El importante papel de los macrófagos en la defensa inmunitaria se ha reconocido desde hace mucho tiempo y se ha documentado y revisado en numerosas publicaciones. Los macrófagos son una de las primeras líneas de defensa en el sistema inmune innato.
Los macrófagos son centinelas porque cumplen la función de vigilar y detectar sustancias en tejidos como la piel, el sistema gastrointestinal, órganos reproductivos y pulmones. Los macrófagos son fagocitos profesionales porque pueden limpiar el debris (células muertas o proteínas extracelulares) e ingerir microorganismos invasores por un proceso llamado fagocitosis.
Una vez fagocitado el agente, los macrófagos pueden producir especies reactivas de oxígeno, como el óxido nítrico, que pueden matar bacterias fagocitadas. Este artículo resume qué son los macrófagos, qué tipos hay, cuales son sus funciones y características.
Los macrófagos son células del sistema inmune que participan en la respuesta efectora a nivel local eliminando agentes patógenos o partículas y contribuyen a restaurar el tejido dañado. Como grupo, los macrófagos tienen la capacidad de ingerir otras células, agentes infecciosos y muchas otras partículas microscópicas. (1)
Los macrófagos migran y circulan dentro de casi todos los tejidos, patrullando en busca de patógenos o eliminando células muertas. Además de ingerir y procesar partículas extrañas, los macrófagos desempeñan una función clave de reconocimiento, que determinan la posterior activación de los linfocitos y la respuesta inmunitaria adaptativa.
Durante mucho tiempo, los macrófagos han sido descriptos como derivados de los monocitos. Sin embargo, hoy ha quedado claro que esto no es completamente así: los macrófagos derivan de los monocitos únicamente bajo ciertas condiciones y durante determinadas respuestas inflamatorias. De hecho, datos recientes han demostrado que en la mayor parte de los casos los macrófagos residentes son originados a partir de precursores embrionarios que pueblan los tejidos antes del nacimiento, y son capaces de autorrenovarse. (2)
Se pueden describir dos tipos principales de macrófagos, que si bien no son más que una simplificación de la situación real in vivo, donde el ambiente de citoquinas y factores de diferenciación es mucho más complejo, constituyen una clasificación ampliamente utilizada y presentan características funcionales muy diferentes entre sí. Entonces podemos considerar dos tipos de macrófagos, los de de tipo clásicos y de tipo alternativo.
Los macrófagos clásicos se generan en respuesta a la estimulación con agonistas de receptores tipo Toll (TLR) e interferón gamma (IFNγ), y pueden surgir tanto en la respuesta inmune innata como en la adaptativa. Este tipo de macrófago se asocia a una potente actividad microbicida y es particularmente importante en la defensa
contra bacterias intracelulares. Esta actividad microbicida es producto de su alta capacidad fagocítica. Por otro lado, sostienen una fuerte respuesta inflamatoria que recluta y activa células efectoras, incluyendo neutrófilos y monocitos. (3)
Los macrófagos alternativos son producto de la diferenciación inducida por otro tipo de señales, que si bien aún no se conocen al detalle, se sabe que incluyen a las citoquinas IL-4 y/o IL-13, y en contraste con lo descripto para los macrófagos clásicos, juega un papel de carácter antiinflamatorio. Este tipo de macrófago está especializado en controlar la diseminación de patógenos que no pueden ser fagocitados así como limitar el desarrollo de respuestas exacerbadas que tienen como consecuencia el daño tisular. (2,3)
Existen características diferentes y sustanciales entre los distintos tipos de macrófagos, lo que muy probablemente refleja el nivel de especialización y la adaptación de cada tipo con su entorno. Estas diferencias se observan en su morfología, el tipo de patógenos que pueden reconocer, así como su función y los niveles de citoquinas inflamatorias que producen.
Los macrófagos residen en los tejidos en condiciones de salud, donde actúan como células centinelas, siendo una de las primeras células inmunitarias en detectar el ingreso de patógenos a los tejidos. Una vez los macrófagos reconocen un potencial peligro, pueden inducir un proceso conocido como inflamación que dirige la entrada de células y componentes solubles innatos al sitio de infección.
La activación de células de los macrófagos y otras células de la inmunidad innata resulta en la generación de productos con capacidad tóxica que median la eliminación del agente peligroso. En el caso de las bacterias extracelulares, los principales mecanismos de muerte son la lisis celular y la fagocitosis. (4) Es decir, los macrófagos pueden ingerir y degradar a las bacterias extracelulares en compartimentos especializados. Como los macrófagos residen en el tejido son los primeros fagocitos en contener la infección.
Algunas características morfológicas de los macrófagos se asocian a su fuerte actividad de fagocitosis y pinocitosis: el citoesqueleto desarrollado, con microfilamentos de actina ubicados por debajo de la membrana plasmática que facilitan el despliegue. (4)
A su vez, los macrófagos son las principales células involucradas en la inflamación crónica y generalmente se vuelven más frecuentes en el sitio de la lesión solo después de días o semanas. Los macrófagos producen muchos efectos que contribuyen a la progresión del daño tisular y al consiguiente deterioro funcional. Por lo tanto, generalmente se consideran un sello celular de la inflamación crónica.
Además de bacterias, virus y otros patógenos, los macrófagos también comen grasa, lo cual es un problema para las personas con aterosclerosis. Esto es cuando hay una acumulación de grasas, colesterol y otras sustancias en las arterias, llamadas «placas». Estas placas hacen que las arterias se estrechen y endurezcan.
A medida que consumen el exceso de grasa en las paredes de las arterias, los macrófagos llenos de grasa se vuelven espumosos. Esto fomenta la inflamación en las arterias y, a veces, incluso rompe los depósitos de placa, liberando coágulos que pueden causar ataques cardíacos, derrames cerebrales o embolias en otras partes del cuerpo. (6)
Los macrófagos también juegan un papel en el ritmo circadiano del cuerpo o «reloj biológico». Cuando los científicos estudiaron estas células en ratones, encontraron que una deficiencia de la proteína BMAL1, que controla el ciclo de 24 horas de los macrófagos, estaba relacionada con mayores niveles de inflamación.
Los macrófagos son claves para ayudar a eliminar sustancias extrañas mediante la fagocitosis e iniciar una respuesta inmunitaria innata, de forma localizada.
Si bien se pueden reconocer varios tipos de macrófagos, de forma simplificada se pueden clasificar en los del tipo clásico y del tipo alternativo.
Si bien como grupo, los macrófagos comparten ciertas características principales, cada tipo se activa de forma diferente y produce diferentes citoquinas de acuerdo a su entorno.
1.Macrophages: sentinels and regulators of the immune system. Fuente
2.Modulación de la Diferenciación de Macrófagos y Células Dendríticas por Nitroalquenos. Lic. Lucía Minarrieta Fuente
3. Classical versus alternative macrophage activation: the Ying and the Yang in host defense against pulmonary fungal infections. Fuente
4. Macrophages. British Society of immunology. Fuente
5. La inflamación desde una perspectiva inmunológica: desafío a la Medicina en el siglo XXl. Fuente
6. Macrophages: What are they and how do they kill bacteria?. Fuente
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