Proceso inflamatorio

2018

Proceso inflamatorio Una descripción de los procesos involucrados En la labor profesional el reconocer efectivamente los diferentes mecanismos involucrados en los procesos inflamatorios nos ayuda a evitarlos o manejarlos mejor en función de desarrollar estrategias que nos lleven al éxito en la práctica clínica.

Dr. Antonio Cienfuegoss Docente Universitario

Dr. Antonio Cienfuegos

Además de los procesos de lesión y muerte celular, el organismo responde a las agresiones de diferentes maneras y ante diferentes agentes etiológicos, de forma algo arbitraria estas formas de reacción son de carácter inespecíficas pueden ser de carácter local o general, siendo la respuesta inflamatoria de carácter local. La inflamación es uno de los mecanismos básicos de defensa de los organismos pluricelulares frente a la injuria. Es una reacción local del tejido conjuntivo vascularizado frente a una injuria o daño tisular el cual puede haber sido provocado por una gran diversidad de agentes injuriantes. Ya Celsus (54 a.C-7 d.C) ya caracterizaba los procesos inflamatorios.

Celsus escritor romano del siglo primero

Asimismo aparece como consecuencia de respuestas inmunes adaptativas humorales y celulares frente a antígenos de origen exógeno o endógeno. La fagocitosis es el mecanismo básico que opera en la inflamación para lograr la eliminación o aislamiento del agente injuriante o tejido dañado. La inflamación esta mediada y regulada por los mediadores químicos de la inflamación.

Causas injuriantes:

Diversos elementos provenientes del medio ambiente pueden causar una respuesta inflamatoria. Entre ellos se cuentan los diversos microorganismos, agentes físicos, químicos y traumatismos como los más frecuentes. Estos agentes, habiendo sobrepasado las barreras mucosa y cutánea que se interponen entre el organismo y el medio ambiente, son capaces de alterar la homeostasis tisular y provocar daño. Los cambios intrínsecos al daño tisular se traducen en la liberación o activación de mediadores químicos que conducen a cambios en la microcirculación y tejido conjuntivo. Se inicia así un proceso inflamatorio tendiente a generar un exudado con las células necesarias para eliminar la noxa y el tejido dañado por medio de la fagocitosis. En este caso, la respuesta inflamatoria forma parte de la inmunidad innata, denominación que deriva del concepto de estar presentes desde el nacimiento, listas para actuar, mientras que las respuestas de la inmunidad adquirida o adaptativa se generan al contactar las células específicas del sistema inmune con el antígeno para el cual tienen especificidad preformada. Asimismo, un daño tisular surgido de cualquier otra patología o reacción endógena, por ejemplo, la presencia de tejido necrótico en un infarto, la acumulación de lípidos, la presencia de un cáncer, originará una respuesta inflamatoria.

La inflamación en el contexto de respuestas inmunes adaptativas. Diversos antígenos inocuos para el organismo pueden originar respuestas inmunes adaptativas humorales o celulares. Estas respuestas cuentan con mecanismos de amplificación que se reflejan en inflamación. Tal es así que la respuesta humoral puede activar

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complemento por vía clásica generando anafilotoxinas (C3a y C5a) factores quimiotácticos (C5b) y opsoninas (C3b). Las anafilotoxinas generan cambios en la micro circulación al estimular a las células cebadas a liberar histamina la que inicia una inflamación aguda y exudativa. Por otra parte, en la respuesta celular, linfocitos TCD4 h1 liberan citoquinas las cuales activan macrófagos generando un exudado productivo. En ambos casos se produce daño tisular generado inicialmente por un elemento que en si mismo puede no ser patógeno. Como ejemplos de ello, podemos mencionar los alérgenos, antígenos presentes en el medio ambiente que son responsables de generar respuestas de hipersensibilidad y antígenos propios que originan respuestas auto inmunes, las que, al producir daño se traducen en una enfermedad auto inmunitaria. Como ejemplos enfermedades de hipersensibilidad en las que se origina daño tisular por inflamación podemos mencionar el Asma Bronquial Alérgico, la Rinitis Alérgica, la Urticaria, la Enfermedad del Suero y la Vasculitis por medicamentos.

En el caso de enfermedades auto inmunitarias, observamos inflamación en la tiroiditis de Hashimoto, en la Diabetes tipo I, en la Artritis Reumatoide y en el Lupus Eritematoso Sistémico entre otras.

Inflamación, desarrollo La inflamación, en su calidad de respuesta frente al daño tisular, es un proceso constituido por una serie de eventos consecutivos que conducen a la eliminación del agente injuriante o del tejido dañado mediante un mecanismo biológico básico que presentan los organismos vivos: la fagocitosis.

Es una respuesta local del tejido conjuntivo

vascularizado frente al daño tisular. El Exudado inflamatorio es patognomónica de esta condición. El exudado está formado por líquido y células y sus características permiten clasificar a las inflamaciones y pronosticar su evolución. La fagocitosis es un procedimiento utilizado por todos los seres vivos para eliminar agentes injuriantes o elementos extraños a ellos. Así, organismos unicelulares tales como las amebas, al contactar con su membrana a un elemento extraño a ellas, emiten pseudopodios, lo engloban, lo ingieren, lo digieren y luego de utilizar los elementos útiles, eliminan el resto por exocitosis.

En organismos pluricelulares más complejos, sólo algunas células mantienen la propiedad de fagocitar. En el humano, las células encargadas de esta función son los polimorfo nucleares neutrófilos y los macrófagos. La respuesta inflamatoria consiste por lo tanto en todos aquellos cambios en la micro circulación y en el tejido conjuntivo que permiten una fagocitosis eficiente. Una vez eliminado el agente injuriante y el tejido dañado por este procedimiento, se produce la reparación de la zona por procesos de regeneración y/o de cicatrización. En caso de no ser así, la persistencia del agente injuriante conduce a inflamación crónica que puede manifestarse como la formación de granulomas que aíslan al agente injuriante.

