Endotelio

El endotelio (PL: endotelio) es una capa única de células endoteliales escamosas que recubren la superficie interior de los vasos sanguíneos y linfáticos.. El endotelio forma una interfaz entre la sangre o la linfa circulantes en la luz y el resto de la pared del vaso. Las células endoteliales forman la barrera entre los vasos y el tejido y controlan el flujo de sustancias y líquidos hacia y desde un tejido.

Las células endoteliales en contacto directo con la sangre se denominan células endoteliales vasculares, mientras que las que están en contacto directo con la linfa se conocen como células endoteliales linfáticas. Las células endoteliales vasculares recubren todo el sistema circulatorio, desde el corazón hasta los capilares más pequeños.

Estas células tienen funciones únicas que incluyen la filtración de líquidos, como en el glomérulo del riñón, el tono de los vasos sanguíneos, la hemostasia, el reclutamiento de neutrófilos y el tráfico de hormonas. El endotelio de las superficies interiores de las cámaras del corazón se llama endocardio. Una función deteriorada puede provocar problemas de salud graves en todo el cuerpo.

Estructura

El endotelio es una capa delgada de células planas (escamosas) que recubren la superficie interior de los vasos sanguíneos y linfáticos.

El endotelio es de origen mesodérmico. Tanto los capilares sanguíneos como los linfáticos están compuestos por una única capa de células endoteliales llamada monocapa. En secciones rectas de un vaso sanguíneo, las células endoteliales vasculares normalmente se alinean y se alargan en la dirección del flujo de líquido.

Terminología

El modelo fundamental de anatomía, un índice de términos utilizados para describir estructuras anatómicas, hace una distinción entre células endoteliales y células epiteliales en función de los tejidos a partir de los cuales se desarrollan, y establece que la presencia de vimentina en lugar de filamentos de queratina separa estos de células epiteliales. Muchos consideraban que el endotelio era un tejido epitelial especializado.

Función

El endotelio forma una interfaz entre la sangre o la linfa circulantes en la luz y el resto de la pared del vaso. Esto forma una barrera entre los vasos y los tejidos y controla el flujo de sustancias y líquidos dentro y fuera de un tejido. Esto controla el paso de materiales y el tránsito de glóbulos blancos hacia y desde el torrente sanguíneo. Los aumentos excesivos o prolongados de la permeabilidad del endotelio, como en los casos de inflamación crónica, pueden provocar inflamación del tejido (edema). La función de barrera alterada también está implicada en la extravasación del cáncer.

Las células endoteliales participan en muchos otros aspectos de la función vascular, entre ellos:

• Coagulación de sangre (trombosis y fibrinolisis). El endotelio normalmente proporciona una superficie en la que la sangre no coagula, porque contiene y expresa sustancias que previenen la coagulación, incluyendo el sulfato heparano que actúa como cofactor para activar el antitrombino, una proteína que inactiva varios factores en la cascada de coagulación.
• Inflamación. Las células endoteliales indican activamente a los glóbulos blancos del sistema inmunológico durante la inflamación
• Formación de nuevos vasos sanguíneos (angiogénesis).
• Constriction and enlargement of the blood vessel, called vasoconstriction and vasodilation, and hence the control of blood pressure

Formación de vasos sanguíneos

El endotelio participa en la formación de nuevos vasos sanguíneos, llamada angiogénesis. La angiogénesis es un proceso crucial para el desarrollo de órganos en el embrión y el feto, así como para la reparación de áreas dañadas. El proceso se desencadena por una disminución del oxígeno en los tejidos (hipoxia) o una tensión de oxígeno insuficiente, lo que conduce al nuevo desarrollo de vasos sanguíneos revestidos de células endoteliales. La angiogénesis está regulada por señales que promueven y disminuyen el proceso. Estas señales pro y antiangiogénicas incluyen integrinas, quimiocinas, angiopoyetinas, agentes sensores de oxígeno, moléculas de unión e inhibidores endógenos. La angiopoyetina-2 actúa con VEGF para facilitar la proliferación celular y la migración de células endoteliales.

El esquema general de la angiogénesis es

• activando señales vinculantes para los receptores superficiales de las células endoteliales vasculares.
• células endoteliales activadas liberan proteasas que conducen a la degradación de la membrana del sótano
• Las células endoteliales se liberan para migrar de los vasos sanguíneos existentes y empezar a proliferar para formar extensiones hacia la fuente del estímulo angiogénico.

Respuesta inmune del huésped

Las células endoteliales expresan una variedad de genes inmunes de una manera específica de cada órgano. Estos genes incluyen proteínas y mediadores inmunes críticos que facilitan la comunicación celular con las células inmunes hematopoyéticas. Las células endoteliales codifican características importantes de la respuesta inmune celular estructural en el epigenoma y, por lo tanto, pueden responder rápidamente a los desafíos inmunológicos. La contribución de células no hematopoyéticas, como el endotelio, a la inmunidad del huésped se denomina “inmunidad estructural”.

