- Introducción
- La
célula - Descubrimiento
- Teoría celular
- Células procariotas
- Células eucariotas
- Membrana Celular
- Núcleo
- Orgánulos
- Inclusiones
- Citoesqueleto
- Ciclo
celular - Meiosis
- Adaptaciones generales de las células,
muerte celular - Conclusión
- Bibliografía
Introducción
Una célula (del latín cellula, diminutivo
de cella, "hueco") es la unidad morfológica y funcional de
todo ser vivo. De hecho, la célula es el elemento de menor
tamaño que puede considerarse vivo. De este modo, puede
clasificarse a los organismos vivos según el número
de células que posean: si sólo tienen una, se les
denomina unicelulares (como pueden ser los protozoos o las
bacterias, organismos microscópicos); si poseen
más, se les llama pluricelulares. En estos últimos
el número de células es variable: de unos pocos
cientos, como en algunos nematodos, a cientos de billones, como
en el caso del ser humano. Las células suelen poseer un
tamaño de 10 &µm y una masa de 1 ng, si bien
existen células mucho mayores.
La teoría celular, propuesta en 1839 por Matthias
Jakob Schleiden y Theodor Schwann, postula que todos los
organismos están compuestos por células, y que
todas las células derivan de otras precedentes. De este
modo, todas las funciones vitales emanan de la maquinaria celular
y de la interacción entre células adyacentes;
además, la tenencia de la información
genética, base de la herencia, en su ADN permite la
transmisión de aquella de generación en
generación.
La aparición del primer organismo vivo sobre la
Tierra suele asociarse al nacimiento de la primera célula.
Si bien existen muchas hipótesis que especulan cómo
ocurrió, usualmente se describe que el proceso se
inició gracias a la transformación de
moléculas inorgánicas en orgánicas bajo unas
condiciones ambientales adecuadas; tras esto, dichas
biomoléculas se asociaron dando lugar a entes complejos
capaces de autorreplicarse. Existen posibles evidencias
fósiles de estructuras celulares en rocas datadas en torno
a 4 o 3,5 miles de millones de años (giga-años o
Ga.). Se han encontrado evidencias muy fuertes de formas de vida
unicelulares fosilizadas en microestructuras en rocas de
Australia Occidental, con una antigüedad de 3,4 Ga. Se
trataría de los fósiles de células
más antiguos encontrados hasta la fecha. Evidencias
adicionales muestran que su metabolismo sería anaerobio y
basado en el sulfuro.
Las primeras aproximaciones al estudio de la
célula surgieron en el siglo XVII; tras el desarrollo a
finales del siglo XVI de los primeros microscopios. Estos
permitieron realizar numerosas observaciones, que condujeron en
apenas doscientos años a un conocimiento
morfológico relativamente aceptable.
La
célula
Se define a la célula como la unidad
morfológica y funcional de todo ser vivo. De hecho, la
célula es el elemento de menor tamaño que puede
considerarse vivo. Como tal posee una membrana de
fosfolípidos con permeabilidad selectiva que mantiene un
medio interno altamente ordenado y diferenciado del medio externo
en cuanto a su composición, sujeta a control
homeostático, la cual consiste en biomoléculas y
algunos metales y electrolitos. La estructura se automantiene
activamente mediante el metabolismo, asegurándose la
coordinación de todos los elementos celulares y su
perpetuación por replicación a través de un
genoma codificado por ácidos nucleícos. La parte de
la biología que se ocupa de ella es la
citología.
Las células son los módulos
básicos de todos los tejidos y los órganos de los
seres humanos y de todos los otros organismos. Aparecieron hace
3500 millones de año.
Las células, como sistemas termodinámicos
complejos, poseen una serie de elementos estructurales y
funcionales comunes que posibilitan su supervivencia; no
obstante, los distintos tipos celulares presentan modificaciones
de estas características comunes que permiten su
especialización funcional y, por ello, la ganancia de
complejidad. De este modo, las células permanecen
altamente organizadas a costa de incrementar la entropía
del entorno, uno de los requisitos de la vida.
