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Ejemplo de proceso inflamatorio en un tejido infectado

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Ejemplo de proceso inflamatorio en un tejido infectado

 

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La inflamación es un proceso fundamental que ocurre durante la batalla entre el sistema inmonológico del cuerpo y bacterias invasoras que ingresaron al cuerpo de alguna manera, como por ejemplo cuando una persona se clava una astilla en el dedo. Precisamente, ese será el ejemplo que analizaremos a continuación, donde veremos detalladamente cómo reaccionan los glóbulos blancos y otros elementos del sistema inmunológico durante una infección en una zona del tejido de la piel en un dedo. Recordemos que los tejidos son conjuntos de células que se comportan de una manera organizada y coordinada. A su vez, los órganos del cuerpo están compuestos por tejidos.

Por otro lado, también es necesario recordar que una infección significa la invasión y multiplicación de bacterias patógenas el alguna zona del cuerpo.

  
1- Tejido de piel sano: En el tejido de piel sano de un dedo hay macrófagos que custodian a las células que forman a dicho tejido de piel ante posibles ataques de bacterias. Los macrófagos son monocitos (un tipo de glóbulo blanco) que al haber salido del torrente sanguíneo y haberse instalado en algún tejido para protegerlo, se convirtieron en macrófagos. Los macrófagos son capaces de fagocitar (ingerir y destruir) alrededor de 100 bacterias invasoras durante toda su vida. También pueden destruir células viejas, células dañadas y células muertas del cuerpo. Pueden vivir durante meses o incluso años.

Por los capilares sanguíneos que pasan a los costados de los tejidos (conjunto de células que funcionan de forma coordinada) de piel del dedo, circulan glóbulos blancos, entre ellos neutrófilos. Los neutrófilos son uno de los principales defensores que tiene el cuerpo en contra de las bacterias invasoras. Para vencerlas, utilizan un proceso llamado fagocitosis, que consiste en ingerir a las bacterias y una vez dentro de los neutrófilos, las destruyen con enzimas digestivas especiales.

Por las dudas, cabe recordar que los capilares sanguíneos son las ramificaciones finales de las arterias y venas que se subdividen en millones de capilares finitos que nutren de oxígeno y nutrientes a cada una de las células del cuerpo. Los capilares sanguíneos también sirven para recoger el dióxido de carbono generado en cada célula, así como para permitir que los glóbulos blancos (como los neutrófilos) salgan del torrente sanguíneo y se dirijan hacia células dañadas por bacterias invasoras.
  
  
2- Tejido contaminado: Una pequeña astilla de madera contaminada con bacterias se clava en la piel del dedo. El proceso inflamatorio se inicia cuando las bacterias patógenas ingresan al cuerpo y comienzan a reproducirse y a generar componentes que dañan a las células que forman al tejido de piel invadido. El ingreso de las bacterias patógenas y su reproducción dentro del tejido invadido es lo que conocemos como infección.
  
  
3- Comienzan a reaccionar los macrófagos: Los macrófagos que residen en el tejido de la piel del dedo se dirigen hacia la zona infectada por bacterias invasoras y empiezan a fagocitar a dichas bacterias patógenas. El proceso de fagocitosis funciona de la siguiente manera: La membrana celular que recubre al macrófago empieza a extenderse alrededor de la bacteria objetivo, hasta terminar de introducirla completamente dentro de su cuerpo celular. A continuación, el macrófago envuelve con una membrana a la bacteria, aislándola del resto de las organelas que forman parte del macrófago (las organelas son las estructuras funcionales u órganos que contienen las células en su citoplasma). Este envoltorio o vesícula que se forma dentro del macrófago, se llama fagosoma y contiene a la bacteria ingerida (fagocitada). Dentro del fagosoma, la bacteria ingerida comienza a ser degradada y destruida con enzimas que libera el macrófago.
 
 
4- Los macrófagos secretan moléculas de citocina que son proteínas estimulantes: Como los macrófagos no pueden hacer frente al problema solos, en respuesta a la infección comienzan a liberar moléculas de una sustancia química llamada citocina. Las citocinas son proteínas que regulan algunas funciones del proceso de inflamación de un tejido dañado, también sirven como sistema de comunicación entre células del sistema inmunitario que interactúan entre sí.
  
