REVISTA DE DIVULGACIÓN CIENTÍFICA Y TECNOLÓGICA DE LA UNIVERSIDAD VERACRUZANA
Volumen XXIII
Número 3
Editorial
Los aminoácidos, eslabones de vida
Para la hipertensión, la jamaica
El cerebelo y sus lesiones
Trypanosoma cruzi y endotelio: ¿paraíso o campo de batalla?
¿Síndrome metabólico o nuevas costumbres?
Utilidad de las redes en la prevención de epidemias
Los helechos y el bosque de niebla
Las semillas de la magnolia
La productividad ecosistémica: ¿una estrategia empresarial?
Biomonitores: desenmascarando a los tóxicos
Tecnologías de la información y cambio climático
Y la simetría, ¿qué es?
CUENTO / Legado sombrío
DISTINTAS Y DISTANTES, MUJERES EN LA CIENCIA / Sofia Kovalevskaya o el camino poético de la matemática
CURIOSIDADES CIENTÍFICAS / El Camino de la Ciencia en Veracruz
NUESTROS COLABORADORES EN ESTE NÚMERO
Contenido
 

Trypanosoma cruzi y endotelio: ¿paraíso o campo de batalla?

Yadira Morán Utrera, Aracely López Monteón
y Ángel Ramos Ligonio

Cuando la mayoría microbios invasores penetran en nuestro organismo, generalmente es porque nuestro sistema de defensa fue burlado por ellos. Desde el punto de vista anatómico, fisiológico e inmunológico, nuestra primera línea de defensa es la piel, la cual está constituida por numerosas células dispuestas de forma ordenada cuya finalidad es la de impedir el paso de agentes extraños a nuestro organismo. Así, la arquitectura de esta barrera está formada por capas de células denominadas epiteliales, mismas que forman el recubrimiento de diversas partes de nuestro organismo como las vías respiratorias y el propio sistema digestivo, así como el recubrimiento de las vías genitourinarias; además, dichas células también se disponen de forma organizada para formar las paredes de los vasos sanguíneos, como si fuera una piel interna, solamente que aquí se les conoce con el nombre de células endoteliales, facilitando así el desplazamiento de la sangre (Figura 1). Este paraíso terrenal ha dejado de ser considerado una barrera selectiva que contiene al plasma y elementos que componen a la sangre y que permite el intercambio de nutrientes y desechos, participa en el mantenimiento del tono vascular, la integridad de la pared vascular y la absorción de sustancias vitales para el buen funcionamiento celular. Actualmente se le considera como un órgano por propio derecho, constituido por millones de células que forman una capa muy delgada que recubre la totalidad de la superficie interna del corazón, arterias, vasos capilares y venas, teniendo un peso aproximado de casi tres kilos y medio. Si extendiéramos la capa endotelial de una persona, alcanzaría a cubrir el área de un campo de futbol.

Muchos parásitos invasores desean alcanzar un paraíso terrenal, ya que en ellos encontrarán una manera más fácil de difundirse al organismo, así como de entrar en contacto con las células de la sangre o viajar en esa autopista fisiológica que son nuestros vasos sanguíneos hacia todos los rincones del organismo, lo que les permitirá entrar en contacto con muchos otros tipos de células que normalmente representan un hogar acogedor para la mayoría de estos organismos invasores. Tal es el caso de Trypanosoma cruzi (T. cruzi), un invasor por excelencia. T. cruzi (Figura 2) es un parásito intracelular causante de la enfermedad de Chagas. Esta enfermedad es originaria del continente americano y afecta a 18 millones de personas en toda América Latina, principalmente a aquellas con bajos recursos. Este parásito puede ser transmitido generalmente por la picadura de una chinche que, cuando se alimenta, defeca y transporta en sus heces a las formas infectivas del parásito. Otra forma común de transmisión es la transfusión sanguínea y la leche materna. Pero el mayor interés de T. cruzi es alcanzar finalmente ese paraíso terrenal que le permita vivir por muchos años en un ambiente favorable.

La enfermedad ocasionada por este parásito se caracteriza por malestares generales al inicio de la infección (fiebres intermitentes, crecimiento de ganglios linfáticos, entre otros) los cuales se manifiestan como una simple gripe, razón por la que la afección pasa frecuentemente desapercibida. Años más tarde, cuando la persona ha sido completamente invadida por T. cruzi, aparecen síntomas de severas afecciones cardiacas (infartos), siendo estas las más comunes. Por su parte, el organismo pone en acción un sinfín de mecanismos de defensa –incluido el fenómeno de inflamación– que en su mayoría son eficaces para desterrar y destruir un singular número de microorganismos invasores. Pero T. cruzi es diferente, pues tiene una capacidad especial: burla a la mayoría de los mecanismos de defensa ya que es capaz de confundir, alterar y modificar la regulación del sistema inmune, que es el encargado de dirigir los mecanismos de defensa, y de esta forma el parásito invade el organismo.

trypanosoma
Figura 1. Arquitectura de un vaso sanguíneo.

El ataque

Una vez en el interior de nuestro organismo T. cruzi, en su afán de colonizar el nuevo mundo al que logró penetrar, invade células nucleadas con el propósito de replicarse; en efecto, este parásito tiene la capacidad de invadir a muchas células nucleadas, incluidas las del endotelio. Actualmente, se sabe que la principal interacción entre huésped-parásito en la infección por T. cruzi es mediante el endotelio, y este paraíso terrenal es tan importante que se ha considerado como la puerta entre el medio exterior y el medio interno; sin embargo, recientemente se demostró que el endotelio participa y controla todas las fases de la inflamación aguda y crónica y produce hormonas, factores de crecimiento, sustancias vasoactivas, factores homeostáticos y de radicales libres de oxígeno, lo que lo convierte en un campo de batalla en donde se puede enfrentar al enemigo.

