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“AÑO DE LA CONSOLIDACIÓN DEL MAR DE GRAU” UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO Facultad De Medicina Escuela académico profesional de Medicina Departamento de Morfología SECCIÓN DE HISTOLOGÍA

TEMA: “MATRIZ EXTRACELULAR, CÉLULAS DE SOTEN Y MEBRANA BASAL” ALUMNOS: CASTRO JUÁREZ, ARMANDO DÍAZ MUÑOZ, FANNY LIZBETH COSTTA SALDAÑA, RENATO FERNANDO ESPEJO MENDOZA, INGRID LISSETH ESPINOLA RIVERA, CYNTHIA KATHERINE GRADOS ARANDA, GEORDI MAIKEL JIANPIERRE

GRUPO:

Nº 02

AÑO DE ESTUDIOS:

2º AÑO ACADÉMICO

FECHA:

20 de abril de 2016

DOCENTE: MC. ÓSCAR ALÍ FLORES ARMAS PROMOCIÓN LIV TRUJILLO-PERÚ 2016 ÍNDICE

Pag. 1

I. II. III. IV.

Resumen……………………………………………………………………. 3 Introducción…………………………………………………………………. 4 Objetivos………………………………………………………………….......5 Contenido……………………………………………………………………. 6 1. Células de sostén…………………………………………………… 6 2. Membrana Basal…………………………………………………….22 3. Uniones Celulares…………………………………………………..27 4. Modificaciones de la región apical…………………………………30 5. Modificaciones de la región basal………………………………….31 6. Uniones complejas…………………………………………………..32 V. Discusión……………………………………………………………….…….. 35 VI. Bibliografía…………………………………………………………...……… 35

I.RESUMEN El tejido de sostén se encuentra estructurado de tal manera que forma una red difusa de células de sostén para conformar una organizada armazón extracelular de proteínas. Las células de sostén tienen como función principal la de producir los materiales de la matriz extracelular, que son muy importantes para la organización espacial y el sostén mecánico en todos los tejidos. Ellas se forman a partir de células mesenquimáticas y en este 2

informe trataremos acerca de los fibroblastos debido al importante papel que cumple en las reparaciones de tejidos, síntesis de las fibras de colágeno, elásticas y reticulares y de los hidratos de carbono complejos de la sustancia fundamental; y de los adipocitos, los cuales cumplen un rol de vital importancia en la generación de calor, mantenimiento de la temperatura

corporal,

y

acúmulo

de

grasa

en

la

obesidad.

Por otro lado, la membrana presentará diferentes nombres, variaciones en su estructura y funciones dependiendo de la localización en que este se encuentre, con ello nos referimos a una membrana mucosa cuando reviste una cavidad de principio a fin localizándose en el sistema digestivo (boca, estómago e intestino) cumpliendo como función más importante es la absortiva; la membrana serosa revistiendo una cavidad que no tiene o con el exterior, localizada en pleura, pericardio y en peritoneo; la membrana

sinovial,

que

no

posee

un

tejido

epitelial

y

reviste

preferentemente las articulaciones sinoviales; y la membrana cutánea que reviste el exterior también llamada piel cumpliendo la función principal de protección,

excreción

y

síntesis

de

vitamina

D.

Además todo tejido produce uniones tan especializadas y desarrolladas que forman estructuras denominadas complejos de unión las cuales son fundamentales

para

mantener

la

cohesión

de

muchos

tejidos,

principalmente los epitelios, el tejido muscular y el nervioso. Cabe resaltar que no es lo mismo hablar de complejos de unión y uniones complejas, ciertas diferencias han sido detalladas en el desarrollo del tema en el presente informe así como también las especializaciones que poseen las células en sus diversos dominios ya sea apical o basolateral. II. INTRODUCCIÓN En el presente informe vamos a integrar los conocimientos aprendidos en en el primer módulo histologico, tejido epitelial y conjuntivo. Las variedades de uniones que existen en el tejido epitelial y tambien la sustancia fundamentadora que da apoyo y nutrición a dicho tejido. Otro concepto clave es el de andamiaje celular que debe existir en una población celular para tener dicha morfología. Este ,es pues, un tema muy rico en discusión ya que la célula va a tener sus procesosmetabólicos basicos sustentados en 3

las estructuras ultramicroscopicas que van a relaizar dichos procesos. Procesos que van a verse reflejados en la supervivencia, comunicación y metabolismo celular. Allí radica la importancia, por ejemplo, de las uniones celulares y complejos de unión. Vamos pues a discurrir por uno de los acapites más fascinantes de la histología celular y molecular. Nuestro objetivo principal es que podamos reconocer los principales procesos que hacen posible todo lo interiormente dicho ; sin olvidar tambien la matriz extracelular y las modificaciones existentes en la región apical de una célula. No olvidemos tambien relacionarlo cada vez mas con la fisiología y la fisiopatología, ya que es importante la integración de la histofisiología para mas adelante poder entender los procesos patológicos que van a manifestarse en el organismo.

III.

OBJETIVOS

1. Definir las funciones del fibroblasto en la formación de: - Moléculas de colágeno - Formación de fibras, fascículos y haces de colágena. - Formación de fibras, láminas elásticas - Formación de fibrina. 2. Desarrollar la renovación, reparación y/o regeneración de las células de revestimiento y sostén. 3. establecer las acciones del adipocito: generación de calor, temperatura corporal, acumulación de grasa. 4. Definir la función de la membrana como estructura de revestimiento y cubierta y su clasificación.

