Fagocitosis para niños
Datos para niños Transporte de membrana |
||
|---|---|---|
| Mecanismos de transporte químico a través de membranas biológicas | ||
 |
||
| Transporte pasivo | ||
| Transporte activo |
|
|
| Citosis | ||
| Endocitosis |
|
|
| Exocitosis |
|
|
| Otras formas de transporte anexas son: el Transporte paracelular y el Transporte transcelular | ||
La fagocitosis (que viene de las palabras griegas phagein, "comer", y kytos, 'célula') es un proceso fascinante. Es cuando una célula usa su membrana plasmática para "comer" o envolver una partícula grande (de 0.5 micrómetros o más). Al hacer esto, crea un compartimento interno llamado fagosoma. Es un tipo especial de endocitosis, que es cuando las células absorben cosas del exterior. Una célula que realiza la fagocitosis se llama fagocito.
La fagocitosis es muy importante para la nutrición de organismos muy pequeños, como las células individuales. También ocurre en casi todos los tipos de células de organismos con muchas células. Sin embargo, hay un grupo especial de células llamadas "fagocitos profesionales" que son muy buenas en este proceso. En el sistema inmunitario de un organismo con muchas células, la fagocitosis es clave para eliminar agentes extraños y restos de células. El material que la célula "come" se digiere dentro del fagosoma. Algunos ejemplos de lo que pueden fagocitar son bacterias, células de tejidos que ya no sirven y pequeñas partículas minerales.
| Sistema | Sistema inmunitario |
|---|---|
| Tipo | Endocitosis |
| Función | Nutrición, defensa, limpieza |
Contenido
¿Quién descubrió la fagocitosis?
La fagocitosis fue observada por primera vez por el médico canadiense William Osler en 1876. Más tarde, fue estudiada y nombrada por Élie Metchnikoff en 1880 y 1883.
¿Cómo ayuda la fagocitosis en la alimentación?
La fagocitosis es un proceso fundamental para que los organismos unicelulares obtengan nutrientes. También se encuentra en casi todas las células de organismos multicelulares, como los animales.
- En organismos muy pequeños llamados protistas, la fagocitosis se usa para absorber líquidos del ambiente (esto se llama pinocitosis) y para alimentarse. Así obtienen parte o toda su nutrición. A esto se le llama nutrición fagotrófica.
- Por ejemplo, en la ameba, la fagocitosis ocurre cuando la célula rodea lo que quiere "comer" con unas extensiones llamadas pseudópodos. Esto es similar a cómo lo hacen los fagocitos en los animales.
- Los ciliados también realizan fagocitosis. Ellos tienen una especie de surco o cámara especial en su célula, llamada citostoma o boca, donde ocurre este proceso.
La fagocitosis es la forma principal o única de alimentación en organismos como los coanoflagelados, las esponjas, los ctenóforos, los cnidarios y algunos animales bilaterales.
En las células que fagocitan, el fagosoma que se forma puede unirse con unas estructuras llamadas lisosomas. Los lisosomas contienen enzimas digestivas. Cuando se unen, forman un fagolisosoma. Luego, las partículas de alimento se digieren y los nutrientes que se liberan se mueven hacia el citosol de la célula para ser usados en otras actividades.
¿Cómo funciona la fagocitosis en el sistema inmunitario?
La fagocitosis es uno de los mecanismos más importantes de la defensa inmunitaria innata. Es uno de los primeros procesos que actúan cuando hay una infección. También ayuda a iniciar una respuesta inmunitaria adaptativa. Aunque la mayoría de las células pueden fagocitar, algunos tipos de células lo hacen como su función principal. A estas se les llama fagocitos profesionales. La fagocitosis es un proceso muy antiguo en la evolución, presente incluso en animales sin columna vertebral.
Células que son fagocitos profesionales
Los neutrófilos, macrófagos, monocitos, células dendríticas, osteoclastos y eosinófilos son ejemplos de fagocitos profesionales. Los tres primeros son los más importantes en la respuesta inmunitaria contra la mayoría de las infecciones.
- Los neutrófilos patrullan la sangre y se mueven rápidamente a los tejidos en grandes cantidades cuando hay una infección. Allí, destruyen los agentes extraños directamente al fagocitarlos. Después de "comerlos", los neutrófilos son muy eficientes en destruir los agentes extraños dentro de la célula.
- Los monocitos y los macrófagos (que se desarrollan a partir de los monocitos) salen de la sangre y se mueven por los tejidos. Allí, actúan como células de defensa. Los macrófagos son de larga vida y pueden seguir fagocitando al formar nuevos lisosomas.
- Las células dendríticas también se encuentran en los tejidos y "comen" agentes extraños por fagocitosis. Su función principal no es matar los microbios, sino descomponerlos para "presentar" partes de ellos a otras células del sistema inmunitario adaptativo.
¿Cómo reconocen los fagocitos a los agentes extraños?
