4. CARACTERÍSTICAS GENERALES

A. COHESIÓN (mecanismos de unión)B. POLARIDAD:

Dominio Apical• Microvellosidades• Cilios• Estereocilios• Queratinización• Placas densas

Dominio Basal - Lateral• Repliegues de membrana asociados a mitocondrias

C. MEMBRANA BASALD. EXPRESIÓN DE CITOQUERATINASE. CARENCIA DE VASOSF. RENOVACIÓN CELULAR

Las membranas plasmáticas de lascélulas epiteliales adyacentes se hallanmuy próximas (con muy poco espaciointercelular, 15-20 nm) y frecuentementeengranadas por interdigitaciones.De acuerdo con la hipótesis tradicionaluna fina capa de sustancia intercelularactúa como adhesivo. Esta sustanciahipotética fue denominada cementointercelular y se vio que se teñía tanto conel PAS como con las técnicas argénticas(métodos utilizados para visualizar límitescelulares en epitelios).En la actualidad diversos autores asignantal papel a una glicoproteína denominadafibronectina.

4.A. COHESIÓNESPACIO INTERCELULAR (15-20 nm)

COMPLEJOS DE UNIÓN APICALDESMOSOMASUNIONES COMUNICANTESHEMIDESMOSOMASCONTACTOS FOCALES

TIPOS DE UNIONES EN TEJIDO EPITELIAL

EPITELIOS SIMPLESPSEUDOESTRATIFICADOS

Entre las células epiteliales en epitelios simples (1 capa de células) opseudoestratificados se encuentran complejos de unión apicales, situados enlas membranas laterales de células epiteliales adyacentes (p. ej. superficieintestinal), inmediatamente por debajo de la superficie libre, también denominadosBARRAS TERMINALES, BANDA DE CIERRE o TERMINAL

En epitelios estratificados predominan los desmosomas (muy numerosos y demayor extensión) y hemidesmosomas (cara basal).Los desmosomas proporcionan estabilidad mecánica. Son característicos de célulasepiteliales de tal forma que su observación en tumores malignos apoya sunaturaleza epitelial.

EPITELIOS ESTRATIFICADOS DESMOSOMASHEMIDESMOSOMAS

COMPLEJOS DE UNIÓN APICAL - BANDASDE CIERRE-ZÓNULA OCLUYENTE (ZO)-ZÓNULA ADHERENTE (ZA)-DESMOSOMA O MÁCULA ADHERENTE (D)

ZOZO

ZAZA

DD

UNIONES OCLUSIVASZónula ocluyente (ZO), unión cerrada o estrecha (tight) Las uniones oclusivas impiden la difusión de moléculas/ionesentre células adyacentes, e impiden la migración lateral deproteínas especializadas de la membrana celular, de modo quedelimitan y mantienen dominios especializados en la membranacelular.

La ZO no es un sello continuo sino que está formada por una seriede uniones focales entre las células.

Estos puntos de fusión se producen por la presencia de proteínastransmembrana específicas presentes en células contiguas que seunen en el espacio intercelular.

Las proteínas transmembranosas son la OCLUDINA, CLAUDINAy JAM (junctional adhesion molecules).

La porción citoplasmática de la ocludina y claudina se asocia conlas proteínas de la zónula ocluyente ZO-1, ZO-2, y ZO-3, ycingulina. Interaccionan con los filamentos de actina delcitoesqueleto. Todas las proteínas ZO tendrían funcionesreguladoras durante la formación de las zónulas ocluyentes.Además, la ZO-1 es supresora de tumores y la ZO-2 es necesariaen el mecanismo de señalización del EGF (factor de crecimientoepidérmico). Algunos agentes patógenos como el citomegaloviruso la toxina colérica actúan sobre estas proteínas parapermeabilizar la unión.

Con Microscopía Electrónica se observa una aposición estrechade las hojas externas de las membranas celulares. En las zónulasocluyentes las membranas de las células adyacentes convergen yquedan muy próximas entre si (0,1-0,3 nm). En este espacio lasmembranas se fusionan en varios puntos.

