FIBROBLASTS: CARACTERÍSTIQUES, FUNCIONS, HISTOLOGIA, CULTIU - BIOLOGIA - 2025

Els fibroblasts són un grup heterogeni de cèl·lules, també denominades cèl·lules fibroblàstiques. Aquestes subpoblacions cel·lulars inclouen els «fibroblasts clàssics» i altres tipus de fibroblasts especialitzats com els miofibroblasts, els lipofibroblastos, la cèl·lula intersticial contràctil (CIC) i els pericitos.

Els fibroblasts clàssics són les principals cèl·lules que formen part de l'estructura de el teixit connectiu de l'organisme, però també són les encarregades de mantenir a aquest teixit.

fibroblasts

La seva morfologia dependrà de el lloc on es trobin i principalment són els responsables de sintetitzar fibres i un precursor de l'col·lagen, així com mantenir la matriu extracel·lular dels teixits.

Bàsicament són les cèl·lules que formen l'estructura de sosteniment dels òrgans en els éssers vius (animals i humans). A l'sintetitzar fibres, col·lagen, mucopolisacàrids (glucosaminoglucano) i glucoproteïnes (fibronectina), juguen un paper fonamental en la reparació dels teixits, sent protagonistes en els processos de cicatrització.

Durant la cicatrització de les ferides dels fibroblasts migren a el lloc de la lesió on proliferen per restituir a l'col·lagen.

Característiques generals

L'estructura dels fibroblasts varia segons l'estat en què es trobi la cèl·lula, a més que aquestes cèl·lules seran diferents d'acord a la seva funció i a el lloc on es localitzin.

Els fibroblasts es caracteritzen per presentar dos estats; un d'actiu i un inactiu. Per tant, en la condició activa s'anomenen fibroblasts i en la inactiva fibròcits.

Els fibroblasts i els fibròcits també són coneguts com a cèl·lula jove i cèl·lula madura respectivament. No obstant això, en general se'ls anomena fibroblasts de manera indistinta, per referir-se a qualsevol dels dos estats.

fibroblasts

La cèl·lula activa (fibroblast), com el seu nom indica, presenta alta activitat secretora.

Aquestes són cèl·lules de grans dimensions (mesuren entre 50 a 100 micres de longitud i 30 d'amplada), són planes (3 micres d'espessor) i fusiformes (forma de fus, ampla al centre i prima cap als extrems).

A més, presenten varietat de prolongacions citoplasmàtiques irregulars, que poden ser curtes i amples, o bé allargades, fines i molt ramificades. Aquestes ramificacions li serveixen per mantenir una relació amb altres fibroblasts a través de connexions o contactes físics simples.

També es relacionen amb la resta de les cèl·lules que l'envolten en el teixit connectiu, entre elles: les cèl·lules musculars, neurones, cèl·lules endotelials, leucòcits, entre d'altres.

La comunicació passa a través de frecs físics directes, usant la matriu extracel·lular com a intermediària o mitjançant la secreció de substàncies.

D'altra banda, el nucli dels fibroblasts és clar, pla i ovalat. També presenta un o dos nucléolos prominents que desapareixen en el fibròcit.

Aquestes cèl·lules posseeixen un grup de organelos propis de l'alta activitat sintètica i secretora: abundant reticle endoplasmàtic rugós, un complex de Golgi ben desenvolupat, vesícules secretores riques en tropocolágeno, ribosomes i mitocondris.

Una altra característica que ressalta en aquestes cèl·lules és la presència d'un citoesquelet complex. El mateix està constituït per un sistema de microtúbuls i microfilaments, format principalment per l'expressió de actines F, β i γ, més actinina α.

Aquests elements s'agrupen en la perifèria cel·lular contigu a la miosina.

Aquesta estructura és típica d'una cèl·lula multifuncional. A més li proporciona la capacitat per desplaçar-se a una velocitat de 1 micres / min, acumulant-se en els extrems de les ferides per reparar el teixit i formar cicatrius.

fibròcits

Els fibròcits són cèl·lules més petites, de forma fusiforme, amb citoplasma més escàs, amb pocs orgànuls i menys prolongacions citoplasmàtiques. El seu nucli és fosc, allargat i més petit.