4

5. Establecer la estructura, clasificación y función de las uniones celulares. 6. Establecer las diferencias entre complejo de unión y unión compleja. 7. Desarrollar los Complejos de unión, Uniones adhesivas, uniones adherentes, desmosomas; son patognomónicas de los tejidos epiteliales ( tubo digestivo). 8. Definir si Unión compleja es sinónimo de disco intercalar 9. Otras especializaciones de las células de revestimiento y sostén: dominio apical y dominio basal

IV. CONTENIDO 1. CÉLULAS DE SOSTÉN Fibroblasto Los fibroblastos son células demasiado robustas y resisten a los estímulos dañinos que destruyen a la mayor parte de los otros tipos celulares, como nervios, células epiteliales o musculares. Son importantes en la reparación del tejido. (1) El fibroblasto es la célula principal del tejido conjuntivo. Estas células son las encargadas de la síntesis de las fibras de colágeno, elásticas y reticulares y de 5

los hidratos de carbono complejos de la sustancia fundamental (2). Estás células también participan en la producción de factores de crecimiento, que controlan la proliferación y la diferenciación celular. Los fibroblastos son las células más comunes del tejido conjuntivo y son capaces de modular la capacidad metabólica. Las células con intensa capacidad de síntesis son denominadas fibroblastos, mientras que a las células metabólicamente quiescentes son conocidas como fibrocitos. (3) Funciones del fibroblasto (2) 1.- Formación de fibras, fascículos y haces de colágeno. Las formaciones de fibras colágeno comprenden fenómenos que ocurren dentro y fuera del fibroblasto. Producción de colágeno fibrilar (I, II, III, V, XII)

Fenómenos dentro del fibroblasto

que Llevan a generación de pro colágeno

comprende

Precursor de la molécula colágeno

Estos sucesos van a ocurrir en orgánulos limitados por membrana dentro de la célula. La producción de fibrilla propiamente dicho ocurre fuera de la célula e involucra la actividad enzimática en la membrana plasmática para producir la molécula de colágeno, seguida por el armazón de moléculas en las fibrillas en la matriz extracelular, bajo la dirección de la célula. La biosíntesis de moléculas de colágeno comprende una serie de fenómenos extracelulares e intracelulares.

6

Figura 1:

Biosíntesis del colágeno

Fenómenos intracelulares 1.- Formación del ARNm en el núcleo

Fenómenos extracelulares 11.- Exocitosis de las moléculas de

2.- Inicio de la síntesis de las procolágeno. procadenas α con péptido señal por 12.- Escisión del dominio C-terminal los ribosomas.

globular trimérico y del dominio N-

3.- Síntesis de procadenas α en el terminal RER

helicoidal

trimérico

del

procolágeno por las proteínasas.

4.- Hidroxilación de residuos de 13.- Polimerización (autoensamblaje) prolina y lisina y escisión del péptido de las moléculas de colágeno para señal de la procadena α. 5.-

Glucosilación

de

formar fibrillas de colágeno (en las residuos bahías

hidroxilisilo específicos en el RER.

del

fibroblasto)

con

el

establecimiento de enlaces cruzados

6.-Formación de las moléculas de covalentes. procolágeno de hélice triple desde 14.- Incorporación de otros colágenos un

extremo

C-terminal

hacia

el (tipo V, FACIT, etc) en las fibrillas de

extremo N-terminal, a manera de una colágeno. cremallera. 7.- Estabilización de la hélice triple mediante la formación de enlaces hidrógeno

y

de

disulfuro

intracatenarios e intercatenarios y proteínas chaperonas. 8.-

Transporte

de

moléculas

de

procolágeno hacia el aparato de Golgi. 9.- Envasado de las moléculas de procolágeno

en

vesículas

de

secreción por el aparato de Golgi. 10.- Movimiento de las vesículas hacia la membrana plasmática, con la colaboración de las proteínas 7

motoras moleculares asociadas con microtúbulos.

Las fibrillas de colágeno a menudo están compuestas por más de un tipo de colágeno. En general, los distintos tipos de colágenos fibrilares se arman en fibrillas compuestas por más de un tipo de molécula colágeno.

Suelen contener pequeñas cantidades de tipo II,III,V,XI. Está precedida por la formación de un centro fibrilar que contiene moléculas de tipo V y tipo XI.

Importantes reguladores de fibrilogénesis.

Las moléculas de colágeno tipo I se depositan y polimerizan en la superficie de un centro fibrilar.

Controlan el espesor de las fibrillas tipo I.

Figura 2: Fibrillina de colágeno tipo I Las fibras de colágeno maduras por completo suelen asociarse con la familia FACIT de moléculas de colágeno que se hallan en la superficie. Tenemos por 8

ejemplo a las fibrillas tipo I se asocian tipo XII y XIV. Estos colágenos colaboran con la organización tridimensional de las fibras dentro de la MEC. El colágeno tipo IX se halla en la superficie de la fibrilla de colágeno tipo II y la fija a los proteoglucanos y a otros componentes de la MEC del tejido cartilaginoso. 2.- Formar moléculas de colágeno Varios tipos de células del tejido conjuntivo y del tejido epitelial sintetizan las moléculas de colágeno. Las moléculas de colágeno se sintetizan en su mayoría por las células del tejido conjuntivo. Estas comprenden los equivalentes de fibroblastos en diversos tejidos (condrocitos en cartílago, osteoblastos en el hueso y los pericitos en los vasos sanguíneos). Las moléculas de colágeno de la membrana basal son producidas por las células epiteliales. La síntesis de colágeno es regulada por interacciones complejos que incluyen en factores de crecimiento, hormonas y citosinas. Mecanismo proteolítico o fagocíticos degradan las fibras de colágeno Las fibras de colágeno sufren un reemplazo lento pero constante, esto permite que los tejidos proliferen y sufran remodelado; debido a que estás se degradan y se resintetizan constantemente. La fragmentación inicial de las moléculas de colágeno insolubles ocurre mediante el desgaste mecánico, la acción de los radicales libres o la escisión por proteinasas. Los fragmentos de colágeno resultantes son fagocitados por las células y degradados por sus propias enzimas lisosomales. Las moléculas de colágeno se degradan por dos mecanismos: Degradación proteolítica Degradación fagocítica  Tiene lugar fuera de las células  Ocurre intracelularmente  Enzimas que actúan:  Comprende la actividad de los metaloproteínasas (MMP).  Las MMP son sintetizadas y

macrófagos para eliminar los

por

componentes de la MEC.  También pueden degradar las

distintos tipos de célula de

fibrillas de colágeno dentro de

tejido conjuntivo.

los lisosomas, los fibroblastos.

secretadas

hacia

MEC

9

 MMP:

colagenasas,

gelatinasas,

estromelisinas,

matrilisinas,

MMp

membrana

de

la

y

las

metaloelastasas macrofágicas.  La mayoría de las MMP degradan el colágeno dañado o

desnaturalizado,

participación

con

de

la las

gelatinasas. 3.- Formación de fibras, láminas elásticas Las fibras elásticas son producidas por varías de las células que producen el colágeno y las fibras reticulares, en especial los fibroblastos y las células musculares lisas. Pero a diferencia de estas, las fibras elásticas están conformadas por dos componentes estructurales:  Un núcleo central de elastina  Una red circundante de microfibrillas de fibrillina. ELASTINA