Puede también ocurrir la diseminación del agente injuriante y eventualmente la muerte del individuo.

Por lo tanto, la inflamación es un proceso local que involucra a los tres tipos de vasos de la micro circulación, esto es, arteriolas, capilares y vénulas, a la sangre elementos figurados y plasma) y al tejido conjuntivo

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(células y MEC). La inflamación suele presentar efectos sistémicos que dependen de la presencia de ciertas proteínas y mediadores que serán analizados más adelante. En resumen, en el proceso inflamatorio intervienen los siguientes eventos : Protagonistas de la respuesta inflamatoria : Como ya lo hemos adelantado, los protagonistas principales de la reacción inflamatoria son los fagocitos, esto es, los polimorfonucleares neutrófilos (PMNn) y los macrófagos.

Infiltrado de PMNn en la luz de un vaso, característico de procesos inflamatorios agudos.

Otras células de gran importancia en este proceso son las células endoteliales, las células cebadas y basófilos, los linfocitos y los fibroblastos. También juegan un papel importante en la inflamación los componentes de la matriz extracelular, incluyendo a la membrana basal, a las fibras colágenas, a los proteoglicanos y a moléculas tales como laminina y fibronectina. Este conjunto de elementos, pertenecientes al tejido conjuntivo, vasos sanguíneos y sangre, están presentes en prácticamente todos los tejidos, asegurando que la respuesta inflamatoria sea posible en cualquier sitio del organismo. Las interacciones celulares y las acciones que se llevan cabo durante el proceso son posibles gracias a la presencia de los mediadores

químicos de la inflamación, incluyendo aquellos de origen plasmático, tisular y especialmente las citoquinas.

Los polimorfonucleares neutrófilos (PMNn) se originan en la médula ósea y salen circulación como células maduras, diferenciadas y terminales, esto es no pueden proliferar y tienen un tiempo limitado de vida de alrededor de 7 días. Son células relativamente pequeñas (+/- 10-15 micrones) con un núcleo bi o trilobulado y con dos tipos de gránulos en el citoplasma: gránulos densos y gránulos azurófilos. Estos gránulos corresponden a lisosomas que contienen una gran variedad de enzimas. Los PMNn son muy plásticos en cuanto a su movilidad, pudiendo desplazarse por movimientos ameboideos una vez fuera de vaso migrando hacia la partícula que requiere ser fagocitada.

Al contactarla, estas células la engloban e incorporan en su citoplasma. Los PMNn presentan mecanismos bactericidas de gran eficiencia y generalmente mueren después de cumplir su función. Desde un punto de vista molecular, las estructuras de los PMNn de relevancia en la inflamación son los receptores de membrana para factores quimiotácticos, para el fragmento Fc de inmunoglobulinas, para el fragmento C3b del complemento y para diversas citoquinas.

También son importantes las integrinas y las proteínas del citoesqueleto.

Esquema del PMNn

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Los macrófagos son células de mayor fortaleza que los PMNn, presentan una vida media más larga, tienen capacidad de proliferar y tienen en su superficie las mismas moléculas que hemos nombrado en relación al PMNn. Sin embargo, una molécula presente en macrófagos y ausente en PMNn es la molécula MHC clase II de vital importancia para el inicio de la respuesta inmune adaptativa. Los macrófagos inflamatorios derivan principalmente de monocitos sanguíneos que han salido de los vasos. Por otro lado, en la mayoría de los tejidos existen macrófagos residentes que pueden estar fijos o tener cierto grado de movilidad. Las células adventiciales que acompañan a los vasos en el tejido conjuntivo, se movilizan durante el proceso inflamatorio, convirtiéndose en macrófagos, lo mismo sucede con los histiocitos.

Independientemente de su origen, los macrófagos que participan en una respuesta inflamatoria son células activadas por la presencia de diversas citoquinas las que aumentan su metabolismo, su movilidad y su capacidad fagocítica y bactericida. Los macrófagos son de especial importancia porque participan en la respuesta inmune adaptativa en calidad de células presentadoras de antígeno. Además son células capaces de aislar al agente injuriante formando granulomas.

Vista microscópica del Macrófago.

Los mecanismos bactericidas son algo distintos entre estos dos tipos de fagocitos, como veremos más adelante Las células endoteliales tradicionalmente consideradas como una simple barrera entre los espacios intravascular y extravascular, han cobrado últimamente gran importancia. Estas células participan en la inflamación sufriendo una serie de modificaciones que se traducen en un aumento de la permeabilidad del vaso a moléculas y células. También participan en la modulación de la respuesta inflamatoria al recibir y secretar una serie de citoquinas. La expresión de moléculas de adhesión en células endoteliales contribuye de manera importante a la formación del exudado inflamatorio.

Otros protagonistas de la respuesta inflamatoria son las células cebadas y su pariente sanguíneo, el Polimorfonuclear basófilo (PMNb). Las células cebadas , fieles acompañantes de los vasos de la microcirculación, son células de gran tamaño con un citoplasma repleto de gránulos que contienen diversas sustancias biológicamente activas. Estas células son extraordinariamente sensibles a cambios en el micro ambiente que las rodea, degranulándose y liberando mediadores químicos ante una gran variedad de estímulos. Los fibroblastos, siempre presentes en el tejido conjuntivo, tienen un papel importante en la fase tardía de la inflamación y en especial, en la reparación.Los linfocitos, presentan un papel protagónico en algunos tipos de inflamación.

Sin embargo, su importancia máxima la tienen en la respuesta inmune adaptativa.

Finalmente, los elementos de la matriz extracelular (MEC) participan en la inflamación otorgando un soporte para la

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migración celular y contribuyendo a la formación del exudado inflamatorio. La respuesta inflamatoria esta modulada por una serie de sustancias químicas, los mediadores químicos de inflamación (MQI), quienes son los encargados de impartir las órdenes a los elementos celulares, modulando y regulando todo el proceso.

