Teòrico de transporte a travès de epitelios 27-05-2013

Biofísica deTRANSPORTE através deEPITELIOSCiclo 2013Brom. Ivana S. Grigor

REPASOBARRERAS ENTRE COMPARTIMENTOS1) BARRERAS CELULARES2) BARRERAS EPITELIALES‣ Piel‣ Circulatorio‣ Digestivo:‣ Glandular‣ Gástrico‣ Intestinal‣ Respiratorio‣ Renal

¿Qué es un epitelio?Es un tipo de tejido constituido por una o porvarias capas de células, unidas entre sí, poruna zona llamada “unión estrecha” o “zónulaocludens”. Éstas células reposan generalmente sobre unacapa de tejido conjuntivo y músculo.Características comunes de los epiteliosFormados por células adheridas entre síSin sustancia intercelularCarecen de vasos sanguíneosPueden secretar diferentes compuestosPoseen inervaciónPoseen polaridad

FUNCIONES• Separan unos ambientes de otros, creadelimitaciones entre diferentes aéreas de nuestrocuerpo• Son barreras protectoras contra el medio ambiente.• Regulan el intercambio de materia y energía con elmedio interno y el externo, mediante absorción yexcreción de sustancias.• Contribuyen a mantener el volumen y lacomposición de los compartimentos del organismo.

ELEMENTOS COMPONENTES DE UN EPITELIO PARA SUDESCRIPCIÓN BIOFÍSICA (EPITELIO SIMPLE)LUZ(Lado mucoso)MembranaAPICALMicrovellosidadesVASOSSANGUINEOS(Lado seroso)MembranaBASOLATERALZONAOCLUSIVA

CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES DE LASCELULAS EPITELIALESEstas células epiteliales, presentan característicassimilares a las otras células del cuerpo:• Baja [Na+] aprox. 10 mEq/l• Alta [K+] aprox. 140 mEq/l• El interior celular presenta un potencial eléctrico negativo conrespecto al exterior• Bombas de Na+/K+ ATPasa• SIN EMBARGO, se caracterizan por tener DISTINTA POLARIDADentre la membrana basolateral y apical. Lo que significa que lapermeabilidad y propiedades de transporte de ambas membranasson diferentes!En la membrana BASOLATERAL se encuentran localizadasprincipalmente el tipo de TRANSPORTE ACTIVO.

ALGUNOS EJEMPLOS DE POLARIDAD ENLOS EPITELIOSEPITELIOS ALTAMENTE POLARIZADOS

PROPIEDADES BIOFÍSICAS DE LOS EPITELIOSPOR SER UNA BARRERAFÍSICAPOR SER UNA BARRERA CONPERMEABILIDAD“ESPECÍFICA”POR SER UNA BARRERA CONPERMEABILIDAD“DIFERENCIADA”:POR SER“AVASCULARIZADOS”:Separan compartimentos: “mucoso” y“seroso”‣ Impide el paso de proteínas.‣ Permite el paso de sustancias.‣ Genera gradientes entre la “luz” y el “intersticio”Manifiesta “polaridad” entre el lado“mucoso” ( luz ) y el lado “seroso”.El movimiento de nutrientes y desechosse produce por difusión y por “bombas”desde la “luz” al “intersticio” yviceversa.POR POSEER UNA ZONAOCLUSIVA:De la cual depende lapermeabilidad a los iones y al aguay moléculas de mayor tamaño.

PASAJE DE SUSTANCIAS DEL LADO VÍA PARACELULAR:Pasan iones, agua yotras moléculas, através de la ZONAOCLUSIVASEROSO A MUCOSO: VÍA TRANSEPITELIALPasan iones, agua yotras moléculas, através de las CELULASEPITELIALES

CLASIFICACIÓN HISTOLÓGICA DEEPITELIOSEPITELIOS GLANDULARES:Células que se especializan en sintetizarsustancias, en almacenarlas y excretarlascuando alorganismo le conviene (Glandulas Salivales)EPITELIOS DE REVESTIMIENTO:En cambio, estos epitelios de revestimientoreúnen todas las características de separar yregular la composición de 2 compartimientos.(Epitelio gastrico e intestinal)

CLASIFICACIÓN HISTOLÓGICA DEEPITELIOS DE REVESTIMIENTOSegún el número de capas celulares:EPITELIOS SIMPLES O MONOESTRATIFICADOS: láminas epitelialesformadas sólo por una capa de células. Función de absorción y/oexcreción. (Figura 1) EPITELIOS ESTRATIFICADOS: formados por dos o más capascelulares. Función de protección (Figura 2) EPITELIOS SEUDOESTRATIFICADOS: son aquellos que parecenestratificados pero todas sus células llegan a la membrana basalmientras que sólo las células más altas forman la superficie luminal(Figura 3)Figura 1 Figura 2 Figura 3

CLASIFICACIÓN BIOFÍSICADE EPITELIOSCLASIFICACIÓNBIOFÍSICASegún la eficacia delsellado de la zonaoclusiva y lascaracterísticaseléctricasSegún la capacidadde movilizar agua oionesABIERTOCERRADOABSORTIVOSECRETOR

