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UABP 3 HISTOLOGÍA Epitelio El epitelio es un tejido compuesto por células adyacentes relacionadas entre sí de distintas maneras, que forman barreras entre el organismo y sus superficies internas o externas. Es avascular (no contiene vasos), carece de inervación y está separado del tejido conectivo subyacente con vasos abundantes por una capa extracelular de sostén, la membrana basal, la cual sirve de apoyo al epitelio y de intercambio de sustancias, y se forma por actividad secretora de las células epiteliales y del tejido conectivo. A menudo, el tejido conectivo subyacente forma pequeñas evaginaciones muy vascularizadas denominadas pupilas. El epitelio de la superficie externa del organismo se continúa directamente con el revestimiento epitelial de todas las superficies corporales internas, es decir, el tubo digestivo y las vías respiratorias y urogenitales. El epitelio que recubre las grandes cavidades internas del organismo se denomina mesotelio. El epitelio que recubre las superficies internas de los vasos sanguíneos y linfáticos se denomina endotelio. Algunas superficies internas no están recubiertas por epitelio, como las cavidades articulares. Las células del epitelio se renuevan constantemente. Carece de sustancia intercelular, uniones intercelulares; y poseen polaridad morfológica y funcional. Los distintos epitelios derivan de alguna de las tres capas germinativas. Durante el desarrollo embrionario, los epitelios que recubren las superficies pueden generar invaginaciones en el tejido conectivo subyacente y formar glándulas. El epitelio puede clasificarse en: epitelios de revestimiento de superficies y epitelios glandulares. El epitelio tiene muchas funciones. Sobre la superficie libre, protege contra el daño mecánico, la entrada de microorganismos y la pérdida de agua por evaporación y regula la temperatura además de tener importancia sensitiva, puesto que posee terminaciones nerviosas del dolor. Sobre las superficies internas, en la mayoría de los casos su función es de absorción o de secreción, pero en algunos sitios solo actúa como barrera. (absorción, excreción, transporte, protección y función receptora). Clasificación de los epitelios Se clasifican en distintos tipos sobre la base de la cantidad de capas celulares y la forma de las células de la capa más superficial. Si solo hay una capa de células en el epitelio, se denomina simple. Si hay dos capas o más, se denomina estratificado. De acuerdo a su altura, las células superficiales se clasifican normalmente en planas, cúbicas o cilíndricas. La superficie celular lateral suele presentar una conformación compleja en los sitios donde existen proyecciones celulares interrelacionadas, provenientes de células vecinas. Por lo general, las células epiteliales presentan una clara polaridad, y en la descripción de las células se utilizan las designaciones apical y basal, para las superficies celulares orientadas hacia el espacio libre y la membrana basal, respectivamente. También se utiliza el término luminal, lumen, luz lo que significa orientado hacia la luz o la cavidad de la estructura hueca y abluminal cuando se habla del revestimiento epitelial de un órgano hueco. Muchas células epiteliales tienen cilios y micro vellosidades. Epitelio simple plano Se compone de células planas achatadas, el núcleo es oval y aplanado y se encuentra en el centro de la célula, donde en ocasiones forma una protuberancia en la superficie celular. Vistas de perfil suelen adoptar una forma ahusada, en forma de huso. El núcleo solo se encuentra en un pequeño número de células, porque la mayor parte de la capa está formada por citoplasma achatado que rodea a los núcleos. Se puede encontrar en la capa parietal de a cápsula de Bowman en los riñones, como mesotelio dentro de grandes cavidades del organismo y como endotelio en las cavidades internas del corazón. Epitelio simple cúbico Vistas en un corte transversal, las células son casi cuadradas. Los núcleos esféricos y de ubicación central. Se encuentra en los conductos excretores de muchas glándulas, como la tiroides. Epitelio simple cilíndrico Las células son columnares, su altura varía desde algo mayor que las cúbicas hasta muy altas. Los núcleos son ovalados y se ubican aproximadamente a la misma altura, con frecuencia mas cerca de la base de las células. Recubre la superficie interna del tubo digestivo desde el cardias hasta el ano y se encuentra como epitelio secretor en muchas glándulas. Epitelio seudoestratificado