Importancia clínica

La disfunción endotelial, o la pérdida de la función endotelial adecuada, es un sello distintivo de las enfermedades vasculares y, a menudo, se considera un evento temprano clave en el desarrollo de la aterosclerosis. La función endotelial deteriorada, que causa hipertensión y trombosis, se observa a menudo en pacientes con enfermedad de las arterias coronarias, diabetes mellitus, hipertensión, hipercolesterolemia y también en fumadores. También se ha demostrado que la disfunción endotelial predice futuros eventos cardiovasculares adversos, incluidos accidentes cerebrovasculares y enfermedades cardíacas, y también está presente en enfermedades inflamatorias como la artritis reumatoide, la diabetes y el lupus eritematoso sistémico.

La disfunción endotelial es el resultado de cambios en la función endotelial. Después de la acumulación de grasa (lípidos) y cuando son estimuladas por la inflamación, las células endoteliales se activan, lo que se caracteriza por la expresión de moléculas como E-selectina, VCAM-1 e ICAM-1, que estimulan la adhesión de las células inmunes. Además, se activan los factores de transcripción, que son sustancias que actúan para aumentar la producción de proteínas dentro de las células; específicamente AP-1 y NF-κB, lo que conduce a una mayor expresión de citocinas como IL-1, TNFα e IFNγ, que promueven la inflamación. Este estado de las células endoteliales favorece la acumulación de lípidos y lipoproteínas en la íntima, dando lugar a la aterosclerosis, y el posterior reclutamiento de glóbulos blancos y plaquetas, así como la proliferación de células del músculo liso, dando lugar a la formación de una veta grasa. Las lesiones formadas en la íntima y la inflamación persistente provocan la descamación del endotelio, lo que altera la barrera endotelial, provocando lesiones y la consiguiente disfunción. Por el contrario, los estímulos inflamatorios también activan la expresión inducida por NF-κB de la deubiquitinasa A20 (TNFAIP3), que se ha demostrado que repara intrínsecamente la barrera endotelial.

Uno de los principales mecanismos de disfunción endotelial es la disminución del óxido nítrico, a menudo debido a altos niveles de dimetilarginina asimétrica, que interfiere con la síntesis normal de óxido nítrico estimulada por L-arginina y, por lo tanto, conduce a hipertensión. El mecanismo más predominante de disfunción endotelial es un aumento de especies reactivas de oxígeno, que puede alterar la producción y actividad de óxido nítrico a través de varios mecanismos. La proteína de señalización ERK5 es esencial para mantener la función normal de las células endoteliales. Otra consecuencia del daño endotelio es la liberación de cantidades patológicas del factor von Willebrand, que favorece la agregación plaquetaria y la adhesión al subendotelio y, con ello, la formación de trombos potencialmente mortales.

El angiosarcoma es un cáncer del endotelio y es poco común, con solo 300 casos por año en los EE. UU. Sin embargo, generalmente tiene un mal pronóstico con una tasa de supervivencia a cinco años del 35%.

Investigación

Endotelio en cáncer

Se ha reconocido que las células endoteliales que construyen la vasculatura tumoral tienen características morfológicas distintas, un origen diferente en comparación con el endotelio fisiológico y una firma molecular distinta, lo que brinda la oportunidad de implementar nuevos biomarcadores de angiogénesis tumoral y podría proporcionar nuevos fármacos antiangiogénicos. objetivos.

Endotelio en la dieta

Una dieta saludable rica en frutas y verduras tiene un impacto beneficioso sobre la función endotelial, mientras que una dieta rica en carnes rojas y procesadas, alimentos fritos, cereales refinados y azúcar procesada aumenta la adhesión de las células endoteliales y los promotores aterogénicos. Las dietas ricas en grasas afectan negativamente a la función endotelial.

Se ha descubierto que una dieta mediterránea mejora la función endotelial en adultos, lo que puede reducir el riesgo de enfermedad cardiovascular. El consumo de nueces mejora la función endotelial.

Endotelio en Covid-19

En abril de 2020 se informó por primera vez la presencia de elementos virales en células endoteliales de 3 pacientes que habían fallecido por COVID-19. Los investigadores de la Universidad de Zurich y la Facultad de Medicina de Harvard consideraron que estos hallazgos son un signo de endotelitis general en diferentes órganos, una respuesta inflamatoria del endotelio a la infección que puede conducir o al menos contribuir a una falla multiorgánica en la Covid-19. 19 pacientes con comorbilidades como diabetes mellitus, hipertensión y enfermedades cardiovasculares.

Historia

En 1958, A. S. Todd de la Universidad de St Andrews demostró que el endotelio de los vasos sanguíneos humanos tiene actividad fibrinolítica.