Zónula adherente (15-20 nm) Las zónulas adherentes conectan la red de filamentos de actina entre lascélulas adyacentes formando una banda de adhesión intercelular.

Está constituida por E-cadherina, una proteína integrante de la membrana,que interacciona con la catenina. El complejo cadherina-catenina resultantese une a vinculina y a-actinina y es necesario para la interacción con losfilamentos de actina.

Las fibras de actina están unidas por a actinina y vinculina (proteínasfijadoras de actina) a una proteína transmembranosa que forma parte de lascadherinas (glucoproteínas). En las UNIONES ADHERENTES la E-CADHERINA une las células en presencia de Ca+2.Componentes:

CADHERINA - CATENINAVINCULINA, α-ACTININAACTINA

DesmosomaLos DESMOSOMAS conectan las redes de filamentos intermedios de lascélulas adyacentes. Están constituidos por una placa densa intracelularadyacente a la membrana plasmática (grosor de 15-20 nm) de proteínasconectoras, principalmente DESMOPLAQUINAS, en la que se insertan losfilamentos intermedios de citoqueratinas. La adhesión celular se produce através de proteínas transmembranosas denominadas DESMOGLEINAS.Con frecuencia en la hendidura intercelular (15-20 nm) se observa una líneadensa en la mitad y con tinciones con metales pesados también puedeobservarse una fina estriación transversal.Entre los componentes de los desmosomas se encuentra:

glucoproteínas:DESMOGLEÍNAS (hendidura y en la placa densa) yDESMOCOLINAS I y II (hendidura intercelular).proteínas no glucosiladas:DESMOPLAQUINAS I y II, PACOGLOBINA

ZA

D

Esquemas Zónula adherente: Gartner y Hiatt ; Ross y cols

Desmosoma Kierszenbaum

DESMOSOMAS

UNIONES COMUNICANTES (GAP)

Esquemas y ME:Gartner y HiattRoss, Kaye y Pawlina

UNIONES COMUNICANTES, NEXO O UNION EN HENDIDURA (GAP) (2 nm).

Son áreas de baja resistencia eléctrica cuya función es la coordinación intercelular. Son canales hidrofílicos quepermiten la difusión de moléculas pequeñas (de 1,2 nm de diámetro, <1500 D) que permite el flujo iónico(acoplamiento eléctrico de células a través del epitelio) y paso de AMPc (coordinación de respuestas a estímuloshormonales).

Con microscopía electrónica se observa un área de contacto entre las membranas plasmáticas de células contiguas.La separación entre las membranas hendidura intercelular se estrecha hasta los 2 nm y mantiene esta distancia entoda la unión. Posee unas estructuras de pequeño tamaño denominadas conexones de forma cilíndrica y que poseenen su centro un poro de 2 nm de diámetro. Están compuestas por 6 proteínas de membrana denominadasconexinas dispuestas en una configuración circular. En las células epiteliales intestinales son frecuentes, aunquetambién son abundantes en músculo liso y cardíaco.

Los azúcares y polipéptidos con carga eléctrica negativa pueden atravesar. Impermeable a proteínas y ácidosnucleicos.

HEMIDESMOSOMAS

Esquemas: Ross, Kayne y Pawlina

HemidesmosomasSe encuentran en la cara basal de la célula hacia lalámina basal. Los hemidesmosomas conectan la red defilamentos intermedios (citoqueratinas) de las célulascon la matriz extracelular.

Con microscopía electrónica se observa una placadensa (proteínas conectoras- DESMOPLAQUINAS) enla que se insertan los filamentos de CITOQUERATINAS.A diferencia con los desmosomas, la unión con la matrizextracelular se realiza por medio de INTEGRINAS yCOLÁGENO XVII (proteínas transmembrana) queinteraccionan con la LAMININA y COLÁGENO IV de lalámina basal.

Contactos focalesFijan los microfilamentos de ACTINA. Los filamentos deactina se unen a INTEGRINAS (transmembrana) y éstasa glucoproteínas de la matriz extracelular (LAMININA yFIBRONECTINA). La unión con los filamentos de actinaestá mediada por la interacción de las integrinas conproteínas fijadoras de actina (ACTININA, VINCULINA,TALINA, PAXILINA) así como con proteínasreguladoras.