cilíndrico Todas las células están apoyadas sobre la membrana basal, pero no todas llegan hasta la superficie libre. Las células que alcanzan la superficie son cilíndricas pero afinadas hacia la membrana basal. Entre estas células se encuentran células más bajas, que son más anchas contra la membrana basal, mientras que el extremo apical ahusado solo se extiende hasta un punto determinado del espesor del epitelio. El núcleo se encuentra en la parte más ancha de ambos tipos celulares, por lo que los núcleos se observan en distintos niveles. El epitelio parece estratificado sin serlo y se denomina seudoestratificado. El nombre epitelio seudoestratificado cilíndrico se refiere a que las hileras de los núcleos se ubican en distintos niveles. Está recubierto por cilios y el epitelio seudoestratificado cilíndrico ciliado se encuentra en las vías aéreas. Epitelio estratificado plano La capa del epitelio es gruesa. La capa más cercana a la membrana basal es una hilera de células cúbicas altas a cilíndricas. Después siguen varias capas de células poliédricas irregulares. A medida que se acercan a la superficie libre, se hacen más planas hasta ser escamosas. Estás células planas externas confieren el nombre al epitelio estratificado plano. Es el epitelio protector y forma la epidermis. Recubre también la cavidad bucal y el esófago. En la superficie externa las células exteriores pierden núcleos y el citoplasma es ocupado por queratina, por lo que las células se secan y se transforman en escamosas. El epitelio se denomina epitelio estratificado plano cornificado o queratinizado. Los epitelios en que las células superficiales que no pierden los núcleos se denominan no cornificados o no queratinizados. Epitelio estratificado cúbico. Se presenta en poca frecuencia, pero por ejemplo hay epitelio cúbico de dos capas en los conductos excretores de las glándulas sudoríparas. Epitelio estratificado cilíndrico Las capas celulares más profundas de este epitelio se asemejan mucho a las equivalentes del epitelio estratificado plano, pero las células superficiales tienen forma cilíndrica. Es poco frecuente y se encuentra en los conductos excretores de glándulas de gran tamaño. Epitelio de transición: La denominación se debe a que en un principio se consideraba que este epitelio era una forma de transición entre el epitelio estratificado plano y el epitelio estratificado cilíndrico. Recubre los órganos huecos. En estado contraído se distinguen muchas capas celulares, de las cuales las mas basales tienen forma cubica o cilíndrica. Después siguen varias capas de células poliédricas que terminan con una capa superficial de células grandes de libre y convexa. Dilatado se modifica la distribución de las células, se adaptan a la variación de la superficie, sólo se distinguen una o dos capas de células cúbicas recubiertas por una capa superficial de células cúbicas bajas grandes o casi planas. Sólo se encuentra en las vías urinarias por lo que se denomina urotelio. Simples Estratificados Simple plano Estratificado plano Simple cúbico Estratificado cúbico Simple cilíndrico Estratificado cilíndrico Cilíndrico seudoestratificado De transición, urotelio Germinativo, seminiferoCaracteristicas citológicas especiales de los epitelios: Los epitelios forman membranas conexas. En las superficies laterales hay especializaciones del plasmalema que mantienen el contacto con las células adyacentes. La superficie libre está especializada con las funciones específicas del epitelio. El extremo distal correspondiente a la superficie libre es diferente del extremo basal, por eso están polarizadas. La polaridad incluye también la ubicación de los orgánulos dentro de la célula. La polaridad es más notable en las células cilíndricas o cúbicas. La polaridad se manifiesta porque muchas proteínas de membrana sólo se desplazan dentro de un espacio limitado de la membrana celular que está formado por dominios de membrana separados. Estos dominios se mantienen debido a que las células crean barreras en forma de contactos celulares. Especializaciones de la superficie lateral Una propiedad fundamental es la estrecha cohesión que existe entre las células, permite la formación barreras mecánicas fuertes, densas y selectivamente impermeables. Se requieren fuerzas bastante grandes para separar células epiteliales vecinas. Están unidas por un punto de contacto especializado entre las células adyacentes, llamado desmosoma. Hay varios tipos de contactos celulares, estos se clasifican según su función en 1) contactos