En respuesta a la lesión e infección tisular, los mastocitos inician la inflamación. Los mastocitos liberan sustancias químicas que aumentan la permeabilidad de los capilares sanguíneos adyacentes y atraen células inmunitarias adicionales a la herida o al lugar de la infección. Los neutrófilos son leucocitos fagocíticos que salen del torrente sanguíneo y envuelven a los microbios invasores. Las plaquetas que coagulan la sangre sellan la herida y las fibras crean un andamiaje para la cicatrización de heridas. Los macrófagos envuelven a los neutrófilos envejecidos para poner fin a la respuesta inflamatoria aguda.
La lesión e infección tisular son las principales causas de inflamación aguda. La inflamación protege el cuerpo eliminando la causa de la lesión tisular e iniciando la eliminación de los desechos celulares resultantes del daño inicial y la actividad de las células inmunitarias relacionadas. La inflamación involucra mediadores del sistema inmunitario innato y adaptativo. La regulación adecuada de la inflamación es crucial para eliminar el patógeno y eliminar los desechos celulares sin dañar excesivamente el tejido sano en el proceso. Si los procesos inflamatorios no están adecuadamente regulados, puede surgir inflamación crónica que a menudo es mortal.
Los mastocitos son los primeros en responder a lesiones tisulares, ya que se encuentran principalmente en áreas que tienen contacto con el exterior: la piel, el intestino y las vías respiratorias. Los mastocitos tienen un arsenal de receptores en su superficie celular, y por lo tanto, pueden ser activados por una amplia variedad de estímulos, tales como antígenos microbianos, productos de activación de complemento, veneno animal y patrones moleculares asociados al daño, que señalan daño celular o estrés.
Tras la activación, los mastocitos participan en interacciones bidireccionales complejas con macrófagos, células madre mesenquimales, células dendríticas, células asesinas naturales y células B y T. Estas interacciones están mediadas por un cóctel de señales químicas que los mastocitos liberan en el tejido circundante. El efecto de estas sustancias químicas es doble: atraen a las células efectoras del sistema inmunitario que siguen el rastro químico (quimiotaxis) y afectan a los vasos sanguíneos circundantes. Por ejemplo, uno de los productos químicos liberados por los mastocitos es la histamina, que aumenta la permeabilidad de los capilares en un proceso llamado vasodilatación. Esta expansión de los vasos sanguíneos locales, a su vez, facilita el flujo sanguíneo al tejido lesionado, lo que resulta en enrojecimiento y calor.
La vasodilatación también permite que los neutrófilos fagocíticos salgan del torrente sanguíneo, un proceso llamado extravasación de leucocitos o diapedesis. Los neutrófilos siguen el rastro químico dejado por los mastocitos y entran en el tejido apretando a través de las uniones ahora ensanchadas de los capilares. En el lugar de la infección, capturan a los patógenos a través de las trampas extracelulares de neutrófilos (TENs) que están formadas por fibras y proteínas de ADN. Los neutrófilos engullen a los invasores (en un proceso conocido como fagocitosis) o liberan componentes antimicrobianos (degranulación). Los neutrófilos son de corta duración (horas o días) y son reemplazados por macrófagos y linfocitos en fases posteriores de la respuesta inflamatoria.
Las plaquetas (también llamadas trombocitos) son fragmentos celulares sin núcleos que son un componente de la sangre y derivados de megacariocitos de médula ósea. También siguen la señal química de los mastocitos al tejido afectado. Las plaquetas liberan factores de crecimiento para inducir la cicatrización de las heridas, parchear el tejido alterado al agregarse en respuesta al daño de los vasos sanguíneos e incluso pueden engullir patógenos.
Tres de cinco personas en el mundo mueren debido a enfermedades inflamatorias crónicas, como accidente cerebrovascular, enfermedades respiratorias crónicas, trastornos cardíacos, algunos tipos de cáncer, obesidad y diabetes. Por lo tanto, la regulación adecuada de los procesos inflamatorios es crucial para una correcta función corporal.
La aterosclerosis es el estrechamiento de las arterias debido a la formación de placas a lo largo del revestimiento de los vasos sanguíneos. Los vasos más estrechos transportan menos sangre, lo que dificulta el flujo de oxígeno. La reducción del flujo de oxígeno es un problema causado por la aterosclerosis. Un problema adicional es la posible ruptura de la placa, que desencadena la coagulación de la sangre, reduciendo aún más o bloqueando totalmente el flujo sanguíneo. Dependiendo de las arterias afectadas, la función del corazón, el cerebro, los brazos, las piernas, la pelvis y los riñones pueden verse afectados, con consecuencias potencialmente mortales.
La formación de placas comienza con una pequeña lesión del vaso, iniciando una respuesta inflamatoria aguda, incluyendo la vasodilatación. Los neutrófilos y monocitos pueden moverse por debajo del endotelio (el revestimiento del vaso sanguíneo) a través de la diapedesis. Los monocitos se diferencian en macrófagos y comienzan a tomar lipoproteínas de baja densidad (LBD) libres a través de la fagocitosis. El proceso continúa hasta que los macrófagos se cargan de grasa, momento en el que se conocen como células espumosas. Una acumulación de células espumosas se denomina estría grasa, el primer signo visual de aterosclerosis que más tarde podría convertirse en una placa endurecida.
En la aterosclerosis, la respuesta inflamatoria inicial no se detiene, sino que se vuelve crónica, reclutando cada vez más células inmunitarias. Las señales antiinflamatorias no reemplazan a las señales proinflamatorias, y las células efectoras muertas no se eliminan adecuadamente, creando una masa de células muertas (centro necrótico) en la estría grasa. La aparición y progresión de la aterosclerosis puede retrasarse minimizando la cantidad de colesterol LDL en la sangre, manteniendo un régimen de ejercicio físico moderado, absteniéndose de fumar y tomando ciertos medicamentos.