4.B. POLARIDADESPECIALIZACIONES APICALES / BASALES

POLARIDAD CELULAR

En los epitelios la superficie basal de las células no esequivalente a la superficie apical existiendo, por tanto, unapolaridad tanto morfológica como funcional, muy manifiesta enlos epitelios cilíndricos simples.

La superficie basal descansa sobre el tejido conjuntivosubyacente por medio de una lámina basal, mientras que lasuperficie apical entra en contacto con el ambiente exterior ocon el contenido líquido de las cavidades del organismo,presentando diferenciaciones apicales variables.

La polaridad se manifiesta también en la disposición organelarintracelular. En general el núcleo suele situarse próximo al polobasal y rodeado por RER; el centrosoma y el aparato de Golgipor encima del núcleo; las mitocondrias frecuentemente sedisponen paralelamente al eje mayor de la célula, etc.

Célula secretora gástrica

Célula caliciforme Célula neuroendocrina

�3. ESPECIALIZACIONES de superficie

A) MICROVELLOSIDADES: chapa estriada o ribete en cepillo

B) CILIOS

C) ESTEREOCILIOS

D) QUERATINIZACIÓN

E) (PLACAS DENSAS DE MEMBRANA)

ESPECIALIZACIONES DEL POLO BASAL

Conductos estriadosTúbulo contorneado proximal

REPLIEGUES MEMBRANA BASAL CON MITOCONDRIAS

La membrana plasmática del polo basal de lascélulas epiteliales presenta, a veces, profundasINVAGINACIONES que aumentan la superficie deintercambio (p. ej. conductos estriados de lasglándulas salivares serosas –parótida, submaxilar-,Túbulos contorneados renales– especialmente elproximal).

Frecuentemente se asocian con mitocondriasorientadas paralelamente al eje mayor de la célula(bastoncillos de HEIDENHAIN).

Se trata de lugares de intercambio iónico.

HE PAS

4.C. MEMBRANA BASAL

La membrana basal aparece como una banda eosinófila con HE (Hematoxilina-Eosina) y se pone de manifiesto con el PAS ola impregnación argéntica.Consta de 2 capas de 50 nm cada una (~100 nm), en el límite de resolución del Microscopio óptico (200 nm) por lo quehabitualmente no se ve y sólo destaca en localizaciones en las que es más gruesa (p. ej. riñón 320-340 nm, epiteliorespiratorio).

AZÁN Plata metenamina

MEMBRANA BASAL

MEMBRANA BASAL

Microscopía electrónica:Lámina basal:

Lámina lúcida (LL) o rara, adyacente a la célula epitelial; homogénea y de baja densidad electrónica.Lámina densa (LD), adyacente al tejido conjuntivo; filamentosa y de mayor densidad electrónica.

Por debajo existe otra capa, la lámina reticular (LR) o fibrorreticular, constituida por una trama de fibras reticulares (colágenotipo III) inmersas en una matriz extracelular.Los términos membrana basal y lámina basal se refieren a conceptos diferentes aunque en la bibliografía con frecuencia seemplean con el mismo significado. Membrana basal se refiere a la microscopía óptica mientras que lámina basal se refiere a lamicroscopía electrónica de transmisión (incluye únicamente lámina lúcida y lámina densa).En algunos puntos existe fusión de las membranas basales:

Alveolos pulmonares (barrera de intercambio alveolo-capilar): Lúcida, Densa / Densa, Lúcida.Riñón (glomérulo renal, barrera de filtración glomerular): Rara interna (endotelio), Densa, Rara externa (podocito).

