Célula intersticial de Cajal

Célula intersticial de Cajal
Detalles
Identificadores
latíncélulas intersticiales estimulantes [1]
MallaD056885
FMA86573
Terminología anatómica
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Las células intersticiales de Cajal (ICC) son células intersticiales que se encuentran en el tracto gastrointestinal . Existen diferentes tipos de ICC con diferentes funciones. Las ICC y otro tipo de células intersticiales, conocidas como células del receptor alfa del factor de crecimiento derivado de plaquetas (PDGFRα), están acopladas eléctricamente a las células musculares lisas a través de uniones en hendidura , que funcionan juntas como un sincitio funcional SIP . [2] Las células intersticiales mientéricas de Cajal (ICC-MY) sirven como células marcapasos que generan los eventos bioeléctricos conocidos como ondas lentas . [3] Las ondas lentas se conducen a las células musculares lisas y causan contracciones fásicas. [4] [5]

Una célula intersticial de Cajal aislada del plexo mientérico del intestino delgado de ratón cultivada en un cultivo celular primario.

La imagen de la derecha muestra una célula intersticial de Cajal aislada del plexo mientérico del intestino delgado de un ratón cultivada en un cultivo de células primarias. Este tipo de célula se puede caracterizar morfológicamente por tener un cuerpo celular pequeño, a menudo triangular o estrellado, con varios procesos largos que se ramifican en extensiones secundarias y terciarias; estos procesos a menudo entran en contacto con células musculares lisas. Tienen un comportamiento contráctil tanto en el cuerpo celular como en los procesos extendidos.

Embriología

Estas células derivan del mesodermo , [6] a diferencia de las neuronas entéricas que surgen de las células de la cresta neural.

Función

Las células intersticiales intramusculares de Cajal (ICC-IM) participan en la mediación de las respuestas a la neurotransmisión. [7] Todas las ICC del tracto gastrointestinal expresan canales de cloruro activados por calcio codificados por el gen ANO1 . Estos canales se activan mediante la liberación de calcio en las ICC y son importantes tanto para la actividad marcapasos de las ICC como para sus respuestas a los neurotransmisores. Una revisión reciente señaló que el carbacol aumenta la actividad de las ICC a través de este canal. [8] [9] Los ratones knock-out de ANO1 no producen ondas lentas y los inhibidores del canal ANO1 bloquean las ondas lentas. [8]

También se cree que las células ICC están presentes en otros tipos de tejidos musculares lisos, pero, con pocas excepciones, la función de estas células no se comprende bien y actualmente es un área de investigación activa .

Papel en la actividad de ondas lentas

Las células ICC actúan como marcapasos eléctricos y generan ondas eléctricas lentas espontáneas en el tracto gastrointestinal (GI). Las ondas eléctricas lentas se propagan desde las células ICC a las células musculares lisas y la despolarización resultante inicia la entrada y la contracción de iones de calcio . Las ondas lentas organizan las contracciones intestinales en contracciones fásicas que son la base de la peristalsis y la segmentación . [ cita médica requerida ]

Frecuencia de células marcapasos ICC

La frecuencia de la actividad del marcapasos ICC difiere en diferentes regiones del tracto gastrointestinal: [10]

Las células ICC también median la entrada neuronal de las neuronas motoras entéricas . Los animales que carecen de células ICC tienen respuestas muy reducidas al neurotransmisor acetilcolina , liberado por las neuronas motoras excitatorias, y al transmisor óxido nítrico , liberado por las neuronas motoras inhibidoras. Por lo tanto, la pérdida de células ICC en la enfermedad puede interrumpir el control neuronal normal de las contracciones gastrointestinales (GI) y conducir a trastornos GI funcionales, como el síndrome del intestino irritable . [ cita médica necesaria ]

Las células ICC también expresan mecanismos mecanosensibles que hacen que estas células respondan al estiramiento. El estiramiento de los músculos gastrointestinales puede afectar los potenciales de reposo de las células ICC y afectar la frecuencia de la actividad del marcapasos. El carbacol aumenta la actividad de las células ICC a través de la activación de ANO1 . [8] [9]

Las células nerviosas intercelulares también son fundamentales en la propagación de ondas eléctricas lentas. Las células nerviosas intercelulares forman una red a través de la cual se puede propagar la actividad de las ondas lentas. Si esta red se rompe, entonces dos regiones del músculo funcionarán de manera independiente. [ cita médica requerida ]

Patología

Se cree que los ICC son las células de las cuales surgen los tumores del estroma gastrointestinal (GIST). [11] Además, las anomalías en la red de ICC son una causa de pseudoobstrucción intestinal crónica . [12]

Epónimo

Las células intersticiales de Cajal reciben su nombre de Santiago Ramón y Cajal , [13] patólogo español y premio Nobel .