Los fagocitos tienen receptores que les permiten reconocer qué "comer". Estos receptores se dividen en dos grupos:
- Receptores opsónicos: Dependen de unas moléculas llamadas opsoninas. Estas opsoninas, como los anticuerpos o el complemento, se unen a los agentes extraños y los "marcan" para que los fagocitos los reconozcan.
- Receptores no opsónicos: Estos receptores reconocen directamente ciertas moléculas en la superficie de los agentes extraños, sin necesidad de opsoninas.
Algunas vías de fagocitosis necesitan una segunda señal de otros receptores que reconocen patrones específicos de los agentes extraños.
Receptores Fcγ
Estos receptores reconocen agentes extraños que están cubiertos por un tipo de anticuerpo llamado IgG. Cuando el receptor Fcγ se une a la IgG, envía una señal dentro del fagocito. Por ejemplo, en los macrófagos humanos, los receptores FcγRI, FcγRIIA y FcγRIII son importantes. La fagocitosis que usa estos receptores hace que la célula forme unas "copas fagocíticas" para envolver al agente extraño.
Receptores del complemento
Estos receptores reconocen agentes extraños cubiertos por componentes del complemento (como C3b, C4b y C3bi). El reconocimiento por estos receptores no siempre es suficiente para que la célula "coma" al agente extraño sin otras señales. En los macrófagos, los receptores CR1, CR3 y CR4 son los encargados de reconocer estos objetivos. Los agentes extraños cubiertos por el complemento son absorbidos por la membrana del fagocito, como si se "hundieran" en ella.
Receptores de manosa
La manosa y otros azúcares que se encuentran en los agentes extraños son reconocidos por el receptor de manosa. La forma en que la célula "come" al agente extraño usando este receptor es diferente a la de los receptores Fcγ o del complemento.
¿Qué pasa dentro del fagosoma?
La célula absorbe el material gracias a un sistema que usa actina y miosina. El fagosoma es la estructura que se forma cuando la célula "come" algo. Luego, el fagosoma se mueve hacia el centro de la célula y se une con los lisosomas. Esta unión forma un fagolisosoma, donde el material se degrada. Poco a poco, el fagolisosoma se vuelve más ácido, lo que activa las enzimas que digieren el material.
La destrucción del material puede depender o no del oxígeno:
- Con oxígeno: Depende de una molécula llamada NADPH y de la producción de sustancias reactivas de oxígeno. El peróxido de hidrógeno y la mieloperoxidasa activan un sistema que crea hipoclorito, lo que ayuda a destruir las bacterias.
- Sin oxígeno: Depende de la liberación de gránulos que contienen enzimas como las lisozimas y proteínas como las defensinas. También hay otros péptidos que combaten microbios, como la lactoferrina, que "roba" el hierro para que las bacterias no puedan crecer. Otras enzimas también ayudan a evitar que las infecciones se extiendan y a destruir moléculas importantes de los microbios, lo que lleva a su muerte.
Los glóbulos blancos pueden producir cianuro de hidrógeno durante la fagocitosis y destruir bacterias, hongos y otros agentes extraños al generar otras sustancias químicas.
Algunas bacterias, como Escheria coli y Staphylococcus aureus, tienen formas de evitar ser fagocitadas.
Fagocitosis en la limpieza de células viejas
Después de que las células mueren de forma natural (un proceso llamado apoptosis), los macrófagos deben absorber estas células moribundas en los tejidos. Este proceso se llama eferocitosis. Una característica de las células que están muriendo es que muestran en su superficie moléculas que normalmente están dentro de ellas. Estas moléculas son reconocidas por receptores en la superficie del macrófago. Si hay problemas en la eliminación de estas células muertas, a menudo se asocia con una fagocitosis alterada de los macrófagos. La acumulación de restos de células muertas puede llevar a problemas de salud.
Fagocitosis en organismos unicelulares
En muchos protistas, la fagocitosis es su forma de alimentarse, obteniendo así parte o toda su nutrición. A esto se le llama nutrición fagotrófica.
- En algunos, como la ameba, la fagocitosis ocurre cuando la célula rodea lo que quiere "comer" con seudópodos, de forma similar a los fagocitos animales.
- Los ciliados también realizan fagocitosis. Ellos tienen una estructura especializada llamada citostoma o boca, donde ocurre este proceso.
Al igual que en las células inmunitarias, el fagosoma que se forma puede unirse con lisosomas (que en estos organismos se llaman vacuolas alimenticias) que contienen enzimas digestivas, formando un fagolisosoma. Luego, las partículas de alimento se digieren y los nutrientes liberados se mueven hacia el citosol para ser usados en otras actividades de la célula.
Algunos organismos pueden usar tanto la nutrición fagotrófica como la fototrófica (usando la luz para obtener energía). A esto se le llama mixotrofia.
Galería de imágenes
-
Trofozoítos de Entamoeba histolytica con glóbulos rojos ingeridos
Ver también
- Hipótesis fagotrófica
- Fagosoma
- Fagotrofia
- Autofagia
- Mizocitosis
Véase también
En inglés: Phagocyte Facts for Kids
