queratocito corneal

Los queratocitos corneales ( fibroblastos corneales ) son fibroblastos especializados que residen en el estroma . Esta capa corneal , que representa aproximadamente el 85-90% del espesor de la córnea, está formada por láminas de colágeno altamente regulares y componentes de la matriz extracelular. Los queratocitos desempeñan un papel fundamental en el mantenimiento de su transparencia, la cicatrización de heridas y la síntesis de sus componentes. En una córnea sana, los queratocitos permanecen inactivos y se activan tras cualquier tipo de lesión o inflamación. Algunos queratocitos situados debajo del sitio de la lesión, incluso una leve, sufren apoptosis inmediatamente después de la misma. ^{[ 1 ]} Cualquier alteración en el proceso de cicatrización, orquestado con precisión, puede provocar opacidad corneal, mientras que la apoptosis excesiva de los queratocitos puede formar parte del proceso patológico en trastornos corneales degenerativos como el queratocono . Estas consideraciones impulsan la investigación en curso sobre la función de estas células.

Los queratocitos se originan a partir de la población craneal de células de la cresta neural , desde donde migran para asentarse en el mesénquima . En algunas especies, la migración desde la cresta neural se produce en dos oleadas: la primera da origen al endotelio corneal y la segunda invade el primordio estromal secretado por el epitelio, desprovisto de células; en otras especies, ambas poblaciones provienen de una única oleada migratoria. Una vez asentados en el estroma, los queratocitos comienzan a sintetizar moléculas de colágeno de diferentes tipos (I, V, VI) y queratán sulfato . Al momento de la apertura del ojo tras el nacimiento, la proliferación de queratocitos prácticamente ha terminado y la mayoría se encuentra en estado de reposo. ^{[ 2 ]}

Al final del desarrollo del ojo se establece una red interconectada de queratocitos en la córnea, con dendritas de células vecinas que se contactan entre sí. ^{[ 3 ]} Los queratocitos quiescentes sintetizan las llamadas cristalinas , conocidas principalmente por su función en el cristalino . Se cree que las cristalinas corneales, al igual que las del cristalino, ayudan a mantener la transparencia y la refracción óptima. ^{[ 4 ]} También forman parte de la defensa antioxidante de la córnea. ^{[ 5 ]} Las cristalinas expresadas por los queratocitos humanos son ALDH1A1 , ALDH3A1 , ^{[ 6 ]} ALDH2 y TKT. Diferentes conjuntos de cristalinas son típicos de distintas especies. ^{[ 7 ]} Se cree que el queratán sulfato producido por los queratocitos ayuda a mantener una hidratación corneal óptima; ^{[ 8 ]} la alteración genética de su síntesis conduce a la distrofia corneal macular . ^{[ 9 ]}

Según un estudio, la densidad promedio de queratocitos en el estroma humano es de aproximadamente 20 500 células por mm³ ^, o 9600 en una columna de 1  mm² en sección. La mayor densidad se observa en el 10 % superior del estroma. El número de queratocitos disminuye con la edad, a una tasa aproximada ^del 0,45 % anual. ^{[ 10 ]}

Tras una lesión en la córnea, algunos queratocitos sufren apoptosis, inducida por moléculas de señalización secretadas por las capas superiores, como IL1 alfa y TNF-alfa . Otros queratocitos vecinos, al ser afectados por las mismas moléculas, se activan, proliferan y comienzan a sintetizar metaloproteinasas de matriz que provocan la remodelación del tejido. Estas células activadas se denominan en diferentes fuentes como "queratocitos activos" o "fibroblastos", o se dice que adoptan un "fenotipo de reparación". Tras lesiones más graves o en las etapas avanzadas del proceso de cicatrización, un número de queratocitos se transforma en miofibroblastos que secretan activamente componentes de la matriz extracelular ; se cree que esta transformación es causada por TGF-beta . Tan pronto como se restaura la membrana basal del epitelio corneal , la entrada de TGF beta al estroma disminuye drásticamente y los miofibroblastos desaparecen, tras lo cual los queratocitos activados restantes continúan durante algún tiempo remodelando la matriz extracelular, secretando IL1-alfa para mantener su "fenotipo de reparación". ^{[ 1 ]}

La apoptosis de los queratocitos, ya sea en estado quiescente o activo, es un proceso que atrae especial atención. En una córnea sana , la muerte celular programada es poco frecuente, pero inmediatamente después de una lesión en la capa más externa, los queratocitos directamente debajo del sitio de la lesión sufren apoptosis. ^{[ 11 ]} Una hipótesis explica esta rápida reacción por la necesidad de detener la posible propagación de la infección a la córnea, ya que debido a las limitaciones del sistema inmunitario ocular, las células inmunitarias tardan hasta varias horas en llegar al sitio de la lesión. ^{[ 12 ]} En el curso normal de los eventos, la falta de queratocitos se repone gradualmente mediante la mitosis de las células adyacentes. ^{[ 2 ]} La apoptosis se observa después de operaciones oculares, incluyendo queratotomía y cirugía láser , ^{[ 13 ]} y puede desempeñar un papel en el desarrollo de complicaciones postoperatorias.

Los queratocitos pueden desempeñar un papel en diferentes trastornos corneales. Según investigaciones comparativas, sus funciones divergen drásticamente de la norma en el queratocono , la forma más frecuente de distrofia corneal . En las córneas queratocónicas se ha demostrado que sufren apoptosis lejos de cualquier lesión epitelial; existe una hipótesis que presenta la apoptosis excesiva de queratocitos como un evento patológico importante en el queratocono. ^{[ 15 ]} Según un estudio, los queratocitos de los pacientes tienen niveles reducidos de una de las subformas de la alcohol deshidrogenasa , ^{[ 14 ]} secretan significativamente menos superóxido dismutasa 3 , según otro. ^{[ 16 ]}

• Lista de tipos de células humanas derivadas de las capas germinales

• Nigel Brookes - investigador