Proteína que presenta abundancia de prolina y glicina. Tiene poca hidroxiprolina y carece por completo de hidroxilisina. La distribución aleatoria de las glicinas hace que la molécula

de

elastina

sea

hidrófoba

y

permite

el

enrollamiento al azar de las fibras. Esto permite que las fibras elásticas se deslicen una sobre otra y retornen a su forma original. La elastina forma fibras de espesor variable o capas laminares (arterias elásticas) FIBRILINA-1

Glucoproteína que forma delgadas microfibrillas entre 10nm12nm. En las etapas iniciales de la elastogénesis, las microfibrillas de fibrillina se utilizan como sustrato para el armado de las fibras elásticas. 10

Primero se forman las microfibrillas, luego se deposita la EMILINA-1

elastina sobre la superficie de las microfibrillas. Glucoproteína que se encuentra entre la interfase elastinamicrofibrillas de fibrillina y es probable que regule el depósito de elastina durante la formación de fibras. Cumple un p apel preponderante en la regulación de la elastogénesis.

Cuando hay falta de microfibrillas de fibrillina durante la elastogénesis provoca la formación de capas o láminas de elastina, como las que se hallan en los vasos sanguíneos.

Figura 3: Diagrama de

moléculas de elastina y

su interacción Como

ya

se

ha

mencionado

anteriormente, las fibras

elásticas

son

producidas por los fibroblastos o por las células musculares lisas dentro de las paredes de los vasos. Y su síntesis tiene un paralelismo con la producción de colágeno; ambos procesos se dan de manera simultánea en una célula. Renovación Renovación celular es la capacidad de las células de reproducirse y producir células genéticamente idénticas que sustituyen funcional y fisiológicamente a las células madre originales. La piel, las mucosas de los órganos, la sangre, los huesos, todo está en constante renovación. Si no hay una perfecta renovación celular, el organismo, como un todo, al final, muere. (4) Regeneración 11

La regeneración es la reactivación del desarrollo para restaurar tejidos faltantes. El proceso de regeneración puede ocurrir en múltiples estados niveles de la organización biológica y la habilidad de los diferentes organismos para regenerar partes faltantes es altamente variable, sin embargo, la capacidad de regenerar al menos alguna estructura es común en todos los phyla animales. (5) La regeneración puede darse entonces a nivel celular, de tejido, de órgano, estructura e incluso del cuerpo entero, pero en algunos organismos no se da o es altamente limitada. (5) En los mamíferos es posible encontrar regeneración compensatoria del hígado. En este caso las partes faltantes no vuelven a crecer, las partes que quedan se agrandan para compensar la pérdida del tejido faltante. (5) Es decir que el hígado se regenera por la proliferación de tejido existente que no se desdiferencian completamente, cada tipo de célula mantiene su identidad y no hay formación de blastema. (5) Una de las proteínas más importantes en la regeneración del hígado es el factor de crecimiento de hepatocito (HGF por sus iniciales en inglés) este es responsable de la inducción de varias proteínas embrionarias. (5) Algunas partes del cuerpo humano que pueden autorregenerarse son: pelo, uñas, piel, mucosas (bucal, digestivo), sangre, músculo, hueso, hígado. Reparación Es el reemplazo de los tejidos dañados o perdidos, desde el punto de vista morfológico y funcional. No siempre esto se logra completamente, a veces solo se logra la reparación de lo morfológico. La reparación comienza en el mismo momento que empieza la inflamación. Son procesos paralelos. (6) Existen 2 reparaciones: 

Regeneración tisular: el tejido dañado es reemplazado por células parenquimatosas. Si se pierde epitelio, es reemplazado por tejido epitelial,



etc. Con ello se logra la recuperación morfológica y funcional. Regeneración propiamente tal o cicatrización: el tejido perdido es reemplazado con tejido conjuntivo, lo que da origen a una cicatriz fibrosa. 12

Este tejido no es funcional, y a lo más logra reparar en parte la anatomía del órgano. Ej: infarto cardíaco, donde el tejido de reparación no se contrae. Esto trae ventajas y desventajas. La principal ventaja es que si algunas células, como las neuronas, se regenerara, se perdería mucha información. Hay otros mecanismos de reparación: trasplantes, prótesis, restitución tisular. El que un tejido pueda regenerarse o ir a la cicatrización depende del tipo de célula. Existen 3 grupos: 

Células lábiles: son las que están en proliferación permanente toda la vida; tienen una capacidad mitótica muy alta; entre ellas tenemos: células epiteliales de mucosas y piel, células hematopoyéticas, células epiteliales del túbulo renal, conducto pancreático, epitelios glandulares, células del bazo. Se dice que un tejido está compuesto por células lábiles cuando más de un 1,5% de sus células se encuentran en división permanente. Se caracterizan porque en su proliferación van dejando una célula precursora o “stem cell”, que es la que perpetúa la especie. Puede que esta se diferencie a un tipo de célula, caso en que sería unipotencial o unipotente (ejemplo: epitelio de la piel); si puede diferenciarse en distintos tipos, sería



pluripotente o pluripotencial (ej: células sanguíneas). (6) Células estables o quiescentes: no siempre están en mitosis; sólo pueden proliferar si tienen algún estímulo. Un tejido está constituido por este tipo de células cuando menos de un 1,5% de sus células están en mitosis. Ejemlplo: fibroblasto (que no sufre mitosis a no ser que tenga el estímulo de la inflamación), hepatocito (con una división mitótica por cada 15.000 hepatocitos, frecuencia que aumenta frente a la existencia de una infección viral). Para que se regeneren estas células se requiere un estroma en



buenas condiciones y una membrana basal. (6) Células permanentes (o fijas o fijadas): como odontoblastos, ameloblastos, neuronas, células musculares esqueléticas y cardíacas. Son células que si se destruyen no son reemplazadas por las mismas (no sufren regeneración). Hay casos especiales, como el de las neuronas, que son reemplazadas por las glías y no por tejido conjuntivo. Son células que en 13

