Tejido Cartilaginoso (Resumen Ross Pawlina) PDF

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1. FUNDAMENTOS DEL TEJIDO CARTILAGINOSO/CARTÍLAGOTejido conjuntivo compuesto de condrocitos y MEC especializada. NO existe una red vascular en el cartílago por lo que los GAG y fibras de colágeno II permite la difusión desde el tejido conjuntivo circundante a los condrocitos en la matriz. Moléculas ...

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1. FUNDAMENTOS DEL TEJIDO CARTILAGINOSO/CARTÍLAGO Tejido conjuntivo compuesto de condrocitos y MEC especializada. NO existe una red vascular en el cartílago por lo que los GAG y fibras de colágeno II permite la difusión desde el tejido conjuntivo circundante a los condrocitos en la matriz. Moléculas estructurales: fibrillas de colágeno y proteoglucanos (que soportan peso sobre todo en articulaciones sinoviales). Tejido fundamental para el desarrollo del esqueleto. Su matriz tiene tres tipos de cartílago: • • •

Hialino: Con fibras de colágeno II, GAG, proteoglucanos y glucoproteínas multiadhesivas. Elástica: Composición como el hialino con fibras y láminas elásticas. Fibrocartílago: Composición como el hialino con fibras de colágeno I.

2. CARTÍLAGO HIALINO Su matriz es homogénea, con lagunas llenas de condrocitos. Superficie de baja fricción, lubrican articulaciones sinoviales y distribuye la fuerza en el hueso. Capacidad de reparación es limitada, aunque no tiene desgaste abrasivo con excepción del cartílago articular. Macromoléculas: colágeno (fibrillas de colágeno II), agregados de proteoglucanos con GAG y glucoproteínas multiadhesivas (no colágenas). Composición: Agua intracelular (60-70%), colágeno (15%) y condrocitos (3-5%) PRINCIPALES MOLÉCULAS: I.

II.

Moléculas de colágeno específicos del cartílago: Se encuentran solo en la matriz • Colágeno II: Constituyen las fibrillas. • Colágeno IX: facilita la interacción de fibrillas con proteoglucanos. • Colágeno X: Organiza las fibrillas en red. • Colágeno XI: Regula el tamaño de las fibrillas. • Colágeno VI: En la periferia contribuye a la adhesión al armazón matricial. Proteoglucanos: Hialuronato, condroitín-sulfato y queratán-sulfato. El condroitín-sulfato y queratán-sulfato se unen a una proteína para formar un monómero de proteoglucanos (el más importante es el agrecano). El agrecano tiene carga negativa y más de 100 cadenas de condroitín-sulfato y 60 moléculas de queratán-sulfato. Cada hialuronato se asocia con agrecano (más de 300) por proteínas en el extremo Nterminal y forman agregados de proteoglucanos.

Los agregados de proteoglucanos se unen a fibrillas de colágeno en la matriz por electroestática y glucoproteínas multiadhesivas dando las propiedades biomecánicas de este cartílago. Otros proteoglucanos de la matriz (decorina, biglicano y fibromodulina) estabilizan la matriz. III.

Glucoproteínas multiadhesivas/glucoproteínas no colágenas/ glucoproteínas no ligadas a proteoglucanos: Influyen en las interacciones entre condrocitos y moléculas de la matriz. • Ancorina CII (anexina V): Receptor de colágeno en los condrocitos. • Tenascina y fibronectina: Fijan condrocitos a la matriz.

HIDRATACIÓN El 60-80% del cartílago hialino es agua unida a agregados de agrecano-hialuronato que produce una alta presión osmótica. Las uniones proporcionan elasticidad. Las fibrillas de colágeno II provee un armazón para la presión osmótica de las moléculas de agrecano. Permite la difusión de metabolitos hacia los condrocitos y desde ellos. El alto grado de hidratación y el movimiento de agua permiten a la matriz cartilaginosa responder a cargas (capacidad para soportar peso). El cartílago experimenta remodelado interno: La matriz actúa como transductor de señal para condrocitos que dirige la actividad sintética de los condrocitos. Con la edad los condrocitos pierden la capacidad de responder a estímulos.

