Célula de Sertoli: características, histología y funciones
Las células de Sertoli son un tipo de células sustentaculares ubicadas en las paredes de los tubos seminíferos de los testículos que participan en la espermatogénesis. Las células sustentaculares son células cuya función principal es brindar soporte estructural en los tejidos y órganos.
Son células mucho más altas que anchas, con un núcleo grande e irregular desplazado hacia la base de la célula. Su formación está controlada por el gen SRY y su número permanece constante durante la vida del organismo, es decir, no presentan divisiones mitóticas.
Entre las funciones de las células de Sertoli se encuentran regular el desarrollo y primeras etapas de funcionamiento de las células de Leydig, fagocitar el citoplasma residual durante la espermatogénesis, producir diferentes hormonas y conformar la barrera hermatotesticular.
Entre las enfermedades asociadas a las células de Sertoli se encuentran el tumor de las células de Sertoli-Leydig y el síndrome de las células de Sertoli o aplasia germinal.
Índice del artículo
Las células de Sertoli fueron descubiertas por el fisiólogo italiano Enrique Sertoli en 1865. Sertoli que trabajó con diversos tópicos de la fisiología humana, incluyendo los mecanismos de contracción del músculo liso, el ácido carbónico tisular y las proteínas celulares, descubrió estas células estudiando la fisiología testicular.
Fueron denominadas como células de Sertoli por primera vez por el histólogo Vienés von Ebner, veinte años después de su descubrimiento. Hasta mediados del siglo pasado, estas células fueron objeto de poca atención, como lo demuestra el hecho que hasta esa fecha fueron publicados apenas unos 25 trabajos relacionados con ellas.
Sin embargo, con la invención de microscopio electrónico y el desarrollo de nuevas técnicas de estudios en bioquímica y biología molecular, el interés por las células de Sertoli se incrementó exponencialmente, con cerca de 500 investigaciones al año actualmente.
Las células de Sertoli son células columnares mucho más altas que anchas, que presentan procesos citoplasmáticos ramificados para soportar a las células germinales en desarrollo. La mayor concentración de los orgánulos celulares está distribuida hacia la porción basal de la célula.
El núcleo celular es grande y eucromático, su forma se modifica a lo largo del ciclo del epitelio seminífero, presentando en ocasiones invaginaciones profundas de la membrana nuclear. Su ubicación generalmente es cercana a la base de la célula, sin embargo, en ocasiones puede desplazarse hacia el lumen del tubo seminífero.
El nucléolo es también muy grande y se tiñe intensamente con colorantes vitales. Generalmente este nucléolo presenta tres regiones claramente diferenciables, es decir, es tripartito.
El número total de células de Sertoli va a determinar la cantidad máxima de esperma que podrá producir un testículo. El volumen total de estas células en un individuo es muy variable dependiendo de la especie, con un intervalo que va desde 2000 hasta 7000 μm³.
Sin embargo, parece existir una relación inversa entre el volumen total y la eficiencia espermatogénica. Estas células, que tienen forma tubular, se extienden desde la membrana basal hacia el lumen de epitelio seminífero y tienen una función de “enfermeras” (nurse-like) sobre las células germinales en desarrollo.
Para realizar esta función, las células de Sertoli extienden su citoplasma en proyecciones en forma de brazos delgados y de un proceso cilíndrico los cuales rodean a las espermátidas y forman uniones especializadas complejas que trabajan como uniones comunicantes y ocluyentes (gap and tight). También emplean filamentos de actina y retículo endoplasmático liso.
El núcleo de la célula de Sertoli está ubicado, en la mayoría de las especies, cerca de la membrana basal. Es de gran tamaño, alargado y ocasionalmente su forma y ubicación pueden alterarse dependiendo de la etapa del ciclo seminífero.
En el adulto, el núcleo presenta invaginaciones profundas de su membrana que le dan una forma irregular y está rodeado de filamentos intermedios de vimentina. Adicionalmente presenta una gran densidad de poros en su membrana. Algunas proteínas pueden presentarse en grandes concentraciones cerca de las áreas de invaginación.
El nucléolo es de gran tamaño y en muchas especies está formado por tres partes diferenciables fácilmente. Posee de uno a diez cromocentros.
El citoplasma presenta numerosos orgánulos que están dispuestos en una forma polarizada, es decir, existe una mayor concentración de orgánulos hacia la porción basal de la célula que hacia la porción distal.
Las mitocondrias son muy abundantes y pueden presentarse en forma alargada (2–3 μm), pueden tener forma de copa o incluso forma de donas. El retículo endoplasmático rugoso está presente en el área basal de la célula, mientras que el retículo endoplastático liso es el orgánulo más abundante en las células de Sartoli.
Los microtúbulos ayudan a mantener la distribución del retículo endoplasmático, así como a mantener alineadas a las mitocondrias. Las células de Sartoli poseen actividad fagocítica, para lo cual poseen numerosos lisosomas y cuerpos multivesiculares. El aparato de Golgi, por su parte, es relativamente pequeño.
