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La célula y sus componentes
Técnicas Histológicas y Microscopía
Preparación del Tejido
Obtención de la muestra : Biopsia: tejido vivo. Autopsia: tejido muerto.
Necropsia: tejido podrido - necrosado.
Fijación :
Generalmente se realiza mediante el uso de sustancias químicas individuales o mezclas de estas. El fijador de uso más común es la formalina (solución acuosa de formaldehído al 37%).
La formalina no reacciona con los lípidos, por lo que es un mal fijador de las membranas.
Deshidratación :
Después de la fijación, se lava y deshidrata la muestra en una serie de soluciones alcohólicas de concentración creciente hasta llegar al 100%.
Luego se utilizan solventes como el xileno o tolueno para extraer el alcohol al 100%.
Inclusión :
La muestra se incluye en parafina fundida a 60 grados. Después de que la parafina se ha enfriado y endurecido, se obtiene un bloque denominado taco.
El taco se coloca en una máquina denominada micrótomo, que se encargará de hacer cortes de 5 a 15 μm (micras).
Coloración :
Después de los cortes, se hidrata la muestra con una serie de soluciones alcohólicas en porción decreciente para que se pueda colorear con hematoxilina (color azul). Luego se vuelve a deshidratar con una serie de soluciones alcohólicas en porción creciente para que se pueda colorear con eosina (color rosa).
Microscopía
Microscopía Óptica
Microscopio de campo claro : Es el microscopio más utilizado por los estudiantes. Sus componentes son: fuente luminosa, condensador, platina, objetivo y ocular.
Las muestras a ser observadas deben ser extremadamente finas y coloreadas con eosina y hematoxilina para producir un grado de contraste suficiente.
Microscopio de campo oscuro :
En este tipo de microscopio, la lente objetiva no capta luz directa proveniente de la fuente luminosa. Está provisto de un condensador especial que ilumina el preparado con mucha intensidad y en forma muy oblicua. Solamente los rayos de luz refractados por las estructuras de la muestra penetran la lente objetiva.
La resolución del microscopio de campo oscuro no es mejor que la de campo claro, pero se puede detectar partículas más pequeñas.
Microscopio de fluorescencia :
Aprovecha la capacidad de algunas moléculas de fluorescen bajo la luz ultravioleta, como la vitamina A y algunos neurotransmisores.
Su función es estudiar la fluorescencia secundaria, que es detectar antígenos o anticuerpos en las técnicas de inmunocitoquímica.
Microscopio confocal de barrido :
Combina componentes de un microscopio de campo claro con un sistema de barrido para disecar ópticamente una muestra. Fue desarrollado para estudiar la estructura de materiales biológicos.
Posee un sistema de iluminación a láser que produce un punto de barrido muy superficial.
Microscopio de luz ultravioleta :
La imagen en este tipo de microscopio depende de la absorción de la luz UV por las moléculas de la muestra.
La muestra no puede inspeccionarse en forma directa a través del ocular porque la UV no es visible y lesiona el ojo, entonces los resultados se registran en una placa fotográfica para que se pueda analizar.
Microscopio de polarización :
Es el compartimiento individual más grande en la mayor parte de las células. Es el sitio donde ocurren los procesos fisiológicos fundamentales para la vida de la célula, como la síntesis de proteínas y la degradación de nutrientes.
Inclusiones
Son componentes no vivos de la célula, que pueden o no estar rodeados por membrana. Se dividen en inclusiones lipídicas e inclusiones cristalinas.
Organelas
Membranosas
Membrana Plasmática : Es una estructura dinámica que participa activamente en muchos procesos bioquímicos y fisiológicos de la célula. Su organización molecular consiste en el modelo del mosaico fluido modificado. Está compuesta principalmente por moléculas de fosfolípidos, colesterol y proteínas.
El principal mecanismo de transporte de moléculas grandes es la brotación vesicular, que puede ser por endocitosis o exocitosis.
Endosomas :
Son estructuras temporarias formadas por consecuencia de la endocitosis.
Clasifican y reciclan las proteínas incorporadas por los mecanismos de endocitosis.
Lisosomas :
Son moléculas digestivas que se encargan de la degradación de las macromoléculas derivadas de la endocitosis.
