Proyecto de Investigación - Artículo Científico ICAM-1 y su relevancia en la clínica

1. ICAM-1 MARCADOR CELULAR Y SU ENFOQUE EN LA
CLÍNICA
Pacheco Bravo Henyerlin Doriela1
Cañarte Alcívar Jorge2
1
Estudiante de la Universidad Técnica de Manabí, Facultad de Ciencias de la Salud,
Escuela de Medicina
2
Profesor de la universidad Técnica de Manabí, Facultad de Ciencias de la Salud, Escuela
de Medicina
INTRODUCCIÓN
La inmunología es una rama de la ciencia
que cada día está dando más que decir con
respecto a la medicina. Elementos que
antes se consideraban como inciertos hoy
pueden ser identificados como
influenciados de diferentes aspectos tanto
normales como anormales en el cuerpo.
La inflamación es un proceso fundamental
que es característico del correcto
funcionamiento del sistema inmunitario
del organismo. Pero existen otros
elementos que no dejan de ser importantes
pero que su estudio no ha sido
correctamente direccionado, la ICAM-1 es
una molécula que podría encontrarse en
esta clasificación.
La bibliografía ordinaria la menciona
como una molécula de adhesión
intracelular que interviene en el tráfico de
linfocitos y la adherencia linfocitaria.
Pero más allá de eso, existen grandes
implicaciones de la misma en la clínica de
las cuales no se habla normalmente.
En este trabajo se hizo una búsqueda
completa, con contenido actualizado que
permite ver al ICAM-1 desde otra
perspectiva, que se aleja de la simple
realidad de que es una proteína
transmembrana que se encuentra en las
membranas de células de tipo no
hematopoyéticas.
Gracias a la investigación se pudo crear
una consideración diferente con respecto a
la molécula estudiada, la cual resulta tener
papeles importantes en el mantenimiento
del equilibrio entre lo fisiológico y lo
patológico. Inlcuso esta logra expresarse
en mayor cuantía en situaciones de alto
riesgo como lo son la diabetes,
aterosclerosis y cáncer.

2. DESARROLLO
Moléculas de adhesión
Gran mayoría de las células del complejo
inmunitario presentan proteínas en sus
membranas que les permiten ser
identificadas por otros elementos del
sistema inmune. Estas suelen ser
glucoproteínas transmembrana que logran
comunicar el interior de la célula con el
exterior.
En linfocitos y células endoteliales se
encuentran algunas de estas proteínas
anteriormente mencionadas, las cuales
recibirán el nombre de moléculas de
adhesión, ellas participan en el tráfico de
linfocitos y la adherencia linfocitaria
aumenta en aquellos lugares donde se
presenta una inflamación local. (1–3)
La adhesión celular es un proceso aleatorio
y la unión entre células generalmente es
débil, pero en presencia de sustancias
inflamatorias inhibidoras esta unión se
convierte en una adhesión fuerte y los
leucocitos pueden migrar a través de
las células endoteliales por medio de un
procesos conocido como diapédesis. Estos
procesos permiten a los leucocitos, llegar a
la matriz extracelular y el tejido para así,
atacar la infección. (1)
ICAM-1
La ICAM-1 es una molécula de adhesión
de tipo Inmunoglobulina, que puede unirse
a integrinas o ig diferentes. Son moléculas
de adhesión intercelulares.
Esta molécula originalmente fue definida
por un anticuerpo monoclonal. Los Ac
monoclonales (mAd) son Ac idénticos
producidos por un solo tipo de célula
inmune (en general, un clon celular
derivado de la primera célula que expresó
este Ac).(4)
El ICAM-1 suele ser normalmente
encontrado en células de tipo no
hematopoyéticas así como células
endoteliales vasculares, células epiteliales
tímicas, fibroblasto y en otras como
macrófagos tisulares, blastos de linfocitos
T estimulados por mitógenos y células
dentríticas del centro germinal en las
amígdalas, ganglios linfáticos y placas de
Peyer. (5)(6)
Estas células son bien conocidas por tener
un papel protagonista en la protección del
cuerpo. Por ejemplo, las células epiteliales
del timo son necesarias en el desarrollo de
los linfocitos T. Las amígdalas forman una
de las primeras barreras a
microorganismos en las muscosas, pues
son la principal defensa que se encuentra
en la cavidad orofaríngea. Así como las
placas de Peyer que actúan a nivel de los
intestinos.
Todas estas células van a estar marcadas
con ICAM-1, de manera tal que podrán
reaccionar correctamente ante los
estímulos y desencadenar una respuesta
inmunitaria satisfactoria.
ICAM-1 y su impacto en la clínica
Las moléculas de adhesion han mostrado
tener un rol importante en la
atherosclerosis (7) así como también en el
cáncer (8). Estudios recientes también lo
han relacionado en trasplantes en primates.
(9)
La señalización del TNF (importante
mediador de la respuesta inflamatoria) es