general están ubicadas en lugares muy protegidos de daños externos, por lo que tienen condiciones para subsistir toda la vida. Algunas pueden sufrir regeneración parcial o cicatrizar. (6) El adipocito El adipocito es un tipo celular derivado del fibroblasto cuya principal función es almacenar lípidos, en concreto triglicéridos y colesterol esterificado, como reserva energética. Existen dos tipos de adipocitos, el blanco y el pardo, que forman dos tipos de tejido graso. El adipocito blanco se caracteriza por tener una sola vesícula de grasa que ocupa casi todo el volumen celular quedando el citosol, los orgánulos y el núcleo en una estrecha franja periférica. El adipocito pardo tiene menos cantidad de grasa presentando un mayor número de vesículas de menor tamaño además de un gran número de mitocondrias. El tejido adiposo pardo tiene como principal función generar calor y el tejido adiposo blanco está especializado en el almacenamiento de lípidos como reserva energética a largo plazo. (7) Generación de calor La capacidad termogénica del tejido adiposo marrón depende de la temperatura ambiental, del estadio de desarrollo y de la ingesta, y estos factores influyen tanto en la cantidad de proteína desacopladora presente en la membrana mitocondrial como en su actividad y expresión en el tejido. (8) El principal estímulo fisiológico del tejido adiposo marrón es la disminución de la temperatura ambiental, que se asocia con un fuerte incremento en los niveles de U-1. Animales que carecen de tejido adiposo marrón o genéticamente

deficientes

en

U-1,

presentan

deficiencias

en

la

termogénesis y son intolerantes al frío. (8) Una exposición aguda del animal al frío provoca una rápida respuesta termogénica en el tejido adiposo marrón, se produce un incremento en la actividad del sistema nervioso simpático y un incremento del flujo sanguíneo en el tejido. Durante un estrés térmico prolongado, se produce un incremento de las divisiones celulares de los preadipocitos y un incremento de la síntesis de proteínas, específicamente U-1, la LPL, la yodotironina 5’-desyodasa y 14

enzimas implicados en lipólisis, acompañado por la proliferación de las mitocondrias y otros orgánulos. (8) El tejido adiposo marrón participa en la termogénesis adaptativa inducida por la dieta, regulando el peso corporal. (8) La proteína U-1 participa en el balance energético y en el mantenimiento del peso corporal en humanos, aunque la presencia de adipocitos marrones en los humanos es escasa. (8) Clásicamente, se ha considerado a la noradrenalina (NA) la principal vía de regulación de la actividad termogénica del TAM, mediante el control de la expresión de U-1, pero la actividad de esta proteína viene modulada por otros factores que actúan de manera independiente o conjunta con la NA (Figura 4). La regulación de U-1 depende de las exigencias termogénicas del organismo, además de que está ligada al grado de diferenciación del tejido y de una expresión exclusiva en el adipocito marrón. (8)

Figura 5: Esquema de las principales vías implicadas en la regulación de la actividad termogénica del tejido adiposo marrón.

Almacenamiento de triglicéridos La principal misión de los adipocitos es almacenar nutrientes en forma de triglicéridos, de manera que se puedan liberar durante el ejercicio o la falta de alimento. El tejido adiposo es muy flexible a la hora de acumular o liberar 15

energía. Durante periodos de exceso de alimento almacena ácidos grasos, que se liberan cuando la energía es necesaria. El almacén no sólo permite guardar energía, sino que también evita depósitos ectópicos de grasa y litotoxicidad en otras células (especialmente el músculo y el hígado). (9) La lipogénesis supone la incorporación y almacén de triglicéridos en el interior del adipocito. La insulina es una hormona que favorece este proceso puesto que aumenta la incorporación de glucosa en el adipocito, a partir de la cual se produce glicerol 3-P, necesario para la formación de los triglicéridos. El glicerol 3-P también se puede formar a partir de otras fuentes como el lactacto o ciertos aminoácidos. La insulina tiene un papel adicional puesto que inhibe la lipolisis. (10) El sustrato más importante en este proceso es el piruvato, obtenido de la vía glicolítica. La lipogénesis se lleva a cabo en dos tejidos: en el hígado y en el tejido adiposo. (10) Se ha determinado que en el tejido adiposo las principales enzimas que intervienen en este proceso son la Sintasa de Ácidos Grasos y la Acetil Coenzima A carboxilasa (ACC). (10) Obtención vía sanguínea de ácidos grasos Una pequeña parte de los lípidos que se encuentran en el tejido adiposo proviene de la lipogénesis; el resto es obtenido a través de la sangre, ya sea de los ácidos grasos libres que se encuentran unidos a la albúmina o de los ácidos grasos

esterificados

que

son

transportados

por

las

lipoproteínas,

específicamente los quilomicrones y las VLDL. Para que los ácidos grasos esterificados (TAG, ésteres de colesterol y fosfolípidos) sean captados por el tejido deben ser liberados de las lipoproteínas por acción hidrolítica de la enzima Lipasa de Lipoproteínas (LPL). La expresión de la enzima y su actividad en el tejido adiposo se ve incrementada en estado postprandial, sobretodo con una dieta rica en carbohidratos (10). La captación de los ácidos grasos también depende de un receptor de VLDL, que se expresa en el tejido adiposo y une a lipoproteínas ricas en apoproteínas E, como lo son las VLDL, quilomicrones y sus remanentes (10). 16

Obtención de ácidos grasos Sin importar su origen, los ácidos grasos de cadena larga no pueden difundir libremente a través de la membrana plasmática de las células. Actualmente, en los humanos, los procesos que describirían la manera que estos ácidos grasos se transportan hacia la célula son muy controversiales. Se piensa que para su transporte deben estar involucrados tanto procesos de difusión por medio de ¨flip-flop¨, como proteínas transportadoras en la membrana celular. (10) Producción de Acil Coenzima y Glicerol 3-Fosfato Para la síntesis de los triglicéridos es necesario que el glicerol y los ácidos grasos sean transformados en glicerol 3-fosfato y ácidos grasos activos respectivamente. El glicerol 3-fosfato se obtiene por dos vías diferentes: la primera es mediante el primer paso del glucólisis, que la glucosa 6-fosfato pasa a formar el glicerol 3-fosfato; por otro lado, el glicerol 3-fosfato también se obtiene por la vía glicerogénica mediante sustratos del gluconeogénesis, como lo es el piruvato. (10) Esterificación del glicerol 3-fosfato: síntesis de TAG La síntesis de triglicéridos se lleva a cabo en pequeños compartimientos formados en los adipocitos llamados microsomas. Las diferentes enzimas que intervienen en este proceso son el glicerol 3-fosfato aciltransferasa (GPATs) (11), 1-acilglicerol 3-fosfato aciltransferasa (AGPATs) (12), y la diacilglicerol aciltransferasa (DGATs) (13,14); en el tejido adiposo humano se pueden encontrar diferentes isoenzimas. Los intermediarios de la síntesis de TAG, tal como ácido lisofosfatídico, ácido fosfatídico y diacilglicerol desempeñan otras funciones en la célula, como la señalización celular. Esto quiere decir que una alteración en este proceso no sólo afectará el almacenamiento de TAG, sino que podría perjudicar otros procesos bioquímicos en la célula. (15)

