Rev Iberoamer Tromb Hemostasia, 10 49-52, 1997

EL MACROFAGO EN LA VÍA DE LA HEMOSTASIA

Eduardo Pérez-Campos * ** ***
Félix Córdoba Alva * **
Eduardo Pérez Ortega ***

* Unidad de Bioquímica e Inmunología del Instituto Tecnológico de Oaxaca, Oax., México
** Departamento de Bioquímica., Facultad de Medicina, UNAM, CU. México D.F;
*** Laboratorio de Patología Clínica, Zaragoza 213, Oaxaca, Oax. México.

Palabras clave: Inflamación. Coagulación. Hemostasia. Macrófago.

Correspondencia:
Eduardo Pérez-Campos, Zaragoza 213, Oaxaca, Oax. México, CP 68000, Teléfono: (951) 50452, Fax: (951) 61140.
Correo electrónico: laborato@infosel.net.mx



INTRODUCCIÓN

Cuando una bacteria penetra en una persona sana, ese microorganismo, por una parte puede interaccionar con las moléculas de algunos sistemas de amplificación como: complemento, colectínas, y pentraxínas 1. Por otra con receptores celulares de macrófagos, neutrófilos, eosinófilos, basófilos/mastocitos, endoteliocitos, células NK, y plaquetas, dependiendo de las características y naturaleza de sus ligandos.

De esta interacción resulta que algunas moléculas y células, con el objeto de retener, reconocer y procesar, en un solo sitio al agente agresor desarrollan en ultima instancia: un proceso inflamatorio, de coagulación, o ambos, y así facilitan la eliminación del agente. En este sentido la coagulación es un mecanismo complejo innato de "inmunidad". La respuesta inicial de ambos es inmediata. La diferencia entre uno y otro son las células y moléculas participantes, pero ambos tienen semejantes objetivos. Las células que tienen mayor participación en este mecanismo o vía de defensa natural son los macrófagos. Los macrófagos participan con moléculas de efectos procoagulantes ^{2, 3,} o anticoagulantes ⁴.

De estas moléculas, hay algunas que participan directamente en ambas vías de la coagulación como el complejo trombomodulína - proteína C, otras que tienen su efecto en forma indirecta como respuesta del macrófago a diferentes estímulos, además esta respuesta va de acuerdo a la naturaleza del estimulo vgr: la coagulación en ausencia de estimulación mediante lipopolisacáridos induce en forma significativa la producción de interleucina 8 (IL-8), esta producción es abrogada por el inhibidor de la vía del factor tisular (TFPI), ⁵.

En la vía de la inflamación participan moléculas solubles y membranales (Cuadro I). Los macrófagos participan en la inmunidad celular innata, e inician una respuesta natural a los microorganismos, esto debido a que los macrófagos expresan receptores para numerosos constituyentes bacterianos, vgr: receptor para lipopolisacárido (CD14), receptores "scavenger", receptores C11b/CD18, receptores para manosas, y receptor para glicanas entre otros. Los macrófagos de los vertebrados y los hemocitos de los invertebrados median gran parte de la respuesta inmune innata a infecciones mediante sus receptores "scavengers", o barredores. La especificidad a ligandos de estas moléculas es muy amplia: lipoproteínas, proteínas, poli y oligonucleótidos, polisacáridos aniónicos fosfolípidos y otras moléculas ⁶.

Aquí revisamos las moléculas principales con que los macrófagos participan en esta vía que hemos denominado "vía de la hemostasia". En sentido estricto no debiera denominarse inmunidad innata, ya que no llena dos puntos del criterio clásico de la respuesta inmune, el especificidad y el de memoria ⁷.

VÍA DE LA HEMOSTASIA

En la evolución de las especies, se observa que algunos animales mantienen mecanismos sencillos para detectar y eliminar microorganismos invasores. Entre estos mecanismos están los observados en los crustáceos (langosta) y algunos insectos (cucaracha y saltamontes). Estas especies, ante la presencia de algunos microorganismos, forman un gel a través de la polimerización de una proteína coagulable catalizada por una transglutaminasa dependiente de calcio ⁸.

Otro mecanismo mas elaborado se observa en los hemocitos de: Límulus polyphemus, Tachypleus tridentatus, y Carcinoscorpinus rutundicauda. En estos los componentes participantes son en su mayoría serino proteasas. Aunque hay también moléculas inhibidoras del tipo serpinas, como el factor C inhibidor ^{9, 10}.

