Moco

Moco es una secreción acuosa resbaladiza producida por las membranas mucosas y que las recubre. Por lo general, se produce a partir de células que se encuentran en las glándulas mucosas, aunque también puede tener su origen en las glándulas mixtas, que contienen tanto células serosas como mucosas. Es un coloide viscoso que contiene sales inorgánicas, enzimas antimicrobianas (como las lisozimas), inmunoglobulinas (especialmente IgA) y glucoproteínas como la lactoferrina y mucinas, que son producidas por las células caliciformes de las membranas mucosas y las glándulas submucosas. El moco sirve para proteger las células epiteliales en los revestimientos de los sistemas respiratorio, digestivo y urogenital, y las estructuras en los sistemas visual y auditivo de hongos, bacterias y virus patógenos. La mayor parte de la mucosidad del cuerpo se produce en el tracto gastrointestinal.

Los anfibios, peces, caracoles, babosas y algunos otros invertebrados también producen moco externo de su epidermis como protección contra patógenos y para ayudar en el movimiento y también se produce en los peces para revestir sus branquias. Las plantas producen una sustancia similar llamada mucílago que también es producida por algunos microorganismos.

Sistema respiratorio

En el sistema respiratorio humano, la mucosidad es parte del líquido de la superficie de las vías respiratorias (ASL), también conocido como líquido de revestimiento epitelial (ELF), que recubre la mayor parte del tracto respiratorio. El líquido de la superficie de las vías respiratorias consta de una capa de sol denominada capa de líquido periciliar y una capa de gel suprayacente denominada capa de moco. La capa de líquido periciliar se llama así porque rodea los cilios y se encuentra sobre el epitelio superficial. La capa de líquido periciliar que rodea los cilios consiste en una red de gel de mucinas y polisacáridos anclados a las células.El manto mucoso ayuda a proteger los pulmones al atrapar partículas extrañas antes de que entren, en particular a través de la nariz durante la respiración normal.

El moco se compone de un componente fluido de alrededor del 95 % de agua, las secreciones de mucina de las células caliciformes y las glándulas submucosas (2–3 % de glicoproteínas), proteoglicanos (0,1–0,5 %), lípidos (0,3–0,5 %), proteínas y ADN. Las principales mucinas secretadas, MUC5AC y MUC5B, son polímeros grandes que le dan al moco sus propiedades reológicas o viscoelásticas. MUC5AC es la principal mucina formadora de gel secretada por las células caliciformes, en forma de hilos y láminas delgadas. MUC5B es una proteína polimérica secretada por las glándulas submucosas y algunas células caliciformes, y se encuentra en forma de hebras.

En las vías respiratorias (la tráquea, los bronquios y los bronquiolos), el revestimiento de moco es producido por células epiteliales especializadas de las vías respiratorias llamadas células caliciformes y glándulas submucosas. Las partículas pequeñas, como el polvo, las partículas contaminantes y los alérgenos, así como los agentes infecciosos y las bacterias, quedan atrapadas en el moco viscoso nasal o de las vías respiratorias y evitan que entren en el sistema. Este proceso, junto con el movimiento continuo de los cilios del epitelio respiratorio hacia la orofaringe (aclaramiento mucociliar), ayuda a evitar que entren objetos extraños en los pulmones durante la respiración. Esto explica por qué las personas que fuman cigarrillos suelen tener tos. La reacción natural del cuerpo es aumentar la producción de moco. Además, la mucosidad ayuda a humedecer el aire inhalado y evita que se sequen tejidos como el epitelio nasal y de las vías respiratorias.

La mucosidad se produce continuamente en el tracto respiratorio. La acción mucociliar lo transporta hacia abajo desde las fosas nasales y hacia arriba desde el resto del tracto hasta la faringe, y la mayor parte se traga de manera inconsciente. A veces, en momentos de enfermedad respiratoria o inflamación, la mucosidad puede espesarse con restos de células, bacterias y células inflamatorias. Entonces se conoce como flema que se puede expectorar como esputo para despejar las vías respiratorias.

Tracto respiratorio

El aumento de la producción de moco en el tracto respiratorio superior es un síntoma de muchas enfermedades comunes, como el resfriado común y la influenza. La mucosidad nasal se puede eliminar sonándose la nariz o usando irrigación nasal. El exceso de mucosidad nasal, como en un resfriado o alergias, debido a la congestión vascular asociada con la vasodilatación y el aumento de la permeabilidad capilar causado por las histaminas, puede tratarse con precaución con medicamentos descongestionantes. El espesamiento de la mucosidad como efecto de "rebote" después del uso excesivo de descongestionantes puede producir problemas de drenaje nasal o sinusal y circunstancias que promuevan la infección.