Temperatura corporal Como ya se comentó anteriormente, el tejido adiposo marrón incrementa su capacidad termogénica como respuesta a la exposición al frío. En exposiciones 17

agudas, el aumento en la producción de calor se consigue por un incremento en la utilización de sustratos oxidables y en la actividad de la proteína U-1. En exposiciones crónicas, la respuesta del TAM se produce a tres niveles: a) se incrementa el contenido de U-1 en las mitocondrias, b) aumenta el número de mitocondrias en los adipocitos marrones maduros y c) se generan nuevos adipocitos a partir de células precursoras (16). Cuando se analiza el efecto de la exposición al frío o de un estímulo adrenérgico sobre la cantidad y composición del TAM, se observa un aumento importante en el contenido total de mitocondrias, aunque debido a que el tejido sufre procesos de hipertrofia, el porcentaje de proteína mitocondrial respecto a proteína total no varía en exceso (8). Obesidad La obesidad se define como una alteración del equilibrio energético. Se produce cuando la ingesta calórica supera al gasto de energía. La protección frente a la obesidad sin tener en cuenta dicha ingesta provoca un aumento de las concentraciones de triglicéridos circulantes y una acumulación excesiva de lípidos en el hígado (esteatosis). (16) Edema Como veremos, en diversos estados fisiológicos alterados el índice de producción del líquido tisular excede su capacidad de resorción, por lo cual se acumula en el tejido conectivo laxo, y causa hinchazón. Cualquier exceso importante hace que haya más líquido tisular en el material amorfo del que puede ser acomodado por la red molecular de glucosaminoglucanos; y se produce un exceso de líquido tisular libre en la substancia intercelular, que se llama edema (gr. oidema, hinchazón). Desde el punto de vista clínico, el edema se descubre al hacer presión suave pero firme con los dedos en la piel donde se sospecha que haya exceso; si el contenido de líquido tisular es normal en el tejido conectivo subyacente, al quitar los dedos el sitio deprimido vuelve rápidamente a

su posición normal; cuando hay exceso de líquido tisular,

permanece la huella del dedo (de donde el nombre de edema "en lienzo htimedo") durante bastante tiempo. Ello depende de que la presión digital ha expulsado el líquido tisular libre de la región hacia los tejidos adyacentes. Si no 18

hay exceso de líquido tisular, se desplazaría muy poco líquido libre para que ocurriera lo anterior, pues si se comprime un tejido en el cual el líquido tisular, para todos los fines, está contenido dentro de la red de glucosaminoglucanos, el líquido no es desplazado de manera importante por la presión de esta magnitud. El volumen de líquido tisular que se acumula en el tejido conectivo varía en relación con el subtipo del mismo. Algunos tejidos, por ejemplo, el conectivo laxo o el adiposo, ofrecen poca resistencia a disgregarse, en tanto que otros, como el tejido conectivo denso (por ejemplo, en un tendón) resisten a la dilatación. En la mayor parte de los sitios el edema tiende a ser autolimitado porque cuanto más se hinche un tejido tanto mayor será la resistencia a la distensión ulterior. Describiremos las causas principales de edema, pero primero es menester explicar la producción y la absorción normales de líquido tisular. (17) Formación y absorción del líquido tisular La sangre del corazón es impulsada a gran presión por las arterias, tubos con paredes resistentes que se ramifican para llevar sangre a todas las partes del cuerpo. Las arterias disminuyen gradualmente de calibre conforme se ramifican y por último terminan en tubos muy delgados llamados arteriolas con luz angosta y paredes comparativamente gruesas. Las arteriolas disminuyen la presión como la boquilla de una manguera que, si se ajusta, permite sólo el paso de una corriente suave, a presión baja. Las arteriolas desembocan en lechos capilares, de manera que la sangre en los capilares está a presión muy baja en comparación con la arterial. Los lechos capilares consisten en tubos anastomosados de pared delgada que drenan en vénulas, las cuales, a su vez, desembocan en venas que llevan de nuevo la sangre al corazón. Aquí basta imaginar un solo capilar que sigue un curso curvo a través del tejido conectivo laxo. La pared de un capilar consiste, en esencia, en una capa de células epiteliales planas. Los bordes de las células endoteliales, si bien se hallan siempre en intima aposición, están unidos aquí y allá por uniones de tipo ocluyente (fascia ocluyente). Excepto en algunas partes del cuerpo (por ejemplo, encéfalo) estas uniones estrechas no rodean completamente cada célula endotelial sino son discontinuas, lo cual deja delicadas hendiduras potenciales entre los bordes de las adyacentes donde no hay uniones 19