Retículo Endoplasmático de Superficie Rugoso (rRE) :
Asociado con los ribosomas, forma el sistema que produce la síntesis proteica y la modificación de las proteínas neosintetizadas.
Retículo Endoplasmático de Superficie Lisa (sRE) :
No se asocia con los ribosomas.
Tiene funciones como desintoxicación, conjugación de sustancias nocivas, metabolismo de lípidos, esteroides y glucógeno, y formación y reciclaje de membranas.
Aparato de Golgi :
Se encarga de modificar, clasificar y empaquetar proteínas y lípidos para su transporte intra y extracelular.
Vesículas de Transporte :
Intervienen en los procesos de endocitosis y exocitosis, variando de acuerdo con la forma y tamaño del material transportado.
Mitocondrias :
Proveen la mayor parte de la energía consumida por la célula a través de la adenosintrifosfato (ATP), por medio de la fosforilación oxidativa.
Detectan el estrés de la célula y pueden iniciar la apoptosis (muerte celular programada).
Peroxisomas :
Pequeñas organelas que contienen enzimas oxidativas, como la catalasa y otras peroxidasas, que participan en la producción y degradación de peróxido de hidrógeno (H2O2) y en la degradación de ácidos grasos.
Estructuras No Membranosas
Microtúbulos
Los microtúbulos son tubos proteicos huecos, rígidos y no ramificados que pueden desarmarse rápidamente en un sitio y rearmarse en otro. Crean un sistema de conexiones dentro de la célula que guía el movimiento vesicular. Están compuestos por tubulina α y tubulina β. Se originan dentro del Centro Organizador de Microtubulos (MTOC) cerca del núcleo. Los microtúbulos intervienen en múltiples funciones celulares esenciales: Transporte vesicular intracelular Movimiento de cilios y flagelos Fijación de los cromosomas al huso mitótico y su movimiento durante la mitosis y meiosis (a través de proteínas motoras: dineinas y cinesinas) Alargamiento y movimiento de las células Mantenimiento de la forma celular
Microfilamentos (Filamentos de Actina)
Son estructuras polarizadas. Están presentes en casi todo tipo de células. Su extremo de crecimiento rápido se llama extremo plus. Su extremo de crecimiento lento se llama extremo minus.
Tejido Epitelial y Glándulas
Concepto de Epitelio y Glándulas
El epitelio es un tejido avascular compuesto de células que tapiza la superficie externa del cuerpo, reviste las cavidades corporales internas y forma glándulas. El tejido epitelial se caracteriza por tener: Membrana Basal Es la membrana que está ubicada junto a la superficie basal de las células epiteliales. Está compuesta por: Lámina lúcida: espacio entre la lámina basal y las células Lámina basal: localizada entre el epitelio y el tejido conjuntivo subyacente. Es el sitio de adhesión estructural para las células que están encima y el tejido conjuntivo que está abajo. La lámina basal posee al menos cuatro grupos de moléculas: colágeno IV, procolágeno VII, laminina, fibronectina, entactina, proteoglucanos e integrinas. Funciones de la lámina basal: Adhesión estructural Compartimentalización Filtración Inducción de polaridad Armazón textural Regiones: Apical: puede presentar modificaciones estructurales como microvellosidades, estereocilios y cilios. Lateral: caracterizada por proteínas exclusivas (moléculas de adhesión) y uniones laterales (ocluyentes, adherentes y comunicantes). Basal: caracterizada por la membrana basal, uniones célula- matriz extracelular y repliegues de la membrana plasmática.
Clasificación del tejido epitelial
Según la cantidad de capas celulares: Simple: un solo estrato celular de espesor Estratificado: dos o más estratos celulares Según la morfología de las células superficiales: Planas Cúbicas Cilíndricas Epitelios especiales: Seudoestratificado De Transición o Urotélio Nombre propio: Endotelio Mesotelio
Función del tejido epitelial
Barrera o protección Secretora Absorción Transporte Sensorial o receptora
Clasificación de las glándulas
Según el destino de sus productos: - Endocrinas: carecen de sistema de conductos excretores, secretan hormonas. - Exocrinas: secretan sus productos hacia la superficie a través de tubos o conductos epiteliales. - Glándulas unicelulares - Glándulas multicelulares: simples, compuestas, tubulares, alveolares o tubuloalveolares.