oclusivos, sellan las uniones entre las células y se denominan zonulae occludentes, son la base de las barreras de permeabilidad de muchos epitelios, 2) contactos adherentes, que unen en forma mecánica a las células entre sí e incluyen las zonulae adhaerentes, las fasciae adhaerentes y los desmosomas, o a la matriz extracelular en la forma de hemidesmosomas y adhesiones focales, y 3) contactos comunicantes, que median la comunicación entre dos células adyacentes e incluyen los nexos y las sinapsis. Los contactos celulares especializados alcanzan su máximo grado de organización estructural en el tejido maduro. Pero en los tejidos embrionarios se distinguen numerosos contactos con estructuras menos organizadas, en parte en la forma de las denominadas moléculas de adhesión celular, y en parte como nexos muy pequeños. Adhesión celular y moléculas de adhesión celular. Las células del mismo tipo tienen la capacidad para reconocerse y relacionarse selectivamente entre si durante el desarrollo de los distnitos tejidos y órganos en el feto. Esta forma de adhesión celular es mediada por distintos tipos de moléculas, las moléculas de adhesión celular (CAM),de las cuales las primeras se encontraron en tejidos nerviosos y se llamaron moléculas de adhesión celular neural (NCAM). Las CAM son glucoproteínas transmembrana, cuyas porciones hidrocarbonadas sobresalen de la superficie celular y poseen sitios de unión mediante los cuales las células se identifican y se adhieren entre sí. La adhesión ocurre entre dos moléculas de adhesión idénticas y se denomina unión homófila. Un grupo importante de CAM son las denominadas cadherinas, cuya adhesión requiere de la presencia de iones calcio. Se explica así que a menudo las células se disocian cuando se eliminan los iones calcio del medio extracelular. Las cadherinas son todas glucoproteínas transmembrana con moléculas de hidrato de carbono localizadas sobre la superficie externa de la célula e incluyen, cadherina E en el tejido epitelial, cadherina N en el tejido nervioso y cadherina P en la placenta. Todas las células de los mamíferos tienen cadherinas específicas para determinados tipos celulares o grupos de tipos celulares sobre la superficie. La adhesión mediada por cadherinas es más fuerte y más estable. Puede haber una unión entre dos tipos distintos de moléculas de adhesión, la unión heterófila que puede estar mediada por una molécula de adaptación. Estas moléculas se encuentran en forma de lectinas secretadas por muchos tipos celulares; son proteínas con propiedades fijadoras de hidratos de carbono, pueden ser muy específicas para determinados tipos de monosacáridos y detalles estructurales de los polisacáridos. Tienen más de un sitio de unión para hidratos de carbono, pueden actuar como eslabón intermedio entre moléculas de adhesión celular en dos células. El extremo citoplasmático de las moléculas de cadherinas está unido a los filamentos intermedios del citoesqueleto mediante proteínas insertadas denominadas cateninas. Los citoesqueletos de las células vecinas quedan anclados entre sí, por lo que las tensiones de tracción sobre el citoesqueleto de una célula pueden transmitirse al de la célula vecina sin que se rompa la delicada membrana celular. La producción de cadherinas es continua y en grandes concentraciones en casi todos los tejidos donde se encuentran. Zonula occludens, uniones ocluyentes Sobre las superficies laterales de las células epiteliales cilíndrica hay un complejo de unión, formado por 3 tipos de contactos: zonula occludens, zonula adhaerens y desmosomas. La zonula occludens está por debajo de la superficie libre del epitelio, donde las capas externas de las membranas de dos células vecinas se acercan hasta crear una fusión aparente. La denominación zonula se debe a que esta zona de la fusión de las membranas se extiende como un cinturón alrededor de toda la célula. En dirección luminal- basal, el cinto tiene un ancho de unos 0,2um. Las membranas sólo se fusionan en una serie de puntos. Las crestas están compuestas por densos cordones de proteínas globulares transmembrana, se cree que las crestas están en contacto directo, lado a lado, con las crestas correspondientes de la célula vecina en las zonulae occludentes, lo que en los cortes comunes para el microscopio electrónico se visualiza como contactos puntuales. Tres grupos de proteínas integrales de membrana, denominadas claudinas, ocludina y JAM (ing. junctional adhesion molecules, moléculas adhesivas de la unión), intervienen en la formación de