Anatomía y fisiología

Tejido cartilaginoso: características, componentes, funciones


El tejido cartilaginoso o cartílago es un tipo de tejido conectivo. Su principal constituyente es la matriz cartilaginosa, que es de consistencia gelatinosa pero muy resistente a la presión. En la matriz hay pequeñas cavidades o lagunas denominadas condroplastos, en donde se alojan los condrocitos.

Generalmente la matriz se encuentra rodeada del pericondrio, que también está constituido de tejido conectivo. Este último está conformado por una capa fibrosa externa y una capa interna denominada condrógena.

Dependiendo de sus constituyentes, se pueden diferenciar tres tipos de cartílago: hialino,  elástico y fibroso. Cada tipo de cartílago tiene características y funciones particulares, y puede conseguirse en distintas partes del cuerpo.

El tejido cartilaginoso es el constituyente principal del sistema esquelético en los embriones de los vertebrados y en los peces cartilaginosos. Así mismo, puede desarrollar varias enfermedades, algunas de estas sin cura conocida y todas muy dolorosas.

El cartílago posee propiedades terapeúticas y es empleado para su consumo directo o mediante la extracción de sulfato de condroitina. Entre las enfermedades tratadas con estas sustancias destacan cataratas, artrosis, infecciones de las vías urinarias, dolores articulares y reflujo ácido, entre otras.

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Características

Entre las principales características del tejido cartilaginoso destacan las siguientes:

– Es un tejido avascular (es decir, carece de vasos sanguíneos). Debido a ello, su nutrición e intercambio de gases es por difusión. La matriz extracelular es abundante; de hecho, puede representar cerca del 95 % del volumen total del tejido cartilaginoso.

– Posee muchas fibras de colágeno tipo II y gran cantidad de proteoglicanos. Debido a ello, su consistencia es semejante a la del hule: flexible pero resistente.

– Las principales células que lo constituyen (los condrocitos) están embebidos dentro de la matriz extracelular que ellos mismos secretan.

– Posee poca capacidad de regeneración.

Componentes

El tejido cartilaginoso posee dos componentes: uno celular y otro extracelular.

Celular

El componente celular del cartílago está formado por tres tipos de células: condroblastos, condroclastos y condrocitos.

Condroblastos

Los condroblastos son células en forma de huso encargadas de secretar y mantener la matriz cartilaginosa. Poseen un núcleo de gran tamaño, uno o dos nucléolos y gran cantidad de mitocondrias, vesículas secretoras y retículos endoplasmáticos.

También presentan un aparato de Golgi bien desarrollado y se tiñen con colorantes básicos. Pueden originarse a partir de células condrogénicas en la capa interna del pericondrio, o a partir de células mesenquimatosas.

Condroclastos

Son células de gran tamaño y multinucleadas. Su función es degradar cartílago durante el proceso de condrogénesis para moldear el desarrollo.

Estas células son difíciles de detectar; algunos investigadores creen que provienen de la fusión de varios condroblastos.

Condrocitos

Se trata de células derivadas de los condroblastos. Se reproducen por mitosis y están ubicadas dentro de la matriz del cartílago.

Su principal función es mantener esta matriz, produciendo colágeno y proteoglicanos. Los condrocitos que derivan de una misma célula reciben el nombre de grupos isógenos o condromas.

Extracelular

El componente extracelular del cartílago está representado por la matriz extracelular, que está constituida por fibras, proteoglicanos y glucosaminoglucanos.

Fibras

También se denominan como sustancia fundamental. Están compuestas principalmente de colágeno tipo II, que es sintetizado por los condroblastos. Su cantidad y grosor va a depender del tipo de tejido cartilaginoso y su función es dar resistencia al tejido.

Proteoglicanos y glucosaminoglucanos

Estos elementos conforman la sustancia fundamental. Son una clase especial de glucoproteinas y sus funciones en la matriz extracelular incluyen mantenerla hidratada, servir de filtro selectivo y ayudar al colágeno a dar resistencia al tejido.

El principal constituyente en el cartílago es el sulfato de condroitina, una glucoproteina sulfatada.

Histogénesis

El tejido cartilaginoso puede desarrollarse directamente a partir de células mesenquimatosas o a partir del pericondrio. Durante la formación del pericondrio, las células mesenquimatosas se diferencian de los fibroblastos en la parte externa del cartílago en desarrollo.

El pericondrio se encarga del crecimiento por aposición y de la conservación del cartílago. Este tejido está conformado por una capa fibrosa y otra denominada condrógena; en esta última capa, las células condrogénicas forman condroblastos que harán que crezca el cartílago.

En el desarrollo directo, las células mesenquimatosas se diferencian directamente de los condroblastos. Estos secretan matriz extracelular donde quedan atrapados y se dividen mitóticamente, para luego transformarse en condrocitos.

Los condrocitos derivados de un mismo condroblastos se denominan grupo isogénico. Estas células siguen produciendo matriz extracelular y se separan entre sí, provocando un crecimiento intersticial del cartílago.