En el humano recientemente se han estudiado algunos complejos moleculares (proteína C - trombomodulína - proteína S, C4BP) que están regulados por el macrófago y que participan en forma conjunta en la coagulación.

Las moléculas de los macrófagos que participan en la vía de la hemostasia son fundamentalmente: proteína C, trombomodulína, factor tisular, factor VII, factor XIII y el inhibidor del activador del plasminógeno (PAI).

1. Proteína C

La proteína C es una serino proteasa dependiente de vitamina K, con actividad anticoagulante debido a: su efecto proteolítico sobre el factor VIII, que ocasiona pérdida de un fragmento de 45 000 Mr e inactivación de este factor ^{11, 12}; a su efecto sobre el factor V, al degradar el fragmento D de la cadena pesada de este último, también con pérdida de su actividad ¹³, y al aumento de la actividad fibrinolítica circulante por el efecto neutralizante de la proteína C sobre el inhibidor del activador del plasminógeno ¹⁴. La proteína C es sintetizada en hepatocitos como un precursor de una sola cadena, que finalmente se libera como una molécula de doble cadena glicosilada, unida por puentes disulfuro ¹⁵.

En animales de experimentación se comprobó que la infusión de proteína C activada diminuye los efectos sistémicos de la endotoxemia por lipopolisacáridos (LPS). La proteína C inhibe la producción de Factor de necrosis tumoral (FTN) en monocitos humanos, macrófagos alveolares o células endoteliales, además inhibe la producción de citoquínas en el macrófago, sin afectar las propiedades adherentes, de fagocitosis y de citotoxicidad a bacterias gram negativas ¹⁶.

Al parecer los macrófagos juegan un importante papel en la regulación de la proteína C activada, mediante receptores específicos ¹⁷. Se han demostrado receptores endoteliales de la proteína C. La unión de la proteína C a estos receptores es dependiente de Ca2+ ¹⁸. En forma semejante a la trombomodulina membranal, y a los sitios de unión de la proteína S en el endotelio, estos receptores están regulados por la exposición de factor de necrosis tumoral ¹⁹, (Figura 1).

De acuerdo a los resultados de Fukudome K 19, el receptor endotelial de la proteína C es muy similar al CD1 del complejo de histocompatibilidad mayor (MHC), las moléculas de la familia del CD1 están relacionadas en la promoción de la respuesta de linfocitos T CD8 y participan en la presentación de antígenos.


2. Trombomodulína

Es una glicoproteína de membrana que neutraliza la actividad de la trombina, se le encuentra en las células endoteliales, queratinocitos, células mesoteliales y macrófagos. Bloquea la actividad procoagulante de la trombína, acelerando la inactivación de la trombína por la antitrombína III y promoviendo la generación de proteína C activada. Se ha demostrado que fagocitos mononucleares tisulares y circulantes expresan trombomodulína ²⁰. La regulación de esta trombomodulína es diferente en macrófagos y células endoteliales, en otras palabras, la proteína C puede generarse y regularse a nivel extravascular ²¹.


3. Factor tisular

Es una glicoproteína transmembranal, que pertenece a la familia de receptores de tipo 2 de las citoquínas ²². Es el principal cofactor del factor VIIa lo que permite la activación del los factores IX y X. En la circulación a los monocitos/macrófagos y las células endoteliales se les puede inducir a expresar factor tisular 27. La expresión de este factor en los monocitos es regulada por el AMP cíclico ²³. El factor tisular que se sintetiza en los mononucleares, tiene algunas características particulares que han sido resumidas 2 y que son: un requerimiento absoluto de fosfolípidos, unión a la concanavalina A, y resistencia a inhibidores serino proteásicos tipo diisopropilfluorofosfato (DFP) ^{24, 25}. Este factor es liberado con diferentes estímulos como: proteína C reactiva ²⁶; endotoxina ²⁷; fragmentos de la activación del complemento ²⁸; complejos inmunes y lectinas ²⁹, anticuerpos monoclonales ³⁰; factor de necrosis tumoral ³¹, y por productos del araquidónico plaquetario ³². Los factores tisular, y VII junto con el factor Xa son inhibidos por el TFPI, en presencia de antitrombina III ³³.


