Células caliciformes

El talento de las células caliciformes es secretar moco, un líquido viscoso compuesto principalmente por proteínas altamente glicosiladas llamadas mucinas suspendidas en una solución de electrolitos. El moco cumple muchas funciones, incluida la protección contra el esfuerzo cortante y el daño químico y, especialmente en el árbol respiratorio, atrapa y elimina partículas y microorganismos.

Distribución y morfología

Células caliciformes se encuentran dispersos entre otras células en el epitelio de muchos órganos, especialmente en el tracto intestinal y respiratorio. En algunas áreas, su número es bastante pequeño en relación con otros tipos de células, mientras que en tejidos como el colon, son mucho más abundantes.

La siguiente imagen es de una vellosidad en el intestino delgado de un ratón. . La sección se tiñó con la técnica de ácido periódico-Schiff, que tiñe las glicoproteínas, incluidas las mucinas, de color púrpura brillante.

La gran mayoría de las células que cubren las vellosidades son células epiteliales absorbentes, pero varias células caliciformes son claramente visibles. Un tipo de situación similar se observa en el epitelio bronquial y traqueal.

El nombre de célula caliciforme deriva de la forma característica de estas células en tejidos fijados convencionalmente: una base estrecha y una porción apical expandida que a veces se extiende hacia la luz. Esta morfología, como se ve a la derecha en una sección del intestino delgado de un gato (tinción H & E), se sabe que es un artefacto de fijación en el que los gránulos cargados de moco en el apical parte de la célula se expande, lo que hace que la célula se hinche. Si se toman precauciones especiales durante la fijación, las células caliciformes se ven como células cilíndricas

Independientemente de la fijación, las células caliciformes tienen una morfología claramente polarizada. Su núcleo está en la base de la célula, junto con orgánulos como mitocondrias, retículo endoplásmico y Golgi. El resto de la célula está llena de gránulos secretores unidos a la membrana llenos de moco.

Secreción de moco

La secreción de moco de las células caliciformes se produce principalmente por estímulos irritantes más que como respuesta a las hormonas. La luz del tracto intestinal contiene inevitablemente numerosos irritantes y, en el pulmón, cosas como el polvo y el humo son potentes inductores de la secreción de células caliciformes.

La secreción de moco se produce por exocitosis de los gránulos secretores. Curiosamente, las células caliciformes tienen dos vías de secreción:

• Secreción constitutiva o basal: secreción de bajo nivel, no regulada y esencialmente continua. Esta vía depende del movimiento citoesquelético de los gránulos secretores.
• Secreción estimulada: exocitosis regulada de los gránulos en respuesta a estímulos extracelulares. Esta vía proporciona la capacidad de aumentar drásticamente la secreción de moco

El moco en los gránulos de células caliciformes se condensa, pero al secretarlo, se expande en volumen tremendamente y casi instantáneamente (imagínese una lata presurizada de espuma de afeitar o crema batida). En algunos sistemas estudiados, el gel de mucina aumenta en volumen 500 veces durante un período de sólo 20 milisegundos.

Un mecanismo propuesto para una expansión de volumen tan rápida es el siguiente. Las mucinas están cubiertas por abundantes cargas negativas (polianiónicas) que, dentro de los gránulos secretores, están enmascaradas o «neutralizadas» por iones de calcio. Durante la exocitosis, un poro de la membrana se abre hacia el exterior de la célula, lo que permite que el calcio se difunda. Esto da como resultado un cambio de fase extremadamente rápido basado en la repulsión de cargas polianiónicas y la hidratación, lo que conduce a la expansión del gel de mucina.

Fisiopatología

Las células caliciformes tienen la capacidad de diferenciarse en otras células. tipos. Un ejemplo bien estudiado de esto se encuentra en el tracto respiratorio, donde las células caliciformes parecen ser un progenitor de las células epiteliales ciliadas.

Se observa un mayor número de células caliciformes en varios estados patológicos. La broquitis crónica y la fibrosis quística son ejemplos de enfermedades en las que se produce hiperplasia o metaplasia de células caliciformes.