estrechas. Sin embargo, estas hendiduras son muy angostas, de modo que sólo permiten el paso de agua y cristaloides y gases en disolución. En circunstancias normales, no tienen anchura suficiente para permitir la salida de las macromoléculas voluminosas que se presentan en el plasma sanguíneo, por lo cual escapa muy poca proteína. Aquí, tenemos que explicar por qué la competencia entre dos clases diferentes de presión ocasiona que el líquido tisular exude a través de estas hendiduras diminutas en un extremo del capilar y se introduzca por las mismas en el otro. Las dos presiones que participan son: 1) hidrostática 2) osmótica. (17) Como señalamos, la sangre llega a los capilares desde las arteriolas con presión hidrostática comparativamente baja, pues de otra manera estallarían sus paredes delicadas. Sin embargo, hay cierta presión. En segundo lugar, la sangre es algo viscosa, no sólo porque contiene células sino también porque el plasma posee macromoléculas de proteínas y, en consecuencia, es una solución coloidal. Como consecuencia de la viscosidad, la sangre experimenta cierta resistencia al fluir por los capilares angostos y, por ello, la presión hidrostática a que está sometida disminuye uniformemente al pasar del extremo arterial de un capilar al extremo venoso. Así la presión hidrostática que tiende a expulsar agua a través de las hendiduras diminutas entre las células endoteliales adyacentes, de la pared capilar disminuye cada vez más a lo largo de este conducto. En segundo lugar, las macromoléculas proteínicas en el plasma sanguíneo producen presión osmótica. Está plenamente comprobado, por ejemplo, que si el extremo ancho de un embudo invertido se cubre con una membrana semipermeable (que permite el paso del agua y substancias de peso molecular bajo, pero no de macromoléculas proteínicas), la albúmina de huevo (solución coloidal de proteína) colocada en el embudo, por virtud de la presión osmótica, atraerá agua a través de la membrana semipermeable contra la fuerza de la gravedad. El plasma sanguíneo actúa como la albúmina de huevo al producir presión osmótica y, por ello, siempre atrae liquido tisular hacia los capilares contra la fuerza de la presión hidrostática. Sin embargo, en el extremo arterial de los capilares la presión hidrostática es mayor que la presión osmótica del plasma sanguíneo y, en consecuencia, se expulsa agua (líquido tisular) a través de las hendiduras entre las células endoteliales para 20

convertirse en líquido tisular. Pero, en el extremo venoso del capilar, la presión hidrostática ha disminuido a cifras algo inferiores a las de la presión osmótica producida por lo coloides de la sangre, de modo que vuelve a ingresar agua (líquido tisular) al capilar. Ello, claro está, produce circulación del líquido tisular por los conductos de la red de glucosaminoglucano en la substancia fundamental circundante. (17) 2. MEMBRANA BASAL La membrana basal es la estructura de separación entre el epitelio y el tejido conectivo subyacente. También se considera una estructura interfase entre el tejido conectivo y el resto de tejidos básicos (epitelial, muscular y nervioso). Está compuesta por una lámina de matriz extracelular especializada a celular producida por las propias células epiteliales. (18) Con el microscopio óptico, aparece como una lámina estrecha de material homogéneo que se tiñe con la tinción de PAS y con otras tinciones que identifiquen los glucosaminoglucanos. Con el microscopio electrónico, se distinguen dos partes: una lámina lúcida de unos 50 nm de grosor situada debajo de las células epiteliales y paralelamente a su superficie y una lámina densa, del mismo grosor que la lúcida y situada más internamente. (18) La lámina lúcida está constituida por glucoproteínas como laminina y entacnina. La lámina densa está compuesta por una malla de colágeno tipo IV recubierta por proteoglucanos, heparán-sulfato, fibronectina y laminina. La laminina presenta zonas interconectadas con el colágeno tipo IV, el heparán-sulfato y con las integrinas de las células epiteliales, quedando así las células epiteliales fijadas a la membrana basal. El borde interno de la lámina densa presenta conexiones con la lámina reticular del tejido conectivo subyacente por medio de fibras de fibrilla, colágeno tipo VII y fibronectina, quedando así está fijada al tejido conectivo subyacente. (18) Así pues, la membrana basal supone un soporte flexible de los epitelios, es un filtro molecular de importancia en órganos de absorción (intestino) o de filtración (riñón) debido a la malla de colágeno tipo IV y a las cargas negativas del heparán sulfato y tiene un papel importante en la diferenciación, 21

polarización y migración celulares durante la morfogénesis, la reparación tisular y la regeneración. (18) La lámina reticular, elaborada por los fibroblastos del tejido conectivo subyacente, presenta un espesor variable dependiendo de la región orgánica y está compuesta por colágeno tipo I y III. (18) La membrana basal glomerular La membrana basal glomerular (MBG), impide el paso de macromoléculas en forma mecánica y eléctrica; esta última por la presencia de carga es negativa, proteoglicanos ricos en heparán sulfato. Los estudios con dextranos han sugerido que la integridad estructural de la MBG es clave para el mantenimiento de la función de permeabilidad de la barrera al agua, pequeños solutos, iones, y proteínas de menor tamaño. Sin embargo, no lo es para proteínas plasmáticas mayores de 70 kDa (19). La MBG se compone de dos capas finas, la lámina rara interna y la lámina rara externa, y una capa central gruesa, la lámina densa. Las células endoteliales y epiteliales adyacentes secretan moléculas tales como

colágeno

tipo

IV,

laminina,

fibronectina,

nidogén/enactina,

y

proteoglicanos de heparán sulfato que forman una estructura, semejante a un enrejado. Hay sitios aniónicos, los glucosaminoglicanos de heparán sulfato, en las tres capas que componen la MBG. Si estos se remueven, se incrementa la permeabilidad de la membrana basal glomerular. El colágeno tipo IV es el mayor constituyente colagenoso de la membrana basal MBG. (19) Se trata de un heterotrímero que consta de un dominio carboxiterminal no colagenoso (NC1). Las moléculas del colágeno IV pueden asociarse a través de este dominio para formar dímeros, y por medio de sus terminaciones amino formar tetrámeros. Las macromoléculas de colágeno tipo IV compuesto predominantemente por las cadenas con isoformas 3, 4, 5, son unos bastones flexibles de aproximadamente 400 nm de largo. La cadena 3 es una de las proteínas más abundantes, esta se ensambla con las demás cadenas para formar unas 22

estructuras altamente ordenadas llamadas protómeros. Estos son la unidad básica del andamiaje de la membrana basal, alrededor de ellos se retuercen otras moléculas constituyentes de la MBG. En la siguiente figura (Figura 6) se ve la red formada por los protómeros.

Figura 6 Las hebras que forman la red consisten en agregados de, al menos, cinco sustancias: el colágeno tipo IV, tres glucoproteínas: laminina, nidogén y fibronectina, y un proteoglicano el heparán sulfato.

Figura 7 En el esquema anterior (Figura 6) se observan las cadenas del colágeno conectadas por el dominio S7. En él se entrelazan las moléculas de laminina, 23

nidogén y fibronectina, y un proteoglicano el heparán sulfato Los brazos están abiertos simétricamente en el espacio. En la figura 8, abajo, observamos, la red tridimensional que compone la MBG es una estructura poligonal con poros que tienen de 4 a 6 nm de diámetro.