Clasificación de los mediadores químicos que participan en el proceso inflamatorio.

También las Inmunoglobulinas participan aportando a través de sus diferentes tipos formas que incrementan el proceso inflamatorio.

Fases del proceso inflamatorio

Adhesión entre leucocitos y células endoteliales

Principales quimiocinas y sus receptores

PROTAGONISTAS DE LA RESPUESTA INFLAMATORIA : Como ya lo hemos adelantado, los protagonistas principales de la reacción inflamatoria son los fagocitos, esto es, los polimorfonucleares neutrófilos (PMNn) y los macrófagos. Otras células de gran importancia en este proceso son las células endoteliales, las células cebadas y basófilos, los linfocitos y los fibroblastos. También juegan un papel importante en la inflamación los componentes de la matriz extracelular, incluyendo a la membrana basal, a las fibras colágenas, a los proteoglicanos y a moléculas tales como laminina y fibronectina. Este conjunto de elementos, pertenecientes al tejido conjuntivo, vasos sanguíneos y sangre, están presentes en prácticamente todos los tejidos, asegurando que la respuesta inflamatoria sea posible en cualquier sitio del organismo. Las interacciones celulares y las acciones que se llevan cabo durante el proceso son posibles gracias a la presencia de los mediadores químicos de la inflamación, incluyendo aquellos de origen plasmático, tisular y especialmente las citoquinas.

Los polimorfonucleares neutrófilos (PMNn) se originan en la médula ósea y salen a la circulación como células maduras, diferenciadas y terminales, esto es no pueden proliferar y tienen un tiempo limitado de vida de alrededor de 7 días. Son células relativamente pequeñas (+/- 10-15 micrones) con un núcleo bi o trilobulado y con dos tipos de gránulos en el citoplasma: gránulos densos y gránulos azurófilos. Estos gránulos corresponden a lisosomas que contienen una gran variedad de enzimas. Los PMNn son muy plásticos en cuanto a su movilidad, pudiendo desplazarse por movimientos ameboideos una vez fuera de vaso migrando hacia la partícula que requiere ser fagocitada. Al contactarla, estas células la engloban e incorporan en su citoplasma.

Los PMNn presentan mecanismos bactericidas de

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gran eficiencia y generalmente mueren después de cumplir su función.

Desde un punto de vista molecular, las estructuras de los PMNn de relevancia en la inflamación son los receptores de membrana para factores quimiotácticos, para el fragmento Fc de inmunoglobulinas, para el fragmento C3b del complemento y para diversas citoquinas. También son importantes las integrinas y las proteínas del citoesqueleto. De todas ellas hablaremos en el transcurso de nuestro relato.

Los macrófagos son células de mayor fortaleza que los PMNn, presentan una vida media más larga, tienen capacidad de proliferar y tienen en su superficie las mismas moléculas que hemos nombrado en relación al PMNn. Sin embargo, una molécula presente en macrófagos y ausente en PMNn es la molécula MHC clase II de vital importancia para el inicio de la respuesta inmune adaptativa.

Los macrófagos inflamatorios derivan principalmente de monocitos sanguíneos que han salido de los vasos. Por otro lado, en la mayoría de los tejidos existen macrófagos residentes que pueden estar fijos o tener cierto grado de movilidad.

Las células adventiciales que acompañan a los vasos en el tejido conjuntivo, se movilizan durante el proceso inflamatorio, convirtiéndose en macrófagos, lo mismo sucede con los histiocitos.

Independientemente de su origen, los macrófagos que participan en una respuesta inflamatoria son células activadas por la presencia de diversas citoquinas las que aumentan su metabolismo, su movilidad y su capacidad fagocítica y bactericida.

Los macrófagos son de especial importancia porque participan en la respuesta inmune adaptativa en calidad de células presentadoras de antígeno.

Además son células capaces de aislar al agente injuriante formando granulomas.

Los mecanismos bactericidas son algo distintos entre estos dos tipos de fagocitos, como veremos más adelante Las células endoteliales tradicionalmente consideradas como una simple barrera entre los espacios intravascular y

extravascular, han cobrado últimamente gran importancia. Estas células participan en la inflamación sufriendo una serie de modificaciones que se traducen en un aumento de la permeabilidad del vaso a moléculas y células. También participan en la modulación de la respuesta inflamatoria al recibir y secretar una serie de citoquinas. La expresión de moléculas de adhesión en células endoteliales contribuye de manera importante a la formación del exudado inflamatorio.

Otros protagonistas de la respuesta inflamatoria son las células cebadas y su pariente sanguíneo, el Polimorfonuclear basófilo (PMNb). Las células cebadas , fieles acompañantes de los vasos de la microcirculación, son células de gran tamaño con un citoplasma repleto de gránulos que contienen diversas sustancias biológicamente activas. Estas células son extraordinariamente sensibles a cambios en el micro ambiente que las rodea, degranulándose y liberando mediadores químicos ante una gran variedad de estímulos. Los fibroblastos, siempre presentes en el tejido conjuntivo, tienen un papel importante en la fase tardía de la inflamación y en especial, en la reparación. Los linfocitos, presentan un papel protagónico en algunos tipos de inflamación. Sin embargo, su importancia máxima la tienen en la respuesta inmune adaptativa.

Finalmente, los elementos de la matriz extracelular (MEC) participan en la inflamación otorgando un soporte para la migración celular y contribuyendo a la formación del exudado inflamatorio. La respuesta inflamatoria esta modulada por una serie de sustancias químicas, los mediadores químicos de inflamación (MQI), quienes son los encargados de impartir las órdenes a los elementos celulares, modulando y regulando todo el proceso. Habiendo descrito brevemente las características de los elementos participantes en la inflamación, pasaremos a relatar los eventos que en ella ocurren.

