Eduardo Perez-Campos * ** ***
Felix Cordoba Alva * **
Eduardo Perez Ortega ***



EL MACROFAGO EN LA VIA DE LA HEMOSTASIA


Rev Iberoamer Tromb Hemostasia, 10 49-52, 1997


* Unidad de Bioquimica e Inmunologia del Instituto Tecnologico de Oaxaca, Oax., Mexico
** Departamento de Bioquimica., Facultad de Medicina, UNAM, CU. Mexico D.F;
*** Laboratorio de Patologia Clinica, Zaragoza 213, Oaxaca, Oax. Mexico.

Palabras clave: Inflamacion. Coagulacion. Hemostasia. Macrofago.

Correspondencia:
Eduardo Perez-Campos, Zaragoza 213, Oaxaca, Oax. Mexico, CP 68000, Telefono: (951) 50452, Fax: (951) 61140.
Correo electronico: eduardo@laboratorio.com.mx



INTRODUCCION

Cuando una bacteria penetra en una persona sana, ese microorganismo, por una parte puede interaccionar con las moleculas de algunos sistemas de amplificacion como: complemento, colectinas, y pentraxinas 1. Por otra con receptores celulares de macrofagos, neutrofilos, eosinofilos, basofilos/mastocitos, endoteliocitos, celulas NK, y plaquetas, dependiendo de las caracteristicas y naturaleza de sus ligandos.

De esta interaccion resulta que algunas moleculas y celulas, con el objeto de retener, reconocer y procesar, en un solo sitio al agente agresor desarrollan en ultima instancia: un proceso inflamatorio, de coagulacion, o ambos, y asi facilitan la eliminacion del agente. En este sentido la coagulacion es un mecanismo complejo innato de "inmunidad". La respuesta inicial de ambos es inmediata. La diferencia entre uno y otro son las celulas y moleculas participantes, pero ambos tienen semejantes objetivos. Las celulas que tienen mayor participacion en este mecanismo o via de defensa natural son los macrofagos. Los macrofagos participan con moleculas de efectos procoagulantes 2, 3, o anticoagulantes 4.

De estas moleculas, hay algunas que participan directamente en ambas vias de la coagulacion como el complejo trombomodulina - proteina C, otras que tienen su efecto en forma indirecta como respuesta del macrofago a diferentes estimulos, ademas esta respuesta va de acuerdo a la naturaleza del estimulo vgr: la coagulacion en ausencia de estimulacion mediante lipopolisacaridos induce en forma significativa la produccion de interleucina 8 (IL-8), esta produccion es abrogada por el inhibidor de la via del factor tisular (TFPI), 5.

En la via de la inflamacion participan moleculas solubles y membranales (Cuadro I). Los macrofagos participan en la inmunidad celular innata, e inician una respuesta natural a los microorganismos, esto debido a que los macrofagos expresan receptores para numerosos constituyentes bacterianos, vgr: receptor para lipopolisacarido (CD14), receptores "scavenger", receptores C11b/CD18, receptores para manosas, y receptor para glicanas entre otros. Los macrofagos 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 moleculas es muy amplia: lipoproteinas, proteinas, poli y oligonucleotidos, polisacaridos anionicos fosfolipidos y otras moleculas 6.

Aqui revisamos las moleculas principales con que los macrofagos participan en esta via que hemos denominado "via de la hemostasia". En sentido estricto no debiera denominarse inmunidad innata, ya que no llena dos puntos del criterio clasico de la respuesta inmune, el especificidad y el de memoria 7.



VIA DE LA HEMOSTASIA


En la evolucion de las especies, se observa que algunos animales mantienen mecanismos sencillos para detectar y eliminar microorganismos invasores. Entre estos mecanismos estan los observados en los crustaceos (langosta) y algunos insectos (cucaracha y saltamontes). Estas especies, ante la presencia de algunos microorganismos, forman un gel a traves de la polimerizacion de una proteina coagulable catalizada por una transglutaminasa dependiente de calcio 8.

Otro mecanismo mas elaborado se observa en los hemocitos de: Limulus polyphemus, Tachypleus tridentatus, y Carcinoscorpinus rutundicauda. En estos los componentes participantes son en su mayoria serino proteasas. Aunque hay tambien moleculas inhibidoras del tipo serpinas, como el factor C inhibidor 9, 10.

