Atlas de Histologıa Vegetal y Animal

Tipos celularesMASTOCITO

Manuel Megıas, Pilar Molist, Manuel A. Pombal

Departamento de Biologıa Funcional y Ciencias de la Salud.Fcacultad de Biologıa. Universidad de Vigo

(Version: Enero 2018)

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Contenidos

1 Mastocito 1

Tipos celulares. Mastocito. 1

1 Mastocito

Son celulas que se encuentran normalmente en los teji-dos conectivos, derivan de celulas mieloides y poseennumerosos granulos en su interior con sustancias comola histamina y la heparina. Los mastocitos estan rela-cionados con el sistema inmune, mas concretamentecon las reacciones de hirpersensibilizacion y alergicas.Probablemente son celulas filogeneticamente antiguasya que se encuentran en todas las especies con circu-lacion sanguınea. Tienen un aspecto redondeado ysus granulos presentan metacromasia (adquieren uncolor diferente al del colorante).

Fueron descubiertas por Paul Ehrlich a finales de1800 como celulas que se tenıan con la anilina y congranulos metacromaticos en su citoplasma. Las llamo”Mastzellen” (en aleman, bien alimentadas) ya quepensaba que sus granos eran restos de un procesofagocıtico de alimentos que tomaban del tejido dondese encontraban.

Morfologıa

Al microscopio optico los mastocitos presentan unaforma redondeada u ovoide y en humanos su diametrovarıa entre 8-20 micras dependiendo del organo exam-inado. El nucleo no es lobulado y ocupa una posicioncentral, pero lo mas caracterıstico de este tipo celulares su citoplasma cargado de granulos con propiedadesmetacromaticas. Es decir, que tienen capacidad de vi-rar el color del colorante con que se tinen, por ejemplo,cuando se usa azul de toluidina o azul de metileno losgranos se observan de color rojizo. Esto se debe a sucontenido en heparina, un glicosaminoglicano sulfa-tado.

Al microscopio electronico se observan microvellosi-dades o pliegues ondulados en la superficie celular.Sus granulos aparecen rodeados de membrana y sucontenido muestra un aspecto diferente dependiendode la especie. Por ejemplo, tiene un aspecto gran-ulado fino en el caso de los roedores, mientras queaparece en forma de laminillas concentricas en hu-manos. Tambien a microscopıa electronica se obser-van granulos de diferentes densidades a los electroneslo que demuestra diferentes contenidos dentro de unmismo mastocito.

Los mastocitos no son una poblacion celular ho-mogenea. Ya los estudios de microscopıa electronicaidentificaron granulos heterogeneos. Por sus carac-terısticas morfologicas y funcionales se pueden distin-guir dos grandes grupos: los denominados mastoci-tos de los tejidos conectivos, que se localizan en elconectivo de la piel, el peritoneo y serosas de mu-chos organos, y los mastocitos de las mucosas quese encuentran sobre todo en las mucosas intestinalesy respiratorias. Los mastocitos de los tejidos conec-tivos se caracterizan por poseer granulos rojos cuandose tinen con safranina, posiblemente por poseer unamayor concentracion de heparina, mientras que los dela mucosa carecen de ella. Pero estudios funcionalesmas detallados sugieren que existen mas de dos tiposde mastocitos ya que se han encontrado diferente con-tenido de proteasas en los granulos de mastocitos lo-calizados en el mismo tejido pero en diferentes areas.Estas caracterısticas diferentes se consiguen una vezque la celula ha llegado a sus destino.

Una clasificacion interesante es la basada en su con-tenido en proteasas, puesto que de ellas dependerasu funcion. Mastocitos de diferentes localizacionestenıan diferentes perfiles de enzimas. Los mastoci-tos humanos se dividieron en dos grupos: contenıantriptasas, que se encontraron en la mucosa del sis-tema respiratorio y digestivo, y siempre cerca de lin-focitos T. Aquellos que contenıan triptasa y quimasa,junto con otras enzimas fueron otro grupo que es-taba en la epidermis, submucosa del estomago e in-testino, parenquima de los pechos, miocardio, noduloslinfaticos, conjuntiva y sinovio. Posteriormente se en-contro otro que poseıa quimasa sin triptasa que hab-itaba en la submucosa el intestino y estomago. Sinembargo, cuando se atiende a otras caracterısticas,como la respuesta a linfocitos T, se pueden distinguirmas subtipos de mastocitos. En resumen se puededecir que los mastocitos forman una poblacion het-erogenea.