Descubrimiento
A continuación se enumera una breve
cronología de tales descubrimientos:
1665: Robert Hooke publicó los resultados de
sus observaciones sobre tejidos vegetales, como el corcho,
realizadas con un microscopio de 50 aumentos construido por
él mismo. Este investigador fue el primero que, al ver
en esos tejidos unidades que se repetían a modo de
celdillas de un panal, las bautizó como elementos de
repetición, «células» (del
latín cellulae, celdillas). Pero Hooke sólo
pudo observar células muertas por lo que no pudo
describir las estructuras de su interior.Década de 1670: Anton van Leeuwenhoek,
observó diversas células eucariotas (como
protozoos y espermatozoides) y procariotas
(bacterias).1745: John Needham describió la presencia de
«animálculos» o «infusorios»;
se trataba de organismos unicelulares. Dibujo de la
estructura del corcho observado por Robert Hooke bajo su
microscopio y tal como aparece publicado en
Micrographia.Década de 1830: Theodor Schwann
estudió la célula animal; junto con Matthias
Schleiden postularon que las células son las unidades
elementales en la formación de las plantas y animales,
y que son la base fundamental del proceso vital.1831: Robert Brown describió el núcleo
celular.1839: Purkinje observó el citoplasma
celular.1850: Rudolf Virchow postuló que todas las
células provienen de otras células.1857: Kölliker identificó las
mitocondrias.1860: Pasteur realizó multitud de estudios
sobre el metabolismo de levaduras y sobre la
asepsia.1880: August Weismann descubrió que las
células actuales comparten similitud estructural y
molecular con células de tiempos remotos.1931: Ernst Ruska construyó el primer
microscopio electrónico de transmisión en la
Universidad de Berlín. Cuatro años más
tarde, obtuvo un poder de resolución doble a la del
microscopio óptico.1981: Lynn Margulis publica su hipótesis
sobre la endosimbiosis serial, que explica el origen de la
célula eucariota.
Teoría
celular
En 1830 se disponía ya de microscopios con una
óptica más avanzada, lo que permitió a
investigadores Theodor Schwann y Matthias Schleiden definir los
postulados de la teoría celular, la cual afirma, entre
otras cosas:
Que la célula es una unidad
morfológica de todo ser vivo: es decir, que en los
seres vivos todo está formado por células o por
sus productos de secreción.Este primer postulado sería completado por
Rudolf Virchow con la afirmación Omnis cellula ex
cellula, la cual indica que toda célula deriva de una
célula precedente (biogénesis). En otras
palabras, este postulado constituye la refutación de
la teoría de generación espontánea o ex
novo, que hipotetizaba la posibilidad de que se generara vida
a partir de elementos inanimados.Un tercer postulado de la teoría celular
indica que las funciones vitales de los organismos ocurren
dentro de las células, o en su entorno inmediato, y
son controladas por sustancias que ellas secretan. Cada
célula es un sistema abierto, que intercambia materia
y energía con su medio. En una célula ocurren
todas las funciones vitales, de manera que basta una sola de
ellas para tener un ser vivo (que será un ser vivo
unicelular). Así pues, la célula es la unidad
fisiológica de la vida.Finalmente, el cuarto postulado de la teoría
celular expresa que cada célula contiene toda la
información hereditaria necesaria para el control de
su propio ciclo y del desarrollo y el funcionamiento de un
organismo de su especie, así como para la
transmisión de esa información a la siguiente
generación celular.
Características estructurales
- Individualidad: Todas las células están
rodeadas de una envoltura (que puede ser una bicapa
lipídica desnuda, en células animales; una
pared de polisacárido, en hongos y vegetales; una
membrana externa y otros elementos que definen una pared
compleja, en bacterias Gram negativas; una pared de
peptidoglicano, en bacterias Gram positivas; o una pared de
variada composición, en arqueas)8 que las separa y
comunica con el exterior, que controla los movimientos
celulares y que mantiene el potencial de membrana. - Contienen un medio interno acuoso, el citosol, que forma
la mayor parte del volumen celular y en el que están
inmersos los orgánulos celulares. - Poseen material genético en forma de ADN, el
material hereditario de los genes y que contiene las
instrucciones para el funcionamiento celular, así como
ARN, a fin de que el primero se exprese. - Tienen enzimas y otras proteínas, que sustentan,
junto con otras biomoléculas, un metabolismo
activo.
La existencia de polímeros como la
celulosa en la pared vegetal permite sustentar la
estructura celular empleando un armazón
externo.