LLLD

LR

MEMBRANA BASAL

INTEGRINAS y COLÁGENOXVII

LAMININA y ENTACTINA

LÁMINALÚCIDA

LÁMINAFIBRORRETICULAR

COLÁGENOS I, III, VIIFIBRILINA

COLÁGENO IVPROTEOGLICANOS

heparán sulfatocondroitín sulfato

FIBRONECTINA

LÁMINADENSA

Ambas capas (lámina lúcida y lámina densa) son sintetizadaspor las células con las que se asocian (respectivamente célulasepiteliales y células del tejido conjuntivo) y están constituidaspor colágeno tipos IV y VII, laminina y proteoglicanos ricos enheparán sulfato, así como fibronectina.

El colágeno tipo IV se localiza exclusivamente en la láminabasal y no polimeriza en fibrillas, sino que forma una red,careciendo de estriación periódica.

La laminina es una glicoproteína con forma de cruz localizadaexclusivamente en la lámina basal, donde se une al colágenotipo IV. Atraviesa la lámina lúcida para unir la lámina basal conlas integrinas de las células epiteliales.

Los proteoglicanos ricos en heparán sulfato y condroitínsulfato dan a la lámina basal una carga aniónica que juega unpapel importante en la función de filtro selectivo.

Además de estos componentes puede haber pequeñascantidades de fibronectina en la cara que mira al tejidoconjuntivo. Puede jugar un papel en la unión a dicho tejidoconjuntivo.

Otras proteínas: entactina, nidógeno... (hasta 50 proteínasadhesivas).

El colágeno tipo VII forma fibrillas de anclaje que fijan lalámina basal a la lámina fibrorreticular subyacente

MEMBRANA BASAL

Colágeno IV - Armazón reticular

Laminina - Glicoproteína en forma de cruz: U con Integrinas, Colágeno IV, Entactina y Heparán sulfato

Entactina - Glicoproteína: U Colágeno IV y Laminina� �Heparán sulfato - Glicosaminoglicano que le da carga negativa (filtro selectivo). Proteoglicano: perlecano

Fibronectina - Glicoproteína: U Colágeno III e Integrinas

L. BASAL

EPIT

ELIO

FIB

RO

BLA

STO

Colágeno III - Fibras de reticulina

Colágeno VII - Fibrillas de anclaje: U Col IV y Col III

L. FIBRORRETICULAR

COLÁGENO TIPO IV

FUNCIONES:

• Soporte físico del epitelio • Barrera de permeabilidad • Barrera para el paso de células • Facilita la reepitelización de las heridas

MEMBRANA BASAL

4.D. EXPRESIÓN DE CITOQUERATINASTIPOS DE CITOQUERATINAS

BÁSICAS ÁCIDAS TEJIDO EPITELIAL1,2 9 PALMA, PLANTA

10,11 PIEL3 12 EP. CORNEAL4 13 ESÓFAGO, EXOCÉRVIX, LENGUA5 14,15 EP. ESTRATIFICADOS6 16 QUERATINOCITOS HIPERPROLIF.7 17 EP. SIMPLE, UROTELIO8 18,19 EP. SIMPLE

20 EP. SIMPLE Y CÉL. NEUROENDOCRINAS

TIPOS DE CITOQUERATINAS

ALTO Pm - Ep. EstratificadosCK 1-6 BásicasCK 9-16 Ácidas

BAJO Pm - Ep. Simples y UrinarioCK 7 y 8 BásicasCK 17-20 Ácidas

La mayoría de los tipos celulares de individuos adultos contiene solo un tipo de filamentosintermedios, pero algunos contienen dos tipos (en cuyo caso uno de ellos es siempre vimentina).Los epitelios presentan CITOQUERATINAS, constituidas por polipéptidos de 20 tipos diferentes (elnº 1 es el de mayor Pm) que aparecen siempre en combinaciones específicas. 20 polipéptidospH 4,9 - 7,8 y Pm 40 - 67 Kd.

Familias:BASICAS o TIPO II (1-8) pH 6-7,8ACIDAS o TIPO I (9-20) pH 4,9-6

Cada célula expresa de 2-5 citoqueratinas y cada epitelio hasta 10 citoqueratinas.Pares de CK = Combinación de 2 polipéptidos (uno de cada familia) para la formación de filamentosintermedios.