Las células de Sertoli han sido descritas como células madre o como células enfermeras (nurse cells). Una de las actividades de enfermería que realizan está vinculada con el transporte de hierro, micronutrientes y otras sustancias hasta la célula germinal en desarrollo por medio de proteínas como transferrina y ceruloplasmina.
Además de proveer hierro requerido para el desarrollo de las células germinales, las células de Sertoli también remueven y reciclan el hierro potencialmente tóxico de los cuerpos residuales. Algunos autores denominan a esta última función como de reciclaje y manejo de material de desecho.
La función secretora de las células de Sertoli está representada por hormonas que pueden tener actividad autocrina, paracrina e incluso endocrina. Entre las funciones paracrinas se encuentra, por ejemplo, la señalización de las células germinales para que sean blanco de las hormonas folículo estimulante y la tetosterona.
Adicionalmente, luego de alcanzar la pubertad, las células de Sertoli pueden regular la producción de la hormona folículo estimulante mediante la secreción de inhibina y activina, las cuales actúan en forma conjunta.
También produce diversos factores de crecimiento con actividad paracrina, tales como el factor de crecimiento simil de insulina 1 (IGF1), factor de crecimiento fibroblástico (FGF), así como el transformante alfa (TGFA), las cuales regulan la transformación de células peritubulares en células de Leydig, además de regular el funcionamiento de estas.
Otras hormonas secretadas por las células de Sertoli y que actúan durante la producción de células sexuales incluyen a la proteína ligadora de andrógenos (ABP), el estradiol y el factor neutrófico derivado de las células gliales (GDNF).
Las células de Sertoli le proveen a los testículos un estatus inmunorregulador único, el cual ha sido demostrado al trasplantar tejido testicular en otros distintos tejidos, logrando sobrevivir por períodos de tiempo prolongado.
Esto se debe a que, en caso contrario, la condición meiótica de las células sexuales podría provocar que las mismas fueran reconocidas por los anticuerpos como factores exógenos y potencialmente patógenos y en consecuencia activar los mecanismos de defensa para su destrucción.
Entre las moléculas producidas y secretadas por las células de Sertoli con actividad inmunorreguladora se encuentran, por ejemplo, el sistema FAS/Ligando FAS, el inhibidor de proteasa 9, el CD40, el CD59 o el TGF-beta.
Además de la actividad inmunorreguladora de las células de Sertoli, que protegen a las células germinales, las uniones ocluyentes entre las primeras crean una barrera que aísla físicamente a los compartimientos donde tiene lugar la espermatogénesis de los linfocitos.
Esta barrera se forma durante la pubertad, cuando comienza la producción espermática, y una rotura en la misma puede ocasionar una respuesta inmune y causar infertilidad masculina.
Esta barrera actúa de forma dinámica permitiendo la migración de los espermatocitos desde la zona basal a la adluminal del tubo espermático, pero impidiendo, como ya fue señalado, el paso de linfocitos.
Existen algunas enfermedades relacionadas con las células de Sertoli, entre las cuales se pueden mencionar las siguientes:
Este tipo de tumores es poco frecuente, representando menos del 1% de los tumores testiculares. Puede presentarse en tres variedades histológicas:
Clásico
Aunque en pocas ocasiones (un 10-20%) puede llegar a ser maligno, en los casos en los que puede hacer metástasis en ganglios linfáticos, huesos y pulmón, los niveles de supervivencia son bajos.
Este tipo de tumor no presenta componente hereditario y tampoco se encuentra relacionado con algún síndrome. La edad promedio a la cual se manifiesta es a los 45 años.
De células grandes calcificante
Es mucho más agresivo que el tumor clásico y, a diferencia de este, puede estar asociado a herencia o a diversos síndromes, como el de Peutz-Jeghers, el de Bourneville y también al del complejo de Carney.
El mal puede aparecer de forma temprana (17 años) o tardía (40 años), siendo en ambos casos un comportamiento distinto por su parte. En el primer caso puede presentar multifocalidad, bilateralidad, así como también actividad hormonal, mientras que en el segundo caso no. Por otra parte, su agresividad es mayor en casos de aparición tardía.
Esclerosante
Es la menos agresiva de las tres variedades y hasta la fecha no ha sido descrito ningún caso de comportamiento maligno. La edad media de aparición es 35 años y, como en el caso del tumor tardío de las células calcificante, no presenta multifocalidad, bilateralidad ni tampoco actividad hormonal.
También conocido como aplasia germinal, es un síndrome caracterizado por una infertilidad causada por una azoospermia (ausencia de células germinales) no obstructiva. Las causas del síndrome son variadas y entre ellas se encuentran desordenes genéticos, principalmente síndrome de Klinefelter.
Otras causas que han sido asociadas a este síndrome incluyen antecedentes de criptorquidismo y/o varicocele. Sin embargo, un porcentaje elevado de casos son de origen desconocido.
También conocido como arrenoblastoma, es un tipo de tumor de los cordones sexuales que puede ocasionar cáncer de ovarios o de testículos. Su mayor ocurrencia se presenta en adultos jóvenes. Por lo general es benigno y de lento desarrollo.
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