Epitelio olfativo

El epitelio olfatorio es un tejido epitelial especializado dentro de la cavidad nasal que participa en el olfato. En humanos mide 5 cm² (0,78 pulgadas cuadradas) y se encuentra en el techo de la cavidad nasal aproximadamente 7 cm (2,8 pulgadas) por encima y detrás de las fosas nasales. El epitelio olfatorio es la parte del sistema olfativo directamente responsable de detectar los olores.

Estructura

El epitelio olfatorio consta de cuatro tipos de células distintas:

• Neuronas sensoriales olfativas
• Células de apoyo
• Células basales
• Células de cepillo

Neuronas sensoriales olfativas

Las neuronas receptoras olfatorias son neuronas sensoriales del epitelio olfatorio. Son neuronas bipolares y sus polos apicales expresan receptores de olores en cilios no móviles en los extremos del botón dendrítico, que se extienden hacia el espacio aéreo para interactuar con los olores. Los receptores de olores se unen a los olores en el espacio aéreo, que se vuelven solubles gracias a las secreciones serosas de las glándulas olfativas ubicadas en la lámina propia de la mucosa. Los axones de las neuronas sensoriales olfatorias se congregan para formar el nervio olfatorio (CN I). Una vez que los axones atraviesan la placa cribiforme, terminan y hacen sinapsis con las dendritas de las células mitrales en los glomérulos del bulbo olfatorio.

Células de soporte

De manera análoga a las células gliales neurales, las células de soporte son células no neurales en el epitelio olfatorio que se encuentran en la capa apical del epitelio columnar ciliado pseudoestratificado. Hay dos tipos de células de sostén en el epitelio olfatorio: células sustentaculares y células microvillares. Las células sustentaculares funcionan como soporte metabólico y físico del epitelio olfatorio. Las células microvillares son otra clase de células de soporte que son morfológica y bioquímicamente distintas de las células sustentaculares y surgen de una población de células basales que expresa la proteína de superficie celular c-KIT.

Células basales

Las células basales, que descansan sobre o cerca de la lámina basal del epitelio olfatorio, son células madre capaces de dividirse y diferenciarse en células de soporte u olfatorias. Si bien algunas de estas células basales se dividen rápidamente, una proporción significativa permanece relativamente inactiva y repone las células epiteliales olfatorias según sea necesario. Esto lleva a que el epitelio olfatorio se reemplace cada 6 a 8 semanas.

Las células basales se pueden dividir según sus características celulares e histológicas en dos poblaciones: las células basales horizontales, que se dividen lentamente como células de reserva que expresan p63; y células basales globosas, que son una población heterogénea de células que consta de células de reserva, células progenitoras amplificadoras y células precursoras inmediatas.

Celdas del cepillo

Una célula en cepillo es una célula columnar que contiene microvellosidades y su superficie basal está en contacto con las terminaciones nerviosas aferentes del nervio trigémino (CN V) y está especializada en la transducción de sensaciones generales.

Glándulas olfativas (de Bowman)

Glándulas secretoras serosas tubuloalveolares que se encuentran en la lámina propia de la mucosa olfatoria. Estas glándulas liberan una secreción proteica a través de conductos hacia la superficie de la mucosa. La función de las secreciones es atrapar y disolver sustancias olorosas para las neuronas bipolares. El flujo constante de las glándulas olfativas permite que los viejos olores se eliminen constantemente.

Desarrollo

El epitelio olfatorio deriva de dos estructuras durante el desarrollo embrionario: la placoda olfatoria, que durante mucho tiempo se creyó que era su único origen; y células de la cresta neural, cuyas contribuciones se han identificado más recientemente mediante estudios de mapeo del destino.

El epitelio olfatorio embrionario consta de menos tipos de células que en el adulto, incluidas células progenitoras apicales y basales, así como neuronas sensoriales olfatorias inmaduras. La neurogénesis embrionaria temprana se basa principalmente en las células apicales, mientras que la neurogénesis embrionaria en etapas posteriores y la neurogénesis secundaria en adultos se basa en las células madre basales. Los axones de las neuronas sensoriales olfatorias inmaduras, junto con una población mixta de células migratorias, incluidas las células envolventes olfatorias inmaduras y las neuronas de la hormona liberadora de gonadotropina, forman una "masa migratoria" que viaja hacia el bulbo olfatorio. Al final de la etapa embrionaria, el epitelio se convierte en un epitelio columnar pseudoestratificado y comienza la neurogénesis secundaria.