CONDROCITOS PRODUCEN Y MANTIENEN LA MEC Los condrocitos se distribuyen solos o en grupos isógenos (cuando acaban de dividirse). Los condrocitos recién divididos secretan metaloproteinasas (enzimas que degradan la matriz cartilaginosa para permitir que las células se expandan y reubiquen en grupos isógenos). •

• •

Condrocitos activos: Extenso aparato de Golgi (región clara). Secretan colágeno, GAG y proteoglucanos. Muchas cisternas del RER, gránulos de secreción vesículas, filamentos,microtúbulos y microfilamentos. Condrocitos menos activos/más antiguas: Aparato de Golgi más pequeños.

DISTRIBUCIÓN DE COMPONENTES DE LA MATRIZ DEL CARTÍLAGO •

Matriz capsular (pericelular): Anillo de matriz alrededor del condrocitos. Concentración más alta de proteoglucanos sulfatados, hialuronato, biglicano y glucoproteínas

• •

multiadhesivas (fibronectina y laminina). Fibrillas de colágeno VI que forman red alrededor del condrocito y lo fija a la matriz; también colágeno IX. Matriz territorial: Más retirada del condrocito. Red de colágeno II y IX que rodea el grupo isógeno. También contiene proteoglucanos sulfatados. Matriz interterrirorial: Rodea la matriz territorial. Espacio entre condrocitos.

Los proteoglucanos disminuyen al envejecer.

MOLDE DEL ESQUELETO Precursor óseo por osificación endocondral. Cuando es reemplazado por hueso el tejido cartilaginoso en el límite proximal y distal sirve como placa epifisaria de crecimiento (disco epifisario). En el adulto hay cartílago hialino en sostén de tráquea, bronquios, laringe y nariz.

EL PERICONDRIO RODEA EL TEJIDO HIALINO Pericondrio: Tejido conjuntivo denso irregular compuesto de células que no pueden distinguirse de los fibroblastos. Es fuente de células cartilaginosas. División en el crecimiento activo: • •

Capa interna celular: Da origen a células cartilaginosas nuevas. Capa externa fibrosa.

Sin embargo el cartílago articular y su superficie opuesta (cartílago hialino de articulaciones móviles o diartrosis) no poseen pericondrio. El cartílago articular es un remanente de cartílago hialino y se divide en 4 partes: • • •

Zona superficial (tangencial): Resistente a compresión cercana a la superficie articular. Abundantes condrocitos alargados rodeados por colágeno II paralelas. Zona intermedia (de transición): Condrocitos redondos, fibrillas menos organizadas oblicuas. Zona profunda/radia: Condrocitos redondos pequeños en columnas perpendiculares. Unión condroósea: Separación calcificada. Por arriba de esta línea la proliferación de condrocitos en lagunas de cartílago proporciona células nuevas para el crecimiento intersticial. •

Zona calcificada: Matriz calcificada con condrocitos. Descansa sobre el hueso subcondral y su unión es definida por la línea de cemento. Cuando se da una lesión articular hay una calcificación activa del hueso subcondral que forma una placa ósea subcondral más gruesa.

El tiempo de renovación del cartílago articular es lento, reflejo de colágeno II estable y vida prolongada de los proteoglucanos.

REPARACIÓN DEL CARTÍLAGO HIALINO Notable incapacidad para sanar por su avascularidad, inmovilidad de los condrocitos y su capacidad limitada para proliferar. Es posible si comprende el pericondrio y es resultado de la actividad de las células progenitoras pluripotenciales en el pericondrio. Comprende la producción de tejido conjuntivo denso. La reparación es un equilibrio en el depósito de colágeno I y la expresión de colágenos específicos del cartílago. Usualmente se estimula el desarrollo de tejido óseo en vez de cartílago.

