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El viaje rodante de los glóbulos blancos: ¿cuál es el secreto detrás de su "rodar" en los vasos sanguíneos?
En inmunología, la extravasación de leucocitos, o cascada de adhesión leucocitaria, es el proceso mediante el cual los glóbulos blancos (leucocitos) se desplazan desde la circulación a sitios de daño tisular o infección. Este proceso es un componente importante de la respuesta inmune innata e implica principalmente el reclutamiento no específico de leucocitos. Los monocitos también utilizan este proceso para convertirse en macrófagos en ausencia de infección o daño tisular.
Descripción general del procesoLa infiltración de leucocitos ocurre principalmente en las venas poscapilares, donde se reduce la fuerza de corte dinámica del flujo sanguíneo, lo que promueve la infiltración de leucocitos. Todo el proceso se puede dividir en varios pasos:
- Atracción química
- Adjunto de desplazamiento
- Estrechamente unido
- Migración transendotelial
Cuando se inhibe cualquiera de estos pasos, se detiene el reclutamiento de glóbulos blancos. Los glóbulos blancos realizan sus funciones principalmente en los tejidos, incluida la fagocitosis de partículas extrañas, la producción de anticuerpos, la secreción de desencadenantes de la respuesta inflamatoria (como la histamina y la heparina) y su neutralización. En general, los glóbulos blancos desempeñan un papel importante en la protección del organismo contra las enfermedades.
Atracción química
Una vez reconocidos y activados por los patógenos, los macrófagos en los tejidos dañados liberan citocinas como IL-1, TNFα y quimiocinas. Estos factores hacen que las células endoteliales adyacentes al sitio de la infección expresen moléculas de adhesión celular (como las selectinas) y dirijan a los leucocitos circulantes a reubicarse en el sitio de la lesión o infección.
Adjunto de pergamino
Los leucocitos se adhieren al revestimiento de los vasos sanguíneos como ganchos pegajosos y adhieren moléculas de selectina, lo que hace que los leucocitos disminuyan su velocidad y comiencen a rodar a lo largo de la superficie endotelial.
Durante este proceso de rodamiento, se forman y rompen conexiones transitorias entre los leucocitos y las selectinas endoteliales y sus ligandos. Estas interacciones pueden ser moduladas por el patrón de glicosilación de PSGL-1, de modo que ciertas variantes de azúcar tienen diferentes afinidades, lo que permite que los leucocitos migren a sitios específicos del cuerpo, como la piel.
Estrechamente unido
Al mismo tiempo, las quimiocinas liberadas por los macrófagos activan estos glóbulos blancos rodantes, provocando que las moléculas de integrina en su superficie cambien de un estado de baja afinidad a un estado de alta afinidad. Estas integrinas se unen fuertemente y con alta afinidad a ligandos expresados específicamente en las células endoteliales, fijando así la ubicación aproximada de los leucocitos en las células endoteliales.
Migración transendotelial
Durante la penetración, el citoesqueleto leucocitario se reorganiza, permitiendo que el leucocito se despliegue sobre las células endoteliales y forme pseudópodos, pasando a través de los espacios intercelulares del endotelio. Este proceso se llama diapédesis. Una vez que atraviesan el endotelio, los leucocitos también necesitan penetrar la membrana basal.
Biología molecularTodo el proceso de escape vascular se denomina exudación y los glóbulos blancos migran a lo largo del gradiente químico quimiotáctico en el líquido intersticial hacia el sitio de la lesión o infección.
El proceso de diapédesis de los leucocitos se puede resumir en varias etapas: aproximación, captura, rodamiento, activación, unión, mejora y extensión de la unión, arrastre dentro de los vasos sanguíneos y migración transcelular o transmigración. La expresión de selectinas está estrechamente relacionada con la actividad de las moléculas de adhesión celular.
Selectinas e integrinasLas selectinas se expresan después de la activación de las células endoteliales vasculares, principalmente la P-selectina y la E-selectina, que se unirán a las cadenas de glicoproteína de los glóbulos blancos. Las integrinas se expresan principalmente en los glóbulos blancos, donde se unen a las moléculas de adhesión de las células endoteliales y detienen temporalmente el movimiento de los glóbulos blancos.
Citocinas
El proceso exudativo está regulado por la respuesta inflamatoria de fondo de las citocinas, que inducen vasodilatación y reducen la carga de la superficie del vaso, facilitando la unión intermolecular con los leucocitos.
Progresos recientes
En las últimas décadas, la llegada de dispositivos microfluídicos ha proporcionado mejores herramientas para estudiar las interacciones leucocito-endotelios. Estas nuevas plataformas pueden simular entornos fisiológicos más realistas, lo que facilita una mayor exploración del comportamiento de los glóbulos blancos.
Los estudios han demostrado que los glóbulos blancos exhiben un comportamiento peculiar en condiciones de alto cizallamiento, un fenómeno conocido como la "hipótesis del enlace de captura". Esto significa que, en determinadas condiciones, las fuerzas de cizallamiento elevadas pueden mejorar la fuerza de unión entre los leucocitos y las células endoteliales.
ConclusiónAunque el movimiento y la infiltración de glóbulos blancos en el cuerpo parecen normales, detrás de ellos hay innumerables procesos y mecanismos bioquímicos complejos. Estas respuestas sensibles al medio ambiente no sólo protegen nuestros cuerpos, sino que también revelan los misterios de cómo funciona la vida. ¿Se puede optimizar aún más todo esto para que podamos lograr mayores avances en la tecnología médica en el futuro?
