Mastocitos: origen y formación, características y funciones
Los mastocitos son leucocitos derivados de células hematopoyéticas pluripotenciales de la médula ósea que completan su maduración en los tejidos. Están presentes en prácticamente todos los grupos de vertebrados; en humanos, presentan una forma redondeada, con un diámetro de 8-20 micrómetros.
Estas células no circulan libremente en el torrente sanguíneo sino que son ubicuas en los tejidos conectivos, principalmente en asociación con los vasos sanguíneos. Son similares en composición a los granulocitos basófilos y pueden degranular en respuesta a estímulos similares.
Los mastocitos poseen numerosas funciones entre las cuales se encuentran la fagocitosis y procesamiento de antígenos, así como la liberación de citoquinas y sustancias con actividad sobre los vasos sanguíneos, pero deben ser activados para poder ejercer su función.
Contienen heparina, un potente anticoagulante sanguíneo, así como histamina que causa dilatación de los capilares sanguíneos e incrementa la permeabilidad capilar, por lo cual están relacionados con mecanismos inflamatorios e inmunológicos.
El incremento en el número de mastocitos puede desencadenar en una enfermedad denominada mastocitosis. Entre los síntomas de la enfermedad se encuentran prurito, arritmia cardíaca, descompensaciones, mareos, disnea, diarrea, náuseas y cefaleas, entre otros
Índice del artículo
- 1 Origen y formación
- 2 Características
- 3 Tipos
- 4 Funciones
- 5 Degranulación de los mastocitos
- 6 Valores normales
- 7 Mastocitosis sistémica
- 8 Referencias
Los mastocitos derivan de una célula hematopoyética pluripotencial ubicada en la médula ósea. Luego de su formación, van a migrar como células agranulares inmaduras e indiferenciadas, denominadas células precursoras CD34+, hasta los tejidos conectivos vía torrente sanguíneo.
Una vez en el tejido conectivo, los mastocitos maduran y realizan sus funciones. Sin embargo, no todas las células precursoras que llegan al tejido conectivo van a madurar y diferenciarse, sino que algunas van a permanecer indiferenciadas actuando como células de reserva.
Durante su maduración, los mastocitos van a formar gránulos de secreción y expresar distintos receptores en su superficie. Varias citoquinas y otros compuestos participan en el proceso de crecimiento y diferenciación de los mastocitos.
Una citoquina muy importante en este proceso recibe el nombre de factor de las células stem (CSF). Este factor se va a encargar de inducir el desarrollo, diferenciación y maduración de los mastocitos a partir de sus progenitores; con la ayuda de un receptor transmembrana del tipo de tirosinkinasa denominado KIT.
La capacidad para permanecer, desplazarse e interactuar con la matriz extracelular de los diferentes tejidos se debe en parte a su capacidad de adherirse por medio de las integrinas a diversas proteínas ubicadas en la matriz extracelular, entre ellas lamininas, fibronectinas y vitronectinas.
Los mastocitos son células redondeadas u ovoides y con un diámetro de 8-20 micrómetros, con pliegues o microvellosidades en su superficie. Su núcleo es redondeado y está ubicado en posición central.
El citoplasma es abundante, las mitocondrias escasas, con un retículo endosplamático corto y numerosos ribosomas libres. También están presentes en el citoplasma numerosos gránulos secretores que poseen un diámetro aproximado de 1.5 µm. Están rodeados de membrana y su contenido es variable dependiendo de la especie.
Estos gránulos son metacromáticos, es decir, que durante la tinción adquieren un color distinto al del colorante con los que son teñidos. Adicionalmente, presentan cuerpos lipídicos en el citoplasma, los cuales son unas estructuras no rodeadas por membranas que sirven para el almacenamiento de ácido araquidónico.
Una característica fundamental de los mastocitos es que siempre abandonan la médula ósea sin haber madurado, a diferencia de los basófilos y otras células sanguíneas.
Dentro de un mismo organismo, los mastocitos conforman un grupo heterogéneo de células que, en roedores pueden ser distinguidos en dos grandes grupos, con base en sus características tanto morfológicas como funcionales e histoquímicas.
Ubicados en el tejido conectivo de la piel, principalmente rodeando los vasos sanguíneos y el peritoneo. Poseen gránulos que reaccionan con la safranina (colorante vital), adquiriendo una coloración roja.
Estos mastocitos poseen una gran cantidad de histamina y de heparina y participan en la defensa contra bacterias. Además expresan las enzimas denominadas Proteasa de las Células Mastocitarias de Ratas I (CTMC-I, por sus siglas en inglés), la cual es equivalente a la quimasa en humanos y CTMC-VI y VII, equivalentes estas a la triptasa, así como heparina.
Se encuentran principalmente en las mucosas intestinales y de las vías respiratorias. Estos mastocitos son dependientes de las citocinas derivadas de los linfocitos T. Su contenido de histamina es menor que el de los mastocitos de los tejidos conectivos.
Estos mastocitos expresan la enzima denominada RMCP-II, la cual es equivalente a la quimasa de los seres humanos, así como sulfato de condroitina.
En los seres humanos, los mastocitos se diferencian también en dos subtipos, que son equivalentes a los de los roedores. Pero entre las diferencias que existen entre ambos grupos de organismos se encuentra el hecho de que ambos tipos de mastocitos, en humanos, pueden coexistir en distintos tipos de tejidos.
Los mastocitos MCTC de humanos equivalen a los mastocitos del tejido conectivo de ratas. Estos expresan triptasa, quimasa y también carboxipeptidasa, y son más abundantes en la piel y submucosa intestinal.