Características funcionales
Las células vivas son un sistema bioquímico
complejo. Las características que permiten diferenciar las
células de los sistemas químicos no vivos son:
- Nutrición. Las células toman
sustancias del medio, las transforman de una forma a otra,
liberan energía y eliminan productos de desecho,
mediante el metabolismo. - Crecimiento y multiplicación. Las
células son capaces de dirigir su propia
síntesis. A consecuencia de los procesos
nutricionales, una célula crece y se divide, formando
dos células, en una célula idéntica a la
célula original, mediante la división
celular. - Diferenciación. Muchas células
pueden sufrir cambios de forma o función en un proceso
llamado diferenciación celular. Cuando una
célula se diferencia, se forman algunas sustancias o
estructuras que no estaban previamente formadas y otras que
lo estaban dejan de formarse. La diferenciación es a
menudo parte del ciclo celular en que las células
forman estructuras especializadas relacionadas con la
reproducción, la dispersión o la
supervivencia. - Señalización. Las células
responden a estímulos químicos y físicos
tanto del medio externo como de su interior y, en el caso de
células móviles, hacia determinados
estímulos ambientales o en dirección opuesta
mediante un proceso que se denomina quimiotaxis.
Además, frecuentemente las células pueden
interaccionar o comunicar con otras células,
generalmente por medio de señales o mensajeros
químicos, como hormonas, neurotransmisores, factores
de crecimiento en seres pluricelulares en complicados
procesos de comunicación celular y transducción
de señales. - Evolución. A diferencia de las estructuras
inanimadas, los organismos unicelulares y pluricelulares
evolucionan. Esto significa que hay cambios hereditarios (que
ocurren a baja frecuencia en todas las células de modo
regular) que pueden influir en la adaptación global de
la célula o del organismo superior de modo positivo o
negativo. El resultado de la evolución es la
selección de aquellos organismos mejor adaptados a
vivir en un medio particular.
.
Las enzimas, un tipo de
proteínas implicadas en el metabolismo celular
Tipos de células
1. Células procariotas
2. Células eucariotas
Células
procariotas:
Las células procariotas son pequeñas y
menos complejas que las eucariotas. Contienen ribosomas pero
carecen de sistemas de endomembranas (esto es, orgánulos
delimitados por membranas biológicas, como puede ser el
núcleo celular). Por ello poseen el material
genético en el citosol. Sin embargo, existen excepciones:
algunas bacterias fotosintéticas poseen sistemas de
membranas internos. También en el Filo Planctomycetes
existen organismos como Pirellula que rodean su material
genético mediante una membrana intracitoplasmática
y Gemmata obscuriglobus que lo rodea con doble membrana. Esta
última posee además otros compartimentos internos
de membrana, posiblemente conectados con la membrana externa del
nucleoide y con la membrana nuclear, que no posee
peptidoglucano.
Por lo general podría decirse que los procariotas
carecen de citoesqueleto. Sin embargo se ha observado que algunas
bacterias, como Bacillus subtilis, poseen proteínas tales
como MreB y mbl que actúan de un modo similar a la actina
y son importantes en la morfología celular. De gran
diversidad, los procariotas sustentan un metabolismo
extraordinariamente complejo, en algunos casos exclusivos de
ciertos taxa, como algunos grupos de bacterias, lo que incide en
su versatilidad ecológica. Los procariotas se clasifican,
según Carl Woese, en arqueas y bacterias.
Arqueas
Bacterias
Células
eucariotas
La célula eucariota posee compartimentos internos
delimitados por membranas. Entre éstos se encuentra el
núcleo, delimitado por una doble unidad de membrana, en
cuyo interior se encuentra el material genético o ADN que
contiene la información necesaria para que la
célula pueda llevar a cabo todas las tareas para su
supervivencia y reproducción. Entre el núcleo y la
membrana plasmática se encuentra el citosol, un gel acuoso
que contiene numerosas moléculas que intervienen en
funciones estructurales, metabólicas, en la homeostasis,
en la señalización. Cabe destacar los ribosomas
para la producción de proteínas, el citoesqueleto
para la organización interna de la célula y para su
movilidad, numerosos enzimas y cofactores para el metabolismo y
muchas otras moléculas más. En el citosol
también se encuentran los orgánulos, que son
compartimentos rodeados por membrana que llevan a cabo funciones
como la digestión, respiración,
fotosíntesis, metabolismo, transporte intracelular,
secreción, producción de energía,
almacenamiento, etcétera. Las mitocondrias, los
cloroplastos, los peroxisomas, los lisosomas, el retículo
endoplasmático, o las vacuolas, entre otros, son
orgánulos. El citoplasma es el citosol más los
orgánulos que contiene.
