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Epitelios: Estructuras Vivas de Revestimiento y Absorción/Secreción - Prof. Page, Apuntes de Biología Celular

Los epitelios son estructuras vivas que desempeñan funciones de revestimiento, absorción y secreción. Se encuentran en la superficie de los órganos y tejidos, y están compuestos por células que se nutren de una lámina propia, una forma de tejido conjuntivo. Las células epiteliales están unidas entre sí por diferentes tipos de uniones, como desmosomas en banda y laterales, y se encuentran cubiertas por una lámina basal. Existen cuatro tipos principales de epitelios: desmosomal en banda, lateral, simple cúbico, simple plano y estratificado. Los epitelios desempeñan diversas funciones, como la absorción de líquidos, la secreción de sustancias y la protección contra agentes físicos y químicos.

Tipo: Apuntes

2012/2013

Subido el 14/12/2013

mariafg94
mariafg94 🇪🇸

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EPITELIOS
Los epitelios son estructuras de revestimiento/recubrimiento, y también estructuras de absorción y secreción
(expulsión de sustancias producidas por el organismo hacia el exterior o interior del mismo). Se encuentran
recubriendo la piel, el intestino o glándulas.
Características de los epitelios
Ha de ser una superficie continua en la que las células estén íntimamente relacionadas entre sí y entre las
cuales no haya prácticamente espació alguno.
Actúan de frontera entre el interior y el exterior, mediando la absorción y excreción.
Los epitelios están sometidos a la fricción, lo que implica que se dañe y se desprendan las células. Sin
embargo, estas se regeneran muy rápidamente ya que tienen una alta tasa de proliferación celular.
No están irrigados, es decir, no hay vasos sanguíneos ellos.
Sus células se nutren a partir de un tejido conjuntivo sobre el que se apoyan que se denomina lámina propia.
Por él circulan los vasos sanguíneos. Los nutrientes salen del conjuntivo y entran por difusión al epitelio.
Se originan a partir de cualquiera de las capas embrionarias: ectodermo (piel y glándulas asociadas),
endodermo (tubo digestivo y glándulas asociadas) y mesodermo (estructuras epiteliales: vasos sanguíneos y
riñones).
Características de las células epiteliales
1. Adhesión: están firmemente unidas unas a otras por mecanismos de adhesión celular entre ellas mismas o
con la lámina basal, prácticamente sin dejar espacio alguno.
Las uniones se dividen en tres tipos:
Ocluyente: separación efectiva entre el medio externo y el interno. Sellan el espacio entre 2 células,
evitando el paso de sustancias de una a otra, e intervienen proteínas como la claudina o la ocludina. Ésta
unión permite el anclaje a filamentos de actina y también cumplen la función de adhesión pero nunca tan
fuerte como las uniones adherentes.
La permeabilidad de la membrana es proporcional a la cantidad del número de hileras, obligando a que el
intercambio se lleve a cabo a través de la célula. Se pueden regular para cambiar la permeabilidad, permitiendo
el paso de algunos iones.
Algunas bacterias y virus son capaces de inhibir estas uniones. El patógeno entra, rompe la estructura y sale
H2O, Na+ y otras sustancias, dando lugar a la diarrea.
Adherente: tienen la función de mantener firmemente asociadas las células vecinas para evitar rotura. Están
asociadas a proteínas de membrana y al citoesqueleto, lo que aporta resistencia mecánica. Se establece una
estructura continúa de gran resistencia a la tracción entre proteínas de distintas células.
Hay 4 tipos:
- Desmosoma en banda: interviene cadherina y anclan filamentos de actina (célula-célula).
- Desmosoma puntual: interviene cadherina y anclan filamentos intermedios (célula-célula).
- Contacto focal: interviene integrina y anclan filamentos de actina (célula-MEC).
- Hemidesmosomas: interviene integrina y anclan filamentos de queratinas (célula-MEC).
Comunicante o GAP: constituidas por los conexones, que permiten el paso de iones, mensajeros como el
AMPc, aa y nucleótidos. Permiten el acoplamiento fisiológico de las células vecinas y se abren y cierran de
manera regulada.
Todas las uniones forman el complejo de unión.
2. Polaridad: no son iguales en todas las partes de la célula, si no que están especializadas. Hay 2 polos:
Apical: en ella existen 3 tipos de diferenciaciones.
a. Microvellosidades: repliegues o proyecciones de la membrana plasmática que son delgadas, alargadas,
digitiformes (con forma de dedo) y de tamaño aproximado a un micrón. En su interior presentan
filamentos de actina, que se organizan en haces paralelos y permanecen unidos o entrecruzados entre
ellos por proteínas como villina y fimbrina (proteínas formadoras de haces). Donde termina la
microvellosidad se extienden los filamentos de actina y empiezan a interaccionar con las proteínas de los
desmosomas en banda y con otra proteína llamada filamina que da lugar a un entramado de filamentos
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EPITELIOS

