Las células microplásticas (o células M ) se encuentran en el tejido linfoide asociado al intestino (GALT) de las placas de Peyer en el intestino delgado y en el tejido linfoide asociado a la mucosa (MALT) de otras partes del tracto gastrointestinal . Se sabe que estas células inician respuestas de inmunidad mucosa en la membrana apical de las células M y permiten el transporte de microbios y partículas a través de la capa de células epiteliales desde la luz intestinal hasta la lámina propia , donde pueden tener lugar las interacciones con las células inmunitarias. [1]
A diferencia de sus células vecinas, las células M tienen la capacidad única de captar antígeno de la luz del intestino delgado mediante endocitosis , fagocitosis o transcitosis . Los antígenos se administran a las células presentadoras de antígenos , como las células dendríticas y los linfocitos B. Las células M expresan la proteasa catepsina E , similar a otras células presentadoras de antígenos. Este proceso tiene lugar en una estructura única en forma de bolsillo en su lado basolateral. Los antígenos se reconocen mediante la expresión de receptores de la superficie celular, como la glicoproteína-2 (GP2), que detectan bacterias y se unen específicamente a ellas. La proteína priónica celular (PrP) es otro ejemplo de receptor de superficie celular en las células M. [2]
Las células M carecen de microvellosidades pero, al igual que otras células epiteliales, se caracterizan por tener uniones celulares fuertes . Esto proporciona una barrera física que constituye una importante línea de defensa entre el contenido intestinal y el sistema inmunológico del huésped. A pesar de la barrera epitelial, algunos antígenos pueden infiltrarse en la barrera de las células M e infectar las células epiteliales cercanas o ingresar al intestino. [3]
Las células M se distinguen de otras células epiteliales intestinales por sus diferencias morfológicas. Se caracterizan por sus microvellosidades cortas o la falta de estas protuberancias en la superficie celular. Cuando presentan microvellosidades, son cortas, irregulares y se presentan en la superficie apical o invaginación en forma de bolsa en la superficie basolateral de estas células. Cuando carecen de microvellosidades, se caracterizan por sus micropliegues, de ahí que reciban su nombre comúnmente conocido. Estas células son mucho menos abundantes que los enterocitos . Estas células también pueden identificarse por componentes citoesqueléticos y de la matriz extracelular expresados en el borde de las células o en sus superficies celulares, como actina , villina, citoqueratina y vimentina. [3]
Los factores que promueven la diferenciación de las células M aún no se han dilucidado, pero se cree que se desarrollan en respuesta a señales de las células inmunes que se encuentran en las placas de Peyer en desarrollo. [4] Las células B han sido implicadas en el desarrollo de las células M, ya que también están localizadas en grandes cantidades en el epitelio folicular asociado (FAE). Los FAE que carecen de poblaciones de células B dan como resultado una disminución en la cantidad de células M que recubren las placas de Peyer. De manera similar, también se sabe que una línea celular de linfoma humano sufre una transición de células de adenocarcinoma a células M.
Aunque muchos estudios han demostrado que varios tipos de células dirigen la diferenciación de las células M, una nueva investigación caracteriza las vías moleculares que guían la diferenciación de las células M. Más recientemente, a través de estudios de pérdida de función y fenotipo de rescate, se ha demostrado que RANKL es un activador del receptor del ligando NF-κB y desempeña un papel en la diferenciación de las células M. RANKL se expresa en todo el intestino delgado, facilita la absorción de patógenos como Salmonella y es el factor más crítico de diferenciación de células M. [5] Se sabe que los microbios que se encuentran en el epitelio intestinal dirigen el desarrollo de las células M. Por ejemplo, la proteína efectora del sistema de secreción tipo III SopB activa la transición de las células M a partir de los enterocitos . [6] Las células M se someten al proceso de diferenciación durante hasta cuatro días antes de alcanzar la maduración completa. Estudios recientes han sugerido que surgen claramente de los linajes linfoide y mieloide. [7]
Los patógenos pueden aprovechar las vías de diferenciación celular para invadir las células huésped. Esto se hace induciendo la diferenciación de los enterocitos en el tipo de células M en el epitelio intestinal. [1] En un caso, la proteína efectora SopB mencionada anteriormente se secreta para desencadenar una rápida diferenciación de los enterocitos localizados en las FAE mediante el inicio de la transición epitelial a mesenquimatosa en estas células. Cuando SopB activa la diferenciación de los enterocitos, actúa mediante la activación de la vía de señalización Wnt / b-catenina y desencadena el RANKL y su receptor, implicados en la regulación de la apoptosis celular . [8]
Las células M no secretan moco ni enzimas digestivas , y tienen un glicocálix más delgado , lo que les permite tener fácil acceso a la luz intestinal para la endocitosis de antígenos. La función principal de las células M es la endocitosis selectiva de antígenos y su transporte a macrófagos y linfocitos intraepiteliales, que luego migran a los ganglios linfáticos donde se puede iniciar una respuesta inmune. [9]
Las células M desempeñan un papel en la inmunidad pasiva o la transferencia de inmunidad humoral activa durante y después del embarazo. Los bebés dependen de anticuerpos específicos de los antígenos intestinales de su madre, que salen del intestino de la madre y pasan a la leche materna. Estos anticuerpos pueden pasar al suministro de leche a través del sistema linfático . Aunque el mecanismo de este transporte no se comprende completamente, se plantea la hipótesis de que las células dendríticas y los macrófagos desempeñan el papel de vehículos de transporte. En las mujeres que no están amamantando, cuando las células M reconocen el antígeno en el intestino, estimulan la producción de muchos anticuerpos inmunoglobulina A ( IgA ). Estos anticuerpos se liberan en la mucosa intestinal, las glándulas salivales y los ganglios linfáticos . Sin embargo, en las hembras lactantes, las células M reconocen el antígeno y la IgA se dirige desde el intestino a la glándula mamaria. La IgA que viaja desde el intestino hasta el suministro de leche materna está controlada por hormonas, quimiocinas y citocinas. Por tanto, la glándula mamaria y la leche materna desempeñan funciones fundamentales junto con las células M en el sistema inmunológico de las mucosas . [10]
Las células M son explotadas por varias bacterias patógenas gramnegativas, incluidas Shigella flexneri , Salmonella typhimurium y Yersinia pseudotuberculosis , así como priones infecciosos , como en la encefalitis espongiforme bovina (enfermedad de las vacas locas), como una forma de penetrar el epitelio intestinal. La explotación como factor de virulencia depende de la capacidad del patógeno para unirse a las células M y así garantizar la penetración de esa manera, ya que las células M toman muestras del contenido intestinal. EPEC (ver Escherichia coli patógena ) que contiene plásmidos con genes para EAF ( factor de adherencia de Escherichia coli ) se adherirá a las células M. También son explotados por virus como Polio y Reovirus para su difusión. [11] Se ha observado que el VIH con trópico CXCR4 pero no con trópico CCR5 puede unirse a las células M y ser transportado a través del epitelio por ellas. [12]