Según el mecanismo de secreción: - Merocrina - Apocrina - Holocrina - Paracrina
Según el tipo de secreción: - Mucosas - Serosas - Mixtas
Según la forma: - Rectas - Ramificadas - Enrolladas - Compuestas
Esquema de los diferentes tipos de epitelios
Se presenta un esquema detallado de los diferentes tipos de epitelios en diversas estructuras del cuerpo.
Tejido Conjuntivo y Adiposo
Clasificación del tejido conjuntivo
Tejido conjuntivo embrionario (mesodermo): Tejido conjuntivo mesenquimático Tejido conjuntivo mucoso Tejido conjuntivo del adulto: Tejido conjuntivo laxo Tejido conjuntivo denso No moderado Moderado Tejido conjuntivo especializado: Tejido adiposo Tejido cartilaginoso Tejido hemopoyético Tejido linfático Tejido óseo Tejido sanguíneo
Composición del tejido conjuntivo
Células
Células B: Se caracterizan por la presencia de las proteínas CD9, CD19, CD20 y CD24 y de las inmunoglobulinas adjuntas IgM e IgD. Estas células reconocen antígenos, tienen una vida de duración variable y son efectoras en la inmunidad mediada por anticuerpos. Células NK: Son células destructoras naturales. Se caracterizan por tener las proteínas CD16, CD56 y CD94. Los linfocitos NK no son específicos de antígeno, pero tienen una acción similar a la de los linfocitos T, destruyendo las células infectadas por virus.
Plasmocitos
Los plasmocitos son células productoras de anticuerpos derivadas de los clones de los linfocitos B.
Neutrófilos y Monocitos
Migran con gran rapidez desde la sangre hasta un tejido conjuntivo que haya sido lesionado. Su presencia indica en general una reacción inflamatoria aguda.
Eosinófilos
Los eosinófilos intervienen en las reacciones alérgicas y en infestaciones parasitarias.
Basófilos
Matriz extracelular
La matriz extracelular es una red estructural compleja que incluye proteínas fibrosas, proteoglucanos y varias glucoproteínas. Las fibras del tejido conjuntivo son de tres tipos principales:
Fibras colágenas
Son el tipo de fibras más abundantes del tejido conectivo. Son fibras flexibles y con una notable resistencia tensora. Presentan subunidades denominadas fibrillas. Se conocen hasta ahora 19 tipos de colágenos (caracterizados de I al XIX). Su síntesis comprende acontecimientos intra y extracelular.
Fibras reticulares
Se organizan en manera de redes o mallas, proveyendo un armazón de sostén para los constituyentes celulares de diversos tejidos y órganos. Están compuestas por colágenos tipo III.
Fibras elásticas
Se organizan en un modelo ramificado para formar una red tridimensional, permitiendo que los tejidos respondan al estiramiento y a la distensión. Son producidas por los fibroblastos y células musculares lisas. Está formado por dos componentes estructurales: elastina y fibrillina.
Sustancia fundamental
Ocupa el espacio que hay entre las células y las fibras. Está constituida principalmente de:
Proteoglucanos
Son el principal constituyente de la sustancia fundamental y son responsables por las propiedades físicas de la misma. Por medio de proteínas de enlace especiales, los proteoglucanos se unen de forma indirecta a los hialuronanos para formar macromoléculas gigantes.
Hialuronano (ácido hialurónico)
Es una célula rígida, muy larga, compuesta por una cadena de carbohidrato de miles de sacáridos.
Tejido adiposo
El tejido adiposo se clasifica en dos tipos:
Tejido adiposo unicelular (blanco)
Es el responsable exclusivo de la síntesis y la secreción de leptina (hormona que interviene en la regulación de la homeostasis energética y proporciona un factor de saciedad circulante). Tiene como funciones principales almacenar energía y aislar y amortiguar los órganos vitales.
Tejido adiposo multicelular (pardo)
Su núcleo es excéntrico pero no está aplanado como el núcleo del adipocito uninuclear. Posee abundantes mitocondrias, un aparato de Golgi pequeño y pocos retículos endoplásmicos rugoso y liso. Sirve como fuente disponible de lípidos al oxidarse, aumentando la temperatura de la sangre que circula a través de esa grasa.