los cordones oclusivos. Se relacionan con tres proteínas de placa citoplasmáticas, ZO-t, ZO-2 y ZO-3, que desempeñan un papel importante para poder determinar la ubicación de las proteínas justo en la transición entre las superficies celulares apical y basolateral y permiten el paso de determinados iones, con gran especificidad. De la familia claudinas se conocen ahora 24 genes diferentes. La zonula occludens cierra el espacio intercelular hacia la luz, cerca de la superficie luminal. Por eso, las sustancias no pueden atravesar la capa epitelial por vía intercelular. Este contacto tiene importancia en los epitelios de transporte. En algunos epitelios, la zonula occludens obtura el espacio intercelular desde la luz con mayor intensidad que en otros. Las zonulae occludentes son extremadamente densas en el urotelio de las vías urinarias, donde no hay ningún tipo de absorción; presentan densidad más moderada en la mucosa del intestino delgado y menor en los túbulos renales. Las zonulae occludentes también representan una barrera para la difusión lateral de las proteínas de membrana, desempeñan un papel importante en la división de los plasmalemas de las células en dominios apical y basolateral, cada uno con su composición de proteínas de membrana correspondiente a las distintas funciones de esos dominios, también desempeñan cierto papel mecánico, dado que la unión entre las células es muy fuerte allí. Zonula adhaerens, uniones adherentes Se encuentra por debajo de la zonula occludens, donde parece que las membranas divergen y luego transcurren por una distancia de unos 20 nm. En las zonula adhaerens sobre la superficie citoplasmática interna se distingue una zona de densidad moderada con forma de placa delgada a la que se fijan los filamentos citoplasmáticos circundantes. Los filamentos citoplasmáticos secomponen de actina y, a veces, se unen a la denominada red terminal, un entrecruzamiento de filamentos, sobre todo de miosina y de filamentos intermedios junto con espectrina. Las placas se componen de la proteína vinculina, donde anclan los filamentos de actina de la red terminal. Frente a la placa hay moléculas de cadherina transmembrana, se fijan a la placa sobre la cara citoplasmática de la membrana y se unen a moléculas de cadherina correspondientes en la membrana de la célula vecina. Las moléculas de cadherina median la verdadera unión de las células y a través de la placa, se fijan al citoesqueleto. Es posible que la formación de la zona de adhaerens se deba a la adhesión celular original a través de las moléculas de cadherina, que después por maduración de la celula, llevo a la formación de la zona de adhaerens. La eliminación de iones calcio del medio extracelular induce la separación de las zonula adhaerentes porque las moléculas de cadherina son dependientes de estos iones. La unión entre dos células también puede presentar características de lámina, la denominada fascia adhaerens (tejidos no epiteliales). Se encuentra en el músculo cardíaco. Otra variante de la zonula adhaerens son las adhesiones focales, relacionan la célula con componentes de la matriz extracelular. Por ej.: la molécula de fibronectina es del grupo de las glucoproteínas adhesivas de la matriz extracelular se une a un componente determinado, y uno de los dominios se une a las superficies celulares mientras que el otro se fija a colágeno. En la región de la adhesión focal, hay un receptor de fibronectina, una proteína transmembrana, el receptor tiene un sitio de unión para fibronectina, mientras que la superficie interna se une a la proteína talina, que junto con la vinculina forman la placa en la cara citoplasmática de la adhesión focal. Igual que en la zonula adhaerens, la vinculina media la fijación a los filamentos de actina del citoesqueleto, por lo que se refuerza el anclaje de la célula a la fibronectina de la matriz extracelular. Con los receptores de otros componentes de la matriz extracelular la laminina, algunos tipos especiales de colágeno, el receptor de fibronectina se los denomina integrinas. Las integrinas integran o unen la matriz extracelular con el citoesqueleto. También tienen funciones como receptores mediadores de señales, porque la unión a receptores del tipo de las integrinas activa procesos de transmisión de señales intracelulares en los que intervienen fosforilaciones. Desmosomas Son el tercer componente de un complejo de unión típico, estos no adoptan la forma de cinturones sino de estructuras focales con un diámetro de unos pocos cientos de nanómetros. Están