Las terminaciones nerviosas de Merkel son mecanorreceptores , un tipo de receptor sensorial , que se encuentran en la epidermis basal y los folículos pilosos . Son terminaciones nerviosas y proporcionan información sobre la presión mecánica, la posición y las características del tacto estático profundo, como formas y bordes.
Las células de Merkel en la epidermis basal de la piel almacenan serotonina que liberan a las terminaciones nerviosas asociadas en respuesta a la presión. Cada terminación consta de una célula de Merkel en estrecha yposición con una terminal nerviosa agrandada . Esto a veces se denomina complejo de células de Merkel-neurita o receptor de disco de Merkel . Una sola fibra nerviosa aferente se ramifica para inervar hasta 90 de esas terminaciones.
En los mamíferos, las terminaciones nerviosas de Merkel tienen una amplia distribución y se encuentran en la capa basal de la piel glabra y peluda, en los folículos pilosos y en la mucosa oral y anal. Microscópicamente son terminaciones nerviosas mielinizadas relativamente grandes.
En los seres humanos, las células de Merkel junto con los corpúsculos de Meissner se encuentran en las capas superficiales de la piel y están más densamente agrupadas debajo de las crestas de las yemas de los dedos altamente sensibles que forman las huellas dactilares, y menos en las palmas y el antebrazo. En la piel peluda, las terminaciones nerviosas de Merkel están agrupadas en estructuras epiteliales especializadas llamadas "cúpulas táctiles" o "discos pilosos". Los receptores de Merkel también se encuentran en las glándulas mamarias . Dondequiera que se encuentren, el epitelio está dispuesto para optimizar la transferencia de presión hasta el final.
Las células de Merkel proporcionan información sobre la presión, la posición y las características del tacto estático profundo, como formas y bordes. Son sensores táctiles en el negocio de la mecanotransducción . Codifican las características superficiales de los objetos tocados en la percepción, pero también tienen que ver con la propiocepción . [1]
Las células de Merkel transducen estímulos táctiles/fuerzas mecánicas en señales excitadoras, que desencadenan la liberación vesicular de serotonina ; también se les ha llamado "sinapsis serotoninérgica". [2] Tienen funciones similares a las de la célula enterocromafín , la célula mecanosensorial del epitelio gastrointestinal, [2] que sintetiza el 95% de la serotonina o 5-HT total del cuerpo. Al igual que las células responsables de la mecanotransducción en la audición, las células de Merkel transducen fuerzas mecánicas en señales excitadoras a través de la conductancia iónica en canales mecanosensibles . [3] de los cuales Piezo2 es el mecanosensor principal de la célula de Merkel. [4]
La estructura algo rígida de las células de Merkel y el hecho de que no están encapsuladas [ se necesita aclaración ] hace que tengan una respuesta sostenida en forma de potenciales de acción (o picos) a la desviación mecánica del tejido. Debido a su respuesta sostenida a la presión, las terminaciones nerviosas de Merkel se clasifican como de adaptación lenta en contraste con los receptores de adaptación rápida de los corpúsculos de Paciniano y Meissner , que responden sólo al inicio y fin de la desviación mecánica. En los mamíferos, los registros eléctricos de fibras nerviosas aferentes individuales han demostrado que las respuestas de las terminaciones nerviosas de Merkel se caracterizan por una respuesta vigorosa al inicio de un estímulo mecánico en rampa (dinámico) y luego un disparo continuo durante la fase de meseta (estático). El disparo durante la fase estática puede durar más de 30 minutos. Los intervalos entre picos durante el disparo sostenido son irregulares, en contraste con el patrón muy regular de intervalos entre picos obtenidos de los mecanorreceptores tipo II de adaptación lenta.
Disparan más rápido, cuando pequeños puntos marcan la piel, y disparan a baja velocidad en curvas lentas o superficies planas. Las convexidades reducen aún más su velocidad de disparo. [5]
Las terminaciones nerviosas de Merkel son las más sensibles de los cuatro tipos principales de mecanorreceptores a vibraciones de bajas frecuencias, alrededor de 5 a 15 Hz. Las terminaciones nerviosas de Merkel son extremadamente sensibles al desplazamiento de tejido y pueden responder a desplazamientos de menos de 1 μm. El campo receptivo de un mecanorreceptor es el área dentro de la cual un estímulo puede excitar la célula. Si se toca la piel en dos puntos separados dentro de un solo campo receptivo, la persona no podrá sentir los dos puntos separados. Si los dos puntos tocados abarcan más de un campo receptivo, entonces se sentirán ambos. El tamaño de los campos receptivos de los mecanorreceptores en un área determinada determina el grado en que se pueden resolver estímulos detallados: cuanto más pequeños y densamente agrupados sean los campos receptivos, mayor será la resolución.
Las fibras aferentes tipo I tienen campos receptivos más pequeños que las fibras tipo II. Varios estudios indican que las fibras tipo I median la discriminación táctil de alta resolución y son responsables de la capacidad de las puntas de nuestros dedos para sentir patrones superficiales finos y detallados (por ejemplo, para leer Braille ). Los discos de Merkel tienen pequeños campos receptivos que les permiten detectar una fina separación espacial. También tienen discriminación de dos puntos.
Los discos de Merkel llevan el nombre del anatomista alemán Friedrich Merkel (1845-1919), que tenía 30 años cuando los describió. [6]
En las quemaduras, las terminaciones de Merkel suelen perderse.
Las personas que padecen diabetes, enfermedades inflamatorias o se someten a quimioterapia pueden perder la sensibilidad táctil y desarrollar alodinia táctil . Las drogas recreativas que actúan sobre las sinapsis serotoninérgicas pueden provocar sensaciones táctiles exageradas. [2]