamente a través de las mismas y quedan situados entre la célula endotelial y la membrana basal. Finalmente atraviesan la membrana basal y salen al espacio extravascular. Este mecanismo de salida lo utilizan los neutrófilos, los monocitos, los linfocitos, los eosinófilos y los basófilos. Se sabe que la adhesión y la trasmigración de los leucocitos están determinados principalmente por la fijación de moléculas complementarias de adhesión a la superficie de leucocitos y células endoteliales, y que los mediadores químicos (factores quimiotácticos y ciertas citocinas) influyen en estos procesos regulando la expresión de superficie y la intensidad de fijación de estas moléculas de adhesión
Quimotaxis
Después de la extravasación de los leucocitos, migran en los tejidos hasta alcanzar la zona de la lesión, mediante un proceso que se denomina quimiotaxis, que se puede definir como la locomoción orientada, según un gradiente químico. Todos los granulocitos, monocitos y en menor grado los linfocitos, responden a los estímulos quimiotácticos con diferentes grados de velocidad.
Sustancias exógenas y endógenas pueden actuar como factores quimiotácticos: Exógenos: productos bacterianos. Endógenos: los componentes del sistema del complemento, especialmente C5a, los productos de la vía lipoxigenasa principalmente el leucotrieno B y las citocinas.
La fijación de los agentes quimiotácticos a receptores específicos situados en la membrana celular del leucocito da lugar a reacciones que producen aumento del calcio citosólico, factor que desencadena el ensamblaje de los elementos contráctiles responsables del movimiento celular.. El leucocito se mueve emitiendo pseudópodos, que tira de la célula en la dirección de la extension, como un coche con tracción delantera cuyo movimiento se debe a la acción de la ruedas delanteras. En el interior del pseudópodo existe una trama ramificada de filamentos constituídos por actina y por la proteína de actividad contráctil miosina. Los leucocitos migran paso a paso en respuesta a un agonista después de otro, quedando determinada su posición por el patrón de receptores para las sustancias de atracción que expresan y por la secuencia de gradientes de quimiocinas que se encuentran. Además, las quimiotactinas procedentes del foco de lesión anulan los gradientes derivados del huésped, facilitando así la guía del movimiento hasta el estímulo original.
Fagocitosis La fagocitosis y la liberación de enzimas por los neutrófilos y macrófagos, constituyen dos de los principales efectos beneficiosos de la acumulación de leucocitos en el foco de inflamacion. La energía utilizada en este proceso proviene de las vías glucolíticas, por lo que la inhibición de la glucólisis disminuye de manera importante la fagocitosis. Esta comprobado que los gránulos lisosómicos de los neutrófilos son ricos en gran variedad de enzimas catalíticas y de productos como la fagocitina y proteinas bactericidas; todos básicos para la eficacia fagocitaria de los neutrófilos. Los gránulos monocíticos, aunque menos identificados tambien poseen enzimas catalíticas de importancia para destruir invasores susceptibles y para ayudar a la digestion de las células emigrantes y a su muerte.
En el curso de esta acción, el neutrófilo y el monocito experimentan degranulación progresiva. Aunque las dos celulas son de limpieza y depuración, los monocitos son menos exigentes englobando fácilmente eritrocitos, partículas de polietileno, bacterias y la mayor parte de los hongos. Así el macrófago es la celula principal de la limpieza para eliminar restos del foco inflamatorio, teniendo tambien la responsabilidad de eliminar restos del foco inflamatorio, teniendo además la responsabilidad de eliminar las armazones de neutrófilos. La fagocitosis se lleva a cabo a través de tres pasos: 1) reconocimiento y fijación de la partícula que va a ser digerida por el leucocito; 2) englobamiento de la partícula con formación de una vacuola fagocitaria y 3) destrucción o degradación del material fagocitado.
En el reconocimiento rara vez los elementos celulares reconocen sustancias extrañas en ausencia de suero, mientras que frecuentemente no lo hacen hasta que no son revestidos por factores séricos naturales llamados opsoninas . El englobamiento ocurre una vez que el fagocito reconoce el carácter extraño de la partícula y que alrededor del objeto a eliminar fluyen prolongaciones citoplasmáticas hasta que se engloba por la membrana celular. Algunos factores modifican la susceptibilidad de bacteria a ser englobadas: Opsoninas, sustancias naturales y adquiridas que revisten bacterias haciéndolas más susceptibles a la fagocitosis (IgG, IgM, componentes del complemento, algunos polipéptidos). Temperatura corporal elevada Bandas de fibrina Susceptibilidad de las bacterias. Una vez que el microganismo es englobado o digerido, muere fácilmente por acción de las celulas de limpieza, pero algunos son lo bastante virulentos para destruir a su captor. Su persistencia dentro del fagocito plantea un problema en la eliminación o erradicación de infecciones porque esta protegido contra la acción de antibacterianos y otros mecanismos de defensa. La membrana limitante de la vacuola fagocitaria se fusiona con la membrana limitante del gránulo lisosómico rico en enzimas del leucocito provocando el descargue del contenido de los gránulos hacia este fagolisosoma, durante el cual ocurre degranulación progresiva de neutrófilos y monocitos. La destrucción y/o degradación es el último paso de la fagocitosis, conociéndose dos tipos de mecanismos bactericidas: el oxígeno-dependiente y el oxígeno-independiente.
En relación con los primeros se cita que la fagocitosis es energético dependiente, estimulando numerosos procesos intracelulares entre los que se incluyen el brusco aumento del consumo de oxígeno, la glucogenolisis, el incremento de la oxidación de glucosa por la via derivativa de la hexosa monofosfato y la producción de metabolitos activos del oxígeno, esto debido a la rápida activación de una deshidrogenasa que reduce el oxígeno a ionsuperoxido el que se convierte entonces en H2O2, fundamentalmente a través de reacciones espontáneas. Este superoxido se genera en la superficie celular externa del leucocito pero tras la fagocitosis se sitúa en la superficie interna del fagolisosoma por lo que el peróxido de hidrógeno se produce dentro del lisosoma, estos metabolitos del oxígeno son los principales responsables de la muerte bacteriana junto a la acción de la mieloperoxidasa de los neutrófilos.
Los microorganismos muertos son degradados más tarde por la acción de las hidrolasas lisosomales. La destrucción de bacterias por mecanismos independientes del oxígeno ocurre por la acción de sustancias contenidas en los gránulos de los leucocitos, la proteína bactericida por incremento de la permeabilidad es fuertemente catiónica y da lugar a la activación de fosfolipasa, la degradación de los fosfolípidos y al incrementar la permeabilidad de la membrana externa de los microrganismos. Tras su destrucción las bacterias son degradadas en los fagolisosomas por acción de las hidrolasas ácidas de los gránulos azurófilos.
Evolución de la Inflamación Aguda. (Retro) Depende de la naturaleza e intensidad de la evolución, el tejido afectado y el tipo de respuesta del huésped. Resolución Formación de abscesos Curación Inflamación crónica
Fuente
- www.infomed.cu