En el humano recientemente se han estudiado algunos complejos moleculares (proteina C - trombomodulina - proteina S, C4BP) que estan regulados por el macrofago y que participan en forma conjunta en la coagulacion.

Las moleculas de los macrofagos que participan en la via de la hemostasia son fundamentalmente: proteina C, trombomodulina, factor tisular, factor VII, factor XIII y el inhibidor del activador del plasminogeno (PAI).

1. Proteina C

La proteina C es una serino proteasa dependiente de vitamina K, con actividad anticoagulante debido a: su efecto proteolitico sobre el factor VIII, que ocasiona perdida de un fragmento de 45 000 Mr e inactivacion de este factor 11, 12; a su efecto sobre el factor V, al degradar el fragmento D de la cadena pesada de este ultimo, tambien con perdida de su actividad 13, y al aumento de la actividad fibrinolitica circulante por el efecto neutralizante de la proteina C sobre el inhibidor del activador del plasminogeno 14. La proteina C es sintetizada en hepatocitos como un precursor de una sola cadena, que finalmente se libera como una molecula de doble cadena glicosilada, unida por puentes disulfuro 15.

En animales de experimentacion se comprobo que la infusion de proteina C activada diminuye los efectos sistemicos de la endotoxemia por lipopolisacaridos (LPS). La proteina C inhibe la produccion de Factor de necrosis tumoral (FTN) en monocitos humanos, macrofagos alveolares o celulas endoteliales, ademas inhibe la produccion de citoquinas en el macrofago, sin afectar las propiedades adherentes, de fagocitosis y de citotoxicidad a bacterias gram negativas 16.

Al parecer los macrofagos juegan un importante papel en la regulacion de la proteina C activada, mediante receptores especificos 17. Se han demostrado receptores endoteliales de la proteina C. La union de la proteina C a estos receptores es dependiente de Ca2+ 18. En forma semejante a la trombomodulina membranal, y a los sitios de union de la proteina S en el endotelio, estos receptores estan regulados por la exposicion de factor de necrosis tumoral 19, (Figura 1).

De acuerdo a los resultados de Fukudome K 19, el receptor endotelial de la proteina C es muy similar al CD1 del complejo de histocompatibilidad mayor (MHC), las moleculas de la familia del CD1 estan relacionadas en la promocion de la respuesta de linfocitos T CD8 y participan en la presentacion de antigenos.


2. Trombomodulina

Es una glicoproteina de membrana que neutraliza la actividad de la trombina, se le encuentra en las celulas endoteliales, queratinocitos, celulas mesoteliales y macrofagos. Bloquea la actividad procoagulante de la trombina, acelerando la inactivacion de la trombina por la antitrombina III y promoviendo la generacion de proteina C activada. Se ha demostrado que fagocitos mononucleares tisulares y circulantes expresan trombomodulina 20. La regulacion de esta trombomodulina es diferente en macrofagos y celulas endoteliales, en otras palabras, la proteina C puede generarse y regularse a nivel extravascular 21.


3. Factor tisular

Es una glicoproteina transmembranal, que pertenece a la familia de receptores de tipo 2 de las citoquinas 22. Es el principal cofactor del factor VIIa lo que permite la activacion del los factores IX y X. En la circulacion a los monocitos/macrofagos y las celulas endoteliales se les puede inducir a expresar factor tisular 27. La expresion de este factor en los monocitos es regulada por el AMP ciclico 23. El factor tisular que se sintetiza en los mononucleares, tiene algunas caracteristicas particulares que han sido resumidas 2 y que son: un requerimiento absoluto de fosfolipidos, union a la concanavalina A, y resistencia a inhibidores serino proteasicos tipo diisopropilfluorofosfato (DFP) 24, 25. Este factor es liberado con diferentes estimulos como: proteina C reactiva 26; endotoxina 27; fragmentos de la activacion del complemento 28; complejos inmunes y lectinas 29, anticuerpos monoclonales 30; factor de necrosis tumoral 31, y por productos del araquidonico 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 glicoproteina dependiente de vitamina K, con actividad de serino proteasa, con cierta homologia a los factores IX, X, II y proteina C. Participa en la extrinseca de la coagulacion. Es uno de los pocos factores de la coagulacion que tienen xilosa entre sus carbohidratos 34. En presencia de calcio y hepsina 35, el factor tisular rapidamente se activa, formandose 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 macrofagos alveolares del pulmon sintetizan factor VII 37, 38. El que por una parte se sintetice el factor VII en algunos macrofagos, y que por la otra, el factor III este tambien codificado y expresado en la membrana de la misma celula da pie a considerar que bajo condiciones propias se pueda, sobre la misma celula desarrollar la activacion de la extrinseca de la coagulacion 39.