  
5- Las citocinas se dirigen a la pared del capilar sanguíneo: Las citocinas se dispersan por la pared del capilar sanguíneo. La pared del capilar sanguíneo es muy fina y está compuesta por las llamadas células endoteliales que están unidas entre sí, una al lado de la otra, y dan forma a esta pared del capilar. 
  
  
6- Las citocinas estimulan a las células endoteliales para que expongan a receptores llamados selectinas, en el capilar sanguíneo: En la imagen se muestra un acercamiento del capilar sanguíneo por donde circula la sangre y sus componentes, entre ellos los neutrófilos (un tipo de glóbulo blanco). Las moléculas de citocina, al alcanzar a la pared del capilar sanguíneo, estimulan a las células endoteliales (que forman a la pared del capilar sanguíneo) a desplegar unos receptores especiales denominados selectinas. Las selectinas son moléculas de adhesión que sirven para atrapar a neutrófilos que circulan por el torrente sanguíneo. Las selectinas se amarran a moléculas de carbohidratos que poseen los neutrófilos en su superficie y provocan la disminución de velocidad de circulación de estos neutrófilos.
  
  
7- Las selectinas atrapan al neutrófilo enganchando a carbohidratos de su superficie: De esta manera, el neutrófilo reduce su velocidad y empieza a rodar a lo largo de la pared del capilar sanguíneo. Mientras rueda por la pared del capilar sanguíneo se va enganchando y soltando de las selectinas que exponen las células endoteliales que componen a la pared del capilar sanguíneo. Las selectinas se amarran a carbohidratos que tienen los neutrófilos.
  
  
8- El neutrófilo comienza a rodar por la pared del capilar enganchándose a selectinas: Mientras el neutrófilo rueda lentamente por la pared del capilar sanguíneo (gracias a que las selectinas de las células endoteliales enganchan a los carbohidratos del neutrófilo), señales inflamatorias además provocan que el neutrófilo despliegue en su superficie unas moléculas llamadas integrinas. Las integrinas son moléculas de adhesión que tienen la capacidad de amarrarse a las células endoteliales y detener el movimiento del neutrófilo por completo.
  
  
9- Las integrinas del neutrófilo se enganchan a moléculas ICAM de las células endoteliales: El neutrófilo detiene totalmente su marcha al engancharse sus moléculas de integrina a unas moléculas de adhesión intercelular que poseen las células endoteliales (en inglés Intercellular Adhesion Molecules o por sus siglas ICAM).
  
  
10- El neutrófilo enganchado a las células endoteliales se estira a lo largo de la superficie de éstas: Una vez que el neutrófilo está totalmente amarrado a las células endoteliales que componen a la pared del capilar sanguíneo, se estira a lo largo de dos células endoteliales. El neutrófilo está enganchado a las células endoteliales a través de uniones entre las integrinas del neutrófilo y moléculas ICAM (moléculas de adhesión intercelular) de las células endoteliales.
  
  
11- Las células del tejido dañado en la zona infectada envían moléculas de bradiquinina: Paralelamente a todo lo descrito en los puntos anteriores, las células del tejido dañado liberan una sustancia llamada bradiquinina. La bradiquinina provoca que las células endoteliales que forman a la pared del capilar sanguíneo se contraigan y por consiguiente las uniones entre dichas células endoteliales se relajen. Esto da por resultado la apertura de espacios angostos entre las células endoteliales, por donde ahora el neutrófilo puede pasar. Esto se entiende como aumento de la permeabilidad del capilar sanguíneo, ya que los neutrófilos ahora pueden atravesar la pared de este capilar sanguíneo y dirigirse hasta la zona de la infección. Pero este aumento de la permeabilidad no es otra cosa más que la apertura de estos espacios o ventanitas entre las células endoteliales.
  
  
12- El neutrófilo logra salir del capilar sanguíneo a través de las aberturas que se forman: El neutrófilo se estruja (ya que es una célula flexible que cuenta con esa capacidad) y pasa a través del espacio que se formó entre las células endoteliales contraídas. Este proceso en el que el neutrófilo atraviesa la pared del capilar sanguíneo se denomina diapédesis (un término que proviene del griego diapédesis que significa "salto a través de", aunque en griego antiguo también significaba rezumar, exudar o gotear). 
  