Y se terminó el encanto…

El endotelio cumple una función primordial en el proceso de inflamación aguda ocurrida por la secreción de moléculas de la respuesta inmune inducida por el proceso de invasión del parásito.
Debido a su ubicación entre la sangre y los tejidos, puede controlar el ingreso de mediadores y de células inflamatorias que fungen como soldados en el mecanismo de defensa. Tal es el caso de los neutrófilos, que acuden al sitio de invasión convocados por T. cruzi. Algunas moléculas que permiten que estas células inicien su incursión en el campo de batalla son las llamadas selectinas, como es el caso de la Pselectina, la E-selectina y la L-selectina, que son proteínas que permiten el primer ingreso de los leucocitos (neutrófilos) al sitio de inflamación; en otras palabras, las selectinas son una especie de freno biológico que hace posible que los neutrófilos desaceleren su trayecto en la autopista fisiológica conocida como sistema circulatorio y se posen en un lugar determinado de ella. En condiciones normales, los neutrófilos tienen un contacto ocasional con las células endoteliales y tienen la propiedad de poder atravesar a los tejidos y llegar al sitio de infección; estas funciones son reguladas por cambios en la expresión de las moléculas de adhesión, que sirven como pequeños ganchos en los que los neutrófilos pueden asirse para dirigirse al campo de batalla. Una vez enganchados, pueden atravesar la pared de ese paraíso terrenal que ahora se ha convertido, en un sentido estricto, en un verdadero campo de batalla. Existen otras moléculas denominadas citocinas y quimiocinas, que son sintetizadas y expresadas por las mismas células endoteliales y que desempeñan un papel importante en el campo de batalla, toda vez que su presencia permite que se desplacen al escenario de batalla otros miembros militares de mayor rango, como los macrófagos y las células T, que son unas de las principales células efectoras de nuestro sistema inmune (Figura 3). De esta manera, se libra la batalla cuerpo a cuerpo en contra de los microorganismos invasores, como T. cruzi ; sin embargo, nuestro sistema de defensa cuenta con el suficiente personal de tropa para enfrentarse al enemigo, pero también con un sistema de defensa inteligente. De esta manera, algunas sustancias vasodilatoras, como el óxido nítrico –un gas inestable con una vida media de unos pocos segundos–, tienen un papel importante en las funciones fisiológicas de defensa. Algunas de tales funciones incluyen el equilibrio vascular, el cual participa en la regulación de la presión arterial junto con el endotelio, posee funciones de vasorrelajación en los vasos sanguíneos, regula la adhesión de las plaquetas y el proceso de adhesión de los leucocitos, participa en la regulación del sueño, la reproducción y en el proceso de inflamación, y también participa como neurotransmisor. Existen tres enzimas que producen óxido nítrico y que se encuentran en un gran número de células. De esta manera, los fagocitos (neutrófilos y macrófagos) tienen la capacidad de producir este metabolito en su interior, específicamente en el lugar en el que tienen atrapado al parásito; la secreción de dicho metabolito equivale a enviar un misil teledirigido cuya misión es destruir a T. cruzi gracias a su alta toxicidad y a su capacidad de conjugarse con las moléculas del parásito, ocasionando así su aniquilación.

vaso

Figura 2. Micrografía electrónica de barrido de Trypanosoma cruzi invadiendo una superficie celular.

El efecto colateral

Todas las moléculas producidas por efecto de la respuesta inmune en contra de T. cruzi condicionan un mal funcionamiento del endotelio debido a una expresión elevada y a una mala regulación en su producción, dando como resultado un proceso inflamatorio como mecanismo de defensa. Así pues, si la batalla no la gana nuestro sistema de defensa, el error táctico comienza a cobrar su cuota compensatoria en el organismo al debilitar la barrera que protege los tejidos contra agentes extraños y permitiendo de esta manera que T. cruzi pueda penetrar, multiplicarse, invadir diversos tipos celulares y diseminar la infección hacia otros tejidos, y con el paso del tiempo ocasionar graves patologías que pueden acarrear la muerte del individuo. En conclusión, el paraíso terrenal que el endotelio significa para nuestro organismo debido a sus funciones fisiológicas, o bien para el propio T. cruzi, que encuentra en él un modo de vida fácil, al final el sistema inmune lo convierte en un campo de batalla en su pelea contra el parásito durante las primeras fases de infección, lo que ocasiona a la larga su rendición ante T. cruzi debido a su mal funcionamiento, dejando que la infección progrese. Esa delgada línea entre lo bueno y lo malo es la que hace la diferencia entre estar sano o padecer la enfermedad, y no solamente por el desequilibrio fisiológico resultante, sino porque el parásito, en su defensa a nuestro ataque, puede modular la respuesta inmune de nuestro organismo para poder así buscar nuevos horizontes y colonizar nuestro organismo.

endotelio

Figura 3. Proceso inflamatorio en el endotelio vascular. Los leucocitos pueden atravesar el endotelio para poder combatir a los agentes invasores junto con otras células denominadas macrófagos.

Un comentario final

Si bien, T. cruzi es un parásito muy hábil para esquivar los efectos de nuestro sistema inmune, es también vulnerable a los ataques de nuestro organismo, aunque desgraciadamente nuestras respuestas no son tan efectivas en el caso particular de este parásito. La enfermedad de Chagas es una enfermedad para la cual no existe ninguna cura definitiva, aunque en la actualidad existen al menos dos medicamentos que pueden eliminar al parásito en la fase aguda de la infección. Por otro lado, la respuesta inflamatoria originada por el endotelio siempre es la adecuada en la mayoría de los casos para prevenir infecciones por microorganismos, así como para alertar al sistema inmune para que elimine totalmente al agente invasor.