Tot i que el fibròcit està en una forma de repòs (no secretora) i en general no es divideixen amb freqüència, pot entrar en mitosi i tornar a sintetitzar fibres si ocorre una lesió de el teixit connectiu.

funcions

En el passat es pensava que la funció dels fibroblasts era molt simple, ja que tan sols era catalogat com un teixit de suport per a altres tipus cel·lulars. Però en l'actualitat se sap que els fibroblasts són unes cèl·lules molt dinàmiques i les seves funcions són complexes.

La funció específica de cada fibroblast, així com la seva morfologia dependrà de la seva ubicació en l'organisme, a l'llinatge a el qual pertanyin i als estímuls percebuts.

Els fibroblasts, tot i estar en un mateix lloc, poden exercir funcions diferents, d'acord a l'estímul que rebin de les cèl·lules que les envolten.

Manteniment i remodelació de el teixit connectiu

La seva principal funció està relacionada amb el manteniment de el teixit connectiu, el qual està format per fibres (col·làgenes, reticulars i elàstiques) i la matriu extracel·lular.

Els fibroblasts mantenen la matriu extracel·lular dels teixits, sintetitzant certs compostos que la componen, en estat de precursors i també algunes fibres. Però no només les sintetitzen, també són capaços de fagocitar alguns d'aquests components en processos de remodelació tissular.

Entre els compostos que conformen la matriu extracel·lular estan: les proteïnes fibroses i la substància fonamental amorfa, constituïda principalment per àcid hialurònic i el plasma intersticial.

El procés de síntesi i remodelació de la matriu extracel·lular que executen els fibroblasts, el realitzen a través de la producció d'una àmplia varietat d'enzims pertanyents a la família de les metal·loproteïnases.

Aquests enzims són la col·lagenasa intersticial, gelatinasa A, proteoglicanasas, glicosaminoglicanasas i els inhibidors tissulars de la metaloproteinasa.

Aquests enzims participen en la síntesi de diverses substàncies com les colagenasas de l'tipus I i III, fibres elàstiques, fibronectina, proteoglicans, glicoproteïnes, proteïnes i proteases.

Interacció amb altres cèl·lules i participació en la resposta immune

Una altra funció que ressalta en els fibroblasts és la seva capacitat per interactuar amb les cèl·lules locals i intervenen en les primeres fases de la resposta immune, ja que són capaços d'iniciar el procés d'inflamació en presència de patògens invasors.

En aquest sentit, provoquen la síntesi de quimiocines a través de la presentació de receptors en la seva superfície, així com d'altres mediadors químics com les interleucines, neuropèptids i diversos factors de creixement.

En ocasions poden participar com a cèl·lules presentadores d'antígens a les cèl·lules T, encara que aquesta funció no és tan freqüent.

altres funcions

D'altra banda, els fibroblasts brinden la capacitat a el teixit connectiu de adherir-se als teixits circumdants.

També presenten contractilitat i motilitat utilitzades en l'organització estructural de el teixit connectiu, primordialment durant l'embriogènesi

A més, els fibroblasts d'exercir les seves funcions depenent de el lloc on es troben ja les característiques pròpies que posseeixi cada llinatge cel·lular. Per exemple, els fibroblasts gingivals fonamenten el teixit connectiu tou que circumda l'os alveolar (geniva).

Mentrestant, els fibroblasts de l'lligament periodontal envolten la porció radicular de la dent, produint i mantenint la implantació de el teixit connectiu que proveeix un ancoratge estable de el mateix a l'interior de l'alvèol.

Així mateix, els fibroblasts de la pell són molt diversos, sent una de les seves funcions mantenir la pell llisa i sedosa per la síntesi de col·lagen, elastina o proteoglicans.

Amb l'edat la funció d'aquestes cèl·lules disminueix i això fa que apareguin signes típics de l'edat com les arrugues. També se'ls atribueix la inducció dels fol·licles pilosos, les glàndules sudorípares, entre d'altres.

histologia

Els fibroblasts s'originen de cèl·lules mesenquimals primitives i pluripotencials.

En algunes ocasions d'emergència l'organisme, per un procés anomenat transició epiteli-mesenquimal (EMT), és capaç de formar fibroblasts a partir de cèl·lules epitelials.

El procés contrari de transformació de fibroblasts a cèl·lules epitelials també és possible a través de el procés de transició mesenquimal-epitelial (MET).

Per tant, és possible que els fibroblasts puguin diferenciar-se en cèl·lules epitelials especialitzades com adipòcits, condròcits, entre d'altres.

