¿Cómo destruyen las células a sus enemigos?

 

Si las células están sanas, sus respuestas a los invasores externos, como microbios y partículas de sustancias peligrosas, son un ejemplo de ensañamiento aniquilador y de contundencia extrema.

Las células han desarrollado refinadas cámaras de tortura a las que conducen inexorablemente a sus víctimas. En pocos minutos, una lozana bacteria que merodea por los huecos de un tejido es envuelta por tentáculos celulares de cambiantes formas y devuelta al exterior en forma de fino puré.

Las funciones de defensa de los lisosomas

Los lisosomas son orgánulos celulares encargados de la degradación de todo tipo de estructuras y moléculas orgánicas.

Son pequeñas vacuolas delimitadas por membranas que se distribuyen en gran número por el citoplasma de todas las células, sobre todo en las del sistema inmunitario encargadas de la destrucción de microbios, como los neutrófilos y macrófagos.

Los lisosomas contienen un complejo cóctel de enzimas destructoras, activas a pH ácido, de varios tipos: proteasas (que destruyen proteínas), nucleasas (que degradan ácidos nucleicos), fosfolipasas (que disuelven las membranas celulares), glucosidasas, sulfatasas, etc.

Los lisosomas ejercen varias funciones esenciales en las células.

Son los componentes principales de su sistema digestivo interno, que elimina orgánulos dañados (por ejemplo mitocondrias) o inclusiones celulares de sustancias nocivas.

Estos corpúsculos son englobados por las llamadas vacuolas autofágicas, que posteriormente se fusionan con los lisosomas para ser destruidos sin riesgo de que las mortíferas enzimas se liberen al citoplasma.

Esta liberación ocurre en la apoptosis o muerte celular programada (llamada también suicidio celular), que se ordena a las células con graves daños y que representan un riesgo para sus vecinas, o bien a células que deben ser eliminadas a lo largo del desarrollo del individuo (por ejemplo, las de las colas de los renacuajos o las de las membranas que unen nuestros dedos cuando somos embriones).

Las alteraciones de los lisosomas pueden causar trastornos muy graves.

El veneno celular debe estar guardado a buen recaudo para que no se vuelva contra la propia célula, pero a veces la membrana de los lisosomas es demasiado permeable a ciertas enzimas o bien puede romperse.

En algunas enfermedades, terriblemente dolorosas, como la pancreatitis, las células son corroídas por sus propios jugos.

Otras veces la ausencia de alguna de estas enzimas por un trastorno hereditario origina grandes acumulaciones intracelulares de los compuestos sobre los que actúa, que pueden llegar a comprometer el funcionamiento de muchos órganos.

La fagocitosis es el mecanismo por el cual células especializadas del sistema inmunitario atrapan y destruyen microbios y grandes partículas tóxicas.

Los principales tipos de estas células son los neutrófilos polimorfonucleares y los macrófagos.

Los primeros circulan por el torrente sanguíneo y las sustancias segregadas durante la respuesta inflamatoria los atraen al lugar de la invasión. Los macrófagos suelen permanecer acechando en el interior de los tejidos.

Los neutrófilos constituyen una fuerza de choque rápida contra las infecciones, que se desgasta pronto ya que estas células no pueden fagocitar repetidamente.

Los macrófagos actúan como una sólida segunda línea de centinelas, que pueden fagocitar repetidas veces y que destruyen los microbios que se han infiltrado en los tejidos y barren los despojos.

Los neutrófilos “huelen” a sus presas, detectando sus moléculas típicas por medio de receptores de membrana. Esto activa el metabolismo oxidativo celular, para preparar la respuesta asesina.

El reconocimiento y contacto con las partículas que van a ser fagocitadas están mediados por moléculas del sistema inmunitario, como anticuerpos y otras sustancias de alerta, cuya unión a la membrana de los neutrófilos induce la formación de las vacuolas fagocíticas y la generación de radicales libres de oxígeno, sustancias con gran avidez química que atacan todo tipo de sustratos biológicos.

Tras el englobamiento de la partícula extraña por los pseudópodos y su inclusión en la vacuola fagocítica, ésta se une a lisosomas, formando el fagosoma.

Entre las enzimas presentes en él está la mieloperoxidasa, que genera hipoclorito (el agente bactericida de la lejía) o hipoyodito a partir del agua oxigenada.

Estas moléculas, junto al resto de radicales libres del oxígeno, producen daños devastadores en las membranas celulares del invasor, facilitando la acción posterior de otras sustancias.

Unos gránulos especiales de los neutrófilos polimorfonucleares producen una variedad de proteínas con acción bactericida, que no dependen de la presencia de oxígeno.

La lisozima y su función esencial

La lisozima ayuda a destruir la pared externa bacteriana, la lactoferrina priva a las bacterias del hierro que necesitan, y otras proteínas actúan rompiendo la membrana celular o destruyendo proteínas.

El remate definitivo de los microbios (si es que no han muerto tras la acción de todos estos agentes químicos) se produce cuando los lisosomas vierten sus enzimas hidrolíticas (= que se ayudan del agua para destruir).

Estas enzimas destrozan cada uno de los componentes celulares, desde los compuestos azucarados hasta el ADN, pasando por las proteínas.

El microbio queda completamente digerido y los restos son enviados al exterior por medio de la fusión del fagosoma con la membrana celular.

Los macrófagos actúan de un modo similar a los neutrófilos, pero carecen de mieloperoxidasa.

También actúan, junto a otras células del sistema inmunitario, como las células dendríticas, exponiendo restos de los microbios en su superficie celular, para que las demás células inmunitarias puedan reconocer a los invasores.

Durante la formación del fagosoma, cuando aún no está completamente cerrada la vacuola fagocítica, suelen liberarse algunas enzimas de los lisosomas al espacio extracelular, lo que produce daños en las células vecinas, pero también potencia la respuesta inflamatoria y la atracción de nuevas células precursoras de macrófagos.

Estos sistemas de defensa son efectivos frente a la inmensa mayoría de las infecciones que sufrimos en nuestra vida, pero no son invulnerables.

Algunos microbios, como los causantes de la brucelosis, segregan sustancias que inhiben la fusión de los lisosomas con la vacuola fagocítica, en la que se instalan cómodamente.

Otros parásitos intracelulares son por ejemplo, las bacterias de la legionelosis y la tuberculosis.

Éstas últimas pueden permanecer en estado latente durante años en el organismo, hasta que un día se deciden a dar su zarpazo frecuentemente letal.

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