EL PROCESO INFLAMATORIO. Los primeros elementos en reaccionar al producirse daño tisular por el ingreso de un agente injuriante, son las células cebadas. Estas liberan histamina produciendo dos importantes cambios en la microcirculación: vasodilatación y aumento de la permeabilidad. La dilatación de las arteriolas trae

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como consecuencia una mayor afluencia de sangre (hiperemia) lo que se traduce en una aumento de la presión hidrostática intravascular, una disminución de la velocidad sanguínea y la apertura de capilares que estaban cerrados. La zona se torna roja y presenta un aumento de la temperatura Estos cambios tienen como consecuencia el aumento del número de leucocitos en la zona y la disminución de la velocidad sanguínea es responsable de la marginación de los elementos figurados. En efecto, los leucocitos, que en condiciones normales circulan por el centro de los vasos, se acercan al endotelio.

Simultáneamente con estos cambios se han producido modificaciones en las células endoteliales. Estas se contraen abriendo espacios entre ellas con el consecuente aumento la permeabilidad del vaso. Comienza a salir plasma al extravascular. Debido a la acción de diversos mediadores químicos, los leucocitos al adherirse al endotelio, perciben una serie de estímulos que los llevan a activarse metabólicamente (estallido metabólico). Esto se traduce en un aumento de su movilidad, en la formación de seudópodos y en su salida del vaso por movimientos ameboideos.

Tenemos entonces una microcirculación con mayor cantidad de sangre, con la circulación casi detenida y con una gran cantidad de células y plasma saliendo desde los vasos. Entonces comienza la migración de las células fagocíticas hacia el sitio donde está la noxa o el tejido dañado. En este proceso tienen participación la las moléculas de adhesión celular, integrinas y selectinas que provocan la detención de las células sanguíneas en el lugar y su posterior movilización hacia el extravascular. . Durante la migración tienen importancia la laminina y la fibronectina, moléculas que forman un puente entre la membrana celular y las fibras colágenas permitiendo el movimiento celular. En la migración tienen también gran importancia los factores quimiotácticos. En condiciones normales las células se mueven al azar, sin embargo, en la inflamación un tipo de mediadores químicos, los factores quimiotácticos, le confieren direccionalidad al movimiento celular. Los fagocitos se dirigen entonces directamente hacia las bacterias u otros elementos que deben fagocitar. Estos factores quimiotácticos, que pueden provenir de las mismas

bacterias o bien del huésped, se unen a receptores ubicados en la membrana del fagocito y a través de un mecanismo de retroalimentación positiva, permiten la migración dirigida. Una vez que las células llegan al lugar donde están los elementos a ser fagocitados (bacterias, células o tejido dañado) se inicia la fagocitosis con el reconocimiento de la partícula a través de receptores para opsoninas. Las opsoninas son anticuerpos o bien fragmentos del sistema complemento que se depositan en las membranas. Los anticuerpos reconocen específicamente antígenos de dichas membranas y el fragmento C3b del complemento se deposita en receptores presentes en ella. De esta manera los fagocitos reconocen a moléculas que reconocieron al elemento a ser fagocitado a través de receptores específicos para ellas. Últimamente se ha enfatizado la importancia de una serie de proteínas de membrana de microorganismos y los receptores respectivos en las células del huésped que permiten su reconocimiento y facilitan su eliminacion. Asi, el reconocimiento de patógenos mediado por un set de receptores denominados Prr (pattern recognition receptors) que reconocen directamente estructuras moleculares invariantes llamadas PAMPS (pathogen associated molecular patterns) presentes en la membrana de la gran mayoría de los microorganismos es de gran importancia. El contacto físico de las opsoninas con los receptores de membrana del fagocito se traduce en varios cambios. Por un lado, se modifican proteínas del citoesqueleto permitiendo la formación de seudopodios que engloban a la partícula. Por otro, se activa una enzima de membrana, la oxidasa NADP dependiente, que da inicio a una cascada de reacciones enzimáticas las que originan metabolitos derivados del oxígeno resposables de la muerte bacteriana. Además, se produce el estallido metabólico por el cual la célula obtiene energía de otras vías además de las usuales. Los pseudopodios del fagcito comienzan a envolver a la partícula cerrándose alrededor de ella para formar el fagosoma. Durante este proceso la oxidasa queda ubicada en la zona de la membrana que forma la pared del fagosoma. Esta enzima transforma al oxígeno molecular en anión superóxido, elemento bactericida, el que origina posteriormente peróxido de hidrógeno ya sea por reacción espontánea o bien

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por acción de la catalasa. Estos radicales libres derivados del oxígeno y el hipoclorito formado a raíz de la acción de la mieloperoxidasa contenida en los lisosomas sobre el peroxido de hidrógeno, dañan seriamente a las bacterias ingeridas produciéndoles la muerte. Mediante el proceso de la fagocitosis muere una gran cantidad de bacterias, sin embargo muchos PMNn perece también en este proceso.

Cuando ello ocurre en gran magnitud se formará un exudado purulento. Los PMNn al morir o bien durante la fagocitosis liberan enzimas proteolíticas contenidas en sus lisosomas al medio extracelular.

Estas enzimas digieren componentes de la matriz extracelular y fibras colágenas fluidificando el exudado inflamatorio. En resumen los cambios que afectan a la microcirculación durante la respuesta inflamatoria son: Todos estos eventos contribuyen a la formación del Exudado Inflamatorio, compuesto de células fagocíticas, bacterias (si las hay) y sustancia fundamental. Otros factores que contribuyen a la formación del exudado son la fluidificación de la matriz extracelular por acción de enzimas lisosómicas y el taponamiento de los vasos linfáticos por fibrina. Este hecho contribuye a dar el asegurar el carácter local del proceso e impedir la diseminación de microorganismos