Estas se encuentras de manera tradicional dividida en
dos tipos células animal y vegetal.
Esquema de los principales componentes de
una célula animal. Esquema de los principales componentes de una
célula vegetal.
Diagrama de una célula animal,
a la izquierda (1. Nucléolo, 2. Núcleo,
3. Ribosoma, 4. Vesícula,
5. Retículo endoplasmático rugoso,
6. Aparato de Golgi,
7. Citoesqueleto (microtúbulos),
8. Retículo endoplasmático liso,
9. Mitocondria, 10. Vacuola, 11. Citoplasma,
12. Lisosoma. 13.Centríolos.).
Estructura de la célula
Membrana
Celular
No solo es el límite entre la célula o su
entorno sino que también media al contacto y al
intercambio entre el citoplasma de una célula y su medio
circundante a través de estructuras de transporte.
Las membranas celulares son estructuras muy importantes para
las células, ya que funcionan como una barrera entre los
componentes de la célula y el medio ambiente exterior. La
membrana celular no sólo es responsable de crear un muro
entre el interior y exterior de la célula, sino que
también debe actuar como un umbral a través del
cual las moléculas de selección pueden entrar y
salir de la celuda cuando sea necesario. La membrana celular es
lo que define a la célula y mantiene sus componentes por
separado a partir de células u organismos fuera. La
membrana celular está compuesta por una doble capa de
células de grasa llamado una bicapa lipídica en la
que las proteínas de membrana están integradas. La
estructura de la bicapa lipídica impide el libre paso de
la mayoría de las moléculas dentro y fuera de la
célula.
- a. Bicapa lipídica: La estructura de
la bicapa lipídica, explica su función como
barrera. Los lípidos son grasas, como el
petróleo, que son insolubles en agua. Hay dos
importantes regiones de un lípido que proporcionan la
estructura de la bicapa lipídica. Cada molécula
lipídica contiene una región
hidrofílica, también llamada región de
la cabeza polar, e hidrofóbicos, o región de la
cola no polar. La región hidrofílica se siente
atraído por las condiciones del agua acuosa, mientras
que la región hidrofóbica es repelido por estas
condiciones. Dado que una molécula lipídica
contiene regiones que son polares y no polares, se llaman
moléculas anfipáticas. La clase más
abundante de moléculas de lípidos en las
membranas celulares es el fosfolípido. Grupo de la
molécula de fosfolípidos en la cabeza polar
contiene un grupo fosfato. También tiene dos grupos no
polares de ácido graso de cadena como la cola. La cola
de ácido graso se compone de una cadena de carbonos e
hidrógenos. Cuenta con una torcedura en una de las
cadenas debido a su estructura de doble enlace. Otra
propiedad importante de la bicapa lipídica es su
fluidez, la cual permite que estas estructuras de movilidad
dentro de la bicapa lipídica. Esta fluidez es de
importancia biológica, que influyen en el transporte
de membrana. La fluidez depende tanto de la estructura
específica de las cadenas de ácidos grasos y la
temperatura (aumenta la fluidez a bajas temperaturas).
Estructuralmente, la bicapa lipídica es
asimétrica: la composición de lípidos y
proteínas en cada una de las dos capas es
diferente.
- b. Proteínas de la membrana:
Además de la bicapa lipídica, la membrana de la
célula también contiene una serie de
proteínas. Ya hemos mencionado la presencia de ciertas
proteínas en la membrana celular. Mientras que la
bicapa lipídica aporta la estructura de la membrana
celular, las proteínas de membrana permiten muchas de
las interacciones que ocurren entre las células. Como
ya comentamos en el apartado anterior , las proteínas
de membrana son libres de moverse dentro de la bicapa
lipídica, como resultado de su fluidez. Aunque esto es
cierto para la mayoría de las proteínas,
también puede limitarse a ciertas áreas de la
bicapa con las enzimas. Las proteínas de membrana
realizar diversas funciones, y esta diversidad se refleja en
los tipos muy diferentes de las proteínas asociadas
con la bicapa lipídica.
Clasificaciones de proteínas de membrana
Las proteínas se suele dividir en las clasificaciones
más pequeña de las proteínas integrales,
proteínas periféricas, proteínas y
lípidos de ruedas.