  
13- El neutrófilo se dirige hacia la zona del tejido dañado: El neutrófilo se mueve entre las células del tejido de la piel como si fuese una ameba hasta llegar a la zona de la infección, es decir, la zona de las células del tejido de piel dañadas por bacterias invasoras. Se dice que se mueve como ameba porque lo hace por pasadizos que se forman entre las células que componen al tejido de piel. Estos pasadizos o espacios entre las células por donde se mueve el neutrófilo se denomina intersticio celular. El intersticio celular o espacios entre las células de un tejido está lleno de un líquido llamado líquido intersticial. El líquido intersticial que rodea a las células del cuerpo equivale a aproximadamente el 28% del agua corporal y su composición es similar a la del plasma sanguíneo, salvo que el líquido intersticial tiene una menor concentración de proteínas que el plasma, debido a que por su elevado peso molecular no pueden atravesar las paredes de los capilares sanguíneos con tanta facilidad.
  
El neutrófilo encuentra la zona infectada gracias a sustancias químicas que liberan los macrófagos y las células dañadas por las bacterias invasoras. El neutrófilo se mueve hacia la zona donde hay mayor concentración de estas sustancias químicas. Este proceso por el cual un glóbulo blanco como el neutrófilo se mueve hacia una determinada zona por el nivel de concentración de ciertos químicos se denomina quimiotaxis. Las sustancias químicas que liberan los macrófagos para atraer la atención de los neutrófilos y que puedan encontrar así la zona invadida por bacterias patógenas (foco infeccioso) son citocinas (ya descritas anteriormente).
  
Una vez que el neutrófilo llega a la zona de la infección (o sea, la zona de la piel invadida por bacterias patógenas), comienza a ayudar a los macrófagos fagocitando (es decir ingiriendo y luego destruyendo) a las bacterias invasoras.
  
  
14- Moléculas de bradiquinina también se unen a mastocitos: En diversos tejidos de todo el cuerpo pueden encontrarse unas células especializadas pertenecientes al sistema inmunitario llamadas mastocitos. En condiciones normales, los mastocitos no circulan por la sangre sino que habitan en tejidos del cuerpo. Algunas de las moléculas de bradiquinina que son liberadas por células dañadas en la zona de la infección (esto se explicó arriba en el punto 11), se unen a los mastocitos del área infectada. Cuando las moléculas de bradiquinina se unen a los mastocitos, estos últimos liberan una sustancia llamada histamina. La histamina, a su vez se dirige hacia las células endoteliales que componen a la pared del capilar sanguíneo y provoca que se contraigan aún más, por lo que las aberturas o espacios entre ellas se ensanchan todavía más.
  
De esta forma, la histamina induce a que más líquido salga del capilar sanguíneo hacia la zona infectada. Este líquido no es otra cosa más que plasma, pero con menor concentración de proteínas, dado que dichas proteínas que contiene el plasma, por su elevado peso molecular no pueden atravesar con tanta facilidad a estos espacios o aberturas que se forman entre las células endoteliales. Este fluido llena aún más al intersticio celular y provoca el aumento de volumen o hinchazón de la zona infectada.
  
  
15- El fluido llena la zona del tejido infectado y causa hinchazón: Paralelamente al aumento del volumen de la zona infectada debido a que el intersticio celular se llena con más fluido proveniente del capilar sanguíneo, la bradiquinina también induce a que las células endoteliales de la pared del capilar sanguíneo liberen una sustancia llamada prostaglandina. La prostaglandina estimula a las terminaciones nerviosas de la zona a que causen dolor.
  

Todo este proceso de inflamación descrito en los quince puntos anteriores, genera atención en la persona a través de cuatro señales conocidas con el nombre de: los cuatro signos cardinales de la inflamación. Estos son rubor, calor, hinchazón y dolor. Los dos primeros son a causa del aumento de cantidad de sangre en la zona por vasodilatación (la vasodilatación ocurre cuando las células endoteliales del capilar sanguíneo se contraen). El hinchazón se debe al incremento de líquido intersticial en el intersticio celular (zonas que rodean a las células), como se explicó en el punto 14. El dolor es debido a la estimulación de las terminaciones nerviosas de la zona infectada y se explicó en el punto 15.

Hasta bien pasado el período medieval, la inflamación se consideró una enfermedad y recién en el siglo XVIII (años 1700s) se entendió que se trataba de una reacción defensiva del organismo ante diversas causas.
  
   
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Fuentes de información:

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