Durante las estaciones frías y secas, la mucosidad que recubre las fosas nasales tiende a secarse, lo que significa que las membranas mucosas deben trabajar más, produciendo más mucosidad para mantener la cavidad revestida. Como resultado, la cavidad nasal puede llenarse de mucosidad. Al mismo tiempo, cuando se exhala aire, el vapor de agua en el aliento se condensa cuando el aire caliente se encuentra con la temperatura exterior más fría cerca de las fosas nasales. Esto hace que se acumule una cantidad excesiva de agua dentro de las cavidades nasales. En estos casos, el exceso de líquido suele salir al exterior por las fosas nasales.

En el tracto respiratorio inferior, el aclaramiento mucociliar deteriorado debido a condiciones como la discinesia ciliar primaria puede resultar en la acumulación de moco en los bronquios. La desregulación de la homeostasis del moco es la característica fundamental de la fibrosis quística, una enfermedad hereditaria causada por mutaciones en el gen CFTR, que codifica un canal de cloruro. Este defecto conduce a la alteración de la composición de electrolitos del moco, lo que desencadena su hiperabsorción y deshidratación. Este moco ácido, viscoso y de bajo volumen tiene una función antimicrobiana reducida, lo que facilita la colonización bacteriana. El adelgazamiento de la capa de moco finalmente afecta la capa de líquido periciliar, que se deshidrata, comprometiendo la función ciliar y alterando la limpieza mucociliar.Un terapeuta respiratorio puede recomendar una terapia de limpieza de las vías respiratorias que utiliza una serie de técnicas de limpieza para ayudar con la limpieza de la mucosidad.

Hipersecreción de moco

En el tracto respiratorio inferior, la producción excesiva de moco en los bronquios y bronquiolos se conoce como hipersecreción de moco. La hipersecreción crónica de moco da como resultado la tos productiva crónica de la bronquitis crónica, y generalmente es sinónimo de esto. La mucosidad excesiva puede estrechar las vías respiratorias, limitar el flujo de aire y acelerar la disminución de la función pulmonar.

Sistema digestivo

En el sistema digestivo humano, la mucosidad se utiliza como lubricante para los materiales que deben atravesar las membranas, por ejemplo, los alimentos que descienden por el esófago. La mucosidad es extremadamente importante en el tracto gastrointestinal. Forma una capa esencial en el colon y en el intestino delgado que ayuda a reducir la inflamación intestinal al disminuir la interacción bacteriana con las células epiteliales intestinales. La capa de moco de la mucosa gástrica que recubre el estómago es vital para proteger el revestimiento del estómago del ambiente altamente ácido que se encuentra dentro de él.

Sistema reproductivo

En el sistema reproductivo femenino humano, el moco cervical previene la infección y proporciona lubricación durante las relaciones sexuales. La consistencia del moco cervical varía según la etapa del ciclo menstrual de la mujer. En el momento de la ovulación, el moco cervical es claro, líquido y propicio para la esperma; después de la ovulación, el moco se vuelve más espeso y es más probable que bloquee el esperma. Varios métodos de conocimiento de la fertilidad se basan en la observación del moco cervical, como uno de los tres signos principales de fertilidad, para identificar el período fértil de una mujer en el punto medio del ciclo. El conocimiento del tiempo fértil de la mujer permite que una pareja tenga relaciones sexuales a tiempo para mejorar las probabilidades de embarazo. También se propone como método para evitar el embarazo.

Significación clínica

En general, la mucosidad nasal es clara y delgada, y sirve para filtrar el aire durante la inhalación. Durante los momentos de infección, la mucosidad puede cambiar de color a amarillo o verde como resultado de bacterias atrapadas o debido a la reacción del cuerpo a la infección viral. El color verde de la mucosidad proviene del grupo hemo en la enzima mieloperoxidasa que contiene hierro, secretada por los glóbulos blancos como defensa citotóxica durante un estallido respiratorio.

En el caso de una infección bacteriana, la bacteria queda atrapada en los senos paranasales ya obstruidos, criándose en el ambiente húmedo y rico en nutrientes. La sinusitis es una condición incómoda que puede incluir congestión de moco. Una infección bacteriana en la sinusitis causará mucosidad descolorida y responderá al tratamiento con antibióticos; las infecciones virales generalmente se resuelven sin tratamiento. Casi todas las infecciones de sinusitis son virales y los antibióticos son ineficaces y no se recomiendan para tratar los casos típicos.

En el caso de una infección viral como el resfriado o la gripe, la primera etapa y también la última etapa de la infección provocan la producción de una mucosidad clara y fina en la nariz o en la parte posterior de la garganta. A medida que el cuerpo comienza a reaccionar al virus (generalmente de uno a tres días), la mucosidad se espesa y puede volverse amarilla o verde. Las infecciones virales no se pueden tratar con antibióticos y son una vía importante para su uso indebido. El tratamiento generalmente se basa en los síntomas; a menudo es suficiente para permitir que el sistema inmunitario combata el virus con el tiempo.

Las enfermedades pulmonares obstructivas a menudo son el resultado de una depuración mucociliar alterada que puede estar asociada con la hipersecreción de moco, y a veces se las denomina enfermedades pulmonares mucoobstructivas. Las técnicas de terapia de limpieza de las vías respiratorias pueden ayudar a eliminar las secreciones, mantener la salud respiratoria y prevenir la inflamación de las vías respiratorias.