macrófagos presentan una estrecha interrelación con los linfocitos, los que al secretar linfoquinas, los activan, aumentando su movilidad y capacidad fagocítica. A su vez, los macrófagos secretan monoquinas que estimulan a los linfocitos a secretar linfoquinas. Los macrófagos presentes en el exudado inflamatorio revisten especial importancia ya que inician las respuestas inmunes adaptativas al ser células presentadoras de antígeno. Las características histopatológicas del exudado inflamatorio dependen del tipo de agente injuriante, de la magnitud del daño tisular y de la capacidad de respuesta del huésped. Más adelante señalaremos la clasificación de la inflamación de acuerdo al tipo de exudado que presentan Los cambios en la microcirculación y los eventos celulares que hemos relatado dependen y son consecuencia de la acción de mediadores químicos de la inflamación. Tal como lo señala su nombre, estas moléculas son mediadores entre causa y efecto. Son las señales que le indican a los protagonistas de la respuesta inflamatoria lo que deben hacer. Revisaremos brevemente a los mediadores químicos de la inflamación. Su identificación y el conocimiento de sus efectos es la base de la terapia con fármacos antiinflamatorios.

Los cambios en la microcirculación y los eventos celulares que hemos descrito dan cuenta de los cuatro signos cardinales de la inflamación: Calor, Rubor, Tumor y Dolor descritos por Celsus a principios de nuestra era, a los que se agregó después la Impotencia Funcional como una de sus posibles consecuencias. El calor y rubor se debe principalmente a la hiperemia, el tumor a la presencia del exudado y el dolor a la presión que este ejerce sobre terminaciones nerviosas, a la acción de mediadores químicos y en algunos casos del agente injuriante. La patogenia que hemos descrito corresponde a una inflamación aguda y exudativa.

En las inflamaciones crónicas, las células de mayor importancia son los macrófagos, derivados de monocitos sanguíneos, los que llegan al área debido a la presencia de factores quimitácticos tales como C5a, fibrinopéptidos, proteínas catiónicas, linfoquinas y Factor Transformante beta (TGFß).

Estos macrófagos proliferan y se mantienen en el sitio de la injuria por efecto de citoquinas. Los

MEDIADORES QUIMICOS DE LA INFLAMACION. Los mediadores químicos de la inflamación (MQI) son sustancias químicas de muy diversa naturaleza y origen. Son de vida media corta y los principales efectos que ejercen son vasodilatación arteriolar, aumento de la permeabilidad vascular y quimiotaxis.

Otros efectos incluyen contracción del músculo liso, opsonización, dolor, citotoxicidad y activación de diversas funciones celulares. Algunos generan efectos sistémicos de la inflamación tales como fiebre, leucocitosis y respuesta de fase aguda. Los MQI son de origen plasmático o bien de origen tisular. Aquellos de origen plasmático surgen a raíz de la activación en cascada de diversas proteínas plasmáticas. Los de origen tisular están almacenados en células o bien su síntesis se inicia durante el proceso inflamatorio Mediadores de origen plasmático Existen cuatro grandes sistemas de mediadores de origen

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plasmático: el sistema de la coagulación, el sistema fibrinolítico, el sistema de complemento y el sistema de las cininas. Todos ellos están formados por una serie de proteínas que en condiciones normales circulan en forma inactiva. En la inflamación, estas moléculas se activan exponiendo sitios enzimáticos que actuan sobre el siguiente componente de la cascada activándolo. Los productos finales de esta reacción son los encargados de comunicar las órdenes pertinentes a las células que tienen receptores para ellos. Los cuatro sistemas de mediadores de origen plasmático están interrelacionados y cuentan con mecanismos de retroalimentación de manera de obtener una respuesta eficiente y rápida. La vida media corta de sus componentes asegura que su acción sea local.

Los cuatro sistemas tienen otra particularidad: todos ellos pueden ser activados a raíz de la activación de un sólo componente, el factor XII de la coagulación o factor de Hagemann. Al contactar colágeno u otra superficie cargada, el factor de Hagemann se escinde en dos, exponiendo un sitio activo que puede iniciar la cascada del sistema de las cininas y del sistema fibrinolítico. A su vez, moléculas del sistema de las cininas interactúan con componentes del complemento activándolo. Las moléculas biológicamente activas que se liberan en este proceso de activación, corresponden a la bradicinina, a la plasmina, a los productos de degradación de la fibrina y los factores C3a y C5a del complemento entre otros.

SISTEMA COMPLEMENTO El sistema complemento, es de vital importancia en la eliminación de microorganismos y células. Sin embargo, en ocasiones el sistema complemento puede significar una fuente de daño tisular para el organismo tal como sucede en algunas patologías inflamatorias, de hipersensibilidad y en enfermedades auto inmunitarias. El sistema complemento esta formado por 11 proteínas presentes en el suero que se activan en cascada conduciendo como efecto final a una lisis celular.

Además comprende una serie de proteínas regulatorias tanto circulantes como ligadas a membrana. Para que el sistema se active, se requiere de una membrana biológica que presente receptores para los fragmentos peptídico que surgen a medida

que el sistema se activa. Las 11 proteínas del complemento circulan en forma inactiva en el plasma y ante un estímulo adecuado, se activa una de ellas, la que adquiere actividad enzimática ya sea por fragmentación o por un cambio conformacional.

Esta molécula que cambió, activa a la siguiente y así sucesivamente hasta llegar al final de la cascada que consiste en la formación de un polímero que se inserta en la membrana plasmática alterándola e induciendo la muerte osmótica de la célula blanco.

Las proteínas del sistema complemento se representan por la letra C con un subíndice numérico : C1, C2, C3........C9. El C1 está compuesto por tres unidades C1q,C1s y C1r. Algunos componentes se fragmentan en el transcurso de la activación generando los fragmentos a y b principalmente, por ejemplo, C3 genera los fragmentos C3a y C3b. Uno de ellos se deposita en la membrana y el otro queda en el fluido El sistema complemento puede ser activado por via clásica por vía alterna y por la vía de las lectinas.

