Macrófago alveolar

Un macrófago alveolar (ás veces chamado célula do poCOPE Encyclopaedia) é un tipo de macrófago que se encontra nos alvéolos pulmonares, nas proximidades dos pneumocitos, pero separado da parede alveolar. A actividade fagocítica dos macrófagos alveolares é relativamente alta porque están localizados nun dos límites máis importantes do corpo entre o ambiente externo e o interior do organismo. Estas células son derivados de monocitos que se instalan nos pulmóns e residen nas superficies respiratorias, limpando as partículas como as do po ou os microorganismos que chegan ata alí.

Os macrófagos alveolares con frecuencia conteñen gránulos de material exóxeno como o carbono particulado que recollen das superficies respiratorias. Ditos gránulos negros adoitan ser comúns entre fumadores e habitantes de cidades contaminadas.

As vías respiratorias están tapizadas por céluas epitreliais ciliadas, que están expostas continuamente a material nocivo procedente do aire inspirado.Hussain, Aliya N. “Immune system of the lungs”. Pathologic basis of disease7 (2006): Chapter 15 Cando estes axentes nocivos se infiltran nas barreiras superficiais, o sistema inmunitario do hóspede responde mobilizando unha serie de células e procesos que os neutralizan.

A árbore respiratoria acaba nos alvéolos pulmonares, onde se realiza o intercambio respiatorio de gases (captación de oxíxeno e eliminación de dióxido de carbono). Na parede do alvéolo atópanse tres tipos de células, que son:Guyton, Arthur C. “Physiology of the respiratory system.” Textbook of Medical Physiology 11(2007): Chapter 33, 431-433
 Pneumocitos tipo I, que forman a estrutura da parede alveolar.
 Pneumocitos tipo II, que segregan o surfactante pulmonar que rebaixa a tensión superficial no alvéolo e permite o intercambio de gases. O surfactatne é segregado por exocitose continuamente e forma unha hidrofase acuosa que contén proteínas e unha película de fosfolípido composto principalmente de dipalmitoíl fosfatidilcolina.
 Macrófagos, que destrúen por fagocitose o material alleo ao organismo, como bacterias. Están unidos á parede alveolar menos firmemente.Lambrecht, B. N. "Alveolar Macrophage in the Driver's Seat." Immunity 24.4 (2006): 366-8.

 Mecanismo 
Os macrófagos alveolares son fagocitos que xogan un papel crítico na homeostase, defensa do hóspede, a resposta de substancias alleas, e a remodelación dos tecidos. Como os macrófagos alveolares son reguladores esenciais da homeostase inmunolóxica local, a súa densidade de poboación é decisiva en moitos procesos inmunitarios dos pulmóns. Son compoñentes moi adaptativos do sistema inmunitario innato e poden ser modificados especificamente para realizar as funcións que se necesiten dependendo do seu estado de diferenciación e factores microambientais. Os macrófagos alveolares liberan numerosos produtos secretores e interaccionan con outras células e moléculas por medio dos seus diversos receptores de superficie. Os macrófagos alveolares están tamén implicados na fagocitose de células apoptóticas e necróticas que sufriron morte celular. Para combateren as infeccións, os fagocitos do sistema inmunitario innato posúen moitos receptores de recoñecemento de padrón (PRR) que axudan a recoñecer os padróns moleculares asociados a patóxenos (PAMPs) presentes na superficie dos microorganisos patoxénicos.Stafford, J. L., N. F. Neumann, and M. Belosevic. "Macrophage-Mediated Innate Host Defense Against Protozoan Parasites." Critical reviews in microbiology 28.3 (2002): 187-248. As proteínas implicadas no recoñecemento do padrón microbiano inclúen o receptor de manosa, receptores do complemento, DC-SIGN, receptores de tipo Toll (TLRs), o receptor limpador (scavenger), CD14, e Mac-1.Krutzik, Stephan R., and Robert L. Modlin. "The Role of Toll-Like Receptors in Combating Mycobacteria." Seminars in Immunology, 16.1 (2004): 35-41. Os PRRs dos macrófagos poden dividirse en tres clases:
 PRRs de sinalización que activan mecanismos de transcrición de xenes que levan á activación celular.
 PRRs endocíticos que funcionan na unión a patóxenos e na fagocitose.
 PRRs segregados que xeralmente funcionan como opsininas ou activadores do complemento.

O recoñecemento e eliminación dos microorganismos invasores ten lugar por medio de vías que poden ser dependentes ou independentes de opsoninas. Os mecanismos moleculares que facilitan a fagocitose dependente de opsoninas son diferentes para pares específicos opsonina/receptor. Por exemplo, a fagocitose de patóxenos opsonizados por IgG prodúcese por medio dos receptores Fcγ (FcγR), e implica a formación de pseudópodos arredor do microbio, o que ten como resultado a produción de mediadores porinflamatorios. Polo contrario, a inxestión de patóxenos mediada por receptor do complemento ten lugar sen formación observable de extensións da célula (pseudópodos), xa que as partículas simplemente penetran na célula, e xeralmente non causa unha resposta de mediador inflamatorio.