Figura 8

MEMBRANAS DEFINICIÓN

MUCOSA SEROSA SINOVIAL Es una Es una Son

CUTÁNEA La membrana

membrana

membranas

cutánea también se

que conjuntivas

conoce como la piel.

que

membran

tapiza a

una cavidad tapiza una porque corporal que cavidad

carecen

se

tejido

abre corporal

directament

que

e al exterior

está

Es un revestimiento de flexible

Recubren

abierta al las exterior y cavidades recubre

de

los

articulacione

órganos

s sinoviales

se

encuentra n

en

el

interior de 24

los

órganos subyacentes

no epitelial.

que

en

las

dicha cavidad. Formada por

En general: epitelio

tejido

de

con

  

Estrato córneo Estrato lúcido Estrato

y



granuloso Estrato

tejido variables de



espinoso Estrato basal

conjuntivo

revestimient o

el

cual

variará según

la

localización, lámina propia( TCL muy ESTRUCTURA

vascularizad o

+

fibroblastos, una

trama

de

fibras

reticulares, elásticas, tejido linfoide,

laxo Formada por

una elásticas

conjuntivo laxo

Las Dermis membranas  PapilarTCL

cubierta

sinoviales

por

grasa.

aereolar, fibras

un secretan

el

epitelio

líquido

simple

sinovial que

plano que lubrifica recibe

los extremos

de

articulares

mesotelio,

de

los

huesos durante

linfocitos

su

movimiento

errantes ) LOCALIZACIÓ

Sistema

Pleura,

y lo nutre Articulacione

N

digestivo,

pericardio

s sinoviales,

respiratorio

,

lugares

de

y

peritoneo.

fricción

de

los tendones con

los

huesos,

los

ligamentos u otros 25



el

nombre

reproductor

colágenas delgadas ReticularTD CI,

el cartílago de

macrófagos y

fibras

fina capa cantidades de

Epidermis:

fibras

colágenas

y

elásticas Población

celular:

queratinocitos, melanocitos, Langerhans Merkel Piel

de y

de

tendones también las

y en

zonas

donde la piel se desplaza sobre prominencia Conductora, FUNCIÓN

secretora

Protecció

y n

absortiva

s óseas Facilitar

el Protección, Excreción

y deslizamient

secreción

o

(sudor),

sensitiva,

síntesis de vitamina D

3. UNIONES CELULARES 1. UNION OCLUYENTE Estas áreas de o estrecho se distribuyen en la superficie celular de manera similar a un cinturón. (16) El aspecto de esta zona resulta de la existencia de múltiples puntos de o entre las láminas externas densas de las membranas celulares. Estos puntos son tiras anastomosadas de las proteínas transmembranas ocluidina y claudina. (1) La ocluidina interacciona con 4 proteinas claves: ZO-1, ZO-2, ZO-3 , cinculina y la afadina. La Claudina confierepropiedades de barrera a la vía paracelular; además de las ya mencionadas aparecen dos de la familia de las Ig, las nectinas y JAM (molecula de adhesión de las uniones). (16) 2. UNION DE ANCLAJE Se disponen debajo de las uniones herméticas, generalemente próximas a la superficie apical del epitelio. A diferencia de las uniones herméticas, en las uniones de anclaje las membranas de las células adyacentes unidas se encuentran separadas por un espacion intercelular amplio donde se ubican la porción glucosilada de las proteínas familas de las cadherinas, desmogleinas y las desmocolinas, las que se anclan a placas citoplasmáticas compuestas por desmogleínas y las desmocolinas y placofilinas (16) a) Zonula Adherente 26

Presenta una morfología similar a la de un cinturón. Las células de unión adherentes se mantienen unidas por enlaces dependientes de calcio que se forman entre los dominios extracelulares de las moléculas de cadherinas , el dominio citoplásmatico de estas se une mediante cateninas alfa y beta con diversas proteínas citoplásmaticas , incluidos los filamentos del actina del citoesqueleto, esta unión se encuentra más fecuentemente en los epitelios.(21)

Figura 9: Zonula aherente (16) b) Macula adherente – Desmosomas Union puntual de filamentos intermedios de queratina (tono filamentos). Esta unión confiere resistencia y rigidez a la capa de células epiteliales debido a que ponen en o los citoesqueletos de dos células adyacentes además se les encuentra en los discos intercalados de miocardiocitos adyacentes al corazón y meninges que tapizan las superficies externas del encéfalo y medula espinal. La desmoplaquina interacciona con filamentos intermedios de queratina en la

epidermis, la desmina en los discos intercalares y la vimentina en las menigues. (16)

27

Figura 10: Desmosoma (16)

3. UNIONES COMUNICANTES Estructuras simétricas, formadas de manera integral de membrana denominadas conexina. La asociación de 6 monómeros de conexina da lugar a un lugar de conexión, estructura hueca que atraviesa la membrana plasmática. La disposición terminoterminal de los conexones en las células adyacente origina canal directo de comunicación entre el citoplasma de dichas células. Estos canales facilitan en transporte intercelular de AMP, se llegan a cerrar cuando las concentraciones de Ca++ es alta (16)

Figura 11: Unión comunicante (16) 4. MODIFICACIONES DE LA REGION APICAL 1. MICROVELLOSIDADES Son evaginaciones de la membrana, que se proyectan en la región apical de la célula. Cada vellosidad presenta un centro de 25-30 filamentos de actina 28

enlazados con villina, los filamentos de actina terminana en una lamina conformadad por actina y espectrina, llamada velo terminal. Cada cierto intervalo de la vellosidad encontramos miosina I y calmodulina, que conectan los filamentos de actina con la membrana de la microvellosidad, los filamentos de actina proporcionan sostén e impartan rigidez a la microvellosidad y contribuye a su ordenamiento paralelo. Además también posee miosina II y troponiosina lo cual explica su capacidad contráctil. (22) 2. ESTEREOCILIOS Son proyecciones digitiformes largas y ramificadas que aparecen en la superficie apical de las células epiteliales. Similar a una microvellosidad, contienen un eje de microfilamentos de actina que se entrecruzan con unas proteínas. Los estereocilios carecen de axonema. (22)