- Las proteínas integrales: Proteínas
integrales están incrustadas en la bicapa
lipídica. No se puede quitar fácilmente de la
membrana celular sin el uso de detergentes que destruyen la
bicapa lipídica. Proteínas integrales de flotar
libremente y no dentro de la bicapa, al igual que los
océanos en el mar. Además, las proteínas
integrales son generalmente proteínas transmembrana,
que se extiende a través de la bicapa lipídica
de manera que un contacto final en el interior de la
célula y los otros detalles del exterior. El tramo de
la proteína integral, en el interior
hidrofóbico de la bicapa es hidrofóbica,
compuesto por no-polar aminoácidos. Al igual que la
bicapa lipídica, los extremos expuestos de la
proteína integral son hidrófilas. Cuando una
proteína atraviesa la bicapa lipídica que
adopta una configuración de hélice alfa.
Proteínas transmembrana puede cruzar la bicapa
lipídica o varias veces. El primero se conoce como una
sola pasada las proteínas y la tarde como de
múltiples pasadas las proteínas. Como resultado
de su estructura, las proteínas transmembrana son la
única clase de proteínas que pueden realizar
funciones tanto dentro como fuera de la célula. - Las proteínas periféricas: Las
proteínas periféricas se unen a la parte
exterior de la bicapa lipídica. Son fácilmente
separables de la bicapa lipídica, pueden ser removidos
sin dañar la bicapa de ninguna manera. Las
proteínas periféricas son menos móviles
dentro de la bicapa lipídica. - Lípidos, proteínas Límite:
Lípidos, las proteínas se encuentran obligados
por completo dentro de los límites de la bicapa
lipídica.
- c. Cadena de oligosacáridos: muchas
proteínas de la membrana poseen cadenas de
oligosacaridos que sobresalen en el espacio extracelular. Si
la porción de carbohidrato de la molécula es
menos que la porción proteica la molécula se
designa glucoproteína; si la porción de
carbohidrato es mayor que la proteína de la
molécula se designa proteoglucano. Los
oligosacáridos son moléculas constituidas por
la unión de dos a nueve monosacáridos
cíclicos, mediante enlaces de tipo glucosídico.
El enlace glucosídico es un enlace covalente que se
establece entre grupos alcohol de dos monosacáridos,
con desprendimiento de una molécula de agua.
d. Diferenciaciones de la superficie
celular: Es muy frecuente que la superficie de las
células epiteliales, este modificada para
desempeñar funciones especializadas. Estas
modificaciones obedecen a 2 razones fundamentales:1.- La
principal adaptación es la derivada de la necesidad de
aumentar la superficie, que en diferentes tipos celulares se
traduce en la presencia de microvellosidades, pliegues
basales y placas de membrana.2.- La necesidad de mover
sustancias por encima de la superficie se consigue gracias a
la existencia de proyecciones celulares móviles,
denominadas cilios.
Microvellosidades: Son proyecciones
digitiformes de la superficie celular, aunque en la
mayoría de los epitelios se pueden observar
pequeñas vellosidades, estando muy desarrolladas en
células con funciones o especializaciones absorbentes
del intestino delgado. Las formas se mantienen gracias a la
existencia de un haz central de filamentos de actina que
recorre cada vellosidad y que además están
fijados a la corteza de actina. En las células
epiteliales del intestino delgado, este haz central,
también se encuentra fijado a la red de actina de las
uniones adherentes que se establecen entre las células
adyacentes. La membrana celular que recubre las
microvellosidades contiene glicoproteinas y enzimas
específicas de la superficie celular, implicadas en
los procesos de absorción. Dicha membrana se observa
al M.E como una cubierta borrosa.Los estereocilios: son variaciones de las
microvellosidades, pero mucho más largas, y a pesar de
su nombre no tienen nada que ver con los cilios. Se
encuentran en células epiteliales que revisten los
epidídimos y son los sensores de las células
ciliadas cocleares.pliegues basales: Son invaginaciones
profundas de la superficie basal de las células. Son
especialmente prominentes en células implicadas en el
transporte de fluidos o iones y con gran frecuencia
están asociados con altas concentraciones de
mitocondrias, que son las encargadas de proporcionar
energía para dicho transporte. La presencia de
pliegues basales y mitocondrias confiere un aspecto estriado
al citoplasma basal dando lugar al termino de clas