3. responsable de la expresión de moléculas
de adhesión en el endotelio. Estas permiten
a los leucocitos unirse al endotelio y
permiten su transmigración subsecuente al
tejido periférico. Al mismo tiempo que se
incrementa la permeabilidad
microvascular. (10)
Una vez que los leucocitos se encuentran
circulantes podrán cumplir sus funciones
defensoras. En el caso de los CD4+ podrán
crear señales de retroalimentación para
favorecer la respuesta de los CD8+ quieres
atacarán directamente al agente invasivo.
De igual forma los CD4+ estimulan a los
Linfocitos B ante la producción de
anticuerpos específicos que favorecerán la
respuesta inmune.
Implicaciones de las moléculas de
adhesión en diferentes enfermedades
Si se toma una enfermedad de alta
prevalencia, como por ejemplo la Diabetes
Mellitus tipo 1, se puede decir lo siguiente
con respecto a las moléculas de adhesión.
Los mecanismos inflamatorios que
pueden llegar a presentarse en fases
tempranas traen consigo un aumento de los
niveles séricos de citocinas como la IL-6 y
TNF, este último que por vía portal se
movilizan al hígado promoviendo la
síntesis de PCR (proteína C reactiva) la
cual estimula la expresión de moléculas
como ICAM-1, VCAM-1 y E-
Selectina.(11–13)
A mayor estimulación de expresión de
moléculas mayor será su capacidad de
reconocer entes extraños en el organismo.
En la aterosclerosis Marzolla (14) indica
que puede manifestarse este trastorno en
pacientes con niveles altos de aldosterona.
Esta lo logra modulando la respuesta de la
ICAM-1, proceso mediado a través de la
regulación transcripcional por MR
(receptor de mineralocorticoides)
endotelial.
En ese estudio se reveló el papel
fundamental del ICAM-1 en inducción por
aldosterona y apoya el mecanismo por el
cual los efectos que independientes de
ALDO en la presión arterial promueven el
desarrollo de inflamación vascular y
formación de la palca de ateroma. El
estudio en vivo se realizó en ratones, se
apreció que la aldosterona regula la
expresión de ICAM-1 en humanos a través
de la transcripción vía aMRE. (14,15)
Existe otra enfermedad que no se aleja de
las dos anteriormente planteadas y es la
obesidad, hoy en día gran parte de la
población mundial presenta problemas de
sobrepeso, lo cual no solo les inducirá a
tener un deterioro en su calidad de vida
sino que también va a influir de manera
directa en el sistema inmune. El cuerpo de
una persona obesa se vuelve de manera
paulatina ineficiente, y por diversos
factores ya sean genéticos o ambientales
las personas obesas se verán incididas en
mayor porcentaje a un variado número de
afecciones metabólicas.
Una de las grandes evidencias en pacientes
obesos es que tienen poco control
metab´lico así como microalbunuria
evidente. Si se compara con contrapartes
no obesos la diferencia es garrafal. Por
otro lado, teniendo pacientes obesos
femeninos, estas tienen payor proporción
de grasa corporal, aunque eso no
signifique que en hombres el deterioro
metabólico no esté peresente. En un
estudio realizado por Atay se determinó

4. que el genotipo GG de ICAM-1 se asocia
con microalbuminuria y proteinuria.
Además, una correlación significativa
entre el nivel sérico de ICAM-1 con
microalbuminuria y control metabólico.
(16)
Es de suma importancia recalcar que entre
las implicaciones metabólicas del
sobrepeso extremo se encuentra que las
personas obesas tienen aumento de la
expresión de ARNm de ICAM-1 que
conduce a la infiltración de tejido adiposo
y otros sistemas incluyendo riñones por los
macrófagos. Independiente de la
distribución de grasa, el volumen total de
grasa es determinante principal de los
niveles séricos de las moléculas de
adhesión. (17,18)
Entonces se puede decir que ya que el
ICAM-1 se encuentra relacionado con
lesiones endoteliales y la aterosclerosis,
esta molécula puede ser un foco para el
tratamiento terapéutico en contra las
complicaciones de la obesidad. En
pacientes con obesidad los niveles de
ICAM-1 en suero suelen ser mayores que
en aquellos que no poseen tanto índice
adiposo.
Pero de igual forma en experimentos
recientes se ha demostrado que el ICAM-
1 participa en muchas otras funciones.
Teijeira y Hunter realizaron un
experimento en el cual se pudo demostrar
que esta molécula media la extravasación
de leucocitos desde los vasos sanguíneos.
(19)
Esta molécula por tanto, participa en el
proceso inflamatorio de forma tal que
ayuda a la regulación del tránsito
leucocitario.
Gracias a ese experimento se puede
deducir que el ICAM-1 al intervenir en el
drenaje linfático y la regulación
leucocitaria durante la inflamación es una
molécula que además de adherirse a las
mucosas podría tener un papel importante
en el proceso de la quimiotaxis.
El ICAM-1 será un importante regulador
del tránsito de los leucocitos y el
mantenimiento estable de su circulación en
el organismo durante condiciones
normales, así como el incremento de
velocidad de tránsito de los mismos
cuando se encuentra en presencia de un
proceso inflamatorio.
ICAM-1 Y CÁNCER
Cada día la incidencia del cáncer
incrementa, así como su afectación en las
personas provocando cada vez más
morbilidad y mortalidad.
Las tazas de muerte por cáncer
gastrointestinal han incrementado en la
última década y se han buscado nuevos
tratamientos que podrán ser efectivos en
los estudios oncológicos modernos. Uno
de estos fue planteado por Kawczyk-
Krupk en el año en curso, quien quiso usar
la terapia fotodinámica y el ácido ALA
para contrarrestar los efectos del cáncer
sobretodo la metástasis. El experimento no
tuvo los resultados esperados pero, si se
pudieron obtener conceptos nuevos con
respecto a los mecanismos de acción de las
moléculas de adhesión tales como VCAM-
1 e ICAM-1.
Como se expuso anteriormente estas
moléculas se encuentran íntimamente
relacionadas con procesos fisiológicos,
pero también patológicos. Así como