Origen y distribucion

Por su parecido funcional y morfologico con los leu-cocitos basofilos se penso en un principio que se origin-aban de ellos o de un progenitor mieloide comun. Peroen realidad, ya en 1977, se comprobo que los mastoc-itos parecen originarse de una celula madre progen-

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Figura 1: Mastocitos, de color purpura, en la dermis de la piel de cerdo. La tincion es con azul de touidina pero losgranulos de los mastocitos presentan metacromasia y dan al citoplasma el aspecto purpura.

Figura 2: Mastocitos tenidos (flechas) con azul alcian en la mucosa del estomago.

itora hematopoyetica que se encuentra en la medulaosea. Ademas, y a diferencia del basofilo, el mastocitosale de la medula osea como celula inmadura agran-ular, circula por el torrente sanguıneo como celulaaun no diferenciada y migra al tejido conjuntivo paramadurar y realizar su funcion. Por tanto, hay unapoblacion de celulas progenitoras circulantes en el tor-

rente sanguıneo, y tambien se han encontrado dichascelulas en los ganglios linfaticos. Aunque en amboscasos no son distinguibles morfologicamente.

Los mastocitos maduros diferenciados aparecenen tejidos no patologicos, lo que los distingue deotras celulas con origen hematopoyetico. Son celulasmoviles que se encuentran en todos los tejidos vascu-

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larizados concentrandose alrededor de nervios, vasossanguıneos y linfaticos de pequeno calibre. El mayornumero de celulas cebadas se observa en los tejidosconectivos de la piel (dermis) y de los tractos respi-ratorio y digestivo (conjuntivos de mucosas y submu-cosas), es decir, donde los medios interno y el externodel organismo estan proximos. Su capacidad para es-tar, moverse e interaccionar con la matriz extracelu-lar es en parte debido a su adhesion a lamininas, fi-bronectinas y vitronectinas, mediada por integrinas.Los mastocitos tambien se pueden adherir a celulasepiteliales, fibroblastos o linfocitos, pero estas unionesparecen estar mas relacionadas con la comunicacioncelular. El numero de mastocitos en un tejido es rela-tivamente constante en condiciones normales. Puestoque hay un aporte continuado de nuevos mastocitosa los tejidos se cree que la poblacion se mantiene porapoptosis, basada en senales locales del propio tejido.

Funcion

Los estudios iniciales, hasta mediados del siglo XX,demostraron que habıa una correlacion entre la can-tidad de histamina que un tejido podıa liberar y lapresencia de mastocitos. La histamina se relacionoentonces con procesos de alergia y anafilaxis, y portanto los mastocitos debıan contener la histamina yestar implicados en esas funciones. Aunque luego sevio que los basofilos tambien tenıan histamina en susgranulos y por tanto debıan tener funciones solapadas.

Los mastocitos, para ejercer su funcion tienen queser activados. Esto puede ocurrir mediante la acti-vacion de un receptor de membrana denominado Fc-IR que reconoce fracciones constantes de inmunoglob-ulinas E. Este receptor tambien se encuentra en otrascelulas como los basofilos, celulas de Langerhans ymonocitos. Otras moleculas no inmunitarias puedentambien activar a los mastocitos, tales como neu-ropeptidos, sustancias basicas, ciertas drogas como losopiaceos, etcetera. Los mastocitos se caracterizan porposeer una gran cantidad y variedad de receptores ensu membrana plasmatica que le permiten responder auna gran cantidad de estımulos.

Una vez activados, los mastocitos liberan el con-tenido de sus granulos, que se denomina degranu-lacion. Hay dos tipos de degranulacion, la explo-siva, anafilactica o exocitosis mixta y la degranulacion

lenta. Durante la granulacion explosiva las mem-branas de los granulos se fusionan entre sı y estascon la membrana plasmatica, lo que permite una se-crecion masiva y puntual, y la formacion de canalessecretores que permite la secrecion de los granulossituados mas produndamente. La degranulacion lentalibera pequenas cantidades de contenido granular enespacios de tiempo mas prolongados. Este tipo lentoes el mas frecuente y se encuentra en tejidos infiltra-dos con inflamacion cronica o tumorales, mientras quela rapida solo se encuentra en respuestas alergicas.

