Introducción a los macrófagos
El descubrimiento de los macrófagos se remonta a 1882, cuando la bióloga Ellie Metchnikoff los descubrió mientras estudiaba animales primitivos que carecían de mecanismos inmunitarios adaptativos y se refirió a estas células como fagocitos. Los macrófagos son un grupo heterogéneo de células inmunitarias con un alto grado de plasticidad y una variedad de funciones, incluyendo el desarrollo tisular y la homeostasis in vivo, la eliminación de restos celulares, la eliminación de patógenos y la modulación de las respuestas inflamatorias. Diferentes señales inductoras pueden activar a los macrófagos para alterar su propia morfología y características fisiológicas.
Fig 1 Origen de los macrófagos
Tomando prestado el concepto de células T colaboradoras (Th), el estado de activación de los macrófagos suele simplificarse en términos de modalidad de activación en dos categorías: macrófagos activados clásicamente, CAM, y macrófagos activados alternativamente, AAM. Los macrófagos M1 producen citocinas proinflamatorias, que resisten la invasión de patógenos pero también causan daño al organismo; los macrófagos M2 secretan citocinas antiinflamatorias y desempeñan un papel en la reparación y reconstrucción de tejidos y la formación de tumores.
Fig. 2 Diferentes fenotipos, marcadores de superficie celular y funciones de los macrófagos.
Cabe señalar que los dos fenotipos de macrófagos no están absolutamente diferenciados de forma antagónica, es decir, los fenotipos M1 y M2 no son mutuamente excluyentes, sino que a menudo coexisten, y por lo tanto no pueden considerarse simplemente como poblaciones de macrófagos completamente distintas. Los marcadores de polarización de los macrófagos suelen expresarse en diferentes niveles en macrófagos de diferentes fenotipos, y los macrófagos de diferentes fenotipos pueden experimentar interconversión en determinadas condiciones. En la cicatrización de heridas in vivo, los macrófagos muestran un perfil de secreción M1 proinflamatorio en la fase temprana, con una alta capacidad para presentar antígenos y producir interleucinas IL-12 e IL-23, que inhiben la proliferación celular y causan daño tisular, mientras que en la fase de cicatrización tardía, los macrófagos cambian a un perfil de expresión del gen M2 antiinflamatorio, que promueve la inflamación y la cicatrización de heridas a través de la producción de mediadores angiogénicos, como TGF-β, VEGF y EGF, etc.
Fig. 3 Mecanismos de los principales fenotipos de activación de macrófagos en la reparación, regeneración y fibrosis de tejidos.
Estudio in vivo
Los macrófagos son las únicas células presentes en todos los órganos del cuerpo y se encuentran en la epidermis, la córnea y el interior de las articulaciones sin vasos sanguíneos, y uno de los métodos más importantes para estudiar su biología in vivo es la depleción de macrófagos. La depleción de macrófagos in vivo es un método de eliminación de macrófagos mediante técnicas fisicoquímicas o genéticas. Este método se utiliza ahora ampliamente para estudiar el papel de los macrófagos en modelos de enfermedades animales y para estudiar los mecanismos de inmunopatología o daño inflamatorio, como enfermedades inflamatorias: asma alérgica, diabetes, obesidad, aterosclerosis, estudios relacionados con enfermedades autoinmunes; y otras áreas de enfermedad: tumores, enfermedades asociadas a virus, regeneración tisular y otros estudios relacionados. El método de liposomas de clodronato es actualmente el método más utilizado para la depleción de macrófagos.
Liposomas de clodronato
Desde que el Prof. Nico van Rooijen desarrolló con éxito un agente de eliminación de células en situación in vivo a partir de liposomas de clodronato utilizando el mecanismo de endocitosis de macrófagos para llevar el clodronato a la célula, donde se libera ácido clorofosfórico, que puede desencadenar la apoptosis de los macrófagos cuando se alcanza una determinada concentración, logrando así el propósito de la eliminación de macrófagos.Este reactivo ha sido ampliamente utilizado como la herramienta de eliminación de macrófagos más madura y conveniente del mundo.
Fig. 4 Diagrama esquemático del principio de depuración de macrófagos.
Enfoques de diferentes organizaciones (solo para información)
| Órgano/Macrófago | Dosis (20-25 g/ratón) |
| Macrófagos del bazo/pulpa roja | Dosis única: 200 µl/ratón (IV o IP). |
| Células hepáticas/de Kuffer | Dosis única: 200 µl/ratón (IV o IP). |
| Macrófagos pulmonares/alveolares | La administración intravenosa (150-200 µl) combinada con intratraqueal o intranasal (50 µl) da los mejores resultados. |
| ganglio linfático | Inyección (100-200 µl)/ratón, se pueden encontrar regímenes de dosificación específicos en la literatura. |
| Cerebro/microglia | Entrada intracerebroventricular en el líquido cefalorraquídeo, 10 µl/ratón, 50 µl/rata. |
| Sangre/Monocitos | 150-200 µl/ratón (IV), la tasa máxima de agotamiento se alcanza dentro de las 24 horas, pero la tasa máxima de agotamiento a los 1-7 días depende de la cepa. |
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