El endotelio constituye una interfase unicelular, dinámicamente mutable y
bioquímicamente activa, entre el torrente circulatorio y la intimidad de tejidos y
órganos de la economía animal, cumpliendo función de “portero”. El endotelio es
un órgano de espesor unicelular pero sorprendentemente multifuncional y de gran
plasticidad. La célula endotelial reposa sobre una membrana basal, sintetizada por
ella misma, en directo contacto con una capa delgada, la íntima, de linaje
hematopoyético cuya población mesenquimal indiferenciada se aprecia inmersa en
una matriz extracelular sui generis. Esta población mesenquimal indiferenciada
debemos considerarla pluripotente, predeterminada y competente, capaz de
diferenciarse en macrófago intimal, linfocito, dendrocito, mastocito, fibroblasto,
célula muscular lisa intimal y aun osteoblasto. La matriz extracelular subendotelial
es una superficie trombogénica que favorece la adhesión plaquetaria y la activación
del sistema de coagulación (Dejana). La íntima separa el recubrimiento endotelial de
la media teniendo como límite externo la túnica o lámina elástica interna representada
por una pared agujereada de tejido elástico que se ha comparado con la “red del
pescador”. Localizado estratégicamente, el endotelio capta toda clase de estímulos
intravasculares y los transmite a la íntima. La fuerza hemodinámica de un estrés por
fricción (shear stress) mínimo de 10 dinas/cm2 es captada por el recubrimiento
endotelial orquestando el comportamiento y regulación genética del endotelio y de
la población celular de la íntima con la respectiva activación transcripcional. Si el
estímulo es normal el recubrimiento endotelial expresa un repertorio importante de
autacoides que pone en normal funcionamiento la pared vascular. Si el estímulo es
agresivo se activan genes adecuados y la íntima, cumpliendo una función defensiva,
desarrolla un engrosamiento neointimal o una lesión pseudotumoral: el ateroma. El
endotelio responde a multitud de genes que orquestan su funcionamiento
activándose y desactivándose. Si se conocen profundamente sus características
sui generis, se comprende fácilmente su comportamiento en la salud (vasculogénesis,
angiogénesis) y la enfermedad (hipertensión, aterosclerosis, síndrome de Hellp,
metástasis, psoriasis). La ingeniería tisular y las técnicas de trasplantes (óseos,
médula ósea, células beta del islote pancreático) exigen un conocimiento adecuado
del órgano endotelial
Generalidades
Hace un par de décadas se enseñaba que el endotelio era
un recubrimiento vascular que aseguraba el desplazamiento
del torrente sanguíneo, permitiendo el paso de células y
ciertas moléculas de tamaño variable a la intimidad tisular.
Lord Florey, en una famosa presentación en Londres en
1966, llamó la atención sobre la importancia del
recubrimiento endotelial, anunciando que el endotelio no
podía considerarse como una simple capa semipermeable
de celofán tachonada de núcleos. Desde la época de Virchow
se sabe que su disfunción puede llevar a patologías de tipo
aterosclerosis.
La investigadora Una S. Ryan opina “…el tema del
endotelio ha dejado de ser la historia de una célula fantasma,
descrita superficialmente en los libros de histología y
patología con simple función de recubrimiento al reconocerse
como una capa de células provistas de poros con
funcionamiento matemático que a pesar de ser invisible,
muestra actividad enzimática y reguladora. Ha ocupado el
status de una célula con capacidad multienzimática y de
transporte que ostenta múltiples receptores. Se le puede
cultivar y manipular y sus productos genéticos han sido
clonados demostrando relaciones con diferentes moléculas
y células cercanas y a distancia. Se le reconoce como un
órgano regulador de la presión sanguínea, integrante del
team de la hemostasia, compañero sparring con varios
tipos de células sanguíneas y la pareja de baile de la célula
muscular lisa vascular. En algún tiempo se le creyó la
víctima inocente del ataque inflamatorio: hoy sabemos que
el endotelio orquesta el “tono” de la inflamación. Es igualmente
blanco y origen de hormonas, factores de crecimiento,
sustancias vasoactivas, factores hemostásicos y radicales
libres de oxígeno. Liga componentes del complemento,
expresa receptores para reacciones inmunes, presenta
antígenos y es capaz de fagocitar y destruir microorganismos.
Puede ser activado, excitado y condicionado.
El endotelio activado representa una superficie amplificadora
sorprendente para reacciones locales inmunes e
inflamatorias y es capaz de iniciar eventos que llevan a la
obstrucción de un vaso. La activación del endotelio juega
papel crucial en la respuesta del huésped, pero si su expresión
no es apropiada, puede conducir a patología vascular.