Placode olfativo

Las placodas son agregaciones focales y transitorias de ectodermo ubicadas en la región de desarrollo de la futura cabeza del vertebrado y dan lugar a órganos sensoriales. Las primeras placodas sensoriales craneales están marcadas por la expresión de Six1, parte de la familia Six de factores de transcripción que regulan la especificación del ectodermo preplacodal. La placoda olfatoria se forma como dos engrosamientos de la región no neural del ectodermo embrionario. En ratones, la placoda olfatoria deriva de una porción anterior del tubo neural, aproximadamente entre 9 y 9,5 días después del desarrollo y poco después del cierre de la placa neural. El desarrollo de la placoda olfatoria requiere la presencia de tejido mesenquimatoso subyacente derivado de la cresta neural. La especificación del tejido placoda olfativo implica la señalización de múltiples redes genéticas, comenzando con señales de proteínas morfogenéticas óseas (BMP), ácido retinoico (RA) y factor de crecimiento de fibroblastos (FGF), específicamente FGF8. La expresión regulada resultante de factores de transcripción, como Pax6, Dlx3, Sox2 y otros, dentro de la presunta placa olfativa, es crucial para la subregionalización dentro del futuro epitelio olfativo y es responsable de la diversidad de células que componen el futuro epitelio.

Al igual que las otras placodas embrionarias, la placoda olfatoria da lugar a estructuras tanto neurales como no neurales, lo que en última instancia da como resultado la formación del epitelio nasal. La especificación del tejido neural versus no neural implica señales tanto dentro de la placoda olfatoria como entre la placoda olfatoria y el compartimento mesenquimatoso subyacente. La señalización continua por BMP, FGF y RA, los morfógenos que inicialmente indujeron la formación de placodas, coordinan colectivamente el patrón del tejido de la placoda olfatoria en los distintos tipos de células futuras que conforman el epitelio olfatorio. Los tipos de células derivados de la placa olfativa incluyen:

• Neural: neuronas sensoriales olfativas, neuronas secretas de LHRH y células ganglionas
• No neuronal: células basales, células de apoyo olfativas, células ciliadas, glándulas de Bowman, células Schwann, glándulas submucosales y células de cepillo

Sin embargo, también existe evidencia significativa de un origen adicional de la cresta neural para muchos de estos tipos de células.

Desarrollo de las neuronas sensoriales olfativas

El olfato resulta del desarrollo adecuado y la interacción de los dos componentes de la vía olfatoria primaria: el epitelio olfatorio y el bulbo olfatorio. El epitelio olfatorio contiene neuronas sensoriales olfatorias, cuyos axones inervan el bulbo olfatorio. Para que las neuronas sensoriales olfativas funcionen correctamente, deben expresar receptores odorantes y las proteínas de transducción adecuadas en los cilios no móviles que se extienden desde el botón dendrítico, además de proyectar sus axones al bulbo olfativo.

Las células del epitelio olfatorio, incluidas las neuronas sensoriales olfatorias, comienzan a diferenciarse poco después de la inducción de la placoda olfatoria. Una vez que las neuronas sensoriales olfativas se diferencian, expresan receptores odorantes, que transducen información odorífera del medio ambiente al sistema nervioso central y ayudan en el desarrollo del mapa odorífero. Las neuronas sensoriales olfativas diferenciadas extienden axones pioneros, que siguen señales de guía liberadas por el mesénquima subyacente, así como otras señales quimiotróficas liberadas desde el telencéfalo. A medida que avanza el desarrollo de la vía olfatoria, más axones inervan el bulbo olfatorio, que se desarrolla a partir de la región más rostral del telencéfalo. La organización y el procesamiento posterior de la información olfativa es posible debido a la convergencia de los axones de las neuronas sensoriales olfativas que expresan los mismos receptores odorantes en el mismo glomérulo en el bulbo olfatorio.

Importancia clínica

El epitelio olfativo puede dañarse por la inhalación de vapores tóxicos, lesiones físicas en el interior de la nariz y posiblemente por el uso de algunos aerosoles nasales. Debido a su capacidad regenerativa, el daño al epitelio olfatorio puede ser temporal pero, en casos extremos, el daño puede ser permanente y provocar anosmia.

Imágenes adicionales

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  Composición de la neurona receptora olfativa (capciones en alemán)

• 

  cerdo epitelio olfativo