5. Factor XIII

Es una protransglutaminasa dimerica (A2). A nivel intracelular, se le encuentra en plaquetas/megacariocitos, monocitos/macrofagos 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 catalitica y dos subunidades B. Sin ella cataliza la formacion de glutamil-lisil en: los monomeros de fibrina, colagena, fibronectina, trombospondina, factor V, factor von Willebrand, lipoproteina (a) y (-2 antiplasmina 42. El factor XIII es activado por trombina en presencia de calcio y fibrinogeno 43.


6. Inhibidores de los activadores del plasminogeno

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 macrofagos humanos elaboran los dos primeros, los inhibidores del activador del plasminogeno 1 y 2, el ultimo en particular en respuesta a LPS o esteres del forbol 44. Estos tienen preferencia por los substratos, vgr: el PAI-2 tiene una mayor eficiencia para la urokinasa y el activador del plasminogeno tisular de doble cadena 45. Por otra parte se ha demostrado que un inhibidor del activador del plasminogeno 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 fibrinolisis activado por trombina 47. Tambien llama la atencion que en los sistemas mas primitivos como en el Limulus se encuentran dominios con otras actividades enzimaticas 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 enzimaticas que regulan ambos sistemas terminales, inflamacion y hemostasia. No solo en un sentido, sino en forma reciproca, procoagulante/anticoagulante, inflamatorio/anti-inflamatorio.


7. Otras moleculas

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



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TABLA 1
Via de la inflamacion
Moleculas solubles
Complemento : De activacion: C1-9, Factores B, D, P
Reguladoras: C1 In, C4bp-Proteina S
Proteina C, Factores H, I, SP-40
Colectinas : MBP, SP-A, SP-D, Conglutinina, Cl-43
Pentraxinas: PCR, Amiloide P serico
Moleculas membranales
Complemento- reguladoras: CR1, MCP, DAF, Protectina
CR2, CR3, CR4, C1qR, C5aR
Receptores "Savenger" barredores: SR-AI/II, MARCO
SR-BI, CD36, dSR-CI
Via de la Hemostasia
Moleculas solubles
Hemolinfa coagulante por transglutaminasa Ca2++ (Vitelogenina)
vgr: langosta, cucaracha, saltamontes
Cascada serinoproteasica:
Tipo limulus: C, B, Procoagulante, Coagulogeno, G
Inhibidores: del factor C
Tipo de mamiferos: Factor XIII, PAI-2
Moleculas membranales
De macrofagos: Factor tisular, Trombomodulina
(Proteina C- C4BP)
De plaquetas: C1qR, CPIV (CD36)
Moleculas solubles y membranales que participan en mecanismos de defensa innatos. Abreviaturas: C1-C9 complemento via clasica, MBP proteina de union a manosas, SP-A proteina A surfactante, SP-D proteina D surfactante, CL-43 colectina bovina 43, PCR proteina C reactiva, CR1 a CR4 receptores del complemento 1 a 4, MCP proteina cofactor de membrana, DAF factor acelerador de decaimiento, SR-AI/II /BI y /CI receptores "scavengers", PAI-2 inhibidor del activador del plasminogeno, C1qR receptor del C1q.



Fig. 1
Activacion de la proteina C en la membrana del macrofago, en presencia de trombomodulina, trombina y proteina S. Abreviaturas: Peptidos del complemento C3 y C6 (C3, C6), proteina C reactiva (PCR), proteina 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), Macrofago (M), receptor de la proteina C en el macrofago (M-PC-R), complemento C4bp-proteina S (C4bp=PS), complejo proteina S - proteina CPS-PC, proteina C activada (Pca), inhibidores del activador del plasminogeno del tipo 1 y 2 (PAI-1 y PAI-2).




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