Tejido Cartilaginoso
Características generales
Es un tejido avascular compuesto por condrocitos y una abundante matriz extracelular, producida y mantenida por los condrocitos.
Cartílago fibroso
Es una combinación de cartílago hialino con tejido conjuntivo denso modelado. No está rodeado por pericondrio. Se encuentra en los discos intervertebrales, sínfisis del pubis, articulaciones esternoclavicular y temporomandibular, meniscos de la rodilla y sitios donde los tendones se insertan en los huesos. Actúa como un amortiguador.
Crecimiento del cartílago
Crecimiento por aposición: Nuevo cartílago se forma sobre la superficie de un cartílago preexistente, a partir de células producidas por la capa interna del pericondrio. Crecimiento intersticial: Nuevo cartílago se forma dentro de un cartílago preexistente, a través de divisiones mitóticas de los condrocitos dentro de sus lagunas.
Calcificación del cartílago hialino
Cuando está en contacto con hueso en crecimiento (persona joven). Cuando está en proceso de envejecimiento (persona adulta). Cuando está por ser reemplazado por tejido óseo (osificación endocondral).
Tejido Óseo
Características generales
El tejido óseo es un tejido conjuntivo que se caracteriza por tener una matriz extracelular mineralizada, que produce un tejido muy duro capaz de proveer sostén y protección. El mineral es fosfato de calcio. El tejido óseo también sirve como sitio de depósito de calcio y fosfato, y ayuda en la regulación homeostática de la calcemia, a través de la acción de la PTH y la calcitonina. Todo el espesor de los huesos está cubierto por una cápsula de tejido conjuntivo denso, denominado periostio (excepto su superficie articular que está cubierta por cartílago). El punto de unión entre las fibras de colágeno de los tendones con las fibras de colágeno de matriz ósea se denomina fibras de Sharpey. Las cavidades óseas están revestidas por endostio, una capa de células de tejido conjuntivo que contiene células osteoprogenitoras (osteoblastos). Los espacios y cavidades del hueso esponjoso poseen la médula ósea, que puede ser roja (en niños) o amarilla (en adultos).
Células del tejido óseo
Células osteoprogenitoras: Son células en reposo que pueden transformarse en osteoblastos y secretar matriz ósea. Están ubicadas en la superficie externa de los huesos, tanto en la capa interna del periostio (células periósticas) como tapizando las cavidades medulares, los conductos de Havers y los de Volkman (células endósticas).
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Células Mesenquimáticas y sus Tipos
Diferenciados
Células Mesenquimáticas
Estas células se originan de células mesenquimáticas y pueden diferenciarse en tres tipos distintos:
Adipocitos Condroblastos Fibroblastos
Osteoblastos
Los osteoblastos son células derivadas de las células osteoprogenitoras. Son responsables por secretar la matriz ósea no mineralizada inicialmente (osteoide) y posteriormente mineralizarla. Esta mineralización ocurre a través de la secreción de vesículas matriciales que contienen gran cantidad de fosfatasa alcalina. A medida que el osteoblasto deposita matriz ósea, ele queda rodeado por ela, pasando entonces a ser denominado osteocito.
Osteocitos
Los osteocitos, derivados de los osteoblastos, pueden sintetizar nueva matriz ósea y también reabsorberla. Estos dos procesos contribuyen de manera importante en la calcemia. Existen tres estados funcionales para los osteocitos: Osteocitos Latentes Osteocitos Formativos Osteocitos Reabsortivos
Osteoclastos
Los osteoclastos son derivados de células progenitoras hematopoyéticas mononucleares (monocitos de la sangre). Están íntimamente relacionados con los macrófagos. Aparecen en los sitios donde se produce remodelado óseo.
Hueso Maduro Esponjoso: Tiene una estructura similar al hueso compacto, pero con trabéculas y abundantes espacios medulares intercomunicados.
Hueso Inmaduro
No exhibe un aspecto laminillar organizado. Contiene más células y sustancia fundamental que el hueso maduro. Sus células se distribuyen al azar, mientras que en el hueso maduro se orientan alrededor de un eje. Su matriz se tiñe mejor con hematoxilina, mientras que la del hueso maduro lo hace con eosina. No se mineraliza completamente desde el principio. Se encuentra en fetos en desarrollo, alveolos dentarios de adultos y donde los tendones se insertan en los huesos.