Los epitelios son estructuras de revestimiento/recubrimiento, y también estructuras de absorción y secreción (expulsión de sustancias producidas por el organismo hacia el exterior o interior del mismo). Se encuentran recubriendo la piel, el intestino o glándulas.

Características de los epitelios

  • Ha de ser una superficie continua en la que las células estén íntimamente relacionadas entre sí y entre las cuales no haya prácticamente espació alguno.
  • Actúan de frontera entre el interior y el exterior, mediando la absorción y excreción.
  • Los epitelios están sometidos a la fricción, lo que implica que se dañe y se desprendan las células. Sin embargo, estas se regeneran muy rápidamente ya que tienen una alta tasa de proliferación celular.
  • No están irrigados, es decir, no hay vasos sanguíneos ellos.
  • Sus células se nutren a partir de un tejido conjuntivo sobre el que se apoyan que se denomina lámina propia. Por él circulan los vasos sanguíneos. Los nutrientes salen del conjuntivo y entran por difusión al epitelio.
  • Se originan a partir de cualquiera de las capas embrionarias: ectodermo (piel y glándulas asociadas), endodermo (tubo digestivo y glándulas asociadas) y mesodermo (estructuras epiteliales: vasos sanguíneos y riñones).

Características de las células epiteliales

1. Adhesión: están firmemente unidas unas a otras por mecanismos de adhesión celular entre ellas mismas o

con la lámina basal, prácticamente sin dejar espacio alguno.

Las uniones se dividen en tres tipos:

  • Ocluyente: separación efectiva entre el medio externo y el interno. Sellan el espacio entre 2 células, evitando el paso de sustancias de una a otra, e intervienen proteínas como la claudina o la ocludina. Ésta unión permite el anclaje a filamentos de actina y también cumplen la función de adhesión pero nunca tan fuerte como las uniones adherentes. La permeabilidad de la membrana es proporcional a la cantidad del número de hileras, obligando a que el intercambio se lleve a cabo a través de la célula. Se pueden regular para cambiar la permeabilidad, permitiendo el paso de algunos iones. Algunas bacterias y virus son capaces de inhibir estas uniones. El patógeno entra, rompe la estructura y sale H2O, Na+ y otras sustancias, dando lugar a la diarrea.
  • Adherente : tienen la función de mantener firmemente asociadas las células vecinas para evitar rotura. Están asociadas a proteínas de membrana y al citoesqueleto, lo que aporta resistencia mecánica. Se establece una estructura continúa de gran resistencia a la tracción entre proteínas de distintas células. Hay 4 tipos:
  • Desmosoma en banda: interviene cadherina y anclan filamentos de actina (célula-célula).
  • Desmosoma puntual: interviene cadherina y anclan filamentos intermedios (célula-célula).
  • Contacto focal: interviene integrina y anclan filamentos de actina (célula-MEC).
  • Hemidesmosomas: interviene integrina y anclan filamentos de queratinas (célula-MEC).
  • Comunicante o GAP : constituidas por los conexones, que permiten el paso de iones, mensajeros como el AMPc, aa y nucleótidos. Permiten el acoplamiento fisiológico de las células vecinas y se abren y cierran de manera regulada.

Todas las uniones forman el complejo de unión.

