Hablamos de las células que se encuentran en la mucosa gástrica.
Las células oxínticas o células parietales, son las células del epitelio del estómago que secretan ácido gástrico y factor intrínseco acetilcolina (receptores M3) y gastrina (receptores CCK2).
Los receptores de histamina actúan aumentando el cAMP intracelular, mientras que los receptores muscarínicos y de gastrina aumentan los niveles de Ca2 + intracelular.
Tanto el cAMP como el Ca2 + actúan a través de las proteínas quinasas para aumentar el transporte de ácido al estómago.
La gastrina es más importante indirectamente al aumentar la síntesis de histamina en las células ECL, ya que la gastrina no tiene ningún efecto sobre la máxima secreción de ácido gástrico estimulada por histamina.
Las células parietales contienen una extensa red secretora (llamada canaliculi) a partir de la cual el HCl es secretado por el transporte activo en el estómago.
La enzima hidrógeno potasio ATPasa (H + / K + ATPasa) es exclusiva de las células parietales y transporta el H + contra un gradiente de concentración de aproximadamente 3 millones a 1, que es el gradiente de iones más pronunciado formado en el cuerpo humano.
Factor intrínseco
Las células parietales también producen factor intrínseco. El factor intrínseco es necesario para la absorción de la vitamina B12 en la dieta.
Una deficiencia a largo plazo de la vitamina B12 puede conducir a anemia megaloblástica, caracterizada por grandes eritrocitos frágiles.
La anemia perniciosa es una afección en la que no se produce factor intrínseco y conduce al mismo tipo de anemia.
La gastritis atrófica, particularmente en los ancianos, causará una incapacidad para absorber B12 y puede conducir a deficiencias como la disminución de la síntesis de ADN y el metabolismo de los nucleótidos en la médula ósea.
Fisiología de las células oxínticas
Las células oxínticas células parietales segregan ácido y factor intrínseco, una glicoproteína que se requiere para la absorción de cobalamina (vitamina B 12) en el íleo.
Las células oxínticas tienen una morfología muy distintiva. Estas son unas células triangulares, grandes con un núcleo central, una gran cantidad de mitocondrias, membranas tubulovesiculares intracelulares y estructuras canaliculares.
Las células oxínticas tienen dos sistemas de membrana característicos. Los canalículos intracelulares de los mamíferos son redes especializadas de canales estrechos revestidos con numerosos microvilos. El otro común a todas las células oxínticas son las tubulovesículas, un sistema de túbulos y vesículas.
El compartimento tubulovesicular se agota drásticamente durante la secreción máxima de ácido gástrico y esto coincide con un aumento en el área de la membrana de la superficie celular.
Una explicación plausible de este proceso es la fusión y transferencia de las membranas tubulovesiculares a la membrana plasmática.
Sin embargo, durante muchos años no hubo evidencia convincente de las conexiones entre estos dos sistemas de membrana.
La forma en que las membranas tubulovesiculares se transforman en membrana plasmática sin conexiones demostrables ha sido un enigma para los microscopistas electrónicos.
Canaliculus
Un canalículo es una adaptación que se encuentra en las células oxínticas gástricas.
Es pequeño canal, que sirve para aumentar el área de la superficie, por ejemplo, para la secreción.
La membrana de las células oxínticas, es dinámica; Los números de canalículos aumentan y disminuyen según la necesidad secretora.
Esto se logra mediante la fusión de los precursores canaliculares, o «tubulovesículas», con la membrana para aumentar el área de superficie, y la endocitosis recíproca de los canalículos (reformando las tubulovesículas) para disminuirla.
Patologías asociadas
- Hiperplasia de las células oxínticas.
- Úlceras pépticas.
- Anemia perniciosa.
- Aclorhidria.
Mecanismo de secreción ácida
El componente más conocido del jugo gástrico es el ácido clorhídrico, el producto secretor de las células oxínticas o parietales. Se sabe que la capacidad del estómago para segregar HCl está relacionada de manera casi lineal con los números de células oxínticas.
Cuando se estimulan, las células parietales secretan HCl a una concentración de aproximadamente 160 mM (equivalente a un pH de 0.8). El ácido se secreta en grandes cannalículos, invaginaciones profundas de la membrana plasmática que son continuas con la luz del estómago.
Cuando se estimula la secreción de ácido, hay un cambio dramático en la morfología de las membranas de la célula oxíntica.
Las membranas tubulovesiculares citoplasmáticas que abundan en la célula en reposo prácticamente desaparecen en concierto con un gran aumento de la membrana cannalicular.
Parece que la bomba de protones, así como los canales de conductancia de potasio y cloruro residen inicialmente en las membranas intracelulares y se transportan y fusionan en la membrana cannalicular justo antes de la secreción de ácido.
El epitelio del estómago es intrínsecamente resistente a los efectos dañinos del ácido gástrico y otros insultos. No obstante, la secreción excesiva de ácido gástrico es un problema importante en las poblaciones humanas y, en menor medida, en animales, lo que conduce a gastritis, úlceras gástricas y enfermedad por ácido péptico.