Cada tipo de epitelio e incluso cada capa epitelial en los epitelios estratificados tiene un patrónespecífico de CK relacionado con la diferenciación.Así los epitelios "simples" expresan citoqueratinas nº 8, 18, 19, 20, mientras que los epiteliosescamosos presentan citoqueratinas 1-6 y 9-14, las células basales y células mioepitelialescitoqueratinas 5 y 14, p. ej.Esto permite una subclasificación inmunohistoquímica de los epitelios y de los tumores derivados delos mismos.

PAN-CK

CK-Alto peso

EPIDERMIS

PULMÓNCK 7

INTESTINOCK 20

CK 7 - CK 20 +

PULMÓN CON ADENOCARCINOMA

Metástasis pulmonar de adenocarcinoma de colon

CK 20

Células de Merkel

Carcinoma de Células de Merkel

4.E. CARENCIA DE VASOSNutrición por difusión

Los vasos sanguíneos no penetran en los epitelios. Las sustancias nutritivas procedentes de los vasos sanguíneosdel tejido conjuntivo subyacente alcanzan las células epiteliales tras difundir a través de la membrana basal y de losestrechos espacios intercelulares existentes entre las mismas.Excepción a la regla general es la estría vascularis de la cóclea, donde se observan capilares sanguíneos entre lascélulas del epitelio.En epitelios gruesos (p.ej. epidermis, labio) el tejido conjuntivo subyacente forma entrantes (papilas) que se proyectanen la base del epitelio facilitando la nutrición al acortar la distancia de difusión de nutrientes desde los vasos (flecha)hasta las células de las capas más superficiales. Además estas papilas aumentan la superficie de unión con el tejidoconjuntivo, reforzándola.

FIBRAS NERVIOSAS

En diversos epitelios como epidermis o córnea se observan pequeñas fibras nerviosas sensitivas que atraviesan lamembrana basal ascendiendo por los intersticios entre las células epiteliales. En otros epitelios (estómago, cuellouterino) no existen fibras nerviosas sensitivas, lo que permite realizar biopsias sin anestesia (siempre que la biopsia seasuperficial).

CÉLULAS INMIGRANTES: LinfocitosLCA o CD45

CÉLULAS INMIGRANTESFrecuentemente células linfoides invaden los epitelios a partir del tejido conjuntivo subyacente, constituyendo una 1ªdefensa contra gérmenes del medio externo al epitelio. Son muy abundantes en las amígdalas y en intestino.En ciertas fases del ciclo reproductor se observan diferentes tipos de leucocitos migrando a través del epitelio vaginal.La membrana basal permite el paso de células del sistema inmunitario. No se conocen bien los mecanismos por los queestas células rompen la membrana basal y separan los desmosomas intercelulares, que luego volverán a la situaciónprevia una vez la célula migratoria haya pasado.

4.F. RENOVACIÓN CELULAR

Ki-67 o MIB-1

RENOVACIÓNLos epitelios, especialmente los que cubren la superficie externa del cuerpo y la luz gastrointestinal sufren traumasmecánicos constantes. En condiciones fisiológicas sus células se exfolian continuamente y son sustituidas por nuevas célulasoriginadas por mitosis de células indiferenciadas que se sitúan en la base del epitelio (epidermis) o en las glándulas de lamucosa (estómago e intestino). La renovación epitelial de la epidermis se lleva a cabo en 15-30 d (dependiendo de la región),en estómago 5d y en ID 3d (este último muy dañado por quimioterapia). En aparato respiratorio y la mayoría de las glándulas,por el contrario, el recambio celular es mucho más lento, siendo las células de vida larga.

ApoptosisKi-67 o MIB-1

Según la capacidad de regeneración :Células lábiles.- Se multiplican durante toda la vida: Epitelios de revestimiento. Reepitelización: heridas,cirugía.Células estables.- Dejan de multiplicarse una vez el órgano alcanzó su tamaño adulto, pero conservancapacidad de multiplicación en circunstancias especiales: Hepatocitos.Células permanentes.- No tienen capacidad de multiplicación: Neuronas, células miocárdicas (G0).