Los mastocitos MCT de humanos, por su parte son equivalentes a los mastocitos de las mucosas. La única proteína neutra que expresan es la triptasa y son más frecuentes en la mucosa intestinal.
Estas células tienen múltiples funciones que ejercen liberando mensajeros bioquímicos multifuncionales, los cuales están contenidos dentro de los gránulos.
Los mastocitos ubicados en el tejido conectivo de la piel actúan como vigilantes, defendiendo al organismo de bacterias y otros patógenos. Estas células poseen una gran variedad de receptores en su superficie, que pueden interaccionar con los microorganismos y activar la respuesta defensiva.
Los mastocitos tienen la capacidad de fagocitar, procesar y captar antígenos pero además pueden modular el crecimiento y promover el reclutamiento de linfocitos. También son capaces de activar macrófagos y linfocitos mediante la secreción de citocinas y quimiocinas.
Existen varios tipos de células que participan en los mecanismos de respuesta alérgica del organismo. Los mastocitos participan como efectores iniciales al reconocer al agente causal de la alergia por medio de los receptores Fc-IR y liberar el contenido de sus gránulos.
Los gránulos contienen numerosas sustancias que incluyen enzimas y mediadores primarios y secundarios. Entre estos mediadores se encuentran por ejemplo heparina, histamina (primarios), prostaglandinas, leucotrienos e interleucinas (secundarios).
La liberación de los mediadores producen diversos efectos como favorecer los mecanismos proinflamatorios, activar las plaquetas, los eosinófilos y neutrófilos, aumentar la permeabilidad de las paredes vasculares e inducir la contracción muscular en las vías respiratorias.
Las reacciones alérgicas pueden tener efectos locales, por ejemplo en la rinitis (mucosa nasal), o pueden ser generales, en cuyo caso se produce un choque anafiláctico.
La reparación tisular es uno de los procesos en los cuales participan los mastocitos. Este proceso debería conducir al restablecimiento de la estructura y funcionamiento normal del tejido después del daño. Sin embargo, en ocasiones la reparación puede estar alterada dando como resultado fibrosis tisular.
Por ejemplo, la fibrosis tisular de la membrana basal del epitelio respiratorio, durante el asma alérgica, pareciera estar relacionada con la estimulación repetida del mastocito. Por otra parte, durante la reparación de heridas, los mastocitos promueven la migración y formación de fibroblastos.
Distintas células están involucradas en la formación de nuevos vasos sanguíneos, así como en la migración, proliferación, formación y también en la supervivencia de células endoteliales mediante la producción de factores angiogénicos de crecimiento.
Entre las células que promueven la angiogénesis se encuentran los fibroblastos, linfocitos T, células plasmáticas, neutrófilos, eosinófilos, así como mastocitos.
En el epitelio intestinal, los mastocitos regulan actividades como secreción de agua y electrolitos, flujo sanguíneo, vaso constricción, permeabilidad endotelial, motilidad intestinal, percepción del dolor, flujo de células en el tejido, así como la actividad celular de neutrófilos, eosinófilos y linfocitos.
Durante la respuesta de los mastocitos a los procesos inflamatorios estos liberan el contenido de sus gránulos en un mecanismo que recibe el nombre de degranulación. Existen dos tipos de degranulación:
También denominada degranulación anafiláctica o exocitosis mixta. En este caso, los gránulos se hinchan y se hacen menos densos, ocurriendo una fusión de las membranas de los gránulos entre sí y con la membrana plasmática. Además, se crea la formación de canales de secreción que comunican con los gránulos ubicados más profundamente en el citoplasma.
De esta manera, va a ocurrir una secreción masiva y puntual del contenido de los gránulos al exterior de la célula. Se presenta durante respuestas alérgicas.
En este caso no existe una fusión de membranas, sino que las cantidades de contenido granular liberadas van a ser menores y va a ocurrir en períodos más prolongados de tiempo. Ocurren en tejidos con inflamaciones crónicas o tumorales.
Los mastocitos maduros no se encuentran libres en el torrente sanguíneo, sino en los tejidos conectivos y otros tipos de tejidos. No existen valores de referencia para estas células.
Sin embargo, se consideran valores normales densidades de 500 a 4000 células/mm3 en los pulmones, mientras que en la piel sus valores oscilan entre 700 y 1200 células/mm3 y cerca de 20000 en el epitelio del tracto gastrointestinal.
La mastocitosis sistémica (MS) es una enfermedad clonal de los progenitores mastocíticos de la médula ósea que ocasiona una proliferación del número de mastocitos hasta niveles superiores a lo normal.
La enfermedad puede presentarse en forma asintomática o indolente, sin embargo, también puede manifestarse en una forma altamente agresiva, en cuyo caso los niveles de mortalidad son muy elevados (leucemia de mastocitos).
La mastocitocis puede presentarse a cualquier edad, pero tienen una mayor incidencia en personas adultas. Los síntomas de la enfermedad están relacionados con los productos secretados por los mastocitos e incluyen inestabilidad vascular o shock anafiláctico sin causa aparente, enrojecimiento de la piel, diarreas o dolores de cabeza, entre otros.
Hasta la fecha no existe ningún tratamiento efectivo para curar la mastocitosis, aunque existen tratamientos para controlarla en pacientes con lesiones óseas severas, con mastocitosis severa o con afecciones intestinales. Estos tratamientos incluyen desde prednisolona hasta quimioterapia.
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