Como consecuencia, la célula parietal y los mecanismos que utiliza para secretar ácido se han estudiado ampliamente, lo que ha llevado al desarrollo de varios fármacos útiles para suprimir la secreción de ácido.
Mecanismo de secreción ácida
La concentración de iones de hidrógeno en las secreciones de células parietales es aproximadamente 3 millones más alta que en la sangre, y el cloruro se secreta tanto contra la concentración como al gradiente eléctrico. Por lo tanto, la capacidad de la célula parcial para segregar ácido depende del transporte activo.
El jugador clave en la secreción de ácido es una H + / K + ATPasa o «bomba de protones» ubicada en la membrana cannalicular. Esta ATPasa es dependiente de magnesio, y no es inhibible por ouabain. El modelo actual para explicar la secreción de ácido es el siguiente:
Los iones de hidrógeno se generan dentro de la célula parietal a partir de la disociación del agua. Los iones hidroxilo formados en este proceso se combinan rápidamente con el dióxido de carbono para formar un ion bicarbonato, una reacción cataylizada por la anhidrasa carbónica .
El bicarbonato se transporta fuera de la membrana basolateral a cambio de cloruro. La salida de bicarbonato a la sangre da como resultado una ligera elevación del pH de la sangre, conocida como «marea alcalina». Este proceso sirve para mantener el pH intracelular en la célula parietal.
Los iones de cloruro y potasio se transportan a la luz del canal por canales de conductancia, y esto es necesario para la secreción de ácido.
El ión de hidrógeno se bombea fuera de la célula, hacia el lumen, a cambio de potasio a través de la acción de la bomba de protones; El potasio es así efectivamente reciclado.
La acumulación de iones de hidrógeno osmóticamente activos en el cannaliculus genera un gradiente osmótico a través de la membrana que produce una difusión externa del agua; el jugo gástrico resultante es HCl 155 mM y KCl 15 mM con una pequeña cantidad de NaCl.
Un sustrato clave en la producción de ácido gástrico es el CO 2 , y la difusión de CO 2 a través de la superficie basal del parietal parece ser el paso limitante de la velocidad en la síntesis ácida. Curiosamente, este principio bioquímico ha sido validado mediante el estudio de la función gástrica en caimanes.
Estos reptiles producen enormes cantidades de ácido gástrico después de la ingestión de una gran canal, y el ácido abundante parece ser importante para acelerar la digestión del hueso.
Los caimanes tienen una derivación vascular que desvía la sangre venosa rica en CO 2 al estómago en lugar de volver directamente a los pulmones, lo que aumenta la cantidad de CO 2 que se difunde en las células parietales y, por lo tanto, aumenta la síntesis de ácido.
Control de la secreción ácida
Las células parietales tienen receptores para tres estimuladores de la secreción de ácido, lo que refleja un triunfalato de control neural, paracrino y endocrino:
- Acetilcolina (receptor de tipo muscarínico).
- Gastrin.
- Histamina (receptor tipo H2).
La histamina de las células tipo enterocromafina puede ser el modulador primario, pero la magnitud del estímulo parece ser el resultado de un complejo aditivo o interacción multiplicativa de señales de cada tipo.
Por ejemplo, las bajas cantidades de histamina que se liberan constantemente de los mastocitos en la mucosa gástrica solo estimulan débilmente la secreción de ácido, y de manera similar para niveles bajos de gastrina o acetilcolina.
Sin embargo, cuando están presentes niveles bajos de cada uno, la secreción de ácido es fuertemente forzada. Además, los antagonistas farmacológicos de cada una de estas moléculas pueden bloquear la secreción de ácido.
El efecto de la histamina sobre la célula parietal es activar la adenilato ciclasa , lo que lleva a la elevación de las concentraciones de AMP cíclico intracelular y la activación de la proteína quinasa A (PKA).
Un efecto de la activación de la PKA es la fosforilación de las proteínas del citoesqueleto involucradas en el transporte de la ATPasa H + / K + desde el citoplasma a la membrana plasmática. La unión de la acetilcolina y la gastrina resulta en una elevación de las concentraciones de calcio intracelular.
Se ha demostrado que varios mediadores adicionales producen secreción de ácido gástrico cuando se inyectan en animales y personas, incluidos el calcio, la encefalina y la bombesina.
El calcio y la bombesina simulan la liberación de gastrina, mientras que los receptores de opiáceos se han identificado en las células parietales. No está claro si estas moléculas tienen un papel fisiológico significativo en la función de las células parietales.
Una variedad de sustancias son capaces de reducir la secreción de ácido gástrico cuando se administran por vía intravenosa, incluidas la prostaglandina E 2 y varias hormonas peptídicas , incluida la secretina , el péptido inhibidor gástrico , el glucagón y la somatostatina .
La PGE 2, la secretina y la somatostatina pueden ser reguladores fisiológicos. La somatostatina inhibe la secreción de gastrina e histamina, y parece tener un efecto inhibidor directo sobre la célula parietal.
