alvéolo pulmonar

Un alvéolo consta de una capa epitelial de epitelio plano simple (células muy delgadas y aplanadas) ^{[ 13 ]} y una matriz extracelular rodeada de capilares . El revestimiento epitelial forma parte de la membrana alveolar, también conocida como membrana respiratoria, que permite el intercambio de gases . La membrana tiene varias capas: una capa de líquido de revestimiento alveolar que contiene surfactante , la capa epitelial de revestimiento y su membrana basal . La membrana basal endotelial capilar se fusiona con la membrana basal del epitelio alveolar formando la membrana basal alveolar . ^{[ 14 ]} Sin embargo, toda la membrana tiene un grosor de entre 0,2 μm en su parte más delgada y 0,6 μm en su parte más gruesa. ^{[ 15 ]}

En las paredes alveolares existen conductos de aire interconectados entre los alvéolos, conocidos como poros de Kohn . El tabique alveolar que separa los alvéolos en el saco alveolar contiene fibras de colágeno y fibras elásticas . Los tabiques también albergan la intrincada red capilar que rodea cada alvéolo. ^{[ 3 ]} Las fibras elásticas permiten que los alvéolos se estiren al llenarse de aire durante la inhalación. Luego, recuperan su forma original durante la exhalación para expulsar el aire rico en dióxido de carbono.

Existen tres tipos principales de células alveolares . Dos de ellos son los neumocitos o neumonocitos, conocidos como células tipo I y tipo II, que se encuentran en la pared alveolar, y una célula fagocítica grande conocida como macrófago alveolar , que se desplaza por la luz de los alvéolos y por el tejido conectivo entre ellos. Las células tipo I, también llamadas neumocitos tipo I o células alveolares tipo I, son escamosas, delgadas y planas, y forman la estructura de los alvéolos. Las células tipo II, también llamadas neumocitos tipo II o células alveolares tipo II, liberan surfactante pulmonar para disminuir la tensión superficial y también pueden diferenciarse para reemplazar las células tipo I dañadas. ^{[ 12 ] [ 16 ]}

Las células de tipo I son las más grandes de los dos tipos celulares; son células epiteliales delgadas y planas (neumocitos membranosos) que forman la estructura de los alvéolos. ^{[ 3 ]} Son escamosas (lo que proporciona mayor superficie a cada célula) y tienen largas extensiones citoplasmáticas que cubren más del 95 % de la superficie alveolar. ^{[ 12 ] [ 18 ]} Un revestimiento delgado de epitelio cubre los alvéolos, lo que facilita la difusión del intercambio de gases entre el aire en los alvéolos y la sangre en los capilares circundantes.

Las células de tipo I son extremadamente delgadas, a veces con un grosor de tan solo 25 nm ; como la luz visible tiene una longitud de onda de cientos de nanómetros, se requiere microscopía electrónica para observar estas células. 

El núcleo de una célula de tipo I ocupa una gran área de citoplasma libre y sus orgánulos se agrupan a su alrededor, reduciendo así el grosor de la célula. Esto también mantiene el grosor de la barrera hemato-alveolar al mínimo.

El citoplasma en la porción delgada contiene vesículas pinocíticas que podrían desempeñar un papel en la eliminación de pequeñas partículas contaminantes de la superficie externa. Además de los desmosomas , todas las células alveolares de tipo I poseen uniones oclusivas que impiden la fuga de líquido tisular hacia el espacio aéreo alveolar.

La solubilidad relativamente baja (y, por lo tanto, la velocidad de difusión) del oxígeno exige una gran superficie interna (aproximadamente 80 m² [96 yardas cuadradas]) y paredes muy delgadas en los alvéolos. Entre los capilares, y contribuyendo a su soporte, se encuentra una matriz extracelular , una estructura reticular de fibras elásticas y colágenas. Las fibras de colágeno, al ser más rígidas, proporcionan firmeza a la pared, mientras que las fibras elásticas permiten la expansión y contracción de las paredes durante la respiración.

Los neumocitos tipo I son incapaces de replicarse y son susceptibles a las agresiones tóxicas . En caso de daño, las células tipo II pueden proliferar y diferenciarse en células tipo I para compensar. ^{[ 19 ]}

Las células de tipo II son cuboidales y mucho más pequeñas que las células de tipo I. ^{[ 3 ]} Son las células más numerosas en los alvéolos, pero no cubren tanta superficie como las células escamosas de tipo I. ^{[ 19 ]} Las células de tipo II (neumocitos granulares) en la pared alveolar contienen orgánulos secretores conocidos como cuerpos lamelares o gránulos lamelares, que se fusionan con las membranas celulares y secretan surfactante pulmonar . Este surfactante es una película de sustancias grasas, un grupo de fosfolípidos que reducen la tensión superficial alveolar . Los fosfolípidos se almacenan en los cuerpos lamelares. Sin este recubrimiento, los alvéolos colapsarían. El surfactante se libera continuamente por exocitosis . La reinflación de los alvéolos después de la exhalación se facilita gracias al surfactante, que reduce la tensión superficial en el delgado revestimiento líquido de los alvéolos . El recubrimiento líquido es producido por el cuerpo para facilitar la transferencia de gases entre la sangre y el aire alveolar, y las células de tipo II se encuentran típicamente en la barrera sangre-aire . ^{[ 20 ] [ 21 ]}

Las células de tipo II comienzan a desarrollarse alrededor de las 26 semanas de gestación , secretando pequeñas cantidades de surfactante. Sin embargo, no se secretan cantidades suficientes de surfactante hasta aproximadamente las 35 semanas de gestación; esta es la razón principal del aumento de las tasas de síndrome de dificultad respiratoria infantil , que disminuye drásticamente a partir de las 35 semanas de gestación.

Las células de tipo II también son capaces de dividirse, dando lugar a más células alveolares de tipo I y II cuando el tejido pulmonar está dañado. ^{[ 22 ]}

MUC1 , un gen humanoasociado con los neumocitos tipo II, ha sido identificado como un marcador en el cáncer de pulmón . ^{[ 23 ]}

La importancia de las células alveolares pulmonares de tipo 2 en el desarrollo de síntomas respiratorios graves de la COVID-19 y los posibles mecanismos sobre cómo estas células son protegidas por los ISRS fluvoxamina y fluoxetina se resumieron en una revisión en abril de 2022. ^{[ 24 ]}

Los macrófagos alveolares residen en las superficies luminales internas de los alvéolos, los conductos alveolares y los bronquiolos. Son células móviles que se encargan de fagocitar partículas extrañas en los pulmones, como polvo, bacterias, partículas de carbono y células sanguíneas provenientes de lesiones. ^{[ 25 ]} También se les denomina macrófagos pulmonares y células de polvo . Los macrófagos alveolares desempeñan un papel crucial en las respuestas inmunitarias contra patógenos virales en los pulmones. ^{[ 26 ]} Secretan citocinas y quimiocinas, que reclutan y activan otras células inmunitarias, inician la señalización del interferón tipo I e inhiben la exportación nuclear de genomas virales. ^{[ 26 ]}