Cnidocitos: características, estructura, funciones, tipos
Los cnidocitos son un tipo de células sensoriales encontradas de forma exclusiva en los cnidarios (hidras, corales, medusas, avispas de mar, anémonas, etc.). Estas células poseen diversos orgánulos citoplasmáticos llamados cnidos, que consisten en una cápsula con un filamento que se expande hacia el exterior de la célula. Los cnidocitos pueden tener más de 20 tipos de cnidos.
Los cnidocitos secretan sustancias urticantes que les confiere funciones de protección contra los depredadores y captura de presas. Una vez que los cnidos se descargan externamente liberando dichas sustancias, la célula es reabsorbida por el organismo y reemplaza por un nuevo cnidocito.
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Los cnidocitos se originan por invaginación de células intersticiales de la epidermis. En algunas especies se originan desde la ectodermis y en otras desde la endodermis. Mientras las células se van desarrollando se conocen como cnidoblastos.
Estas células son generalmente redondas y ovoides y poseen un núcleo basal de gran tamaño. Se encuentran distribuidas en toda la epidermis de los individuos, siendo más abundantes en los tentáculos y la cavidad oral.
En la mayoría de los cnidarios, excepto en la clase Hydrozoa (hidroides e hidromedusas) se encuentran cnidocitos en la gastrodermis (epitelio interno) cubriendo la cavidad gastrovascular (celenterón). Dichos cnidocitos cumplen funciones de alimentación.
El filamento contenido en los cnidocitos es descargado desde estas células como respuesta a un estímulo mecánico o químico. Generalmente dicho estímulo se produce por contacto con alguna presa o con un depredador.
Según el tipo de cnidocito, el filamento descargado puede liberar una sustancia urticante (toxina), o simplemente adherirse a la superficie con la que entre en contacto.
En las clases Hydrozoa, Scyphozoa y Cubozoa, los cnidos poseen una estructura mecano-receptora en el borde de la cápsula llamada cnidocilo (cilio modificado). Esta estructura es estimulada por los cambios de frecuencias en las vibraciones del agua.
Los cnidos son cápsulas muy pequeñas formadas por un compuesto parecido a la quitina. Estas cápsulas terminan en un extremo que se va estrechando y alargando hasta formar un filamento que queda dentro de dicha cápsula y es recubierta con un opérculo.
La superficie externa de los cnidos está cubierta por proteínas globulares, cuyas funciones son desconocidas. En la superficie interna existen agrupamientos de una proteína parecida al colágeno que conforman un patrón de fibras que confieren la tensión necesaria para mantener una presión alta en el interior de la cápsula.
Excepto por los cnidarios de la clase Anthozoa (corales y anémonas) las cápsulas de los cnidos están recubiertas por un opérculo con un sistema de gatillo o disparador. En los individuos de la clase Anthozoa, los cnidos están cubiertos por una hoja plegada tripartida parecida a un cono de cilios ubicada de forma apical.
El filamento de los cnidos puede poseer un extremo distal con espinas, vellosidades o un par de estiletes con los que se adhieren a la superficie. No todos los cnidocitos tienen la capacidad de segregar toxinas, ni poseen ganchos o espinas. Estas características dependen de la función que desempeña el tipo de cnidocito.
Algunos estudios han dado evidencia de que los cnidos son productos del aparato de Golgi y se crean al formarse una gran vacuola dentro del cnidoblasto. Durante el desarrollo de estos orgánulos ocurre una inusual reestructuración celular.
Otras investigaciones señalan que los cnidos pueden haberse originado de forma simbiótica desde un ancestro protista, pues en la actualidad algunos representantes de grupos de dinoflagelados, microsporas y apicomplejos poseen estructuras semejantes a los cnidos.
En general, la secuencia de pasos desde la producción del estímulo hasta la descarga del cnido es poco conocida.
La mayoría de los cnidocitos posee un aparato ciliar encargado de recibir el estímulo externo que provoca la descarga del filamento del cnido. En el caso de los Anthozoa, los cnidos poseen el cono de cilios, mientras que en las demás clases de cnidarios es el cnidocilo quien funciona como receptor del estímulo.
A pesar de esto, algunos tipos de cnidocitos carecen de dicho aparato ciliar, por lo que el estímulo puede generarse en otras células accesorias que posteriormente propaguen el mensaje de descarga hasta los cnidocitos.
La descarga del cnido se debe a una combinación entre la fuerza de tensión generada mientras se origina el orgánulo y la alta presión osmótica que se encuentra dentro de la cápsula (150 atm).
Cuando el cnidocito recibe el estímulo para la descarga, el opérculo comienza a abrirse, mientras que la presión interna ocasiona una entrada rápida y fuerte del agua en la cápsula.
Consecuentemente, la presión hidrostática de la cápsula se eleva rápidamente provocando la salida expulsiva del filamento. El cnido se adhiere a la superficie liberando veneno o los estiletes y ganchos.
Los cnidocitos se encuentran mayormente en los tentáculos, desempeñando un papel de captura de presas o defensa contra los depredadores. Los cnidos capaces de secretar una toxina son llamados nematocistos.
Las toxinas secretadas por los nematocistos, tienen características hemolíticas, neurotóxicas y proteolíticas. Este veneno es usado para paralizar a las presas mientras son atraídas hacia la cavidad oral, o en modo de defensa para aturdir o paralizar al depredador, dando tiempo de realizar la huida.
Algunas especies como la fragata portuguesa (Physalia physalis) y la avispa de mar (Chironex fleckeri) son capaces de causar lesiones graves o incluso la muerte en seres humanos.
Otros tipos de cnidos no penetran en la superficie de sus presas y liberan veneno, sino que luego de la descarga tienen un movimiento rápido tipo resorte, que les permite tomar y sostener la superficie de contacto, adhiriendo así a la presa a los tentáculos o superficie oral.
Los cnidocitos tienen una función locomotora en algunos hidroides. En las hidras, la descarga de los cnidos les permite adherirse a un sustrato desde los tentáculos o la boca, doblando el tallo y despegando el disco basal, para fijar dicha base en otro lugar y desplazarse.
Algunas características de los cnidocitos como el diámetro y longitud de los filamentos, el número y la ubicación de estructuras adhesivas como espinas y estiletes, además de la función que cumple la célula, permiten clasificar los cnidocitos en diversos tipos.
Los diferentes tipos de cnidocitos clasificados están relacionados con la variedad de cnido que posea. Estos diversos cnidos tienen además una gran importancia taxonómica. En general, se clasifican en urticantes o penetrantes, envolventes y aglutinantes.
El cnido o cnidocisto más común es el nematocisto, que posee un filamento capaz de penetrar y liberar veneno.
Algunos de los tipos más estudiados de cnidos son los espirocistos y pticocistos, cuyos filamentos carecen de espinas y veneno. Los espirocistos tienen una función adhesiva y los pticocistos, presentes solo en las anémonas, funcionan en la construcción de los tubos donde viven estos animales.
Otros cnidocistos presentes en algunos cnidarios son los haplonemas, con filamentos que presentan extremos de variadas formas, ropalonemas y espironemas.
La caracterización y descripción de los tipos de cnidocistos presentes en una determinada especie de cnidario se conoce como cnidoma.
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