Aquest procés és útil en la reparació de teixits, però també passa en processos malignes com en el creixement tumoral.

cultiu

El dinamisme d'aquesta cèl·lula ha fet que sigui un blanc atractiu per a la investigació i pel fet que ha estat relativament fàcil la seva manipulació a nivell in vitro, s'han estudiat a través de cultius cel·lulars al laboratori.

Aquestes investigacions han revelat dades importants, per exemple:

En cultius de fibroblasts de teixit embrionari, s'ha pogut observar que són capaços de realitzar fins a 50 divisions abans que envelleixin i degenerin.

Aquesta característica ha fet que siguin cèl·lules ideals per estudiar el cariotip humà.

No obstant això, la capacitat de divisió disminueix considerablement en fibroblasts procedents de teixit adult, en el qual s'observen 20 divisions aproximadament.

Així mateix, la indústria cosmètica utilitza actualment el cultiu de fibroblasts per obtenir molècules que poden ser introduïdes a la pell, per combatre els signes típics de l'envelliment.

En aquest sentit, han proposat un tractament regeneratiu, utilitzat actualment en EUA El tractament consisteix a omplir arrugues injectant fibroblasts autòlegs (propis) de manera directa.

Per a això, prenen una petita porció de teixit extret de la zona posterior de les orelles de la mateixa pacient. Com són fibroblasts propis no generen rebuig i d'aquesta manera es reactiva l'autogeneració de col·lagen, elastina, entre altres substàncies.

Malalties relacionades amb fibroblasts

El mal funcionament d'aquestes cèl·lules està relacionat amb algunes patologies. A continuació s'esmenten les més importants:

úlceres venoses

Les úlceres venoses cursen amb baix col·lagen i fibronectina.

Específicament s'ha vist que la capacitat de producció de l'col·lagen per part dels fibroblasts en la lesió està disminuïda, mentre que la producció de fibronectina es troba normal.

Es creu que la baixa producció de col·lagen es deu a la presència d'un nivell d'oxigen baix (hipòxia) en els teixits, i l'escassetat de fibronectina a una major degradació de la mateixa en l'úlcera.

esclerodèrmia

És una malaltia autoimmune bastant rara i crònica que consisteix en l'acumulació d'un teixit fibròtic difús.

També cursa amb canvis degeneratius i anomalies manifestades en la pell, les parets de petites artèries, articulacions i òrgans interns.

La fibrosi patològica que es produeix en aquesta malaltia es caracteritza per una activació descontrolada dels fibroblasts, el que desencadena una acumulació i remodelació de la matriu extracel·lular excedida i constant.

artritis reumatoide

És una malaltia autoimmune crònica que afecta les articulacions, caracteritzada per la inflamació de les mateixes, la qual cosa produeix deformació i molt dolor.

Els fibroblasts sinovials, principal component cel·lular de la membrana sinovial articular, exerceixen una funció rellevant en el desenvolupament de l'artritis reumatoide. En aquesta patologia, els fibroblasts sinovials augmenten en nombre (hiperplàsia).

També mostren un fenotip atípic, relacionat amb l'activació de certes vies de senyalització intracel·lular, que susciten el creixement cel·lular i l'expressió de múltiples substàncies proinflamatòries.

Tot això contribueix a la quimiotaxis, acumulació i activació de cèl·lules inflamatòries, a l'angiogènesi i a la deterioració de l'os i de l'cartílag.

referències

1. Wikipedia contributors. Fibroblast. Viquipèdia The Free Encyclopedia. December 9, 2018, 10:50 UTC. Disponible a: en.wikipedia.org,
2. Ramos A, Becerril C, Cisneros J, Montaño M. El miofibroblasto, una cèl·lula multifuncional a la patologia pulmonar. Rev. Inst. Nal. Mal. Resp. Mex. 2004; 17 (3): 215-231. Disponible a: scielo.org.mx/scielo
3. Acosta A. El fibroblast: el seu origen, estructura, funcions i heterogeneïtat dins de l'periodonci. Universitas Odontològica, 2006; 25 (57): 26-33
4. Sriram G, Bigliardi PL, Bigliardi-Qi M. fibroblast Heterogeneity and its Implications for engineering organotypic skin models in vitro. European journal of cell biology. 2015; 94: 483-512.
5. Izquierdo I, Pablos J. Fibroblasts sinovials. Seminaris de la Fundació Espanyola de Reumatologia. 2013; 14 (4): 95-142