Las células intersticiales de Cajal (ICC) son células intersticiales que se encuentran en el tracto gastrointestinal . Existen diferentes tipos de ICC con diferentes funciones. Las ICC y otro tipo de células intersticiales, conocidas como células del receptor alfa del factor de crecimiento derivado de plaquetas (PDGFRα), están acopladas eléctricamente a las células musculares lisas a través de uniones en hendidura , que funcionan juntas como un sincitio funcional SIP . [2] Las células intersticiales mientéricas de Cajal (ICC-MY) sirven como células marcapasos que generan los eventos bioeléctricos conocidos como ondas lentas . [3] Las ondas lentas se conducen a las células musculares lisas y causan contracciones fásicas. [4] [5]
La imagen de la derecha muestra una célula intersticial de Cajal aislada del plexo mientérico del intestino delgado de un ratón cultivada en un cultivo de células primarias. Este tipo de célula se puede caracterizar morfológicamente por tener un cuerpo celular pequeño, a menudo triangular o estrellado, con varios procesos largos que se ramifican en extensiones secundarias y terciarias; estos procesos a menudo entran en contacto con células musculares lisas. Tienen un comportamiento contráctil tanto en el cuerpo celular como en los procesos extendidos.
Estas células derivan del mesodermo , [6] a diferencia de las neuronas entéricas que surgen de las células de la cresta neural.
Las células intersticiales intramusculares de Cajal (ICC-IM) participan en la mediación de las respuestas a la neurotransmisión. [7] Todas las ICC del tracto gastrointestinal expresan canales de cloruro activados por calcio codificados por el gen ANO1 . Estos canales se activan mediante la liberación de calcio en las ICC y son importantes tanto para la actividad marcapasos de las ICC como para sus respuestas a los neurotransmisores. Una revisión reciente señaló que el carbacol aumenta la actividad de las ICC a través de este canal. [8] [9] Los ratones knock-out de ANO1 no producen ondas lentas y los inhibidores del canal ANO1 bloquean las ondas lentas. [8]
También se cree que las células ICC están presentes en otros tipos de tejidos musculares lisos, pero, con pocas excepciones, la función de estas células no se comprende bien y actualmente es un área de investigación activa .
Las células ICC actúan como marcapasos eléctricos y generan ondas eléctricas lentas espontáneas en el tracto gastrointestinal (GI). Las ondas eléctricas lentas se propagan desde las células ICC a las células musculares lisas y la despolarización resultante inicia la entrada y la contracción de iones de calcio . Las ondas lentas organizan las contracciones intestinales en contracciones fásicas que son la base de la peristalsis y la segmentación . [ cita médica requerida ]
La frecuencia de la actividad del marcapasos ICC difiere en diferentes regiones del tracto gastrointestinal: [10]
Las células ICC también median la entrada neuronal de las neuronas motoras entéricas . Los animales que carecen de células ICC tienen respuestas muy reducidas al neurotransmisor acetilcolina , liberado por las neuronas motoras excitatorias, y al transmisor óxido nítrico , liberado por las neuronas motoras inhibidoras. Por lo tanto, la pérdida de células ICC en la enfermedad puede interrumpir el control neuronal normal de las contracciones gastrointestinales (GI) y conducir a trastornos GI funcionales, como el síndrome del intestino irritable . [ cita médica necesaria ]
Las células ICC también expresan mecanismos mecanosensibles que hacen que estas células respondan al estiramiento. El estiramiento de los músculos gastrointestinales puede afectar los potenciales de reposo de las células ICC y afectar la frecuencia de la actividad del marcapasos. El carbacol aumenta la actividad de las células ICC a través de la activación de ANO1 . [8] [9]
Las células nerviosas intercelulares también son fundamentales en la propagación de ondas eléctricas lentas. Las células nerviosas intercelulares forman una red a través de la cual se puede propagar la actividad de las ondas lentas. Si esta red se rompe, entonces dos regiones del músculo funcionarán de manera independiente. [ cita médica requerida ]
Se cree que los ICC son las células de las cuales surgen los tumores del estroma gastrointestinal (GIST). [11] Además, las anomalías en la red de ICC son una causa de pseudoobstrucción intestinal crónica . [12]
Las células intersticiales de Cajal reciben su nombre de Santiago Ramón y Cajal , [13] patólogo español y premio Nobel .