en relación con los complejos de unión, aparecen diseminados sobre la superficie celular y están en casi todos los epitelios. Son frecuentes en epitelios expuestos a fuertes acciones mecánicas. Cada uno de los tres tipos de contactos que se encuentran en el complejo de unión característico puede aparecer con independencia de los demás. Tiene dos membranas opuestas del desmosoma separadas por un espacio intercelular de unos 20 nm. La cara citoplasmática de cada membrana celular tiene una placa electrodensa, es el sitio de fijación de filamentos intermedios citoplasmáticos que convergen hacia los Desmosomas. Hay una línea densa en el centro del espacio intercelular frente al desmosoma, y en el resto del espacio intercelular está ocupado por material amorfo menos electrodenso. La placa contiene las proteínas placoglobina y desmoplaquina, que anclan los filamentos de queratina a la placa. En el plasmalema cercano a la placa hay gran cantidad de desmogleína y desmocolina, pertenecientes a la familia de las cadherinas. Estas se fijan con su dominio citoplasmático a la placa, mientras que con sus dominios extracelulares se unen a los correspondientes dominios extracelulares de las moléculas de la membrana celular opuesta. Se unen las dos membranas celulares frente al desmosoma y, a través de la placa y los filamentos de queratina, las células componentes de la capa de epitelio forman una estructura citomecánica de gran resistencia a la tracción, por ejemplo, en el epitelio estratificado plano de la epidermis. Los hemidesmosomas comprenden sólo la mitad de un desmosoma. Están sobre la superficie basal de las células epiteliales y permiten el contacto entre las células y la matriz extracelular, que adopta la forma de una lámina basal. Tiene una función de anclaje distinta de la del desmosoma, posee una estructura diferente, dado que los filamentos de queratina terminan en la placa sin formar bucles o asas como en el desmosoma. Las proteínas transmembrana de los hemidesmosomas pertenecen a la familia de integrinas y, como en las adhesiones focales, se unen con la porción intracelular de la placa, mientras que la porción extracelular lo hace con los componentes de la matriz. Nexo (uniones comunicantes) Es un contacto intercelular extendido que en muchas células epiteliales, se localizan sobre las superficies laterales. Las membranas celulares están separadas por una hendidura intercelular de unos 2 nm. El ancho de la hendidura se mantiene constante en toda la región del contacto. La hendidura está casi totalmente ocupada por estructuras aglomeradas hexagonales, que forman puente entre las membranas vecinas. Estos se componen de dos estructuras proteicas cilíndricas huecas opuestas denominadas conexones, cada una formada por 6 subunidades de la proteína conexina. Las moléculas de conexina rodean un conducto que se extiende a través de toda la membrana celular. Los conexones de las membranas opuestas se unen de a pares para crear conductos entre los citoplasmas de ambas células, que permite el pasaje de una célula a otra de moléculas hidrosolubles. Los nexos son numerosos en los tejidos que requieren comunicación muy rápida entre las células que lo componen, dado que los nexos forman una base estructural para la comunicación directa entre las células, es el único contacto que media el acoplamiento eléctrico entre las células. Los pequeños iones atraviesan los conductos de los conexones y median la rápida diseminación de una onda excitadora de una célula a otra. Así, los nexos forman las sinapsis electrotónicas (sinapsis eléctricas) entre ciertas células nerviosas y también permiten que las células de los músculos cardíaco y liso se contraigan en forma casi simultánea. En otros tipos de tejido los nexos tienen la función de facilitar la interacción metabólica entre las células adyacentes; esto parece que tiene gran importancia en las células embrionarias durante el desarrollo fetal. Así, los anticuerpos contra conexinas, que bloquean los nexos, afectan el desarrollo fetal normal. Hay más de 20 conexinas diferentes, cada una con características de transporte algo distintas, y cada una relacionada con un tipo celular o más. En algunas células, los conexones están formados por distintas conexinas, lo cual puede variar aún más las propiedades. Espacio extracelular lateral Mide 20 a 30 nm de ancho en la mayor parte de los epitelios. Se cree que la distancia depende de la carga negativa del glucocáliz, que mantiene constante el espacio intercelular debido a repulsión