2. Polaridad: no son iguales en todas las partes de la célula, si no que están especializadas. Hay 2 polos:

  • Apical : en ella existen 3 tipos de diferenciaciones.

a. Microvellosidades: repliegues o proyecciones de la membrana plasmática que son delgadas, alargadas,

digitiformes (con forma de dedo) y de tamaño aproximado a un micrón. En su interior presentan filamentos de actina, que se organizan en haces paralelos y permanecen unidos o entrecruzados entre ellos por proteínas como villina y fimbrina (proteínas formadoras de haces). Donde termina la microvellosidad se extienden los filamentos de actina y empiezan a interaccionar con las proteínas de los desmosomas en banda y con otra proteína llamada filamina que da lugar a un entramado de filamentos

de actina que se denomina red terminal. Además se encuentran otras proteínas asociadas como la miosina I, que también puede aparecer en la red terminal, y cuya función es aumentar la superficie de absorción. Las microvellosidades aparecen en epitelios que llevan a cabo funciones de absorción, como el del intestino y algunos del riñón.

b. Estereocilios: microvellosidades mucho más largas que pueden llegar a medir 10, 20 ó 30 micrometros.

También están constituidos por microfilamentos de actina, que forman haces y están entrelazados por proteínas como la fimbrina. Entre ellos puede haber puentes de conexión. Su función es básicamente la misma, es decir, la absorción. Están presentes en epitelios que recubren el epidídimo (parte de los conductos a través de los cuales pasan los espermatozoides antes de salir al exterior). Absorben el agua para que la disolución sea más concentrada. Algunos tienen otras funciones en células del oído, donde su función es sensorial. En ellos hay canales dependientes de tensión mecánica que producen una despolarización, con la consecuente transmisión del impulso nervioso.

c. Cilios y flagelos: proyecciones de la membrana plasmática más largas que las microvellosidades cuya

diferencia más notable es que en su interior están constituidos por microtubúlos. Su estructura consta de un cuerpo basal (9 tripletes sin un par central) y un axonema (9 dobletes y un par central). Cada doblete esta unido al siguiente por una proteína llamada nexina y tienen proteínas en forma de brazos llamadas dineínas. Son estructuras móviles que se diferencian entre ellos por su longitud (cilio: 20- micrómetros; flagelo: 100-200 micrómetros) y por el movimiento que llevan a cabo. Los flagelos sólo aparecen en los espermatozoides mientras que los cilios son más abundantes y aparecen en: aparato respiratorio (sirven para mover el moco, para que no se seque la superficie y para captar agentes patógenos) y la trompa uterina (sirven para mover el oocito y el cigoto hacia el útero).

  • Lateral : sus diferenciaciones son las interdigitaciones, repliegues laterales de la célula que se acoplan con repliegues de la célula vecina que siguen la misma trayectoria. Su función principal es aumentar la superficie de contacto con la célula vecina, reforzando mucho más la unión mecánica.
  • Basal (excreción):

a. Hemidesmosomas y contactos focales

b. Invaginaciones de la membrana: su función principal es aumentar la superficie celular para aumentar

así la superficie de absorción. Aparecen en epitelios que llevan a cabo absorción de líquidos en la porción basal y puntualmente en el epitelio del riñón. Aparecen asociadas a mitocondrias que aportan energía para llevar a cabo la absorción.

c. Lámina basal: tipo especializado de MEC producido por las células epiteliales que marca el límite del

epitelio. Se sitúa entre el epitelio y el tejido conjuntivo, sobre el que se apoya. Sus componentes moleculares son principalmente:

  • Colágeno IV: forma redes y no fibras. Su estructura molecular se basa en una sucesión de pasos en los que se van formando estructuras cada vez más complejas. Es un monómero con una región globular en uno de sus extremos. La asociación helicoidal de 3 monómeros constituye un protómero. La unión de 2 protómeros da lugar a un dímero, y la unión de 4 protómeros forma un tetrámero.
  • Laminina: es un trímero que tiene distintos sitios de unión para distintas proteínas, constituyendo una proteína puente entre diferentes moléculas. Interacciona con las proteínas transmembrana de las uniones intercelulares y a su vez con colágeno, nidógeno y perlecano, formando así una malla de proteínas.
  • Fibronectina
  • Nidógeno (entactina)
  • Perlecano (proteoglucano)