CALCIFICACIÓN Propio del cartílago hialino Cristales de fosfato de calcio se depositan en la matriz cartilaginosa en tres situaciones: • • •

Porción del cartílago articular está en contacto con el tejido óseo en crecimiento y está calcificada En el cartílago que será reemplazado por tejido óseo (osificación endocondral) Por el envejecimiento (ejem. Cartílagos traqueales)

El cartílago que se calcifica se reemplaza por hueso, pues por la calcificación se impide la difusión y los condrocitos experimentan tumefacción y mueren, degradando la matriz. El condroblasto interviene en el deshecho de cartílago. Probablemente estas células son osteoclastos maduros, con capacidad de reabsorber cartílago, ubicados donde se elimina cartílago.

3. CARTÍLAGO ELÁSTICO Presencia de elastina en la matriz cartilaginosa (matriz del cartílago elástico). Se encuentra en el pabellón auricular, conducto auditivo externo, trompa auditiva (de Eustaquio) y epiglotis de la laringe. Rodeado de epicondrio. NO se calcifica con el envejecimiento. Material elástico confiere: 1. Propiedades elásticas al tejido cartilaginoso

2. Distensibilidad 3. Maleabilidad

4. FIBROCARTÍLAGO Combinación de tejido conjuntivo denso regular y cartílago hialino. Condrocitos formando grupos isógenos. No hay pericondrio. En cortes se ven células con núcleos y poco material de matriz amorfo circundante Dentro de las regiones fibrosa hay núcleos largos y aplanados, núcleos de los fibroblastos. Se halla en discos intervertebrales, sínfisis del pubis, discos articulares (esternoclavicular y temporomandibular), meniscos de la rodilla, muñeca y sitios de inserción de tendones. La presencia de este fibrocartílago indica fuerzas de compresión y distensión, actúa como amortiguador.

MEC Sus células sintetizan moléculas de MEC tanto durante la etapa de desarrollo y madura diferenciada Permite al tejido responder a los cambios del medio externo Presencia de fibrillas de colágeno I y II, que varía según la región y edad: • •

Meniscos de la rodilla pequeña cantidad de colágeno II; discos intervertebrales igual cantidad de colágeno I y II Personas mayores hay más colágeno II por la actividad metabólica de los condrocito que producen las fibrillas de manera contantes.

Tiene gran cantidad de versicano (proteoglucano de los fibroblastos) que de agrecano (generado poro los condrocitos). proteoglucanos muy hidratados: versicano + hialuronato.

5. CONDROGÉNESIS Y CRECIMIENTOS DEL CARTÍLAGO CONDROGÉNESIS (DESARROLLO DE CARTÍLAGO) Aglomeración de células mesenquimatosas condroprogenitoras. En la cabeza la mayor parte de cartílago se origina en cúmulos de ectomesénquima derivado de la cresta neural.

Nódulo condrogénico: Sitio de formación de cartílago hialino. •

Aglomeración de células mesenquimatosas o ectomesenquimales que serán diferenciadas por el factor de transcripción SOX-9 en condroblastos secretados en la matriz. Una vez que la matriz los rodea reciben el nombre de condrocitos. El tejido alrededor del nódulo origina el pericondrio.

Regulado por Ligandos extracelulares, receptores nucleares, factores de transcripción, moléculas adhesivas y proteínas de la matriz. El crecimiento y desarrollo del esqueleto se ve afectados por fuerzas biomecánicas que regulan la forma, regeneración, envejecimiento del cartílago, modificación de interacción célula-matriz.

CRECIMIENTO DEL CARTÍLAGO (2 PROCESOS O 2 TIPOS DE CRECIMIENTO) •

•

Crecimiento por aposición: Cartílago nuevo sobre preexistente. Células derivan de la capa interna del pericondrio, asemejan a fibroblastos y producen colágeno I (componente del pericondrio). Al iniciar el crecimiento se diferencian por SOX-9. Al desaparecer las evaginaciones citoplasmáticas desaparecen y se convierten en condroblastos. Los condroblastos sintetizan la matriz y secretan colágeno II. Nueva matriz= más cartílago. Crecimiento intersticial: Cartílago nuevo en el interior del preexistente. Surgen de la división de condrocitos dentro de lagunas, que al principio sus células hijas ocupan la misma laguna, luego cada una ocupa su propia laguna conforme se secreta más matriz. Crecimiento del cartílago= + secreción de matriz por condrocitos y aposición de matriz secretada por condroblastos....