eléctrica. El espacio extracelular lateral puede expandirse como consecuencia del bombeo de líquido y de iones a través del plasmalema basolateral. Los espacios entre las células pueden expandirse para dejar pasar células enteras, que invaden el epitelio desde el tejido conectivo subyacente. En muchos epitelios hay ramificaciones terminales delas fibras nerviosas sensitivas en el espacio intercelular, por lo general fibras transportadoras de sensaciones de dolor. Especializaciones de la superficie basal Son las adhesiones focales y los hemidesmosomas. En esta región puede haber repliegues en cuyo interior se hallan mitocondrias. Membrana basal Un epitelio está separado del tejido conectivo subyacente por la capa extracelular de sostén, denominada membrana basal. Es tan gruesa que se distingue en los preparados teñidos con HE como un engrosamiento eosinófilo que limita el epitelio del tejido conectivo. Solo se visualiza con claridad en preparados especiales, en particular después de la tinción con el método de PAS o con los métodos de impregnación argéntica. En estos preparados, se distingue la membrana basal como una fina línea a lo largo de la base del epitelio. Es un engrosamiento de unos 50 nm, compuesto por una red de finos filamentos y se denomina lámina densa. Entre la lámina densa y la membrana celular, se distingue una capa denominada lámina lúcida. En conjunto, se denominan lámina basal, y se compone de polímero de laminina, estructura de colágenos IV, entactina, perlecano, colágeno VI o fibras de anclaje. Por debajo de la lámina basal esta la lámina reticular compuesta por fibras reticulares incluidas en una sustancia fundamental integrada por proteoglucanos. Junto con la lámina densa, constituye la membrana basal. Una lámina basal con desarrollo escaso o nulo de la lámina reticular alrededor de varias células no epiteliales se denomina lámina externa. El colágeno tipo IV y la laminina se encuentran en la lámina basal, donde cada uno conforma un reticulado filamentoso. El resto estabilizan la capa mediante entrecruzamientos de moléculas de colágeno y laminina. Esta última posee varios dominios con distintas características de unión. Algunos pueden unirse a los receptores de la superficie de las células epiteliales, y otros lo hacen a perlecano y entactina. Los receptores de laminina son proteínas de transmembrana del mismo tipo que el receptor de fibronectina y pertenecen al grupo de las integrinas. La entactina es una glucoproteína sulfatada que une la laminina y el colágeno tipo IV en la lámina densa. En los epitelios estratificados expuestos a fuerte acción mecánica, en especial el epitelio estratificado plano de la epidermis, las células basales también se unen a la lámina basal mediante numerosos hemidesmosomas, desde los cuales se extienden filamentos de colágeno tipo Vll que anclan en el tejido conectivo subyacente, las denominadas fibrillas de anclaje. Las funciones de la lámina basal son, fijar el epitelio a la matriz extracelular subyacente, en especial con el colágeno que contiene (adhesión estructural), actuar como filtro molecular pasivo (filtración), retiene moléculas sobre la base de tamaño, forma o carga eléctrica, esta función es muy notable en la lámina basal que rodea los capilares de los glomérulos renales, donde contribuye a la ultrafiltración del plasma sanguíneo con formación de la orina. También actúa como ''filtro celular", permite el pasaje de ciertas células. Actúa como capa de sostén para el ingreso de células nuevas desde los bordes circundantes de la herida hacia la región dañada. Tiene gran influencia sobre la diferenciación y la organización celular, ya que las moléculas de la matriz extracelular reaccionan con los receptores de superficie celulares y actúan como moléculas de señal. Esta función de la lámina basal interviene en los mecanismos que influyen sobre la diseminación de células cancerosas, cuando abandonan el epitelio y atraviesan la lámina basal hacia el tejido conectivo subyacente. Algunas células cancerosas tienen gran cantidad de receptores de laminina, y puede facilitar la invasión del tejido conectivo subyacente. Especializaciones de la superficie apical o libre: Microvellosidades En algunos epitelios cilíndricos hay un borde refringente a lo largo de la superficie libre de las células. Sobre el borde se ven líneas verticales, donde deriva la designación borde en cepillo. El borde en cepillo está formado por prolongaciones citoplasmáticas cilíndricas, las microvellosidades, sobre la superficie libre