4. Factor VII

Es una glicoproteína dependiente de vitamina K, con actividad de serino proteasa, con cierta homología a los factores IX, X, II y proteína C. Participa en la extrínseca de la coagulación. Es uno de los pocos factores de la coagulación que tienen xilosa entre sus carbohidratos ³⁴. En presencia de calcio y hepsina ³⁵, el factor tisular rápidamente se activa, formándose un complejo 1:1 con el factor VII. Este complejo convierte el factor X y el factor IX en enzimas activas ³⁶. En particular se ha observado que los macrófagos alveolares del pulmón sintetizan factor VII ^{37, 38}. El que por una parte se sintetice el factor VII en algunos macrófagos, y que por la otra, el factor III esté también codificado y expresado en la membrana de la misma célula da pie a considerar que bajo condiciones propias se pueda, sobre la misma célula desarrollar la activación de la extrínseca de la coagulación ³⁹.


5. Factor XIII

Es una protransglutaminasa dimérica (A2). A nivel intracelular, se le encuentra en plaquetas/megacariocitos, monocitos/macrófagos ^{40, 41}. Los substratos de este factor a nivel intracelular son: la miosina plaquetaria, actina, vinculina y vitronectina ⁴². La forma extracelular esta compuesta por dos subunidades A, con actividad catalítica y dos subunidades B. Sin ella cataliza la formación de glutamil-lisil en: los monómeros de fibrina, colágena, fibronectina, trombospondina, factor V, factor von Willebrand, lipoproteína (a) y (-2 antiplasmina ⁴². El factor XIII es activado por trombina en presencia de calcio y fibrinógeno ⁴³.


6. Inhibidores de los activadores del plasminógeno

Tres son los principales inhibidores: PAI-1, PAI-2, y proteasa-nexina 1. Pertenecen a la familia de las serpinas (inhibidores de serinas proteasas) 9. Los monocitos y macrófagos humanos elaboran los dos primeros, los inhibidores del activador del plasminógeno 1 y 2, el ultimo en particular en respuesta a LPS o ésteres del forbol ⁴⁴. Estos tienen preferencia por los substratos, vgr: el PAI-2 tiene una mayor eficiencia para la urokinasa y el activador del plasminógeno tisular de doble cadena ⁴⁵. Por otra parte se ha demostrado que un inhibidor del activador del plasminógeno es secretado en cultivo por leucocitos de pleura de rata ⁴⁶.

La naturaleza de las enzimas que hemos revisado son serino proteasas o transglutaminasas. Aparentemente no participan carboxipeptidasas como el inhibidor de la fibrinólisis activado por trombina ⁴⁷. También llama la atención que en los sistemas más primitivos como en el Limulus se encuentran dominios con otras actividades enzimáticas aparte de las serino proteasas vgr: glucanasas y xylanasas como el factor G.

Lo anterior nos lleva a considerar que probablemente deben de existir otro tipo de actividades enzimáticas que regulan ambos sistemas terminales, inflamación y hemostasia. No solo en un sentido, sino en forma reciproca, procoagulante/anticoagulante, inflamatorio/anti-inflamatorio.


7. Otras moléculas

Se han reportado otras moléculas de los monocitos o neutrófilos que participan en algunos mecanismos de la hemostasia vgr: la kallicreina en los neutrófilos, el factor inductor procoagulante de monocitos ⁴⁸ (MPIF), que tiene actividad quimiotáctica para macrófagos y estimula el deposito de fibrina in vivo. Por otra parte se ha descrito experimentalmente que moléculas como la heparina y algunos glicosaminoglicanes interactuan con monocitos y macrófagos ⁴⁹.



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Fig. 1

Moléculas solubles y membranales que participan en mecanismos de defensa innatos. Abreviaturas: C1-C9 complemento vía clásica, MBP proteína de unión a manosas, SP-A proteína A surfactante, SP-D proteína D surfactante, CL-43 colectina bovina 43, PCR proteína C reactiva, CR1 a CR4 receptores del complemento 1 a 4, MCP proteína cofactor de membrana, DAF factor acelerador de decaimiento, SR-AI/II /BI y /CI receptores "scavengers", PAI-2 inhibidor del activador del plasminógeno, C1qR receptor del C1q.

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Activación de la proteína C en la membrana del macrófago, en presencia de trombomodulina, trombina y proteína S. Abreviaturas: Péptidos del complemento C3 y C6 (C3, C6), proteína C reactiva (PCR), proteína que se une a manosas (MBP), receptores de LPS: CD18, SRC, y CD14, factor de necrosis tumoral (FNT), interleucinas 1 y 6 (IL-1, IL-6), factor tisular (FT), Macrófago (M), receptor de la proteína C en el macrófago (M-PC-R), complemento C4bp-protéina S (C4bp=PS), complejo proteína S - proteína CPS-PC, proteína C activada (Pca), inhibidores del activador del plasminógeno del tipo 1 y 2 (PAI-1 y PAI-2).