Véase también

Referencias

  1. ^ "Duodeno Dr. Jastrows EM-Atlas". Archivado desde el original el 3 de marzo de 2016 . Consultado el 27 de febrero de 2011 .
  2. ^ Song, NN; Xu, WX (25 de octubre de 2016). "[Significados fisiológicos y patofisiológicos del sincitio SIP de la unidad motora del músculo liso gastrointestinal]". Sheng li xue bao: [Acta Physiologica Sinica] . 68 (5): 621–627. PMID  27778026.
  3. ^ Thomsen, L.; Robinson, TL; Lee, JC; Farraway, LA; Hughes, MJ; Andrews, DW; Huizinga, JD (1 de julio de 1998). "Las células intersticiales de Cajal generan una corriente marcapasos rítmica". Nature Medicine . 4 (7): 848–851. doi :10.1038/nm0798-848. ISSN  1078-8956. PMID  9662380. S2CID  23987930.
  4. ^ Hennig GW, Spencer NJ, Jokela-Willis S, Bayguinov PO, Lee HT, Ritchie LA, Ward SM, Smith TK, Sanders KM (mayo de 2010). "ICC-MY coordina la actividad eléctrica y mecánica del músculo liso en el intestino delgado murino". Neurogastroenterol. Motil . 22 (5): e138–51. doi :10.1111/j.1365-2982.2009.01448.x. PMC 2856807 . PMID  20059699. 
  5. ^ Sanders K, Koh S, Ward S (2006). "Células intersticiales de Cajal como marcapasos en el tracto gastrointestinal". Annu Rev Physiol . 68 : 307–343. doi :10.1146/annurev.physiol.68.040504.094718. PMID  16460275.
  6. ^ Kursad Turksen (2006). Protocolos de células madre embrionarias: modelos de diferenciación. Humana Press. pp. 263–. ISBN 978-1-58829-784-6. Recuperado el 14 de abril de 2010 .
  7. ^ Kito Y (2011). "El papel funcional de las células intersticiales intramusculares de Cajal en el estómago". J Smooth Muscle Res . 47 (2): 47–53. doi : 10.1540/jsmr.47.47 . PMID  21757854.
  8. ^ abc Sanders KM, Zhu MH, Britton F, Koh SD, Ward SM (febrero de 2012). "Anoctaminas y excitabilidad del músculo liso gastrointestinal". Exp. Physiol . 97 (2): 200–206. doi :10.1113/expphysiol.2011.058248. PMC 3272164 . PMID  22002868. 
  9. ^ ab Zhu MH, Sung IK, Zheng H, Sung TS, Britton FC, O'Driscoll K, Koh SD, Sanders KM (septiembre de 2011). "Activación muscarínica de la corriente de Cl- activada por Ca2+ en las células intersticiales de Cajal". J. Physiol . 589 (Pt 18): 4565–82. doi :10.1113/jphysiol.2011.211094. PMC 3208225 . PMID  21768263. 
  10. ^ Pocock, Richards, Richards, Fisiología humana 4/ed, Oxford University Press, 2012. ISBN 978-0-19-957493-3 . p.581 
  11. ^ Miettinen M, Lasota J (2006). "Tumores del estroma gastrointestinal: revisión sobre morfología, patología molecular, pronóstico y diagnóstico diferencial". Arch Pathol Lab Med . 130 (10): 1466–78. doi :10.5858/2006-130-1466-GSTROM. ISSN  1543-2165. PMID  17090188.
  12. ^ De Giorgio R, Sarnelli G, Corinaldesi R, Stanghellini V (2004). "Avances en nuestra comprensión de la patología de la pseudoobstrucción intestinal crónica". Gut . 53 (11): 1549–1552. doi :10.1136/gut.2004.043968. PMC 1774265 . PMID  15479666. Texto completo
  13. ^ Sanders K, Ward S (2006). "Células intersticiales de Cajal: una nueva perspectiva sobre la función del músculo liso". J Physiol . 576 (Pt 3): 721–726. doi :10.1113/jphysiol.2006.115279. PMC 1890422 . PMID  16873406. 
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