La vía clásica requiere la presencia de un complejo antígeno anticuerpo en una membrana biológica , La vía alterna puede ser iniciada en ausencia de anticuerpos, ya sea por acción de endotoxinas bacterianas , polisacáridos complejos y plasmina entre otros. La vía de las lectinas se inicia mediante la unión de una lectina sérica llamada lectina que une manosa (MBL) a proteínas que contienen manosa o a carbohidratos presentes en las bacterias y virus. Durante la activación de la cascada se generan fragmentos que permanecen unidos a membrana y otros que quedan en el entorno donde está ocurriendo la activación. Los primeros conducen a la lisis de la célula y los segundos presentan importantes actividades proinflamatorias.

La vía clásica se inicia cuando la unidad C1q de C1 reconoce a un sitio específico en el la región Fc de un anticuerpo que está unido a un antígeno que ha reconocido en la membrana. O sea C1q reconoce a la molécula que reconoció al elemento a ser eliminado.

El contacto de ambos se traduce en cambios en C1r y C1s lo que lleva a la fragmentación de C4 y C2, los que generan C4a y C2b que van al fluido y C4b y C2a que se unen a membrana. El complejo C4b2a ubicado en la membrana activan al siguiente componente, C3, por lo que se denominan C3 convertasa. Por lo

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tanto, C3 se fragmenta en C3a que va al fluido y C3b que se une a membrana donde en conjunto con C4b2a forma la C5 convertasa que fragmenta a C5 el que origina C5a que va al fluido y C5b que se combina con C6 y C7. Este complejo une luego a C8 y C9 para formar un gran complejo multimolecular ,la unidad de ataque a membrana (MAC) , que se inserta en la membrana. A través de un agujero central deja entrar Na+ y agua y salir K+ potasio produciendo la muerte celular.

Los fragmentos C3a y C5a tiene actividades biológicas importantes, ejercen función de anafilotoxina, o sea inducen la degranulación de las células cebadas con la consiguiente liberación de mediadores tales como la histamina. C5a y C567 son quimiotácticos. Además C3b, es una opsonina. La importancia de estas funciones en la inflamación es indudable, como se verá más adelante. La vía alterna de activación del complemento comienza en C3 el cual es directamente fragmentado por endotoxinas bacterianas y otras enzimas endógenas. El C3b así generado se une a los factores B y D y en presencia de Mg++ constituye una C3 convertasa, que es estabilizada por la properdina (P). De esta manera, la activación por vía alterna prescinde del complejo antígeno-anticuerpo, lo cual es de gran importancia en respuestas a microorganismos frente a los que no se ha montado aún una respuesta inmune adaptativa.

A partir de C5 los eventos que suceden son iguales a los de la vía clásica, por lo tanto se generan fragmentos pro-inflamatorios y se produce lisis celular. La vía de las lectinas se inicia mediante la unión de una lectina sérica llamada lectina que une manosa (MBL) a proteinas que contienen manosa o a carbohidratos presentes en las bacterias y virus.

Esta lectina es de estructura muy similar a C1q e inicia la vía activando a mediante una serinoesterasa llamada MAPS2 a los componentes C4 y C2 constituyendose la C3 convertasa. En resumen, las principales actividades biológicas generadas por la activación del sistema complemento son las siguientes: C3a y C5a -----> Aumento de permeabilidad vascular ( anafilotoxinas ) C5a -----> Quimiotaxis para PMNn Expresión de moléculas de adhesión en leucocitos Activación de lipo-oxigenasa--->leucotrienos C3b ----> Opsonina C5b6,7,8,9 -----> Complejo de Ataque a Membrana (MAC).

Por lo tanto, al aumentar la permeabilidad del vaso, las moléculas inactivas de estos sistemas se activan en cascada y dan origen a una gran diversidad de efectos vasodilatación, aumento de la permeabilidad, quimiotaxis y opsonización.

Mediadores de origen tisular Los mediadores químicos de la inflamación de origen tisular se pueden agrupar en dos categorías: 1.Mediadores preformados que se encuentran almacenados en gránulos de diversas células y que son liberados al medio desde el inicio de la respuesta inflamatoria 2.- Mediadores sintetizados y liberados durante la inflamación.

Mediadores preformados: Los mediadores preformados se encuentran principalmente en células cebadas, PMN basófilos y neutrófilos. Las primeras, al recibir estímulos químicos o físicos en su membrana provenientes del tejido dañado, liberan al medio el contenido de sus gránulos e inician la síntesis de otros mediadores pertenecientes a la segunda categoría. Los mediadores preformados de las células cebadas y basófilos tienen los siguientes efectos: Histamina: vasodilatación,aumento de permeabilidad y contracción del músculo liso. Triptasa : activación de C3 Cininogenasa: activación del sistema de las cininas NCF y ECF-A : factores quimiotácticos para neutrófilos y eosinófilos Además, en algunos tejidos, aumentan la secresión de mucus por parte de las células caliciformes. Los basófilos presentan un mecanismo muy similar, pero su importancia no es tan grande ya que son escasos en la circulación. Los mediadores preformados de PMNn se liberan durante la fagocitosis o cuando mueren. Algunos de importancia en la inflamación son: Proteínas catiónicas: aumento de la permeabilidad, anafilotoxina, quimiotaxis a monocitos (NCF) Proteasas ácidas: degradación de proteínas Proteasas neutras: degradación de colageno, elastina, fibrina contribuyendo a la fluidificación de la sustancia fundamental. Activador del plasminógeno para originar plasmina (fibrinolisis).

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Mediadores sintetizados durante el proceso inflamatorio: Diversos estímulos, entre los que se cuentan la acción de otros mediadores, de productos bacterianos, cambios de pH, etc, actúan sobre algunas células, principalmente macrófagos y células endoteliales y células cebadas induciéndolas a sintetizar prostaglandinas (PGs), leucotrienos (LTs) y citoquinas. Las PGs y LTs derivan de fosfolípidos de membrana los que son catalizados a acido araquidónico por acción de la fosfolipasa A. El ácido araquidónico es sustrato de dos enzimas. Si actúa la ciclo-oxigenasa se sintetizan prostaglandinas. La lipooxigenasa origina los leucotrienos.