de la célula, cada una de ellas rodeada por plasmalema. El diámetro de alrededor 0,1um y la longitud de aproximadamente 1um, correspondiente al espesor del borde en cepillo. El plasmalema alrededor de las microvellosidades tiene un glucocáliz bien desarrollado que se tiñe con la reacción de PAS. Una microvellosidad contiene un haz longitudinal central de 20-30 filamentos de actina incluidos en el extremo en una pequeña placa que los comunica con el plasmalema. En la base de la microvellosidad, el haz de filamentos se continúa hacia la red terminal. Los filamentos de actina del haz central se mantienen a una distancia mediante proteínas entrecruzadas villina y fimbrina, y en algunos tipos celulares, fascina. El haz de filamentos de actina se fija a intervalos regulares al plasmalema por "brazos" laterales formados por un complejo de miosina y de la proteína fijadora de calcio calmodulina. La función del haz de filamentos de actina se limita a conferir rigidez y anclaje a la red terminal. En los epitelios en los cuales se distingue con nitidez un borde en cepillo, las microvellosidades aparecen verticales y paralelas entre sí, lo cual se adscribe al haz de filamentos bien desarrollado. Por el contrario, en los epitelios con escasas microvellosidades, éstas se encuentran orientadas al azar y se distinguen sólo escasos filamentos internos. La función de las microvellosidades es aumentar la superficie libre luminal. Así, un borde en cepillo bien desarrollado indica células cuya función principal es la absorción. Puede haber más de 1000 microvellosidades sobre cada célula absortiva, lo cual implica un aumento de casi 20 veces en la superficie de la membrana luminal. Contienen enzimas intestinales que catalizan ciertos pasos finales de la escisión de las sustancias nutritivas. Estereocilios Se encuentra en el epitelio que reviste el conducto del epidídimo y el conducto deferente. Se distinguen como finas estructuras filiformes de varios micrómetros de largo que se mantienen unidas en pequeños penachos, cada prolongación es inmóvil, y son microvellosidades muy largas. Carecen de villina, son flexibles y se enroscan entre sí en los extremos. La función de los estereocilios es aumentar la superficie y es posible que intervengan en la absorción de líquidos que tiene lugar en el epidídimo. Cilios Son prolongaciones móviles que mediante movimientos oscilantes activos, son capaces de movilizar líquidos o una capa de moco por encima de la superficie del epitelio en que se encuentran. Suelen hallarse sobre cada célula epitelial. Cada uno mide unos 10um de largo y unos 0,2 um de diámetro. En la base de cada cilio, se distingue un pequeño cuerpo basal o cinetosoma. Contienen un complejo interno de microtúbulos longitudinales denominado axonema, en los cortes transversales aparece compuesto por dos microtúbulos individuales (singuletes) rodeados por un anillo de nueve microtúbulos dobles (dobletes) dispuestos en forma regular (patrón 9+2). El cuerpo basal se compone de nueve microtúbulos triples (tripletes) que forman la pared de un cilindro hueco. Por eso, se parece mucho a un centríolo. Desde el cuerpo basal se extienden pequeños filamentos, "raíces" hacia el citoplasma apical. El axonema de microtúbulos transcurre desde el extremo superior del cilio hasta la base, donde los nueve dobletes periféricos se continúan en la pared del cuerpo basal. Mientras que los dos microtúbulos centrales se corresponden exactamente con los microtúbulos citoplasmáticos,esto no ocurre con los dobletes periféricos. Son diferentes, dado que hay un túbulo circular completo, el microtúbulo A, y un túbulo incompleto con forma de C, el microtúbulo B, adherido al microtúbulo A. En conjunto, forman una figura de ocho en el corte transversal. En consecuencia, el microtúbulo A presenta una pared completa compuesta por 13 protofilamentos, mientras que el microtúbulo B sólo contiene 10 protofilamentos y comparte 3 con el microtúbulo A. Desde cada túbulo A se extienden hileras de "brazos" cortos en dirección del túbulo B perteneciente al doblete contiguo. Los brazos forman dos hileras, una externa y otra interna, con unos 20 nm de distancia entre cada hilera. Los braws están compuestos por la proteína motora dineína ciliar, relacionada con la dineína citoplasmática, capaz de escindir el ATP. Además, desde los microtúbulos A se extienden "ejes radiales" hacia los dos microtúbulos centrales para fijarse a una vaina alrededor de ellos. Los dobletes microtubulares externos también están relacionados entre