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Sin embargo, los leucocitos pueden causar daños importantes en las células normales y los tejidos en algunas circunstancias:
* en infecciones difíciles de erradicar, como la tuberculosis y ciertas enfermedades virales, la respuesta prolongada del huésped contribuye más a la patología que el microbio en sí mismo, ya que los tejidos adyacentes a la infección sufren daños colaterales de larga duración;
* cuando la respuesta inflamatoria se dirige de forma inapropiada hacia los tejidos del huésped, como en ciertas enfermedades autoinmunes;
* cuando el huésped reacciona de forma exagerada a sustancias ambientales normalmente inocuas, en enfermedades alérgicas como el asma.
En estos casos, los leucocitos dañan los tejidos sanos con los mismos mecanismos que atacan los microbios, ya que una vez que son activados, no distinguen entre huésped y patógeno. Las enzimas y las especies reactivas de oxígeno y nitrógeno liberadas al espacio intracelular pueden dañar los tejidos sanos y el endotelio, amplificando la acción del patógeno. De hecho, en estos casos los leucocitos en sí mismos constituyen la amenaza mayor, y subyacen como la causa principal de las alteraciones presentes en muchas enfermedades humanas:
* agudas: asma, rechazo agudo a un trasplante, síndrome respiratorio agudo severo, glomerulonefritis, choque séptico o absceso pulmonar;
* crónicas: artritis, asma, aterosclerosis, rechazo crónico a un transplante, fibrosis pulmonar, obesidad.
Los neutrófilos tienen una vida media corta y mueren por apoptosis unas pocas horas después de dejar la sangre, una vez que han llevado a cabo su función de destruir microorganismos. Ello tiene como efecto la formación de pus, en el que se produce la acumulación de leucocitos (sobre todo neutrófilos) y bacterias muertos y líquido extracelular.
Los neutrófilos también están siendo objeto de debate en las terapias contra el cáncer. Si bien ciertos estudios sugieren su posible participación en la angiógénesis y la metástasis, otros los consideran elementos indispensables en la batalla contra los tumores sólidos, como en la controvertida teoría desarrollada por el equipo multidisciplinar que dirige el físico e investigador Antonio Brú.