Tipos de Osificación
Osificación Endocondral
El hueso se forma con la intervención de un cartílago precursor. Las células mesenquimáticas se diferencian en condroblastos, que producen la matriz cartilaginosa. El pericondrio deja de producir condroblastos y pasa a producir osteoblastos, formando una delgada capa de tejido óseo alrededor del modelo cartilaginoso (callarete óseo). Los condrocitos se hipertrofian y comienzan a sintetizar fosfatasa alcalina, ocasionando la calcificación de la matriz.
Osificación Intramembranosa
El hueso se forma sin la intervención de un cartílago precursor. Las células mesenquimáticas se diferencian directamente en osteoblastos, que secretan colágenos y otros componentes de la matriz ósea (osteoide).
Reparación Ósea
Después de una fractura, los neutrófilos son los primeros en llegar, seguidos de macrófagos, capilares y fibroblastos. Se forma un tejido conjuntivo laxo denominado tejido de granulación. Este tejido de granulación (cartílago) junto con el tejido conjuntivo denso forma alrededor de la fractura una cubierta denominada callo, que ayudará a unir los fragmentos del hueso fracturado.
Tejido Nervioso
El tejido nervioso constituye la base estructural del sistema nervioso. Está constituido por neuronas y células gliales en una proporción de 1:10,
respectivamente. El sistema nervioso se divide tradicionalmente en sistema nervioso central (SNC) y sistema nervioso periférico (SNP).
Sistema Nervioso Central (SNC)
El SNC está compuesto por el encéfalo, encerrado en el cráneo y su continuación inferior, la médula espinal, ubicada en el conducto raquídeo. La sustancia gris está formada fundamentalmente por los somas neuronales y células gliales, mientras que la sustancia blanca recibe su nombre por las fibras nerviosas mielínicas que la conforman. Los cuerpos neuronales dentro de la sustancia blanca en están agrupados en núcleos y sus prolongaciones organizadas histológicamente en fibras nerviosas, transcurren entre regiones del SNC formando fascículos o cordones nerviosos.
Sistema Nervioso Periférico (SNP)
El SNP comprende todo el tejido nervioso existente fuera del encéfalo y médula espinal y está constituido por cuerpos neuronales organizados en ganglios, entrecruzamientos de fibras nerviosas o plexos y haces de fibras nerviosas de recorrido paralelo organizadas en nervios.
Función del Tejido Nervioso
La función principal del tejido nervioso es la de la comunicación, determinada por la irritabilidad, que corresponde a la capacidad de las neuronas de modificarse frente a cambios ambientales y transmitir dicha modificación. Este fenómeno implica que las neuronas sean capaces de reaccionar ante estímulos físicos o químicos y generar un potencial de acción o impulso nervioso (excitabilidad) y transmitir dicho potencial de acción resultante (conductibilidad).
Neurona
Su tamaño varía entre 4 μm y algunos centímetros y su número asciende a 14 billones. Debido a su alto grado de diferenciación, la neurona es una célula incapaz de dividirse. Morfológicamente está constituida por el cuerpo o soma (alrededor del 10% de la superficie neuroniana) y sus prolongaciones, que son las dendritas y el axón.
Clasificación de las Neuronas
Según el tipo de prolongaciones: a. Homópodas: un solo tipo de prolongación b. Heterópodas: Los dos tipos de prolongaciones: axón y dendritas
De acuerdo al número de prolongaciones: a. Neuronas unipolares b. Neuronas seudounipolares c. Neuronas bipolares d. Neuronas multipolares
Según la forma: a. Piramidales y fusiformes b. Piriformes c. Estrelladas d. Globosas
Pueden actuar en dos tipos de receptores:
Asociados con canales iónicos; de acción rápida (neurotransmisores propiamente tales). Acoplados con proteína G o kinasas que involucran segundos mensajeros; de acción más lenta (conocidos como neuromoduladores o neurohormonas).