En efecto, es muy posible que todas las enfermedades
tengan una etiología vascular… Después de dos décadas de
investigación extraordinaria nosotros sabemos que el
endotelio no ha entregado todos sus misterios”.
Debemos imaginar el territorio endotelial con la complejidad
de un mapamundi y hablar de la geografía endotelial
ofrecida por la inmensa variedad estructural y funcional
dada por la célula endotelial (CE), su basal y su matriz
extracelular (MEC). La complejidad de la MEC se explica
por el splicing alternativo. Se han identificado múltiples
genes que orquestan su funcionamiento. Existen 3 fenotipos
de tenacina (X, R, C), 18 de laminina (LN), aproximadamente
20 isoformas de fibronectina (FN) y además se han
identificado 21 isoformas de colágeno. Como si fuera poco,
los glicosaminoglicanos (GAGs) y proteoglicanos varían
en tipo y cantidad en los diferentes territorios endoteliales.
Las proteínas no colágenas de tipo sindecam, decorina y
nidógeno (entactina), también varían. La tenacina (TN), ha
sido identificada en la pared arterial aun en adultos.
El endotelio es intocable en condiciones de normalidad.
Una capa de flujo laminar de 20 nm de plasma separa la
población celular intravascular circulante impidiendo el
contacto con el endotelio; aun en los capilares más pequeños
de la microvasculatura cerebral se aprecia que el eritrocito
se deforma al máximo para circular sin tocar el recubrimiento
endotelial.
La investigación muestra que el linfocito y la célula
tumoral se adhieren al endotelio estacionario. Cuando hay
fuerzas hemodinámicas mínimas (1.5 dinas/cm2) esta característica
se pierde indicando que la adherencia celular es
dependiente del estrés por fricción. Se estima que el estrés
por fricción en la aorta es de 30 dinas/dinas2 (Tokunaga).
La inactividad mitótica es una propiedad sorprendente del
endotelio ya que es una paraneurona. Bicknell opina que la
CE del adulto se divide aproximadamente dos veces en el
curso de la vida, al paso que la célula endotelial se divide
constantemente a lo largo de la vida epitelial del humano.
La CE además de ser “inmortal” posee dos cualidades sui
generis que hacen impacto en la ingeniería tisular: la CE se
adhiere con gran rapidez (haptotaxis) a las paredes del
contenedor del cultivo celular y expresa inhibición por
contacto en forma sorprendente e inmediata, lo cual permite
la pavimentación del sustrato a las cuatro horas de la
siembra, conformando una capa confluyente. La CE
neodiferenciada es capaz de proliferar activamente, por
ejemplo, en el proceso de cicatrización de las heridas,
donde se evidencia el disparo de la angiogénesis que se
frena bajo un control biológico exquisito, una vez terminada
la reparación tisular. Con excepción de la mujer fértil, la
angiogénesis no se presenta en el adulto normal.
Todos los vasos sanguíneos están revestidos por una
capa monocelular de CEs, que según Jaffe pesa 2 kg y
ocupa una superficie de 1000 m2. El 50% del peso del
pulmón es endotelio y su extensión ocuparía el área de una
cancha de tenis. Las células circulantes en el compartimiento
vascular se pueden adherir al endotelio para hacer
diapedesis (vénulas poscapilares), pero exigen un estrés
por fricción mínimo y receptores celulares adecuados. Además,
el endotelio capilar es el órgano inmunológico más
grande del humano (Ruszckak). Hoy sabemos que el
endotelio es un tejido muy activo que realiza un papel
definitivo en muchos procesos fisiológicos y patológicos.
En efecto, la CE disfuncional está comprometida en patologías
como la aterosclerosis (enfermedad de la íntima arterial
de vasos grandes y medianos) la preeclampsia, la psoriasis,
la endometriosis y la tumorogénesis (angiogénesis tumoral).
Es posible reconocer la CE por: 1. Identificación con
microscopía electrónica de cuerpos de Weibel-Palade; 2.
Presencia de proteína de von Willebrand identificada con
marcadores de inmunoperoxidasa e inmunofluorescencia
en el área perinuclear; 3. Identificación por métodos
inmunológicos de enzima convertidora de angiotensina
(ECA); 4. Captación de LDL y 5. Incorporación de la
lectina Ulex europaeus. La lectina Ulex europeaus se une
con gran afinidad a la superficie de la CE que ostenta
residuos de L-fucosil de glicoproteínas presentes en su
glicocáliz. En investigación se utiliza frecuentemente el
endotelio venular del cordón umbilical del humano
(HUVEC). Este endotelio es un endotelio único que exhibe
propiedades intermedias entre el endotelio de vasos grandes
(aorta) y el endotelio de la microvasculatura. En cultivo
resiste hasta cuatro pasajes: más allá pierde rápidamente
sus características normales.