La lámina basal es un entramado reticular, es decir, tiene una estructura reticular ya que el colágeno es un formador de redes y no de fibras (característica muy importante). El entramado reticular se mezcla con los proteoglucanos y con otras proteínas para formar una red altamente resistente a la tracción que va a absorber una gran cantidad de agua debido a la gran cantidad de azúcares presentes (las proteínas están intensamente glicosiladas).

El principal componente que interacciona con las integrinas es la laminina. Junto con la laminina interaccionan también el perlecano, el nidógeno y el colágeno IV.

Número de capas

  1. Simples: sólo hay una capa. Todas las células están en contacto con la lámina basal y con la luz del epitelio.
  2. Estratificados: más de una capa. Hay células que no están en contacto con la lámina basal.
  3. Pseudoestratificados: tienen una capa pero al MO parece que tienen más. Hay células que no llegan a contactar con la superficie del epitelio, dando la impresión de que hay más capas de células.

Forma de las células

  1. Planos: mucho más bajas que anchas
  2. Cúbicos: tiene aproximadamente la misma altura que anchura.
  3. Cilíndricas: mucho más largas que anchas.

Según las combinaciones existentes se obtienen distintos tipos de epitelios.

A) Epitelio simple plano: una única capa de células planas. Aparece en los vasos sanguíneos (se denomina endotelio), que son tubos por los que circula la sangre y que están formados por células muy aplanadas y unidas estrechamente unas a otras. La pared de estos tubos ha de ser muy delgada para que el intercambio de sustancias sea lo más efectivo posible. Hay otros, que son los que tapizan la superficie de la cavidad abdominal, en la parte interna (mesotelio), o el asa de Henle en la nefrona del riñón.

B) Epitelio cúbico simple: una única capa de células cúbicas. Aparece en la nefrona del riñón (en el túbulo contorneado proximal y en el distal). También aparecen en algunas glándulas formando la parte inicial de los conductos por los que sale el producto de secreción.

C) Epitelio cilíndrico simple: una única capa de células cilíndricas. Aparecen en el epitelio del intestino, en el estómago y en la trompa uterina.

D) Epitelio pseudoestratificado: en los mamíferos sólo es de tipo cilíndrico. Aparecen en las vías conductoras del aparato respiratorio (tráquea, bronquios y fosas nasales), y en el epidídimo, donde se absorbe gran cantidad de líquido.

Los epitelios estratificados los clasificamos de acuerdo al tipo de células de la última capa del epitelio.

E) Plano estratificado: con varias capas de células planas. Sólo una está en contacto con la lámina basal y sólo una está en contacto con la luz del órgano que revisten. En estos epitelios aparecen una serie de capas celulares que se diferencian bastante tanto funcionalmente como morfológicamente. Aparecen principalmente en el esófago y en la epidermis. Es un epitelio muy bien estratificado en el que encontraremos de abajo hacia arriba:

  1. Lámina basal
  2. Estrato basal o germinativo: formado por células más o menos cubicas, a veces cilíndricas, y generalmente muy poco diferenciadas. Su función principal es proveer células a las capas superiores del epitelio. Están unidas entre sí por uniones adherentes.
  3. Estrato espinoso: formado por varias capas de células más o menos poligonales de un tamaño intermedio y con un núcleo bastante claro. Son las primeras células que empiezan a diferenciar de dentro del epitelio. Su característica principal es morfológica: hay gran cantidad de desmosomas entre las células del estrato que las mantienen fuertemente adheridas, lo que le da un aspecto espinoso.
  4. Estrato granuloso: las células aparecen bastante más aplanadas, al igual que su núcleo. Estas células se empiezan a producir una gran acumulación de filamentos de queratinas en el citoplasma y también de gránulos. Los gránulos se considera que están constituidos por una sustancia llamada queratohialina, y uno de sus componentes principales son proteínas encargadas de entrecruzar los filamentos de queratina, como por ejemplo la filagrina. Además aparecen otro tipo de sustancias en una gránulos que se llaman cuerpos laminares, que contienen principalmente sustancias lipídicas, que son las responsables, junto con otras sustancias, de generar la barrera de impermeabilización.
  5. Estrato córneo: formado por células planas que son mayormente células muertas que prácticamente han rellenado su citoplasma con filamentos de queratina que están firmemente cruzados entre sí. En un proceso de diferenciación sufren la apoptosis y mueren. Estas células se van descamando en la parte externa producto de la fricción, y nuevas células de los estratos más bajos van regenerando dichas células, por ello se dividen constantemente. La queratinización depende de la fricción a la que esté sometido. En el esófago de los humanos, el estrato córneo no está queratinizado, ya que la fricción no es muy grande.