epiteliales estriadas.placas basales: Son zonas rígidas de
la membrana apical que sólo se observan en el tracto
urinario. Pueden quedar replegadas en el interior de la
célula cuando la vejiga urinaria está
vacía y desplegarse para incrementar la superficie
luminal de la célula, cuando esta está
llena.Cilios: Son proyecciones en forma de pelos de
0.25 micras de diámetro que se observan en la
superficie de ciertas células especializadas y cuya
función es la de impulsar fluidos sobre la superficie
celular o la de conferir movilidad a la célula. Cada
cilio es una extensión sumamente especializada del
citoesqueleto y está compuesta por una estructura
organizada de microtúbulos (axonema). Estos
microtúbulos están asociados a otras
proteínas para producir un movimiento de los
filamentos que precisa de energía y cuyo resultado es
de batir de un lado para otro. Los túbulos forman 9
dobletes externos o periféricos y poseen unos brazos
de dineina que dispuestos cada 24 nm, interaccionan con los
dobletes adyacentes, para generar el movimiento ondulante del
cilio. Otra proteína, la nexina, establece enlaces mas
espaciados (86 nm) entre los microtúbulos,
estabilizandolos en su posición.De cada uno de los 9
dobletes externos, surgen a intervalos de 29 nm, unas
estructuras a modo de radios, que se proyectan hacia el par
central de túbulos. Las proyecciones de la vaina
central se encuentran cada 14 nm, y se cree que están
implicados en la regulación del patrón de
batido ciliar.
- e. Mecanismos de endocitosis: La
incorporación de sustancias externas por parte de las
células animales es esencial para su supervivencia
puesto que son heterótrofas. Ya vimos que algunas
moléculas salvan la barrera que supone la membrana
plasmática mediante difusión o a través
de canales, mediante transportadores o por bombas (Transporte
a través de membrana). Sin embargo, hay una manera de
incorporar grandes cantidades de moléculas al interior
de la célula de una sola vez: endocitosis o
incorporación de moléculas englobadas en
vesículas. De la misma manera que hay un viaje de ida
y fusión de vesículas con la membrana
plasmática existe un proceso de formación de
vesículas en la membrana plasmática, las cuales
se fusionan posteriormente con compartimentos internos,
principalmente con los endosomas. En esta
incorporación masiva, las moléculas
extracelulares pueden entrar al interior de la
vesícula de forma inespecífica, en
solución, o de forma específica unidas a
receptores de membrana. El término pinocitosis se
refiere a este tipo de endocitosis inespecífica de
moléculas disueltas. Agrupados asi:
Vesículas recubiertas de clatrina: Es el
principal mecanismo por el que se incorporan proteínas
integrales y lípidos de la membrana plasmática,
así como macromoléculas extracelulares que
generalmente no exceden los 156 nm, incluyendo algunos virus.
Caveolas. Se describieron hace unos 50 años por
P. Palade gracias imágenes de microscopía
electrónica. Son unos pequeñas invaginaciones
en la membrana plasmática (45-80 nm) presentes en la
mayoría de las células eucariotas que
posteriormente se transforman en vesículas. Su
membrana se caracteriza por poseer una proteína
llamada caveolina, además de proteínas
periféricas ancladas a glicosilfosfatidil-inositoles,
esfingolípidos (esfingomielina y
glicoesfingolípidos) y colesterol. La propia
existencia de caveolina hace que las células formen
caveolas. Hay de 100 a 200 moléculas de caveolina por
caveola y existen diferentes tipos en una sola caveola.
Macropinocitosis. Es un proceso mediante el cual se
incorporan grandes cantidades de fluido extracelular. En la
superficie celular se crean evaginaciones a modo de ola cuyo
frente cae sobre la membrana plasmática y se fusiona
con ella formando una gran vesícula interna o
macropinosoma. Fagocitosis. Es un tipo especial de
endocitosis que consiste en la incorporación de
partículas de gran tamaño como son bacterias,
restos celulares o virus. Este mecanismo lo llevan a cabo
células especializadas como son los macrófagos,
neutrófilos y las células dendríticas.
Un ejemplo claro son los macrófagos que fagocitan a
los complejos formados por inmunoglobulinas unidas a otras
partículas que pueden ser virus o bacterias.
También son los encargados de eliminar miles de
glóbulos rojos al día. Los protozoos utilizan
este mecanismo para alimentarse.