bioquímicamente activa, entre el torrente circulatorio y la intimidad de tejidos y
órganos de la economía animal, cumpliendo función de “portero”. El endotelio es
un órgano de espesor unicelular pero sorprendentemente multifuncional y de gran
plasticidad. La célula endotelial reposa sobre una membrana basal, sintetizada por
ella misma, en directo contacto con una capa delgada, la íntima, de linaje
hematopoyético cuya población mesenquimal indiferenciada se aprecia inmersa en
una matriz extracelular sui generis. Esta población mesenquimal indiferenciada
debemos considerarla pluripotente, predeterminada y competente, capaz de
diferenciarse en macrófago intimal, linfocito, dendrocito, mastocito, fibroblasto,
célula muscular lisa intimal y aun osteoblasto. La matriz extracelular subendotelial
es una superficie trombogénica que favorece la adhesión plaquetaria y la activación
del sistema de coagulación (Dejana). La íntima separa el recubrimiento endotelial de
la media teniendo como límite externo la túnica o lámina elástica interna representada
por una pared agujereada de tejido elástico que se ha comparado con la “red del
pescador”. Localizado estratégicamente, el endotelio capta toda clase de estímulos
intravasculares y los transmite a la íntima. La fuerza hemodinámica de un estrés por
fricción (shear stress) mínimo de 10 dinas/cm2 es captada por el recubrimiento
endotelial orquestando el comportamiento y regulación genética del endotelio y de
la población celular de la íntima con la respectiva activación transcripcional. Si el
estímulo es normal el recubrimiento endotelial expresa un repertorio importante de
autacoides que pone en normal funcionamiento la pared vascular. Si el estímulo es
agresivo se activan genes adecuados y la íntima, cumpliendo una función defensiva,
desarrolla un engrosamiento neointimal o una lesión pseudotumoral: el ateroma. El
endotelio responde a multitud de genes que orquestan su funcionamiento
activándose y desactivándose. Si se conocen profundamente sus características
sui generis, se comprende fácilmente su comportamiento en la salud (vasculogénesis,
angiogénesis) y la enfermedad (hipertensión, aterosclerosis, síndrome de Hellp,
metástasis, psoriasis). La ingeniería tisular y las técnicas de trasplantes (óseos,
médula ósea, células beta del islote pancreático) exigen un conocimiento adecuado
del órgano endotelial
Generalidades
Hace un par de décadas se enseñaba que el endotelio era
un recubrimiento vascular que aseguraba el desplazamiento
del torrente sanguíneo, permitiendo el paso de células y
ciertas moléculas de tamaño variable a la intimidad tisular.
Lord Florey, en una famosa presentación en Londres en
1966, llamó la atención sobre la importancia del
recubrimiento endotelial, anunciando que el endotelio no
podía considerarse como una simple capa semipermeable
de celofán tachonada de núcleos. Desde la época de Virchow
se sabe que su disfunción puede llevar a patologías de tipo
aterosclerosis.
La investigadora Una S. Ryan opina “…el tema del
endotelio ha dejado de ser la historia de una célula fantasma,
descrita superficialmente en los libros de histología y
patología con simple función de recubrimiento al reconocerse
como una capa de células provistas de poros con
funcionamiento matemático que a pesar de ser invisible,
muestra actividad enzimática y reguladora. Ha ocupado el
status de una célula con capacidad multienzimática y de
transporte que ostenta múltiples receptores. Se le puede
cultivar y manipular y sus productos genéticos han sido
clonados demostrando relaciones con diferentes moléculas
y células cercanas y a distancia. Se le reconoce como un
órgano regulador de la presión sanguínea, integrante del
team de la hemostasia, compañero sparring con varios
tipos de células sanguíneas y la pareja de baile de la célula
muscular lisa vascular. En algún tiempo se le creyó la
víctima inocente del ataque inflamatorio: hoy sabemos que
el endotelio orquesta el “tono” de la inflamación. Es igualmente
blanco y origen de hormonas, factores de crecimiento,
sustancias vasoactivas, factores hemostásicos y radicales
libres de oxígeno. Liga componentes del complemento,
expresa receptores para reacciones inmunes, presenta
antígenos y es capaz de fagocitar y destruir microorganismos.
Puede ser activado, excitado y condicionado.
El endotelio activado representa una superficie amplificadora
sorprendente para reacciones locales inmunes e
inflamatorias y es capaz de iniciar eventos que llevan a la
obstrucción de un vaso. La activación del endotelio juega
papel crucial en la respuesta del huésped, pero si su expresión
no es apropiada, puede conducir a patología vascular.
