La inflamación es una respuesta biológica compleja  montada por los tejidos del cuerpo contra estímulos nocivo o infecciosos, como patógenos, células dañadas o irritantes. Debido a su inespecificidad se considera parte la inmunidad innata y dentro de sus principales objetivos esta el destruir e inactivar cualquier patógeno así como  reclutar células inmunitarias en el sitio de infección. Los procesos inflamatarios son dennotados por el sufijo «itis» (uretritis, artritis, gingivitis, periodontitis).  En la inflamación participan componentes celulares (granulocitos, monocitos/macrófagos, fibroblastos, plaquetas, etc.), mediadores derivados de células (p. ej: citocinas proinflamatorias, histaminas) y mediadores derivados de plasma (sistema del complemento, sistema calicreína). Los signos clásicos de la inflamación son: rubor (enrojecimiento), calor  (temperatura), dolor, edema (hinchazón) y pérdida de la función (usualmente cuando la inflamación es crónica).

La inflamación puede ser clasificada como aguda y crónica. La primera es la rápida respuesta inicial, donde se da la acumulación de leucocitos, proteínas plasmáticas y líquido derivado de la sangre. Durante esta, los neutrófilos son las principales células reclutadas, aunque no las únicas.  Cuando se prolonga esta respuesta se establece su cronicidad, que conduce a un cambio de las células presentes en el sitio de infección, como incremento en la presencia de linfocitos y macrófagos, pero también se da de manera simultánea la reparación y destrucción del tejido en el sitio donde ocurre (Figura 1). Además se puede dar fibrosis y sobreproducción de tejido conjuntivo. Asimismo la inflamación crónica puede conducir al establecimiento de enfermedades autoinmunitarias.

Figura 1. Inlamación aguda y crónica. La gingivitis (izquierda) es una enfermedad inflamatoria aguda del periodonto como respuesta a las bacterias del biofilm, si el estímulo nocivo persiste (crónicamente), la gingivitis puede pasar a periodontitis (izquierda) donde  se da una pérdida de los tejidos de soporte del diente (como hueso y colágena) debido a la sobre respuesta inmunitaria que se esta llevando a cabo contra los microorganismos persistentes. (Fuente: Journal of Oral Microbiology 2011, 3: 5304)

¿Qué sucede durante la inflamación?

Cuando un patógeno ha superado las barreras físicas y químicas y se infiltra en tejidos subyacentes, se da una serie de reacciones  producto de la interacción entre las células de la inmunidad innata residentes (macrófagos, mastocitos, células dendríticas, etc.) y el patógeno. Sin embargo, no se trata de procesos secuenciales, sino de varias respuestas que se dan prácticamente al mismo tiempo con el objetivo de hacer frente al patógeno (Figura 2).

El invasor presenta patrones moleculares asociados a patógenos (PAMPs)  que pueden ser reconocidos por células inmunes residentes en los tejidos, por medio de sus receptores de reconocimiento de patrones PRRs.  Los macrófagos que reconocen a las células inmunitarias por medio de interacción PAMPs-PRRs liberarán citocinas, que son moléculas mediadoras de la inflamación, en particular se da la liberación de TNF (Factor de necrosis tumorar), IL-1 (interleucina-1) e IL-6 (Interleucina-6). Estas citocinas tendrán efectos locales y sistémicos. Localmente, promoverán la inflamación, vasodilatación y reparación de los tejidos. Sistémicamente, causarán fiebre, leucocitosis y producción de (proteínas) reactantes de fase aguda (como proteína C reactiva, fibrinógeno y amiloide sérico componente P, entre otros). Sin embargo, también pueden ocasionar algunos otros efectos indeseados como reducción de la función cardíaca, trombosis y resistencia a la insulina. Dichas respuestas indeseadas están mediadas principalmente por el TNF.