La funcion de los mastocitos es muy variada y aveces similar a la de otras celulas inmunitarias comolos basofilos, monocitos y neutrofilos. Los mastocitospueden fagocitar, procesar antıgenos, liberar citocinasy liberar sustancias vasoactivas. Son las celulas en lasque se basa las respuestas alergicas.

Sus granulos citoplasmaticos ,ademas de las enzi-mas, contienen moleculas denominadas mediadores,las cuales actuaran sobre otras celulas. Se puedendividir en preformados (mediadores primarios) y enmoleculas en forma de precursores que la celulasintetiza segun su necesidad (mediadores secundar-ios). Entre los mediadores primarios se encuen-tran la histamina, heparina y factores quimiotacticosde eosinofilos y neutrofilos. Entre los secundariosestan los derivados de lıpidos, del acido araquidonico,como las prostaglandinas y leucotrienos, y los que noderivan de ellos como diversas interleuquinas (3, 4,5 y 6) y otros factores (activador de plaquetas, denecrosis tumoral, etcetera).

Alergia. Aunque muchas celulas estan involu-cradas en las respuestas alergicas los mastocitos sonlos efectores iniciales. El proceso se inicia cuandosobre la superficie del mastocito los receptores Fc-IR reconocen a los complejos IgE-antıgeno. Lasinmunoglobulinas IgE las genera el organismo antela presencia de un antıgeno que en este caso lla-mamos alergeno. El efecto inmediato es la denom-inada respuesta rapida (en minutos), que consisteen la liberacion de los granulos de los mastocitos,los cuales contienen moleculas proinflamatorias. Enmuchas reacciones alergicas hay una segunda fase quecomienza a las 2-4 horas y que consiste en la liberacionde citocinas y quimocinas. El efecto de las reacciones

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Figura 3: Mastocitos tenidos (flechas) mas intensamente en el caliz renal.

Figura 4: Esquema del inicio de las reacciones alergicas (modificado de Bischoff 2007).

alergicas depende del tejido en el que se produzca lareaccion.

Las reacciones alergicas pueden ser locales, en lamucosa nasal provocando rinitis, o en lo pulmones,asma; o puede ser general provocando un choqueanafilactico. En general la liberacion de histaminay de diversos mediadores lipıdicos aumenta la perme-abilidad de las paredes vasculares, lo que induce la sal-ida de proteınas plasmaticas al conjuntivo y favorece

la formacion de edemas. La liberacion de leucotrienosinducen la contraccion del musculo liso en vıas respi-ratorias. Ademas, liberan factores quimiotacticos queatraen a eosinofilos y neutrofilos que neutralizarıanen parte la reaccion debido a la antihistamina queliberan los eosinofilos y la capacidad de defensa delos neutrofilos. Los signos y sıntomas tıpicos de unareaccion alergica son el prurito, el edema de la piel, eleritema cutaneo (enrojecimiento de la piel), la tume-faccion de la mucosa nasal y la secrecion nasal acuosa,

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los espasmos y el aumento de la secrecion mucosa envıas respiratorias.

Pero ademas estas celulas han sido objeto de re-cientes estudios que sugieren que por su posicion es-trategica perivascular y perineural, y la gran cantidadde mediadores que presentan sus granos, estan involu-cradas tambien en el inicio de respuestas inmunes einflamatorias. En los ultimos anos se han descubiertouna cantidad enorme de receptores que las celulas ce-badas presentan en su membrana ası como de medi-adores quımicos presentes en sus granos. Esto ha he-cho que se hayan descubierto al menos 20 patologıasde tipo no alergico en las cuales estas celulas partic-ipan, entre ellas arterioesclerosis, dermatitis atopica,cistitis, migranas, osteroporosis, soriasis y diversos tu-mores.

Bibliografıa

Bischoff SC. 2007. Role of mast cells in allergic andnon-allergic immune responses: comparison of humanand murine data.. Nature reviews in inmunology 7:93-104.

Metcalfe DD, Baram D, Mekori YA. 1997. Mastcells. Physiological reviews 77:1033-1079. Abstract

Molderings GJ. 2010. Mast cell function in physi-ology and pathophysiology. Biotrend reviews 5:1-12.Descargar el artıculo

Sobota W. 2008. Histologıa (2a ED.) Ed. Panamer-icana. ISBN: 9788498351781.

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