En efecto, es muy posible que todas las enfermedades
tengan una etiología vascular… Después de dos décadas de
investigación extraordinaria nosotros sabemos que el
endotelio no ha entregado todos sus misterios”.
Debemos imaginar el territorio endotelial con la complejidad
de un mapamundi y hablar de la geografía endotelial
ofrecida por la inmensa variedad estructural y funcional
dada por la célula endotelial (CE), su basal y su matriz
extracelular (MEC). La complejidad de la MEC se explica
por el splicing alternativo. Se han identificado múltiples
genes que orquestan su funcionamiento. Existen 3 fenotipos
de tenacina (X, R, C), 18 de laminina (LN), aproximadamente
20 isoformas de fibronectina (FN) y además se han
identificado 21 isoformas de colágeno. Como si fuera poco,
los glicosaminoglicanos (GAGs) y proteoglicanos varían
en tipo y cantidad en los diferentes territorios endoteliales.
Las proteínas no colágenas de tipo sindecam, decorina y
nidógeno (entactina), también varían. La tenacina (TN), ha
sido identificada en la pared arterial aun en adultos.
El endotelio es intocable en condiciones de normalidad.
Una capa de flujo laminar de 20 nm de plasma separa la
población celular intravascular circulante impidiendo el
contacto con el endotelio; aun en los capilares más pequeños
de la microvasculatura cerebral se aprecia que el eritrocito
se deforma al máximo para circular sin tocar el recubrimiento
endotelial.
La investigación muestra que el linfocito y la célula
tumoral se adhieren al endotelio estacionario. Cuando hay
fuerzas hemodinámicas mínimas (1.5 dinas/cm2) esta característica
se pierde indicando que la adherencia celular es
dependiente del estrés por fricción. Se estima que el estrés
por fricción en la aorta es de 30 dinas/dinas2 (Tokunaga).
La inactividad mitótica es una propiedad sorprendente del
endotelio ya que es una paraneurona. Bicknell opina que la
CE del adulto se divide aproximadamente dos veces en el
curso de la vida, al paso que la célula endotelial se divide
constantemente a lo largo de la vida epitelial del humano.
La CE además de ser “inmortal” posee dos cualidades sui
generis que hacen impacto en la ingeniería tisular: la CE se
adhiere con gran rapidez (haptotaxis) a las paredes del
contenedor del cultivo celular y expresa inhibición por
contacto en forma sorprendente e inmediata, lo cual permite
la pavimentación del sustrato a las cuatro horas de la
siembra, conformando una capa confluyente. La CE
neodiferenciada es capaz de proliferar activamente, por
ejemplo, en el proceso de cicatrización de las heridas,
donde se evidencia el disparo de la angiogénesis que se
frena bajo un control biológico exquisito, una vez terminada
la reparación tisular. Con excepción de la mujer fértil, la
angiogénesis no se presenta en el adulto normal.
Todos los vasos sanguíneos están revestidos por una
capa monocelular de CEs, que según Jaffe pesa 2 kg y
ocupa una superficie de 1000 m2. El 50% del peso del
pulmón es endotelio y su extensión ocuparía el área de una
cancha de tenis. Las células circulantes en el compartimiento
vascular se pueden adherir al endotelio para hacer
diapedesis (vénulas poscapilares), pero exigen un estrés
por fricción mínimo y receptores celulares adecuados. Además,
el endotelio capilar es el órgano inmunológico más
grande del humano (Ruszckak). Hoy sabemos que el
endotelio es un tejido muy activo que realiza un papel
definitivo en muchos procesos fisiológicos y patológicos.
En efecto, la CE disfuncional está comprometida en patologías
como la aterosclerosis (enfermedad de la íntima arterial
de vasos grandes y medianos) la preeclampsia, la psoriasis,
la endometriosis y la tumorogénesis (angiogénesis tumoral).
Es posible reconocer la CE por: 1. Identificación con
microscopía electrónica de cuerpos de Weibel-Palade; 2.
Presencia de proteína de von Willebrand identificada con
marcadores de inmunoperoxidasa e inmunofluorescencia
en el área perinuclear; 3. Identificación por métodos
inmunológicos de enzima convertidora de angiotensina
(ECA); 4. Captación de LDL y 5. Incorporación de la
lectina Ulex europaeus. La lectina Ulex europeaus se une
con gran afinidad a la superficie de la CE que ostenta
residuos de L-fucosil de glicoproteínas presentes en su
glicocáliz. En investigación se utiliza frecuentemente el
endotelio venular del cordón umbilical del humano
(HUVEC). Este endotelio es un endotelio único que exhibe
propiedades intermedias entre el endotelio de vasos grandes
(aorta) y el endotelio de la microvasculatura. En cultivo
resiste hasta cuatro pasajes: más allá pierde rápidamente
sus características normales.
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