- f. Moléculas de adhesión celular y
contactos celulares: Las moléculas de
adhesión son receptores funcionales que se expresan en
la membrana celular y participan activamente en
múltiples fenómenos fisiológicos y
patológicos, como son: la organización de las
células animales durante el desarrollo embrionario
mediante su diferenciación, migración y
localización en órganos y tejidos; en los
fenómenos de la hemostasia, como la agregación
plaquetaria y la formación de trombos; en la
reparación tisular y la cicatrización de las
heridas; en la diseminación tumoral o
metástasis, y desempeñan un papel fundamental
en la migración y activación de los leucocitos
en la inmunovigilancia, en el desarrollo de la respuesta
inflamatoria y de los mecanismos que intervienen en la
respuesta inmune celular. La característica
fundamental de estos receptores es la capacidad de transducir
señales al interior de la célula y modular
cascadas de señales inducidas por diferentes factores
de crecimiento. El conocimiento de la regulación de la
expresión de estas, su estado de activación en
la superficie celular, la distribución celular y
tisular y sus posibles interacciones, son de crucial
importancia en la comprensión de los mecanismos de
acción involucrados en el funcionamiento de las
células que participan en la defensa
inmunológica. Las moléculas de adhesión
son receptores celulares funcionales cuya
característica principal es la capacidad de transducir
señales al interior de las células en su
interacción con sus ligandos o contrarreceptores,
desencadenando diferentes eventos funcionales celulares como
la expresión génica, cambios fenotípicos
de inducción y/o sobreexpresión de determinadas
moléculas en la membrana celular, y por lo tanto,
cambios en el estado de activación de la
célula. También estímulos externos como
la acción de las citocinas o la estimulación
antigénica pueden provocar cambios
intracitoplasmáticos que provoquen estos cambios
fenotípicos y la activación celular.
Características de algunas
moléculas de la superfamilia de las
inmunoglobulinas
Designación | Otras designaciones | Principales ligandos | Células que las | |||
ICAM-1 | CD54 | LFA-1, Mac-1 | Linfocitos, macrófagos, | |||
ICAM-2 | CD102 | LFA-1 | Células endoteliales no | |||
ICAM-3 | CD50 | LFA-1, a D b 2 | Células derivadas de la | |||
PECAM-1 | CD31 | PECAM-1
| Monocitos, neutrófilos, | |||
VCAM-1 | CD106 | VLA-4, a 4 b 7 | Células endoteliales |
La extravasación del linfocito en el ganglio
linfático ocurre selectivamente al nivel de las
vénulas poscapilares endoteliales altas (HEV) presentes en
las mucosas del tejido linfoide (igualmente ocurre en las placas
de Peyer en el intestino). El desarrollo de estas es una
consecuencia de la activación de los linfocitos T y la
producción de citocinas como el interferón g. La
principal característica de esta extravasación, es
la mayor adhesividad del linfocito circulante al endotelio alto
durante varios segundos, a diferencia del aplanado, al que solo
se asocian durante la fracción de un segundo. La baja
afinidad de adhesión hace que por la fuerza del flujo
sanguíneo, los linfocitos se separen del endotelio, aunque
una pequeña parte pueden adherirse firmemente y a
través de las células endoteliales penetren al
estroma del ganglio linfático. Esta firme adhesión
es posible por la interacción de la L-selectina expresada
en los linfocitos T vírgenes con la molécula CD34,
proteoglicano sobre las células endoteliales, y con la
molécula MadCAM-1 expresada en la mucosa intestinal. Si
las células T no interaccionan con el antígeno
específico en los ganglios linfáticos, estas salen
por los vasos linfáticos eferentes, continúan su
recirculación linfática y regresan a la sangre a
través del conducto torácico. En el intestino, el
tiempo de unión de las células T es más
prolongado, lo que provoca que el 50 % de estas penetren en la
mucosa.
La inflamación es una compleja serie de
reacciones homeostáticas que involucra a los mecanismos
inmunológicos humorales y celulares para proteger al
organismo. Si esta reacción resulta exagerada o
crónica, no cumple su función, y ocurren cambios
patológicos.
Se caracteriza por una reacción vascular inicial
a un estímulo localizado (reconocimiento
antigénico) con liberación de mediadores
vasoactivos, una reacción celular de reclutamiento de
células inflamatorias (leucocitos inmunocompetentes) que
depende de la adhesión leucocitaria, y una reacción
tisular en la que los leucocitos liberan mediadores
inflamatorios, provocando los efectos deseados
(eliminación del antígeno) o no (destrucción
tisular).
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