También durante la inflamación células como mastocitos, basófilos y eosinófilos liberarán histamina, la cual causa vasodilatación e incremento en la permeabilidad vascular. Dicha vasodilatación causará un incremento en el flujo sanguíneo de los vasos subyacentes al sitio de infección, lo que favorecerá la migración de células inmunitarias por medio de diapedésis así como el paso de mediadores inflamatorios derivados de plasma (como el sistema de complemento).  Los mastoscitos, a pesar de no ser células fagocíticas, son muy importantes en la promoción de la respuesta inmune local. Algunos de los efectos secundarios e indeseados de la histamina son la broncoconstricción, taquicardia, dolor de cabeza e hipotensión.

Los neutrófilos son las células que se reclutan en mayor cantidad en los sitios de infección cuando se lleva a cabo la inflamación aguda. Al migrar a los tejidos  reconocen a los agentes patógenos mediante la interacción PRRs-PAMPs para llevar a cabo el proceso de fagocitosis. También se ha identificado que pueden utilizar otros mecanismos, auxiliados por opsonización y expulsando su contenido (ADN y gránulos) para atrapar a los patógenos y destruirlos.

Los monocitos circulantes al migar a los tejidos se diferencian hacia macrófagos y llevan a cabo su actividad fagocítica, ya sea mediante interacción directa PRRs-PAMPs  o auxiliados por el sistema de complemento. Además de eliminar a los agentes patógenos pueden realizar otras funciones como secretar más citocinas para seguir atrayendo células inmunitarias (función quimiotáctica) al sitio de infección pero también pueden producir factores de crecimiento que  tienen como diana fibroblastos y células endoteliales que participaran en la reestructuración de los tejidos. Asímismo los macrófagos pueden eliminar a las células que han sufrido apoptosis al reconocer mediante sus receptores a los DAMPs (Patrones moleculares asociados a daño).

Mediante el sistema de complemento puede incrementarse la actividad fagocítica y la promoción de la inflamación. El sistema de complemento que pertenece a los sistemas solubles de la inmunidad puede migrar al sitio de infección para en conjunto con anticuerpos llevar a cabo la opsonización o lisis de los agentes patógenos. Cuando se da el recubrimiento de los patógenos  por medio de opsonización, resulta más sencillo para los macrófagos o neutrófilos el reconocimiento del patógeno y por lo tanto su eliminación. También el sistema de complemento puede conducir a la lisis del patógeno cuando  forma el complejo de ataque a la membrana (MAC). Algunos componentes del sistema de complemento como C3a y C5a también son importantes en la promoción de inflamación y también funcionan como quimioatrayentes (para reclutar más células inmunitarias) así como también incrementar la permeabilidad vascular. Debido a que son quimioatrayentes también pueden promover la reparación (al reclutar fibroblastos).

El ácido araquidónico es un lípido de membrana que esta presente en células que participan en la inflamación y su oxidación puede derivar en moléculas proinflamatorias, como prostaglandinas y leucotrienos. Por ejemplo, células endoteliales, macrófagos y granulocitos pueden secretar prostaglandinas, la cual induce fiebre y dolor. Los leucotrienos  también son derivados del araquidónico y   trabajan como quimioatrayantes, además de que promueven el incremento de vascularidad.

Respecto a la reparación, cuando las citocinas son liberadas promueven la migración de fibroblastos, los cuales incrementarán su proliferación y síntesis de colágena. Además, si existió un daño a los vasos sanguíneos se promoverá también la cascada de coagulación.

Figura 2. Esquema general del inicio de la inflamación

Durante la inflamación también se da el inicio de la respuesta inmune adaptativa. Células presentadoras de antígenos como macrófagos y dendríticas además de fagocitar al patógeno, lo procesarán para presentar un peptído antigénico a linfocitos por medio del MHC II.  Adyacente a los tejidos se suelen encontrar ganglios linfáticos donde hay reservorios de células T y B vírgenes, pues nunca han sido expuestos a algún agente patógeno. Las células dendríticas pueden migran a estos lugares para presentarlos a las células B e inducir su diferenciación hacia células plasmáticas (productoras de anticuerpos) y células T cooperadoras y citotóxicas.