Despois da internalización, o microbio queda encerrado nunha vesícula chamada fagosoma, que se fusiona con lisosomas primarios ou secundarios, formando un fagolisosoma. Hai varios mecanismos que causan a morte intracelular do microbio nos macrófagos alveolares, como procesos oxidativos, e outros independentes do metabolismo oxidativo. Os primeiros implican a activación de sistemas encimáticos de membrana que orixinan unha estimulación da captación de oxíxeno (coñecida como explosión respiratoria), e a súa redución a intermediatos reactivos do oxíxeno, especies moleculares que son moi tóxicas para os microorganismos. O encima responsable da estimulación da explosión respiratoria é a NADPH oxidase, encima composto de cinco subunidades. Un dos seus compoñentes é un citocromo de membrana formado por dúas subunidades proteicas chamadas gp91phox e p22phox; e os outros tres compoñentes son as proteínas derivadas do citosol p40phox, p47phox, e p67phox. A NADPH oxidase do citosol dos macrófagos alveolares está nun estado inactivo; pero cando se activa, dous dos seus compoñentes citosólicos, o p47phox e o p67phox, son fosforilados nos seus residuos de tirosina e serina, e entón poden mediar a translocación da NADPHox ao compoñente citocromo, gp91phox/p22phox, na membrana plasmática por medio de elementos citoesqueléticos.Serezani, C. H., et al. "Prostaglandin E2 Suppresses Bacterial Killing in Alveolar Macrophages by Inhibiting NADPH Oxidase." American journal of respiratory cell and molecular biology 37.5 (2007): 562-70.

Comparados con outros fagocitos, a explosión respiratoria nos macrófagos alveolares e de maior magnitude. Os mecanismos microbicidas independentes do oxíxeno están baseados na produción de ácido, secreción de lisozimas, proteínas de unión ao ferro, e na síntese de polipéptidos catiónicos tóxicos. Os macrófagos posúen un repertorio de moléculas antimicrobianas empaquetadas nos seus gránulos e lisosomas. Estes orgánulos conteñen un conxunto de encimas degradativos e péptidos antimicrobianos que son liberados nos fagolisosomas, como proteases, nucleases, fosfatases, esterases, lipases, e péptidos moi básicos. Por outra parte, os macrófagos posúen varios mecanismos de deprivación de nutrientes que se usan para facer que os patóxenos fagocitados queden privados de micronutrientes esenciais. En certos microorganismos evolucionaron contramedidas que lles permiten evitar a destrución por parte dos fagocitos. Aínda que a degradación mediada por lisosomas é un medio eficiente para neutralizar unha infección e impedir a colonización, varios patóxenos poden parasitar aos macrófagos, utilizándoos como unha célula hóspede onde crecer, manterse e replicarse. Parasitos como Toxoplasma gondii e as micobacterias poden impedir a fusión de fagosomas cos lisosomas, escapando así da acción nociva das hidrolases lisosómicas. Outros evitan aos lisosomas abandonando o vacúolo fagocítico, e pasando á matriz do citosol onde o seu desenvolvemento pode realizarse sen oposición. Nestes casos, os macrófagos poden ser activados para destruír activamente os microorganismos fagocitados producindo diversas moléculas moi tóxicas e inducindo mecanismos de deprivación de nutrientes para así matalos. Finalmente, algúns microbios teñen encimas para a detoxificación de metabolitos do oxíxeno formados durante a explosión respiratoria.

Cando os macrófagos alveolares son insuficientes para neutrralizar a ameaza poden liberar citocinas proinflamatorias e quimiocinas para convocar unha rede moi desenvolvida de células fagocíticas defensivas e outras responsables das respostas inmunitaria adaptativas.

Os pulmóns son especialmente susceptibles a sufrir danos, polo que para evitar danos colaterais que afecten aos pneumocitos tipo I e II, os macrófagos alveolares mantéñense nun estado quiescente, no que producen poucas citocinas inflamatorias e realizan pouca actividade fagocítica, como se evidencia pola regulación á baixa da expresión do receptor fagocítico chamado antíxeno macrófago 1 (Mac-1).Holt, P. G., et al. "Downregulation of the Antigen Presenting Cell Function(s) of Pulmonary Dendritic Cells in Vivo by Resident Alveolar Macrophages." The Journal of experimental medicine 177.2 (1993): 397-407. En condicións normais, os macrófagos alveolares suprimen activamente a indución de dous dos sistemas inmunitarios do corpo: a inmunidade adaptativa e a humoral. A inmunidade adaptativa suprímese por efecto dos macrófagos alveolares sobre as células dendríticas intersticiais, células B e T, xa que estas células son menos selectivas cos obxectivos que destrúen, e con frecuencia causan danos innecesarios ás células normais. Para impediren unha inflamación incontrolada no tracto respiratorio inferior, os macrófagos alveolares segregan óxido nítrico, prostaglandinas, interleucinas 4 e 10 (IL-4, IL-10), e factor de crecemento transformante β (TGF-β).BUNN, H. J., C. R. A. HEWITT, and J. GRIGG. "Suppression of Autologous Peripheral Blood Mononuclear Cell Proliferation by Alveolar Macrophages from Young Infants." Clinical & Experimental Immunology 128.2 (2002): 313-7.Bingisser, R. M., and P. G. Holt. " Swiss medical weekly : official journal of the Swiss Society of Infectious Diseases, the Swiss Society of Internal Medicine, the Swiss Society of Pneumology 131.13-14 (2001): 171-9.Lacraz, S., et al. "Suppression of Metalloproteinase Biosynthesis in Human Alveolar Macrophages by Interleukin-4." The Journal of clinical investigation 90.2 (1992): 382-8.

 Notas 

 Véxase tamén 
 Ligazóns externas 
 BUHistology - 13906loa - "Respiratory System: lung (human), alveolar macrophages". Imaxe
 KansasHistology - resp|resp16 "Alveoli". Imaxe

Categoría:Histoloxía