Una célula madre epitelial única del revestimiento del cordón umbilical expresa MUC1, denominada (CLEC-muc). Se ha demostrado que esto tiene un buen potencial en la regeneración de la córnea.

Propiedades de la mucosidad

Capacidad de hinchamiento ajustable

El moco es capaz de absorber agua o deshidratarse a través de variaciones de pH. La capacidad de hinchamiento de la mucosidad proviene de la estructura de cepillo de botella de la mucina dentro de la cual los segmentos hidrofílicos proporcionan una gran superficie para la absorción de agua. Además, la capacidad de ajuste del efecto de hinchamiento está controlada por el efecto polielectrolítico.

Efecto de polielectrolito en moco.

Los polímeros con moléculas cargadas se llaman polielectrolitos. Las mucinas, un tipo de proteoglicanos polielectrolíticos, son el componente principal de la mucosidad, que proporciona el efecto polielectrolítico en la mucosidad. El proceso de inducción de este efecto comprende dos pasos: atracción de contra-iones y compensación de agua. Cuando se exponen en una solución iónica fisiológica, los grupos cargados en los polielectrolitos atraen contraiones con cargas opuestas, lo que genera un gradiente de concentración de soluto. Se introduce una presión osmótica para igualar la concentración de soluto en todo el sistema al hacer que el agua fluya desde las áreas de baja concentración a las áreas de alta concentración. En resumen, la entrada y salida de agua dentro de la mucosidad, controlada por el efecto polielectrolítico, contribuye a la capacidad de hinchamiento ajustable de la mucosidad.

Mecanismo de hinchazón ajustable por pH

Las cargas iónicas de la mucina las proporcionan principalmente los aminoácidos ácidos, incluidos el ácido aspártico (pKa=3,9) y el ácido glutámico (pKa=4,2). Las cargas de los aminoácidos ácidos cambiarán con el valor del pH ambiental debido a la disociación y asociación del ácido. El ácido aspártico, por ejemplo, tiene una cadena lateral negativa cuando el valor de pH es superior a 3,9, mientras que se introducirá una cadena lateral con carga neutra cuando el valor de pH cae por debajo de 3,9. Por lo tanto, el número de cargas negativas en el moco está influenciado por el valor de pH del entorno circundante. Es decir, el efecto polielectrolítico de la mucosidad se ve afectado en gran medida por el valor de pH de la solución debido a la variación de carga de los residuos de aminoácidos ácidos en el esqueleto de la mucina. Por ejemplo, el residuo cargado en la mucina se protona a un valor de pH normal del estómago, aproximadamente pH 2. En este caso, apenas hay efecto polielectrolítico, por lo que se produce una mucosidad compacta con poca capacidad de hinchamiento. Sin embargo, un tipo de bacteria,Helicobacter pylori, es propenso a producir base para elevar el valor de pH en el estómago, lo que lleva a la desprotonación de los ácidos aspártico y glutámico, es decir, de neutro a cargado negativamente. Las cargas negativas en la mucosidad aumentan considerablemente, induciendo así el efecto polielectrolítico y la hinchazón de la mucosidad. Este efecto de hinchazón aumenta el tamaño de los poros de la mucosidad y disminuye la viscosidad de la mucosidad, lo que permite que las bacterias penetren y migren en la mucosidad y causen enfermedades.

Selectividad de carga

La alta permeabilidad selectiva de la mucosidad juega un papel crucial en el estado saludable de los seres humanos al limitar la penetración de moléculas, nutrientes, patógenos y fármacos. La distribución de carga dentro del moco sirve como una barrera de difusión selectiva de carga, lo que afecta significativamente el transporte de agentes. Entre las partículas con diversos potenciales zeta superficiales, las partículas catiónicas tienden a tener una profundidad de penetración baja, las neutras poseen una penetración media y las aniónicas tienen la mayor profundidad de penetración. Además, el efecto de la selectividad de carga cambia cuando varía el estado de la mucosidad, es decir, la mucosidad nativa tiene un potencial tres veces mayor para limitar la penetración del agente que la mucosidad purificada.

Otros animales

La mucosidad también es producida por otros animales. Todos los peces están cubiertos de mucosidad secretada por las glándulas de todo el cuerpo. Los invertebrados como los caracoles y las babosas secretan moco llamado baba de caracol para permitir el movimiento y evitar que sus cuerpos se sequen. Sus sistemas reproductivos también hacen uso de la mucosidad, por ejemplo, en la cubierta de sus huevos. En el ritual de apareamiento único de Limax maximus, las babosas de apareamiento descienden desde lugares elevados por un hilo de moco. La mucosidad es un componente esencial de la baba de los mixinos que se utiliza para disuadir a los depredadores. El endostilo produce moco en algunos tunicados y larvas de lampreas para ayudar en la alimentación por filtración.