Crecimiento

El crecimiento del tejido cartilaginoso puede ser de dos tipos: por aposición e intersticial.

Crecimiento por aposición

El crecimiento por aposición ocurre a partir del pericondrio. La capa más interna del pericondrio se denomina zona condrógena; en esta capa, las células condrogénicas se transforman en condroblastos.

Los condroblastos realizan mitosis y se diferencian en condrocitos que producen fibrillas de colágeno y en sustancia fundamental. En este caso, el crecimiento es desde afuera hacia adentro del cartílago.

Crecimiento intersticial

Este tipo de crecimiento ocurre por división mitótica de los condrocitos del cartílago. Los condrocitos se van a dividir hacia el centro del cartílago; de esta manera, este crecimiento se da del interior hacia el exterior del cartílago.

A medida que el cartílago envejece, la matriz fundamental se vuelve más rígida y densa. Cuando la matriz está muy densa cesa este tipo de desarrollo en el tejido cartilaginoso.

Tipos

Cartílago hialino

Es un tejido translúcido y homogéneo que generalmente está rodeado de pericondrio. Las células, denominadas condrocitos, poseen un gran núcleo ubicado en su centro y también presentan uno o dos nucléolos.

Este cartílago posee abundantes lípidos, glucógeno y mucoproteínas. Así mismo, las fibras de colágeno son muy delgadas y poco abundantes.

Presenta los dos tipos de crecimiento y se encuentra en las articulaciones, la nariz, la laringe, la tráquea, los bronquios y la epífisis de huesos en desarrollo.

Es el constituyente fundamental del esqueleto del embrión en desarrollo en vertebrados y luego es sustituido por hueso.

Cartílago elástico

Está rodeado de pericondrio. Las células son esféricas y se disponen individualmente, en parejas o en triadas.

La matriz extracelular es escasa y el contenido total de grasas y glucógeno es bajo. La matriz territorial forma una cápsula gruesa y, por su parte, las fibras de colágeno son ramificadas y se presentan en gran cantidad.

Este tipo de cartílago tiene los dos tipos de crecimiento y es un tejido que sirve de apoyo y posee gran flexibilidad. Puede encontrarse en el pabellón de la oreja, el conducto auditivo externo, las trompas de Eustaquio, la epiglotis y la laringe.

Cartílago fibroso o fibrocartílago

Presenta numerosos haces de fibras de colágeno tipo I dispuestas en forma paralela. Carece de pericondrio y no presenta crecimiento por aposición, solo intersticial.

La matriz extracelular es escasa y los condrocitos son generalmente más pequeños que en los otros tipos de cartílago. Estas células se disponen en filas de forma individual o en parejas entre las fibras de colágeno.

Soporta fuertes tracciones, por ello se ubica en zonas en las que el tejido debe soportar presiones y desplazamientos laterales. Se localiza en los discos intervertebrales, en la articulación media de los huesos del pubis, en los meniscos de articulaciones tipo diartrosis y en los bordes de las articulaciones, entre otras áreas.

Funciones

Su principal función es servir de soporte a otros órganos. En órganos o conductos huecos —tales como los del sistema respiratorio (por ejemplo: tráquea, bronquios) o los del auditivo (canal auditivo)— dan forma y soporte a estos, evitando que colapsen.

Protege los huesos en las articulaciones, evitando su desgaste. Además, en embriones de vertebrados —y en algunos organismos adultos como los peces cartilaginosos— forma el sistema esquelético.

Este tejido es el precursor de los huesos de cartílago o huesos de sustitución, que constituyen la mayoría de los huesos de los vertebrados.

Enfermedades

Policondritis recidivante

La policondritis recidivante es una enfermedad autoinmune descrita por primera vez por Jaksch-Wartenhorst en 1923. Afecta el tejido cartilaginoso y ataca principalmente el cartílago de nariz y oreja.

También puede afectar los ojos, el sistema cardiovascular, el árbol traqueal, los riñones y las articulaciones. El nombre de recidivante hace referencia a que es recurrente.

La enfermedad actúa inflamando y potencialmente destruyendo el tejido cartilaginoso, y afecta a personas de entre 30 y 60 años, indiferentemente de su sexo. El tratamiento consiste de prednisona o metilprednisona e inmunodepresores como metotrexato.

Osteoartritis

La osteoartritis es una enfermedad que afecta las articulaciones. Ocasiona el deterioro del cartílago articular; también causa proliferación del hueso adyacente al cartílago e inflamación de la membrana sinovial.

Su origen es multifactorial con un fuerte componente genético en el que interviene más de un gen. Es la más común de las enfermedades reumáticas.

Ataca principalmente personas de edad avanzada. Actualmente no existe un tratamiento para prevenir o detener la osteoartritis; el procedimiento habitual tiene el objetivo de reducir el dolor y la inflamación.

Costocondritis

La costocondritis es una afección del cartílago costoesternal (articulación de las costillas con el esternón). Es muy dolorosa y puede ser confundida con un ataque al corazón.

