Fagosoma

Qué es el fagosoma

El nombre combina dos raíces griegas: φαγεῖν (phageîn), "comer", y σῶμα (sôma), "cuerpo". Viene a significar el cuerpo que contiene lo comido, una descripción bastante fiel de lo que sucede: la membrana plasmática del fagocito se invagina alrededor de la partícula, se cierra sobre ella y la aísla del citoplasma en una vesícula independiente.

A diferencia de los endosomas, que incorporan moléculas solubles o receptores y se miden en nanómetros, los fagosomas albergan partículas con un diámetro generalmente superior a 0,5 micrómetros: bacterias enteras, células apoptóticas, restos de tejido. Esa diferencia de escala no es trivial, porque exige al fagocito un reordenamiento profundo de su citoesqueleto para envolver objetos que pueden igualar o superar su propio tamaño.

Formación del fagosoma

Todo empieza con el reconocimiento. Los fagocitos profesionales (neutrófilos, monocitos, macrófagos, células dendríticas) disponen de receptores de superficie que detectan patrones moleculares asociados a patógenos (PAMPs) o marcadores de opsonización como la IgG y el fragmento C3b del complemento.

Tras la unión ligando-receptor, la membrana se extiende en forma de pseudópodos que rodean la partícula y sellan sus bordes distales, un proceso que la literatura anglosajona denomina phagocytic cup. La invaginación requiere un remodelado intenso de actina cortical, regulado por cascadas de señalización intracelular en las que participan quinasas, fosfatidilinositoles y pequeñas GTPasas de la familia Rho (Rac1, Cdc42). Cuando los pseudópodos se fusionan, la partícula queda encerrada en una vesícula rodeada por una sola membrana: el fagosoma naciente.

Maduración

El fagosoma recién formado carece de capacidad destructiva por sí mismo. Necesita adquirirla a través de un proceso de maduración secuencial en el que se fusiona con compartimentos endosomales tempranos, después con endosomas tardíos y, finalmente, con lisosomas. Cada paso aporta nuevas proteínas de membrana, modifica el pH interno y enriquece la luz vesicular con enzimas hidrolíticas.

Dos proteínas de la familia Rab marcan las etapas clave. Rab5, presente en la superficie del fagosoma temprano, recluta el complejo PI3K de clase III, que genera fosfatidilinositol 3-fosfato y facilita la fusión con endosomas tempranos. La sustitución de Rab5 por Rab7, mediada por el complejo HOPS/VPS, indica que el fagosoma ha alcanzado el estadio tardío y está listo para fusionarse con los lisosomas. El resultado de esa fusión final es el fagolisosoma.

Evasión microbiana de la maduración

La importancia biológica del fagosoma se comprende mejor al observar cuántos patógenos intracelulares han evolucionado para interferir con su maduración. Mycobacterium tuberculosis detiene el fagosoma en la fase temprana impidiendo la transición de Rab5 a Rab7; de este modo evita la fusión con los lisosomas y puede persistir durante años dentro del macrófago. Especies de Rickettsia optan por escapar al citoplasma antes de que la fusión tenga lugar, y Coxiella burnetii se adapta al medio ácido del fagolisosoma y se replica dentro de él.

Preguntas frecuentes

¿Solo los fagocitos profesionales forman fagosomas?

No, aunque son los más eficaces. Células epiteliales, fibroblastos y endoteliales pueden fagocitar en determinadas circunstancias, pero lo hacen con menor rendimiento y menor arsenal microbicida que los neutrófilos o los macrófagos.

¿Cuánto tarda la maduración del fagosoma?

Depende del tipo celular y del contexto. En los neutrófilos, los gránulos preformados se vierten al fagosoma en cuestión de segundos, con lo que la transición a fagolisosoma es casi inmediata. En los macrófagos, la maduración completa puede llevar entre 30 y 60 minutos, porque depende de fusiones secuenciales con compartimentos endosomales intermedios.

Referencias

1. Bik HM et al. Formation and Maturation of the Phagosome: A Key Mechanism in Innate Immunity against Intracellular Bacterial Infection. Microorganisms. 2020;8(9):1298. Disponible en: MDPI
2. Harris J. Fagocitosis. British Society for Immunology / Sociedad Española de Inmunología. Disponible en: BSI
3. Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU. Fagocitosis (ilustración). MedlinePlus, enciclopedia médica en español. Disponible en: MedlinePlus
4. Fagosoma. En: Wikipedia, la enciclopedia libre. Disponible en: Wikipedia