Organización Histológica del Tejido Nervioso en el SNC
En el SNC se distinguen la sustancia gris y la sustancia blanca. La sustancia gris está constituida por los somas neuronales entre los que se encuentran los terminales axónicos, dendritas, células gliales y vasos sanguíneos.
La sustancia blanca y la sustancia gris en el
sistema nervioso
La sustancia blanca está en gran parte desprovista de cuerpos neuronales y se compone fundamentalmente de axones mielínicos que le dan el color blanquecino característico. También pueden encontrarse núcleos de sustancia gris, compuestos por somas neuronales.
Regeneración en el sistema nervioso central (SNC)
Debido a que en el SNC no existen las cubiertas conectivas del sistema nervioso periférico (SNP), la regeneración parece improbable. Las células injuriadas en el SNC son fagocitadas por macrógagos específicos conocidos como la microglia y el espacio que queda se ocupa por una proliferación de células gliales que forman una masa conocida como la cicatriz glial. Se piensa que las masas de células gliales impiden el proceso de reparación, de modo que el daño neuronal dentro del SNC parece ser irreparable. Por otro lado, la regeneración de axones en el SNC está inhibida por factores ambientales, particularmente, proteínas provenientes de la vaina de mielina.
Organización histológica del tejido nervioso
en el sistema nervioso periférico (SNP)
En el SNP las fibras nerviosas están organizadas en nervios. Un nervio corresponde a un conjunto de fibras nerviosas (mielínicas o amielínicas) ubicadas fuera del SNC, envueltas y organizadas por capas de tejido conjuntivo. La presencia de tejido conjuntivo es una característica exclusiva del SNP. Cada fibra nerviosa se encuentra rodeada de una delgada capa de tejido conectivo llamada endoneuro. Cada grupo de fibras nerviosas con sus respectivos endoneuros están rodeadas a su vez por el perineuro, constituyendo un fascículo nervioso. Finalmente todos los fascículos están rodeados por una capa más externa de tejido conjuntivo denso irregular, denominada epineuro. El tejido conjuntivo contiene vasos sanguíneos y linfáticos aportando los requerimientos metabólicos de la fibra nerviosa. Las células del perineuro son aplanadas y se relacionan mediante complejos de
contacto, que forman capas de laminillas concéntricas, de modo que constituyen una barrera de difusión conocida como vaina perineural. Los ganglios nerviosos periféricos son agrupaciones de somas neuronales, células gliales y elementos del tejido conjuntivo que se localizan fuera del SNC. Existen dos tipos; los sensitivos, que alojan los somas de neuronas homónimas y los autónomos, que alojan somas de neuronas del sistema nervioso autónomo.
Regeneración nerviosa en el sistema nervioso periférico
(SNP)
Las neuronas, a diferencia de la neuroglia, no pueden proliferar, pero sí pueden regenerar sus axones localizados en el SNP. Este proceso ocurrirá siempre y cuando los extremos del axón seccionado estén próximos el uno con el otro.
Sistema Linfático
Generalidades
El sistema linfático consiste en grupos de células (linfocitos), tejidos y órganos que vigilan las superficies corporales y los compartimientos líquidos y reaccionan ante la presencia de sustancias potencialmente nocivas. Los linfocitos y una gran variedad de células de sostén que circulan en la sangre (a través de la linfa) constituyen las células del sistema inmune. Estas células están constituidas en su mayor parte por los linfocitos T, que tienen vida larga. Un antígeno es cualquier sustancia que puede inducir una respuesta inmune específica de los linfocitos.
Linfocitos
Se describen 3 tipos de linfocitos: Linfocitos T: se diferencian en el timo, tienen vida larga y participan en la inmunidad mediada por célula, representando entre 60 a 80% de los linfocitos circulantes. Linfocitos B: se diferencian en la médula ósea y en el tejido linfático asociado con el intestino (GALT), tienen una vida variable y participan en la inmunidad humoral, representando de 20 a 30% de los linfocitos circulantes. Linfocitos NK: se originan de las mismas células precursoras de los linfocitos B y T, tienen capacidad de destruir células infectadas y representan alrededor de 5 a 10% de los linfocitos circulantes.
Células de Sostén
Las células de sostén comprenden: - Macrófagos - Células reticulares - Células foliculares - Células epitelioreticulares o reticuloepiteliares - Células
