Fibroblast

Los fibroblastos y los fibrocitos son dos estados de las mismas células: los primeros representan el estado activado, mientras que los segundos el estado menos activo, relacionado con el mantenimiento y el metabolismo tisular. Actualmente, se tiende a denominar a ambas formas fibroblastos. El sufijo "-blasto" se utiliza en biología celular para designar una célula madre o una célula en estado metabólico activado .

Los fibroblastos son morfológicamente heterogéneos y presentan diversas apariencias según su ubicación y actividad. Aunque morfológicamente discretos, los fibroblastos trasplantados ectópicamente suelen conservar la memoria posicional de la ubicación y el contexto tisular donde residían previamente, al menos durante algunas generaciones. ^{[ 5 ]} Este comportamiento notable puede provocar molestias en el raro caso de que se estanquen excesivamente en ese lugar.

La función principal de los fibroblastos es mantener la integridad estructural de los tejidos conectivos mediante la secreción continua de precursores de la matriz extracelular (MEC), proporcionando todos sus componentes, principalmente la sustancia fundamental y diversas fibras . La composición de la MEC determina las propiedades físicas de los tejidos conectivos.

Al igual que otras células del tejido conectivo, los fibroblastos derivan del mesénquima primitivo . Por lo tanto, expresan la proteína de filamento intermedio vimentina , una característica que se utiliza como marcador para distinguir su origen mesodérmico . ^{[ 6 ]} Sin embargo, esta prueba no es específica, ya que las células epiteliales cultivadas in vitro sobre un sustrato adherente también pueden expresar vimentina después de un tiempo.

En determinadas situaciones, las células epiteliales pueden dar lugar a fibroblastos, un proceso denominado transición epitelio-mesenquimal .

Por el contrario, en algunas situaciones, los fibroblastos pueden dar origen a epitelios mediante una transición mesenquimal-epitelial, organizándose en una lámina epitelial verdadera, condensada, polarizada y conectada lateralmente. Este proceso se observa en diversas etapas del desarrollo (por ejemplo, el desarrollo de la nefrona y la notocorda ), así como en la cicatrización de heridas y la tumorigénesis.

Además de su función comúnmente conocida como componentes estructurales, los fibroblastos desempeñan un papel fundamental en la respuesta inmunitaria a una lesión tisular. Son actores iniciales en el inicio de la inflamación en presencia de microorganismos invasores. Inducen la síntesis de quimiocinas mediante la presentación de receptores en su superficie. Las células inmunitarias responden entonces e inician una cascada de eventos para eliminar los microorganismos invasores. Los receptores en la superficie de los fibroblastos también permiten la regulación de las células hematopoyéticas y proporcionan una vía para que las células inmunitarias regulen los fibroblastos. ^{[ 8 ]}

Los fibroblastos, como los fibroblastos del huésped asociados a tumores (TAF), desempeñan un papel crucial en la regulación inmunitaria a través de componentes y moduladores de la matriz extracelular (MEC) derivados de los TAF. Se sabe que los TAF son importantes tanto en la respuesta inflamatoria como en la inmunosupresión en tumores. Los componentes de la MEC derivados de los TAF causan alteraciones en la composición de la MEC e inician su remodelación. ^{[ 9 ]} La remodelación de la MEC se describe como cambios en la MEC como resultado de la actividad enzimática , lo que puede conducir a su degradación. La regulación inmunitaria de los tumores está determinada en gran medida por la remodelación de la MEC, ya que esta es responsable de regular diversas funciones, como la proliferación, la diferenciación y la morfogénesis de órganos vitales. ^{[ 10 ]} En muchos tipos de tumores, especialmente aquellos relacionados con las células epiteliales, la remodelación de la MEC es común. Ejemplos de componentes de la MEC derivados de los TAF incluyen la tenascina y la trombospondina-1 (TSP-1), que se pueden encontrar en sitios de inflamación crónica y carcinomas, respectivamente. ^{[ 9 ]}

La regulación inmunitaria de los tumores también puede producirse a través de moduladores derivados de TAF. Si bien estos moduladores pueden parecer similares a los componentes de la matriz extracelular (MEC) derivados de TAF, se diferencian en que son responsables de la variación y el recambio de la MEC. Las moléculas de MEC fragmentadas pueden desempeñar un papel fundamental en la regulación inmunitaria. Se sabe que proteasas como las metaloproteinasas de matriz y el sistema uPA fragmentan la MEC. Estas proteasas se derivan de los fibroblastos. ^{[ 9 ]}

Los fibroblastos embrionarios de ratón (MEF) se utilizan frecuentemente como células de soporte en investigaciones con células madre embrionarias humanas, ^{[ 11 ]} células madre pluripotentes inducidas y cultivos primarios de células epiteliales. ^{[ 12 ]} Sin embargo, muchos investigadores están intentando eliminar gradualmente los MEF en favor de medios de cultivo con ingredientes definidos con precisión para facilitar el desarrollo de productos de grado clínico. ^{[ 13 ]}

En vista de las posibles aplicaciones clínicas de los tejidos derivados de células madre o células epiteliales primarias, se ha estudiado el uso de fibroblastos humanos como alternativa a las células alimentadoras MEF. ^{[ 14 ]} Si bien los fibroblastos se utilizan habitualmente para mantener la pluripotencia de las células madre, también pueden utilizarse para facilitar el desarrollo de las células madre en tipos celulares específicos, como los cardiomiocitos. ^{[ 15 ]}

Los fibroblastos de diferentes sitios anatómicos del cuerpo expresan muchos genes que codifican mediadores y proteínas inmunitarias. ^{[ 16 ]} Estos mediadores de la respuesta inmunitaria permiten la comunicación celular con las células inmunitarias hematopoyéticas. ^{[ 17 ]} La actividad inmunitaria de las células no hematopoyéticas, como los fibroblastos, se denomina “inmunidad estructural”. ^{[ 16 ] [ 18 ]} Para facilitar una respuesta rápida a los desafíos inmunológicos, los fibroblastos codifican aspectos cruciales de la respuesta inmunitaria celular estructural en el epigenoma .