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miofibroblasto

Un miofibroblasto es un fenotipo celular que se describió inicialmente como un estado intermedio entre un fibroblasto y una célula muscular lisa . Estructura Los miofibroblastos...

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Un miofibroblasto es un fenotipo celular que se describió inicialmente como un estado intermedio entre un fibroblasto y una célula muscular lisa .

Estructura

Los miofibroblastos son células fusiformes contráctiles con forma de red que se identifican por la expresión de actina α del músculo liso dentro de sus fibras de estrés citoplasmáticas . [ 1 ]

En los tractos gastrointestinal y genitourinario, los miofibroblastos se localizan subepitelialmente en las superficies mucosas. Allí, no solo regulan la forma de las criptas y vellosidades, sino que también actúan como células madre en las criptas intestinales y forman parte de células presentadoras de antígenos atípicas. En la mayoría de los casos, desempeñan funciones tanto de soporte como paracrinas.

Ubicación

Los miofibroblastos se identificaron por primera vez en el tejido de granulación durante la cicatrización de heridas cutáneas. [ 2 ] Estas células se encuentran típicamente en el tejido de granulación, el tejido cicatricial (fibrosis) y el estroma de los tumores. También recubren el tracto gastrointestinal, donde regulan la forma de las criptas y las vellosidades.

Marcadores

Los miofibroblastos suelen teñirse para el filamento intermedio vimentina , que es un marcador mesenquimal general, la actina α del músculo liso (gen humano = ACTA2 ) y la paladina , que es una proteína del andamiaje de actina del citoesqueleto . Son positivos para otros marcadores de músculo liso, como la desmina de tipo filamento intermedio en algunos tejidos, pero pueden ser negativos para la desmina en otros tejidos. Puede existir una positividad heterogénea similar para casi todos los marcadores de músculo liso, excepto probablemente algunos que son positivos solo en músculos lisos contráctiles como la metavinculina y la smoothelin .

Los miofibroblastos aumentan la expresión de fibronectina , colágenos y ácido hialurónico durante y después de su diferenciación a partir de fibroblastos. Entre ellos, la isoforma EDA de la fibronectina (EDA-FN) y el colágeno tipo I ( COL1A1 / COL1A2 ) son marcadores típicos de la síntesis de matriz extracelular profibrótica dependiente de miofibroblastos.

Algunos miofibroblastos (especialmente si tienen forma estrellada) también pueden ser positivos para GFAP .

Desarrollo

Existen muchas formas posibles de desarrollo de los miofibroblastos:

  1. Diferenciación parcial de músculo liso de una célula fibroblástica
  2. Activación de una célula estrellada (por ejemplo, células de Ito hepáticas o células estrelladas pancreáticas ).
  3. Pérdida del fenotipo contráctil (o adquisición del "fenotipo sintético") de una célula muscular lisa.
  4. Diferenciación miofibroblástica directa de una célula progenitora residente en un tejido estromal.
  5. Localización y reclutamiento de un precursor mesenquimal circulante que puede diferenciarse directamente como se describió anteriormente o diferenciarse indirectamente a través de otros tipos de células como intermediarios.
  6. Transdiferenciación epitelial a mesenquimal ( EMT ) de una célula epitelial .

Quizás la vía más estudiada de formación de miofibroblastos sea la diferenciación dependiente de TGF-beta1 a partir de células fibroblásticas . La activación de los receptores TGF-beta 1 y TGF-beta 2 conduce a la inducción de la vía canónica SMAD2 / SMAD3 . [ 3 ] Junto con la coactivación de la vía no canónica EGFR , estos eventos conducen a la sobreexpresión del gen ACTA2 y la posterior producción de la proteína actina alfa del músculo liso. Se han descrito varios reguladores de la vía de diferenciación de miofibroblastos, incluyendo la activación del EGFR por el hialuronano y el correceptor CD44 . [ 4 ]

Cuatro micrografías que muestran cambios en las células a lo largo de 72 horas.
Cultivo primario de fibroblastos cardíacos estimulados con TGF-beta para diferenciarlos en miofibroblastos. Imágenes tomadas en diferentes momentos posteriores a la estimulación.

Función

En muchos órganos, como el hígado, los pulmones y los riñones, participan principalmente en la fibrosis. En el tejido de la herida, intervienen en el fortalecimiento de la misma mediante la deposición de fibras de colágeno extracelulares y, posteriormente, en su contracción por contracción intracelular y la consiguiente alineación de las fibras de colágeno mediante la tracción mediada por integrinas sobre los haces de colágeno. Los pericitos y las células mesangiales renales son algunos ejemplos de células modificadas similares a los miofibroblastos.