Figura 12: Estereocilios (16) 3. CILIOS Son prolongaciones celulares móviles que provienen de los cuerpos basales anclados por medio de raicillas a la porción apical del citoplasma. Cada cuerpo posee nueve tripletes de microtubulos en disposición helicoidal sin microtúbulos centrales. El cilio en si está conformado por un axonema, formado por un par central de microtúbulos rodeado de 9 pares de microtubulos organizados de manera concéntrica, conocida como disposición 9+2 dobletes de microtubulos. (16) 29

5. MODIFICACIONES DE LA REGION BASAL 1. HEMIDESMOSOMAS Estructuras asimétricas que anclan el dominio basal de una célula epitelial con la lámina basal subyacente, se compone una placa citoplasmática interna, la cual se encuentra asociada a filamentos intermedios y una placa de membrana externa, que une el hemidesmosoma a la lámina basal por medio de filamentos de anclaje e integrina α6β4. (16)

Figura 13: Hemidesmosoma (16) 2. UNIONES FOCALES En este caso son los microfilamentos de actina los que se asocian a la matriz extracelular. Las proteínas de unión transmembrana, que participan en este tipo de unión, son de la familia las integrinas. El dominio intracelular de la integrina se une a través de una proteina conectora llamada talina, asocia ls proteínas asociadas al microfilamento de actina la vinculina y la a-actinina. El dominio extracelular de la integrina se une a moléculas de la lámina basal. (22) 6. UNIONES COMPLEJAS 30

1. BARRERA INTESTINAL Se encuentra conformado por a) Uniones estrechas El paso de moléculas pequeñas solubles en agua a través del epitelio se realiza a través de las uniones estrechas que sellan los espacios entre las células epiteliales. Las uniones estrechas (UE) son las uniones intercelulares más apicales y su función es primordial en el mantenimiento de la barrera y de la polaridad epitelial, limitando la difusión de iones y la translocación de antígenos luminales (microorganismos y sus toxinas) desde la región apical hacia la región basolateral de las membranas que limita. Se componen de complejos multiproteicos constituidos por cuatro familias de proteínas transmembrana: ocludina, claudinas, moléculas de adhesión (junctional adhesion molecules, JAM) y tricelulina y se expresan predominantemente en células epiteliales y endoteliales, aunque también se encuentra en astrocitos, neuronas, macrófagos, células dendríticas y/o leucocitos. (23) b) Uniones de anclaje Las uniones de anclaje conectan el citoesqueleto de cada célula con los de células vecinas o a la matriz extracelular, lo que les permite constituirse como unidades estructurales resistentes. – Las uniones adherentes regulan la adhesión entre células adyacentes mediante receptores de adhesión transmembrana y sus proteínas reguladoras asociadas a la actina. Esta unión del citoesqueleto de actina de ambas células se realiza a través de moléculas de adhesión transmembrana de la superfamilia de las cadherinas y cateninas y de complejos proteicos asociados a estas, que conectan con el citoesqueleto. Son necesarias para el ensamblaje y mantenimiento de las UE y varias proteínas reguladoras pueden afectar este componente estructural, como factores de crecimiento (EGFR) y proteínas reguladoras de la actina (Rho, GTPasas, miosina). (23) c) Uniones comunicantes Las uniones comunicantes (GAP junction) permiten la comunicación entre los citoplasmas de las células vecinas a través de la formación de un canal 31

que atraviesa las membranas. Están formados por 6 proteínas transmembrana llamadas conexinas, que median el intercambio recíproco de iones y moléculas pequeñas de menos de 1 KDa. Las conexinas están consideradas también por tener un papel crucial en el desarrollo, crecimiento y diferenciación de las células epiteliales, además de estar asociadas a las UE y a las uniones adherentes (51), por lo que desarrollan un papel relevante en el mantenimiento de la función barrera. (23) 2. DISCO INTERCALAR Los discos intercalares son los sistemas de unión que asocian a las células musculares cardíacas para formar las fibras del miocardio. Estas estructuras se encuentran en regiones de la membrana donde los extremos de dos células se enfrentan y se ubican en lugar de un disco Z. Su nombre deriva del hecho que en cortes longitudinales aparecen como estructuras escaleriformes. Los discos intercalares presentan. (24) 

una porción transversa, en la cual se ubican dos tipos de unión intercelular : fascia adherens y mácula adherens



una la porción lateral, que corre paralela a los miofilamentos, en la cual se ubican uniones de comunicación (nexos o uniones GAP).

1.

La fascia adherens Es un tipo de unión propia del corazón, pero su estructura es semejante a la de las zonas de adhesión de los epitelios. Estas estructuras anclan filamentos de actina a la membrana plasmática y también unen las membranas de células adyacentes. De esta manera, asocian el aparato contráctil de cada célula con el de la célula vecina. Su organización molecular es similar a la descrita en el capítulo de epitelios. (25)

2.

La mácula adherens Corresponde a desmosomas típicos que se ubican en las porciones transversas y paralelas del disco. Estas estructuras anclan los filamentos intermedios de desmina de la fibra cardíaca y participan, junto con la fascia 32

adherens, en la adhesión de las membranas plasmáticas de células vecinas. (25) Las uniones de comunicación (nexos)

3.

Corresponden a sitios que permiten el paso de iones y moléculas pequeñas desde el citoplasma de una célula a la célula vecina. Su ultraestructura y composición molecular es similar a la de las uniones de comunicación descritas en el capítulo de epitelios. (25) V.

DISCUSIÓN Las membranas basales toman diferentes nombres dependiendo del lugar, función y localización que presenten, si se habla de una cavidad que es revestida de principio a fin y tiene una cavidad de entrada y de salida, según Bloom es una membrana mucosa, pero esta membrana está caracterizada por la presencia ya sea de células mucosecretoras, como en el estómago que revisten su epitelio, o células caliciformes presentes en la tráquea; lo que sí es seguro es la función de protección y absorción que según Gartner son las más importantes en la membrana mucosa; otro punto discutible es en esta misma membrana los variados epitelios que presentan inclusive en un mismo sistema, pongamos de ejemplo el sistema digestivo, la membrana mucosa o mucosa, así lo refiere Bloom, el epitelio que es componente principal de la membrana varía en la boca, estómago o intestino. A diferencia de la membrana mucosa la serosa tiene una sola clase de epitelio compuesto por células planas es así que Bloom, Gartner y Kierszenbaum la refieren como mesotelio, pero en el pulmón esta serosa tiene dos capas una parietal y una visceral, es notable el líquido presente para la amortiguación de esta.

VI.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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