Estos mediadores son de gran importancia en la inflamación, produciendo efectos tales como vasodilatación, aumento de la permeabilidad vascular y contracción del músculo liso, quimiotaxis y dolor. Además se libera el Factor activador de Plaquetas (PAF), el cual produce aumento de la permeabilidad, agregación leucocitaria, activación de plaquetas y estimulación de otros mediadores (LT y O2 -).Debido a que el inicio de su síntesis ocurre cuando el proceso ya está en marcha, tienen su máxima importancia en momentos más tardíos de la inflamación. Otra característica importante que los distingue es que un mismo compuesto puede tener diferentes acciones dependiendo de la célula sobre la que actúa y de su concentración. Muchos fármacos antiinflamatorios utilizados en la actualidad se basan en la inhibición de este tipo de mediadores. Asi, los antiinflamatorios esferoidales inhiben la fosofolipasa y la aspirina a la ciclooxigenasa Una categoría de mediadores de gran importancia son las citoquinas. Estas son sintetizadas principalmente por monocitos, macrófagos y linfocitos. Existe una gran variedad de citoquinas en cuanto a su composición y a su acción. Las citoquinas son polipéptidos que median la comunicación entre células, estén estas en la cercanía de donde se producen o bien a distancia. Además, las citoquinas pueden mediar efectos a nivel local, tales como activación metabólica de células fagocíticas, proliferación celular, quimiotaxis o bien efectos sistémicos tales como fiebre, leucocitosis, coagulación intravascular diseminada. Las

citoquinas más importantes en la inflamación son la Interleuquina 1 (IL-1) y el Factor de Necrosis Tumoral (TNF). Sus efectos principales están relacionados con la respuesta de fase aguda, un efecto sistémico de la inflamación que incluye fiebre, somnolencia, anorexia, secresión de proteínas de fase aguda, efectos hemodinámicos (shock) y neutrofilia. Asimismo, la IL-1 y el TNF actúan sobre las células endoteliales produciendo aumento en la adherencia leucocitaria, en la síntesis de PGs y PAF, en la actividad procoagulante y en la secresión de IL-1. También tienen importancia en la reparación ya que estimulan la proliferación de fibroblastos y la síntesis de colágeno. Las más relevantes se muestran en la siguiente tabla: Citoquinas pro inflamatorias Citoquinas Pirógenos Endógenos IL-1, TNF-α , IL-6 Estimulación función inflamatoria IL-1, TNF- α , IL-6, IFN- α , IFN-β Estimulación de proteinas fase aguda IL-1, IL-6, IL-11, TNF-α, IFN-γ ,

TGF- β

Quimiotácticas IL-8, PF-4, NAP-2, MIP-1 β, MCP y otras Estimulacion de citoquinas proinflam. IL-12 Citoquinas anti inflamatorias IL-4, IL-10, IL-13 ( IL = interleuquina, TNF = factor de necrosis tumoral, IFN = interferón, TGF: factor de crecimiento transformante, PF = Factor Plaquetario, NAP = proteina activadora de neutrófilos, MIP = proteina inflamatoria de macrófagos, MCP= prot.q. monocitos ). Una sustancia, para ser considerada como mediador químico de la inflamación debe reproducir en sistemas experimentales, los cuatro signos cardinales de la inflamación: calor, tumor, dolor y rubor.

CLASIFICACION HISTOPATOLOGICA Y CLINICA DE LA INFLAMACION: Inflamaciónes exudativas y productivas: La inflamación puede presentar diferentes características en cuanto a sus componentes celulares y extracelulares. Desde el punto de vista histopatológico, las inflamaciones pueden ser exudativas o productivas Como se observa en la figura las inflamaciones exudativas presentan PMN neutrófilos y muchol componente

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líquido en del exudado. Ellas presentan a su vez diferente aspecto de acuerdo al agente injuriante.

Así, por ejemplo, una inflamación por exceso de calor, tendrá la forma de una ampolla con gran cantidad de exudado seroso en su interior y escasas células, en inflamaciones por bacterias tales como estafilo y estreptococo, se observa un exudado purulento, compuesto por PMNn muertos y sustancia fundamental digerida por enzimas lisósomicas proveniente de ellos. Si este exudado está rodeado por tejido de granulación constituye un absceso, si está en el interior de una vesícula, lo llamaremos empiema, si está dispuesto en forma difusa en el tejido es un flegmón. Existen también inflamaciones serosas (resfrío común) fibrinosas (pericarditis), hemorrágicas (algunas peritonitis), suedomembranosas (difteria), etc.

Las inflamaciones productivas presentan poco componente liquído y gran cantidad de células, especialmente macrófagos y linfocitos. Los granulomas pertenecen a este tipo de inflamación y en ellos aparecen células de las cuales aún no hemos hablado. Se trata de las células gigantes y células epitelioídeas. Ambas surgen de macrófagos modificados. Las primeras son células de enorme tamaño con múltiples núcleos que surgen a raíz de la fusión de marófagos. Estos fagocitos, al no poder eliminar al agente injuriante, lo aíslan construyendo una estructura que cumple esa función. Alrededor de esta célula gigante se ubica una corona de células epitelioídeas, encargadas de la metabolización de elementos de desecho en el granuloma. Por fuera de estas se dispone una corona de linfocitos. Toda estructura se encuentra rodeada por fibras colágenas y fibroblastos. Los granulomas pueden permanecer en el organismo durante mucho tiempo. Los agentes que producen este tipo de inflamación son el bacilo de la tuberculosis, el de la lepra, algunos hongos y los cuerpos extraños tales como sílice, suturas y astillas. Las inflamaciones productivas pueden ser también difusas o perivasculares cuando están rodeando vasos sanguíneos. Las inflamaciones productivas pueden ser también de carácter no granulomatoso, presentando un infiltrado celular difuso o bien perivascular.