sí por conectores de nexina. Los cilios baten rápidamente hacia adelante y hacia atrás, el movimiento se denomina golpe efectivo, donde permanece rígida, y un golpe de retorno o de recuperación más lento, donde es flexible. Baten con un ritmo metacrónico, ya que cilios sucesivos, desfasados en un ciclo de batido, producen ondas que se desplazan lentamente sobre la superficie del epitelio. Las ondas se desplazan en una dirección constante y son capaces de mover una capa de moco lentamente por encima del epitelio (como una escalera mecánica). Los cilios con ritmo metacrónico se encuentran en las células superficiales del epitelio que tapiza las vías aéreas, además de algunas de las células de los órganos sexuales femeninos. En la trompa uterina, los movimientos ciliares son importantes para el transporte de la célula huevo en dirección al útero. El axonema es la base estructural de los movimientos ciliares activos. Sin modificar la longitud, los dobletes periféricos se deslizan unos respecto de otros en forma equivalente al mecanismo denominado "de deslizamiento de filamentos" para el acortamiento del músculo estriado. La molécula de dineína ciliar de un brazo de dineína (al igual que las dineínas citoplasmáticas) tiene cabezas globulares con actividad de ATPasa y una cola unida al microtúbulo A. El microtúbulo A se corresponde aquí con un orgánulo que se une a la cola de las dineínas citoplasmáticas, cuando éstas transportan orgánulos. Las cabezas de dineína se fijan cíclicamente a los sitios de unión sobre el microtúbulo B y así "migran" sobre su superficie, dado que la energía para la migración se obtiene por escisión de ATP. Parece que el mecanismo es similar al de los movimientos cíclicos de las cabezas de miosina a lo largo de un filamento de actina. Debido a la comunicación entre el microtúbulo A y el microtúbulo B mediante los conectores de nexina, no se produce un verdadero movimiento de deslizamiento, como ocurriría si los microtúbulos estuvieran libres; en cambio, los movimientos se transforman en una flexión del axonema y del cilio. La formación de los cilios, o ciliogénesis, tiene lugar a partir de un número equivalente de centríolos que cumplen la función de cuerpos basales. La cantidad necesaria de centríolos se genera sin intervención de un centríolo previo, alrededor de cuerpos densos denominados organizadores de procentríolos. Los nuevos centríolos migran a la parte luminal de la célula, donde se transforman en cuerpos basales desde los cuales crece el axonema por polimerización de las proteínas microtubulares. Cilios primarios En general todas las células eucariotas tienen en su superficie un único cilio corto inmóvil, denominado cilio primario o monocilio. A diferencia de los cinocilios "9 + 2" mencionados antes, estos cilios son inmóviles, dado que carecen de los dos microtúbulos centrales y los brazos de dineína, por 10 que se denominan cilios "9 + O". Varios receptores de importancia para la diferenciación celular están relacionados con los cilios primarios. Las células receptoras de la retina (conos y bastones) presentan formas muy especializadas. Las funciones relacionadas con los cilios primarios al parecer son sensoriales. Así los cilios primarios registran el flujo en los túbulos renales, y su incremento causa aumento de la entrada de iones calcio en las células. Flagelos Tienen una estructura interna que parece igual a la de los cilios, pero se diferencian en que sólo hay un flagelo por célula y mide 15-30 11m de longitud. Los más largos son la cola de los espermatozoides que, en el ser humano mide unos 55 11m de longitud. También los movimientos son diferentes de los de los cilios, puesto que uno ondulatorio recorre todo el flagelo. A pesar de la forma de movimiento distinta, la base molecular de los movimientos es igual que para los cilios. Renovación y regeneración de epitelios Los epitelios están expuestos en forma constante a acciones traumáticas. En especial para los epitelios que recubren la superficie externa del organismo y la superficie interna del tubo digestivo, con pérdida constante de células de estos epitelios. En las glándulas sebáceas cutáneas, las células forman parte del producto de secreción y se eliminan de este modo en el útero, una parte del endometrio se pierde durante la menstruación. Esta pérdida es compensada por medio de una regeneración fisiológica equivalente, que tiene como fundamento divisiones mitóticas de células epiteliales mas diferenciadas.
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