Además de los queratinocitos podemos encontrar otros tipos celulares:

  • Melanocito: célula relativamente grande que aparece en la región basal del epitelio y que habitualmente emite proyecciones que se intercalan con las células del estrato basal y del espinoso. Su función es segregar melanina (sustancia responsable del color de la piel que protege de los rayos UV). Una vez sintetizada pasa a los queratinocitos del siguiente modo: la célula del estrato espinoso fagocita la proyección del melanocito, obteniendo una vesícula de fagocitosis que contiene el citoplasma del melanocito y orgánicos de melanina, y que se traspasa a otros estratos.
  • Célula de Langerhans: aparece en el estrato espinoso y en el granuloso. Es una célula del sistema inmune que se infiltra en el epitelio y que tiene por tanto funciones de protección frente a la entrada de posibles patógenos.
  • Células de Merkel: son células sensitivas que conectan con el conjuntivo y son las responsables de los procesos de percepción asociados a la piel. Suele aparecer en la región basal y suelen ser células de pequeño tamaño.

F) Cúbico estratificado: son muy escasos en mamíferos. Aparecen en conductos de algunas glándulas. Cuando el conducto es grande, se reviste por epitelios cúbicos estratificados, mientras que si aumenta de diámetro aún más, aparece revestido por epitelio cilíndrico estratificado.

G) Cilíndrico estratificado

Ejemplos de epitelios de revestimiento:

  • Epitelio de transición o urinario: es un epitelio pseudoestratificado. Habitualmente el citoplasma de las células es muy grande y se ensancha en la parte apical. Generalmente son polinucleares. Este epitelio puede oscilar entre dos estados, un estado relajado y otro mucho más estirado, donde las células son más bajitas y el conjunto del epitelio de estira. Aparece en el aparato urinario, principalmente en la vejiga en los uréteres y en parte de la uretra. El estado relajado o estirado depende de sí la vecina está llena o vacía.
  • Epitelio seminífero: forma los túbulos seminíferos, donde se forman los espermatozoides. El proceso de transformación de espermátidas a espermatozoides tiene lugar aquí. Es un epitelio muy alto y pluriestratificado. Las células se van desprendiendo como células vivas

Las principales funciones de los epitelios de revestimiento son:

  • Protección frente a agentes físicos, químicos y biológicos, frente a agentes externos que pretenden entrar al organismo y frente a la pérdida de sustancias del interior al exterior del organismo.
  • Sensitiva: los ponen en contacto con el medio exterior, indicando de la temperatura, roce, presión, movimiento y además otras como el gusto, olfato.
  • Absorción de sustancias: epitelio del intestino, del pulmón (absorbe oxígeno y expulsa CO2).

2. Glandulares: se especializan en una función muy concreta que es la de secreción de sustancias. Están

especializados en la producción de determinados tipos de sustancias que vierten al exterior de la célula y pueden cumplir funciones de excreción.

Se originan siempre a partir de un epitelio de revestimiento. Algunas células empiezan a proliferar en un punto concreto y a formar una masa que impulsa la lámina basal hacia abajo. Al empujarla, forman una estructura que penetra en el tejido conjuntivo subyacente y que es más o menos compleja dependiendo del tipo de glándula.