ESTUDIO EXPERIMENTAL DE UN EPITELIO USANDOLA CÁMARA DE USSING Dos piezas plásticasseparadas por un epiteliopara el estudio de lapermeabilidad. Dos orificiosalimentadores de cadacámara. Permite el uso desoluciones para estudiarlos flujos y de electrodospara medir diferencias devoltaje

CLASIFICACIÓN BIOFÍSICA DE EPITELIOSABIERTOS Zona ocludens permeable ( “leaky junction” ) Alta permeabilidad a los iones⇒ Baja resistencia eléctrica transepitelial⇒ Baja diferencia de potencial transepitelial y transmembrana Poco efectivos en el mantenimiento de gradientes ⇒ocurren reabsorciones isotónicas transepiteliales. Movilizan agua aún en ausencia de gradiente osmótico y degradiente de presión hidrostática*Ej: en órganos que transfieren grandes volúmenes deagua: túbulo contorneado proximal (180 l / día ), intestinodelgado ( 10 l / día ), tejidos grandulares, vesícula biliar.

CLASIFICACIÓN BIOFÍSICA DE EPITELIOSCERRADOS Zona Ocludens relativamente impermeable (“ tightjunction” )Baja permeabilidad a los ionesOpone dificultad al transporte pasivo de ionesAlta resistencia eléctrica transepitelialSe mantienen efectivamente los gradientes.Alta diferencia de potencial transepitelialEj: epitelio del colon, del túbulo colector de las nefronas.

CLASIFICACIÓN ABIERTO / CERRADO¿CUÁNDO UN EPITELIO"ABIERTO" PASA A SER"CERRADO?Basándonos en la RESISTENCIATRANSEPITELIAL:Rt < 1000 ohm.cm2→ABIERTORt > 1000 ohms.cm2 → CERRADOLa diferencia entre la piel de rana yel túbulo proximal es enormey son los ejemplos clásicos decerrado y abierto.

CLASIFICACIÓN BIOFÍSICA DE EPITELIOSABSORTIVO:El transporte eltransporte neto desolutos y agua ocurredesde la LUZ de unacavidad transcelularhacia el MEDIOINTERNO Ej: vesícula biliar,intestino, túbulo renalSECRETOR: El transporte neto deenzimas, hormonas,etc. Se realiza desde elMEDIO INTERNO haciala LUZ Ej: epitelios de estómago,hígado y páncreas.

EPITELIO DEL INTESTINODELGADOEs monoestratificadoA nivel del Yeyuno, el epitelio presentapliegues y vellosidades, las cualesaumentan 30 veces la superficie deintercambio del intestino.Es un ejemplo de un Epitelio AbortivoyAbiertoUtiliza como mecanismo de absorcióny transporte de Na+, H 2 O, Glucosa,aminoácidos, ácidos grasos desde laluz hacia la sangre: LA DIFUSION,LAÓSMOSIS Y EL TRANSPORTE ACTIVO

REABSORCIÓN ISOTONICA DEL AGUA Las bombas de Na+llevarían NaCl hacia elinterespacio, creandouna zona hiperosmótica. El flujo de agua ocurriríaa través de la membranaapical, la membranalateral y también a travésde las uniones estrechas,hacia la membrana basaly los capilares.

EL EPITELIO GÁSTRICOEPITELIO SECRETORVASOSSANGUINEOSLUZGASTRICA( H Cl )

EPITELIO GLANDULAR:GLÁNDULAS SALIVALESFUNCIONES DE LA SALIVA: Lubricar los alimentos, facilitando su deglución y manteniendola humedad de la mucosa bucal. En los lactantes, la saliva facilita los movimientos de succión Mantiene la higiene dental y oral. Cumple cierta función bactericida La saliva disuelve algunas moléculas de los alimentos Los componentes buffers mantienen el ph bucal cercano a 7. El incremento de la secreción salival antes del vómito, protegeel esmalte dental del ácido gástrico.

EPITELIO GLANDULAR:GLÁNDULAS SALIVALESSALIVA PRIMARIA:El Cl - es secretadodesde la sangre a lascélulas achinares porcotransporte con Na + yK + ysecretadoalaluzatravés de canales juntocon el HCO-3Obteniéndose una salivaprimaria isotónica,compuesta por ionesNa+, K + , Cl - , HCO-3pero rica principalmentede Cl -

EPITELIO GLANDULAR:GLÁNDULAS SALIVALESSaliva primaria: Isotónica. Composición iónica:Na+, K + , Cl - , HCO3 –Paso lento por el conducto: Reabsorción deNa + y Cl - ⇒ enriquecimiento en K+ y HCO3 -⇒ hipotónica ( SALIVA SECUNDARIA )Paso rápido por el conducto: Sin cambios detonicidad.Na+, K+, Cl -Cl- , HCO3 –

Hemos llegado CASI al fin…. Te sugerimosque anotes estasfuentesbibliográficasque te seránCapitulo 4 de “Temas de Biofísica“(Parisi)Capitulo 4.1 y 5.1 de “Manual deFisiología y Biofísica para Estudiantesde Medicina”(R. Montearan)muy útiles !!