Inflamaciones agudas y crónicas: Esta clasificación se basa en el comportamiento clínico y la evolución del proceso inflamatorio.

Las inflamaciones agudas son de inicio muy rápido y duran un tiempo relativamente corto, presentan sintomatología evidente y generalmente se acompañan de fiebre y otros efectos sistémicos. En general corresponden a inflamaciones de tipo exudativo en las que hay un gran compromiso de la microcirculación y abundantes PMNn. Ejemplos de inflamaciones agudas son en general las inflamaciones purulentas por bacterias gram -, algunas infecciones virales como el resfrío común, las quemaduras locales, los efectos de radiaciones, los traumatismos, sin embargo, existen inflamaciones agudas que son productivas. En la fiebre tifoidea, que es de comportamiento agudo, el exudado está formado por linfocitos y macrófagos.

Las inflamaciones crónicas son de larga duración, a veces de muchos meses. Pueden surgir en diversas circunstancias. a) Por persistencia del agente injuriante cuando la respuesta aguda no es capaz de eliminarlo o por interferencias con el proceso reparativo. b) Como etapa intermedia entre episodios agudos y reparativas. Por ejemplo, una colesistitis aguda no tratada puede pasar a la cronicidad, presentar luego procesos reparativos y volver a reagudizarse ante estímulos nocivos al tejido. c) Inflamaciones crónicas de inicio incidioso y solapado, a veces sin gran sintomatología o con una etapa aguda de corta duración. Pueden se consecuencia de infecciones con microorganismos intracelulares de baja toxicidad y difícil eliminación.

Estos microorganismos originan una respuesta inmune adaptativa que trata de eliminarlos o en su defecto de aislarlos del resto del organismos. Esta última alternativa se traduce en la formación de granulomas. Otra situación análoga es cuando se trata de exposición crónica del individuo a sustancias no biodegradables como es el caso de la silicosis y la asbestosis. Finalmente existen patologías en las cuales el sistema inmune adaptativo responde frente a antígenos propios originando respuestas efectoras que producen daño, es el caso de las enfermedades autoinmunitariasLas inflamaciones crónicas corresponden casi siempre al tipo productivo, con presencia de macrófagos y

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linfocitos. Existen sin embargo excepciones, tales como la osteomielitis, que puede ser crónica y sin embargo es siempre exudativa. Como todo proceso patológico, existen estados intermedios o bien mixtos.Asi por ejemplo, una inflamación crónica puede reagudizarse por algún motivo, presentando características y sintomatología diferente en el tiempo. Un ejemplo típico es la colesistitis, la cual puede permanecer por años como crónica productiva y pasar a un estado agudo exudativo. Lo mismo ocurre en algunas enfermedades autoinmunes y en la pielonefritis.Las características de las inflamaciones crónicas son la presencia de un infiltrado celular compuesto principalemtne por macrófagos, linfocitos, y , a veces, células plasmáticas. también hay proliferación de fibroblastos, síntesis de colágeno (fibrosis) y destrucción tisular. La evolución de la respuesta inflamatoria incluye diversas alternativas de acuerdo a las características de la injuria, su duración e intensidad, la capacidad de respuesta del huésped y el tratamiento que haya recibido. en el fondo, lo que suceda dependerá de el exito o fracaso de la inflamación en la eliminación del agente injuriante y del tejido dañado. Si la respuesta ha sido exitosa, se producirá la RESOLUCION que consite en la restauración de la normalidad tisular a través del drenaje linfático que da cuenta del componente liquido del exudado inflamatorio, la fagocitosis del tejido dañado y la migración de macrófagos inflamatorios. Si la pérdida de tejido ha sido considerable, se producirá la REPARACION del area afectada a través de la cicatrización o regeneración dependiendo del tipo de tejido afectado. Por otra parte, si la respuesta inflamatoria no ha sido capaz de eliminar al agente injuriante pueden suceder diversas alternativas. El proceso puede pasar a la CRONICIDAD, ya sea en a través de la formación de un granuloma o de un absceso.

En estos casos el organismo intenta aislar al agente injuriante produciendose una cápsula fibrosa alrededor del granuloma o exudado purulento respectivamente. Estas estructuras pueden permanecer como tales por largo tiempo. Los Granulomas pueden sufrir necrosis por caseificación cuando existe una respuesta inmune intensa. Los abscesos, si están cerca de una superficie corporal pueden drenar espontáneamente o bien ser drenados

quirúrgicamente. Otra alternativa evolutiva muy peligrosa para el paciente es la DISEMINACION de el agente injuriante, hecho que ocurre cuando la localizacion del proceso, o sea el aislamiento de la zona no ha sido posible. En este caso, se produce bacteremia, compromiso de los ganglios linfáticos (linfadenopatía) y en los casos de mayor gravedad, septicemia y shock séptico, el cual puede ser causa de muerte del paciente.

EFECTOS SISTEMICOS DE LA INFLAMACION. Si bien la inflamación es, por definición, un proceso local, puede producir efectos que afectan a todo el organismo. Los efectos sistémicos de la inflamción incluyen la FIEBRE, que consiste en un alza de la temperatura corporal, manifestaciones tales como aumento del sueño, anorexia, malestar general y cefalea. Puede existir un aumento de la degradación protéica e hipotensión. Además, se produce leucocitosis con desviación izquierda. Esto significa que aumenta el número de PMNn con aparición de formas inmaduras en la circulación.Se presenta también la respuesta en fase aguda con síntesis de diversas proteínas que aparecen en circulación como proteina C reactiva y alfa 1 antitripsina. La deteción de estas proteinas en la circulación de pacientes con sospecha de procesos inflamatorios, puede servir para confirmar el diagnóstico.

Bibliografía: Patología Funcional y estructural Robbins.

Medicina Interna Harrison.

Medicina Oral Lezano.