Los miofibroblastos pueden interferir con la propagación de señales eléctricas [ 5 ] que controlan el ritmo cardíaco, [ 6 ] lo que puede provocar arritmias tanto en pacientes que han sufrido un infarto como en fetos. El ursodiol es un fármaco prometedor para esta afección. [ 7 ]

Cicatrización de heridas

Los miofibroblastos pueden contraerse mediante un complejo de actina-miosina de tipo músculo liso, rico en una forma de actina denominada actina alfa del músculo liso. Estas células son capaces de acelerar la reparación de heridas al contraer los bordes de la misma.

Los primeros estudios sobre la cicatrización de heridas demostraron que el tejido de granulación extraído de una herida podía contraerse in vitro (o en un baño de órganos) de forma similar al músculo liso, cuando se exponía a sustancias que provocan la contracción del músculo liso, como la adrenalina o la angiotensina .

Más recientemente se ha demostrado que los fibroblastos pueden transformarse en miofibroblastos mediante fotobiomodulación .

Una vez completada la curación, estas células se pierden por apoptosis y se ha sugerido que en varias enfermedades fibróticas (por ejemplo, cirrosis hepática , fibrosis renal, fibrosis retroperitoneal) este mecanismo no funciona, lo que lleva a la persistencia de los miofibroblastos y, en consecuencia, a la expansión de la matriz extracelular (fibrosis) con contracción.

De manera similar, en heridas que no se resuelven y se convierten en queloides o cicatrices hipertróficas , los miofibroblastos pueden persistir, en lugar de desaparecer por apoptosis. [ 8 ]

Véase también

Referencias

  1. ↑ Tai, Yifan; Woods, Emma L.; Dally, Jordanna; Kong, Deling; Steadman, Robert; Moseley, Ryan; Midgley, Adam C. (agosto de 2021). "Miofibroblastos: función, formación y alcance de las terapias moleculares para la fibrosis cutánea" . Biomolecules . 11 (8): 1095. doi : 10.3390/biom11081095 . PMC 8391320. PMID 34439762 .  
  2. ↑ Majno, G.; Gabbiani, G.; Hirschel, BJ; Ryan, GB; Statkov, PR (1971-08-06). "Contracción del tejido de granulación in vitro: similitud con el liso" . Science . 173 ( 3996): 548–Muscle550. Bibcode : 1971Sci...173..548M . doi : 10.1126/science.173.3996.548 . ISSN 0036-8075 . PMID 4327529. S2CID 36685378 .   
  3. ↑ Evans RA, Tian YC, Steadman R, Phillips AO (enero de 2003). "Diferenciación terminal de fibroblastos a miofibroblastos mediada por TGF-beta1: el papel de las proteínas Smad". Experimental Cell Research . 282 (2): 90– 100. doi : 10.1016/S0014-4827(02)00015-0 . PMID 12531695 . 
  4. ↑ Midgley AC, Rogers M, Hallett MB, Clayton A, Bowen T, Phillips AO, Steadman R (mayo de 2013). "La diferenciación de fibroblastos a miofibroblastos estimulada por el factor de crecimiento transformante β1 (TGF-β1) está mediada por la colocalización del receptor del factor de crecimiento epidérmico (EGFR) y CD44 facilitada por el hialuronano (HA) en las balsas lipídicas" . The Journal of Biological Chemistry . 288 (21): 14824–38 . doi : 10.1074/jbc.M113.451336 . PMC 3663506. PMID 23589287 .  
  5. ↑ Quinn TA, Camelliti P, Rog-Zielinska EA, Siedlecka U, Poggioli T, O'Toole ET, Knöpfel T, Kohl P (diciembre de 2016). "Acoplamiento electrotónico de células excitables y no excitables en el corazón revelado por optogenética" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 113 (51): 14852– 14857. Bibcode : 2016PNAS..11314852Q . doi : 10.1073/pnas.1611184114 . PMC 5187735. PMID 27930302 .  
  6. ↑ Gourdie RG, Dimmeler S, Kohl P (septiembre de 2016). "Nuevas estrategias terapéuticas dirigidas a los fibroblastos y la fibrosis en la cardiopatía" . Nature Reviews. Drug Discovery . 15 (9): 620–38 . doi : 10.1038/nrd.2016.89 . PMC 5152911. PMID 27339799 .  
  7. ↑ Noticias de la BBC
  8. ↑ Frangogiannis NG (2017). "La matriz extracelular en la lesión, reparación y remodelación del miocardio" . J Clin Invest . 127 (5): 1600– 1612. doi : 10.1172/JCI87491 . PMC 5409799. PMID 28459429 .  
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