Célula intersticial de Cajal

Células intersticiales de Cajal (ICC) son células intersticiales encontradas en el tracto gastrointestinal. Hay diferentes tipos de ICC con diferentes funciones. El ICC y otro tipo de células intersticiales, conocidas como células receptoras de factor de crecimiento derivado de plaquetas alfa (PDGFRα), se unen eléctricamente a las células musculares lisas a través de uniones de brechas, que trabajan juntos como un sincitium funcional SIP. Las células intersticiales mientericas de Cajal (ICC-MY) sirven como células de marcapasos que generan los eventos bioeléctricos conocidos como ondas lentas. Las ondas lentas conducen a las células musculares lisas y causan contracciones feas.

La imagen a la derecha muestra una célula intersticial aislada de Cajal del plexo mienterico del intestino del ratón pequeño crecido en una cultura celular primaria. Este tipo de célula se puede caracterizar morfológicamente como tener un pequeño cuerpo celular a menudo triangular o estelar con varios procesos largos ramificando hacia extensiones secundarias y terciarias - estos procesos a menudo se ponen en contacto con células musculares lisas. Tienen comportamiento contractual tanto en el cuerpo celular como en los procesos extendidos.

Embriología

Estas células derivan del mesodermo, a diferencia de las neuronas entéricas que surgen de las células de la cresta neural.

Función

Las células intersticiales intramusculares de Cajal (ICC-IM) participan en la mediación de las respuestas a la neurotransmisión. Todas las ICC del tracto gastrointestinal expresan canales de cloruro activados por calcio codificados por el gen ANO1. Estos canales se activan mediante la liberación de calcio en las ICC y son importantes tanto para la actividad marcapasos de las ICC como para sus respuestas a los neurotransmisores. Una revisión reciente señaló que el carbacol aumenta la actividad de las ICC a través de este canal. Los ratones con ANO1 inactivado no producen ondas lentas y los inhibidores del canal ANO1 bloquean las ondas lentas.

Se cree que las células ICC también están presentes en otros tipos de tejidos musculares lisos. Sin embargo, con pocas excepciones, la función de estas células no se comprende bien y actualmente es un área de investigación activa.

Papel en la actividad de onda lenta

Las células ICC actúan como marcapasos eléctricos y generan ondas eléctricas lentas espontáneas en el tracto gastrointestinal (GI). Las ondas eléctricas lentas se propagan desde las células ICC a las células musculares lisas y la despolarización resultante inicia la entrada y la contracción de iones de calcio. Las ondas lentas organizan las contracciones intestinales en contracciones fásicas que son la base de la peristalsis y la segmentación.

Frecuencia de las células marcapasos del ICC

La frecuencia de la actividad del marcapasos ICC difiere en diferentes regiones del tracto gastrointestinal:

• 3 por minuto en el estómago
• 11-12 por minuto en el duodeno
• 8-9 por minuto en el ileum
• 3-4 por minuto en el colon

Las células ICC también median la entrada neuronal de las neuronas motoras entéricas. Los animales que carecen de células ICC tienen respuestas muy reducidas al neurotransmisor acetilcolina, liberado por las neuronas motoras excitatorias, y al transmisor óxido nítrico, liberado por las neuronas motoras inhibidoras. Por lo tanto, la pérdida de células ICC en una enfermedad puede interrumpir el control neuronal normal de las contracciones gastrointestinales (GI) y provocar trastornos GI funcionales, como el síndrome del intestino irritable.

Las células ICC también expresan mecanismos mecanosensibles que hacen que estas células respondan al estiramiento. El estiramiento de los músculos gastrointestinales puede afectar los potenciales de reposo de las células ICC y afectar la frecuencia de la actividad del marcapasos. El carbacol aumenta la actividad de las células ICC a través de la activación de ANO1.

Las células nerviosas intercelulares también son fundamentales en la propagación de ondas eléctricas lentas. Las células nerviosas intercelulares forman una red a través de la cual se puede propagar la actividad de las ondas lentas. Si esta red se rompe, entonces dos regiones del músculo funcionarán de manera independiente.

Patología

Se cree que los ICC son las células de las que surgen los tumores del estroma gastrointestinal (GIST). Además, las anomalías en la red de ICC son una de las causas de la pseudoobstrucción intestinal crónica.

Epónimo

Las células intersticiales de Cajal reciben su nombre en honor a Santiago Ramón y Cajal, patólogo español y premio Nobel.