Especializaciones y Modificaciones Epiteliales

Las células epiteliales modifican con frecuencia su superficie apical para adaptarse a tareas especializadas. Las microvellosidades expanden enormemente el área de superficie para la absorción, los cilios móviles desplazan fluidos y partículas a través de la superficie, y los estereocilios (microvellosidades muy largas) cumplen funciones sensoriales y de absorción. Junto con el glicocálix de la superficie, estas especializaciones apicales adaptan una célula epitelial básica a las demandas particulares de su ubicación.

Definition

Las especializaciones epiteliales son modificaciones estructurales de las células epiteliales —principalmente proyecciones de la superficie apical como microvellosidades, cilios y estereocilios, junto con el glicocálix de la superficie— que adaptan la célula para la absorción, el transporte superficial o la función sensorial.

Scope

El tema abarca las principales especializaciones de la superficie apical de los epitelios —microvellosidades y el borde en cepillo, cilios móviles, estereocilios y el glicocálix— describiendo su estructura y las funciones que sustentan. Es una referencia descriptiva de histología y biología celular y no proporciona instrucciones clínicas.

Core questions

• ¿Qué especializaciones apicales forman las células epiteliales y para qué sirve cada una?
• ¿En qué se diferencian las microvellosidades de los cilios y de los estereocilios en estructura y función?
• ¿Cómo mueven los cilios móviles el fluido a través de una superficie epitelial?
• ¿Qué es el borde en cepillo y por qué es importante para la absorción?

Key concepts

• Microvellosidades y el borde en cepillo (núcleo de actina, absorción)
• Cilios móviles (axonema, transporte de fluidos y moco)
• Estereocilios (microvellosidades largas; funciones sensoriales y de absorción)
• Glicocálix
• Polaridad apicobasal que dirige la especialización de la superficie
• Amplificación del área de superficie
• Batido ciliar coordinado

Mechanisms

Las especializaciones apicales surgen porque la polaridad epitelial las confina a la superficie libre. Las microvellosidades son proyecciones en forma de dedo sostenidas por haces de filamentos de actina; densamente empaquetadas, forman el borde en cepillo (estriado) que amplifica el área de superficie para la absorción en tejidos como el intestino y el túbulo renal. Los cilios móviles contienen un axonema basado en microtúbulos cuyo batido coordinado barre el fluido y el moco suprayacentes a lo largo de la superficie, como en los tractos respiratorio y reproductivo; los defectos estructurales en el axonema deterioran este transporte y subyacen a las ciliopatías (Fliegauf et al., 2007). Los estereocilios son microvellosidades inusualmente largas, basadas en actina, que se encuentran en sitios como el epidídimo y las células ciliadas sensoriales del oído interno. Estas funciones superficiales operan por encima del complejo de unión apical que mantiene la polaridad que las confina (Anderson y Van Itallie, 2009).

Clinical relevance

La pérdida o el mal funcionamiento de las especializaciones apicales pueden deteriorar la absorción o la depuración de la superficie, y los defectos ciliares heredados producen patrones clínicos reconocibles. Dichas relaciones se resumen como base para comprender la función epitelial y no se ofrecen como consejo diagnóstico o de tratamiento.

Evidence & guidelines

La estructura y función de las especializaciones epiteliales apicales están bien establecidas mediante microscopía electrónica y biología celular y se presentan de manera consistente en las referencias estándar (Mescher, 2018; Ross y Pawlina, 2020), con mecanismos ciliares extraídos de la literatura molecular (Fliegauf et al., 2007).

History

La microscopía óptica reconoció características como el borde en cepillo y las superficies ciliadas mucho antes de que se comprendiera su base; la microscopía electrónica reveló luego los núcleos de actina de las microvellosidades y los estereocilios y el axonema de microtúbulos de los cilios. La genética molecular conectó más tarde componentes axonémicos específicos con la función ciliar y con las ciliopatías, vinculando las descripciones superficiales clásicas con el mecanismo.

Key figures

• Heymut Omran
• Manfred Fliegauf

Seminal works

• fliegauf-2007

Frequently asked questions

¿Cuál es la diferencia entre microvellosidades, cilios y estereocilios?

Las microvellosidades son proyecciones cortas, sostenidas por actina, que aumentan el área de superficie de absorción; los cilios son más largos, basados en microtúbulos y (cuando son móviles) baten para mover el fluido de la superficie; los estereocilios son microvellosidades muy largas con un núcleo de actina que cumplen funciones de absorción o sensoriales y, a pesar del nombre, no son cilios verdaderos.

¿Qué es el borde en cepillo?

El borde en cepillo (o borde estriado) es la capa densa de microvellosidades en la superficie apical de las células absortivas, como las del intestino delgado y el túbulo proximal renal, que aumenta considerablemente el área de superficie disponible para la absorción.