Se clasifican según varios criterios:

Habitualmente las glándulas siempre mantienen el contacto con el epitelio que les dio origen, lo que define uno de los primeros tipos de glándulas.

A. Hacia dónde vierten el producto de secreción

  • Glándulas exocrinas: mantienen el contacto con el epitelio que les dio origen y vierten su producto de a un conducto o al exterior del organismo. Ej: sudoríparas, salivares, mucosas, el hígado.
  • Glándulas endocrinas: pierden el contacto y quedan aisladas dentro del tejido conjuntivo que las rodeaba. Vierten hacia el medio extracelular, donde hay una
  • Glándulas mucosas: su principal producto de secreción son los mucopolisacáridos (ricos en azúcares) que se encargan de absorber agua. En ellas se producen grandes gránulos de secreción en los que se encuentran los mucopolisacáridos. Ej: algunas glándulas salivales y las células caliciformes.
  • Glándulas serosas: secretan principalmente proteínas. Producen pequeños gránulos de secreción donde se encuentran las proteínas que se van a secretar. Ej: glándulas que producen enzimas, el páncreas exocrino, las glándulas lacrimales, etc. Sus células tienen altamente desarrollados el aparato de Golgi y el RER.
  • Glándulas sero-mucosas: glándulas mixtas (secretan tanto mucopolisacáridos como proteínas). Ej: las glándulas salivales. Se organizan formando una estructura compuesta, constituida por una parte mucosa (la más importante) y otra por células de tipo ceroso.
  • Glándulas iónicas: secretan iones. Ej: las células parietales del estómago que secretan HCl, responsable del pH ácido existente en el estómago.
  • Otras: las glándulas sebáceas, que secretan grasa; las glándulas mamarias, que secretan azúcares y grasas; las glándulas sudoríparas, que secretan sudor.

E. Según el modo de secreción (GLÁNDULAS EXOCRINAS)

  • Glándulas merocrinas (ecrinas): secretan el producto por medio de exocitosis. Pertenecen a este grupo prácticamente todas las glándulas.
  • Glándulas apocrinas: su mecanismo de secreción no conlleva la fusión de la vesícula con la membrana plasmática para liberar el contenido al exterior. Se pierden porciones del citoplasma. Ej: glándulas mamarias.
  • Glándulas holocrinas: se secreta la célula completa. La célula muere y los restos celulares se secretan.

F. Según su morfología (GLÁNDULAS ENDOCRINAS)

  • Glándulas de tipo cordonal: son masas de células más o menos apretadas que aparecen adosadas a los vasos sanguíneos. Ej: páncreas endocrino (segrega insulina y glucagón).
  • Glándulas de tipo folicular: forman folículos (pelota hueca). Las células producen la hormona y la acumulan en el interior del folículo. Cuando necesita secretarla, las células las vuelven a captar, pasando por el citoplasma, y las secretan hacia el lado contrario. Ej: tiroides.
  • Glándulas o células aisladas del sistema endocrino. Ej: células de Leydig. Aparecen en el testículo y son las encargadas de generar la testosterona.

G. Según el producto de secreción (GLÁNDULAS ENDOCRINAS)

  • Glándulas secretoras de proteínas: las proteínas son de pequeño tamaño o incluso a veces secretan moléculas más pequeñas, como derivados de aa. Ej: glándulas suprarrenales, que secretan la adrenalina y la noradrenalina; páncreas endocrino, que secreta insulina y glucagón; la hipófisis, que secreta la hormona del crecimiento. Las células tienen altamente desarrollados el aparato de Golgi y el RER.
  • Glándulas secretoras de glicoproteinas: son proteínas altamente glicosiladas. Ej: hipófisis, que secreta FSH y LH. Las células tienen altamente desarrollados el aparato de Golgi, el RER y tienen una gran acumulación de gránulos de secreción.
  • Glándulas secretoras de hormonas esteroideas: son sustancias de tipo lipídico, por lo que las células tienen altamente desarrollado el REL. Ej: células de Leydig, que secretan testosterona; ovario; y glándulas suprarrenales.