Afecta principalmente a jóvenes de ambos sexos. Se desconoce la causa de la enfermedad, pero se le asocia a tos recurrente, exceso de esfuerzo físico y lesiones de costillas y esternón.

El tratamiento habitual consiste de antiinflamatorios y medicamentos para reducir el dolor. La enfermedad suele desaparecer por sí sola luego de algunos días o de un par de semanas.

Herniación vertebral

Las hernias discales pueden tener distintos orígenes; uno de estos corresponde a las fisuras en el cartílago de los cuerpos vertebrales.

El cartílago de las vertebras cubre la cara superior e inferior de cada cuerpo vertebral. Está compuesto de dos capas: la más externa es de cartílago fibroso y la más interna de cartílago hialino. Cuando ocurren fisuras en el cartílago, el disco intervertebral se deforma y tiende a colapsar.

Estenosis espinal

La estenosis espinal es un estrechamiento de los canales que contienen a la médula espinal y a las raíces nerviosas. Tiene múltiples causas, entre las que se encuentran envejecimiento, tumores, artritis, hipertrofia de hueso y cartílago vertebral.

Representa una de las principales causas de dolor en la espalda y en los miembros inferiores; sin embargo, en ocasiones la estenosis espinal puede ser no dolorosa. La causa del dolor es la opresión de la médula y de las raíces nerviosas.

El tratamiento incluye rehabilitación, fisioterapia, antiinflamatorios y medicamentos para el dolor. Puede que en algunos casos sea necesaria la intervención quirúrgica.

Acondroplasia

La mayoría de los huesos del cuerpo humano son originalmente cartílagos que luego se osifican (huesos de sustitución). La acondroplasia es una enfermedad de origen genético que impide el cambio normal de cartílago a hueso.

Es causada por una mutación del gen FGFR3 y se trata de la principal causa de enanismo. También puede ocasionar macrocefalia, hidrocefalia y lordosis, entre otras afecciones.

No existe tratamiento efectivo contra la acondroplasia; la terapia con hormona de crecimiento solo ayuda parcialmente. Actualmente están en desarrollo estudios para terapias genéticas.

Tumores benignos

Los tumores benignos de hueso son distintos tipos de tumores que varían en tamaño,  localización y agresividad.

Histológicamente son similares a los huesos normales. No invaden tejidos vecinos y son benignos —es decir, no ponen en peligro la vida del paciente—. Sin embargo son potencialmente peligrosos porque pueden convertirse en malignos.

Su desarrollo es lento y generalmente se ubican en la región de la metáfisis, aunque también pueden ubicarse en la epífisis de los huesos. Los más comunes de esos tumores son los formadores de cartílago (condromas).

Condrosarcomas

El condrosarcoma es un tumor maligno que incide en el cartílago. Afecta principalmente a personas de más de 40 años.

En los tumores se encuentran células formadoras de cartílago y células no diferenciadas. Este tumor está formado por cartílago hialino y mixoide maligno.

Ataca los huesos largos de los miembros, la cintura pélvica y las costillas. Generalmente es de lento desarrollo y no hace metástasis, aunque hay formas más agresivas. El tratamiento más recomendado es la extracción quirúrgica del tejido comprometido.

Usos terapeúticos

Cartílago de tiburón

El cartílago de tiburón es empleado en la medicina alternativa para varios tipos de cáncer, incluido el sarcoma de Kaposi. También es usado para tratar artritis, daños en la retina y enteritis.

Externamente ha sido usado para tratar la psoriasis y ayudar en la cicatrización de heridas. En caso de hipercalcemia, debe ser usado bajo vigilancia médica.

Sulfato de condroitina

El sulfato de condroitina es extraído principalmente del cartílago de tiburón y de vaca. Puede ser usado solo o en combinación con otros compuestos, como ascorbato de manganeso o sulfato de glucosamina.

Se presenta en forma de gotas, ungüentos, inyecciones y/o píldoras. Es usado para la osteoartritis, infarto de miocardio, cardiopatías, osteoporosis, psoriasis, resequedad de los ojos y artrosis.

Referencias

  1. Cartilage. En Wikipedia. Recuperado de Wikipedia: en.wikipedia.org
  2. Chondroblast. En Wikipedia. Recuperado de Wikipedia: en.wikipedia.org
  3. Y. Henrotin, M. Mathy, C. Sánchez, C. Lambert (2010). Chondroitin sulfate in the treatment of osteoarthritis: from in vitro studies to clinical recommendations. Therapeutic advances in musculoskeletal disease.
  4. L.C. Junqueira, J. Carneiro (2015). Histología Básica. Editorial Médica Panamericana, España.
  5. Y. Krishnan, A.J.Grodzinsky (2018). Cartilage diseases. Matrix Biology.
  6. M.I. Quenard, M. García-Carrasco, M. Ramos-Casals (2001). Policondritis recidivante. Medicina Integral. Recuperado de Elsevier: elsevier.es