5. potencia el tránsito leucocitario también
facilita la unión de células tumorales a las
paredes de los vasos, su migración a través
de la pared y estimulan la angiogénesis
además, participan en la cascada
metastásica. (20) numerosos estudios
relevan la presencia de ICAM-1 en cáncer
de colon, ovario, seno, melanoma y
linfoma.
Investigaciones futuras entonces deberán
basarme en la marcación tumoral para
determinar cuáles son los tipos de cánceres
que reaccionan con ICAM-1 y además
cual será el tratamiento que se le dará a tal
molécula para contrarrestar los efectos del
cáncer mismo. Experimentos en este
ámbito permitirán atacar al cáncer sin
necesidad de realizar acción directa a las
células neoplásicas, sino mas bien
intervenir en los diferentes complejos
moleculares que se ven afectados y que
intervienen en el desarrollo de tumores
malignos.
Para hacerlo habría que estudiar a más
detalle cual es el mecanismo específico de
acción del ICAM-1 y por qué resulta
relevante en diferentes condiciones
patológicas.
El enfoque del mismo podría hacerse con
anticuerpos monoclonales. El mismo
ICAM fue definido por primera vez por un
mAd, estudios recientes que incluyen mAd
han resultado satisfactorios; como por
ejemplo en el tratamiento contra la
Aterosclerosis.
Si se utilizan mAd a los cuales se les
imponga una especificidad anti-CAM
(ICAM-1 Y VCAM-1) se podría estar
hablando de posibles resultados favorables
en el tratamiento contra aquellos tipos de
cáncer que se ven regulados e
influenciados por las moléculas de
adhesión.
CONCLUSIÓN
El ICAM-1 resultó ser una molécula de
gran importancia en el sistema inmune. A
pesar de que cuando se descubrió su
implicación no estaba totalmente definida,
se han realizado diferentes experimentos
que han demostrado lo contrario.
Esta molécula de adhesión tiene un rol
importante en el tránsito leucocitario, y el
reconocimiento de diferentes moléculas.
Pero también se ha visto alterado en
diferentes situaciones patológicas, como la
obesidad, la aterosclerosis y el cáncer.
No se conoce de manera detallada cual es
la manera por la cual esta molécula
reacciona en esas reacciones patológicas,
pero diferentes experimentos han logrado
demostrar que sus niveles en suero pueden
aumentar con los estímulos anteriormente
mencionados.
El tratamiento de las enfermedades podría
tornar un nuevo rumbo, si en lugar de tratar
el agente maligno se estimularan con
retroalimentación negativa los diversos
mecanismos celulares y bioquímicos que
intervienen en la patología.
Quizá el enfoque que se está tomando es el
incorrento, pues no parece casualidad que
en la mayoría de las enfermedades que
poseen mayores tazas de mortamorbilidad
se encuentren alterados los niveles de
ICAM-1 en el suero. Puede ser este un
indicados que a nivel celular o incluso
ambiental está pasando algo que permite
que una célula pase de normal a anormal o
que sea incapaz de contrarrestar una
acción patógena.

6. En pacientes con obesidad se veía que
estos ya presentaban niveles altos de
ICAM-1 en suero, esto sin necesidad de
que ellos tuviesen ni diabetes ni
aterosclerosis. En decir, que el ICAM-1
podría además actuar como un indicador
de daño celular y el cual puede ser
utilizado como factor principal para el
tratamiento de estas enfermedades.
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