El aclaramiento mucociliar ( MCC ), el transporte mucociliar o la escalera mecánica mucociliar describen el mecanismo de autolimpieza de las vías respiratorias en el sistema respiratorio . [1] Es uno de los dos procesos protectores de los pulmones al eliminar las partículas inhaladas , incluidos los patógenos, antes de que puedan alcanzar el delicado tejido de los pulmones. El otro mecanismo de eliminación lo proporciona el reflejo de la tos . [2] El aclaramiento mucociliar tiene un papel importante en la higiene pulmonar .
La eficacia del MCC depende de las propiedades correctas del líquido de la superficie de las vías respiratorias producido, tanto de la capa de sol periciliar como de la capa de gel de moco suprayacente , y del número y calidad de los cilios presentes en el revestimiento de las vías respiratorias . [3] Un factor importante es la tasa de secreción de mucina . Los canales iónicos CFTR y ENaC trabajan juntos para mantener la hidratación necesaria del líquido de la superficie de las vías respiratorias. [4]
Cualquier alteración en el funcionamiento estrechamente regulado de los cilios puede provocar una enfermedad. Las alteraciones en la formación estructural de los cilios pueden causar una serie de ciliopatías , en particular discinesia ciliar primaria . [5] La exposición al humo del cigarrillo puede provocar un acortamiento de los cilios. [6]
En la parte superior del tracto respiratorio, el pelo nasal de las fosas nasales atrapa partículas grandes, y también puede desencadenarse el reflejo del estornudo para expulsarlas. La mucosa nasal también atrapa partículas impidiendo su entrada en el tracto. En el resto del tracto respiratorio, partículas de diferentes tamaños se depositan a lo largo de diferentes partes de las vías respiratorias. Las partículas más grandes quedan atrapadas más arriba en los bronquios más grandes . A medida que las vías respiratorias se vuelven más estrechas, sólo pueden pasar partículas más pequeñas. Las ramificaciones de las vías respiratorias provocan turbulencias en el flujo de aire en todas sus uniones donde luego se pueden depositar partículas que nunca llegan a los alvéolos . Sólo los patógenos muy pequeños pueden acceder a los alvéolos. La eliminación mucociliar funciona para eliminar estas partículas y también para atrapar y eliminar patógenos de las vías respiratorias, con el fin de proteger el delicado parénquima pulmonar y también para proporcionar protección y humedad a las vías respiratorias. [2]
En la eliminación pulmonar también participa el aclaramiento mucociliar , que con la exhalación elimina las sustancias descargadas de los capilares pulmonares al espacio alveolar. [7]
En el tracto respiratorio , desde la tráquea hasta los bronquiolos terminales , el revestimiento es de epitelio respiratorio ciliado . [8] Los cilios son estructuras de base microtubular similares a pelos en la superficie luminal del epitelio . En cada célula epitelial hay alrededor de 200 cilios que baten constantemente a un ritmo de entre 10 y 20 veces por segundo.
Los cilios están rodeados por una capa de líquido periciliar (PCL), una capa de sol que está recubierta con la capa de gel de moco . [9] Estos dos componentes forman el líquido de revestimiento epitelial (ELF), también conocido como líquido de la superficie de las vías respiratorias (ASL), cuya composición está estrictamente regulada. Los canales iónicos CFTR y ENaC trabajan juntos para mantener la hidratación necesaria del líquido de la superficie de las vías respiratorias. [10] Un factor importante es la tasa de secreción de mucina . El moco ayuda a mantener la humedad epitelial y atrapa las partículas y los patógenos que se mueven a través de las vías respiratorias, y su composición determina qué tan bien funciona la eliminación mucociliar. [11] [12]
Dentro de la fina capa de líquido periciliar, los cilios laten de forma coordinada y se dirigen a la faringe , donde el moco transportado se traga o se tose. Este movimiento hacia la faringe es hacia arriba desde el tracto respiratorio inferior o hacia abajo desde las estructuras nasales limpiando la mucosidad que se produce constantemente. [8]
Cada cilio tiene aproximadamente 7 μm de longitud [13] y está fijo en su base. Su ritmo tiene dos partes: el golpe de potencia, o golpe efector, y el golpe de recuperación. [14] [15] El movimiento de los cilios tiene lugar en el líquido periciliar, que tiene una profundidad un poco más corta que la altura de un cilio extendido. Esto permite que los cilios penetren en la capa mucosa durante su extensión completa en el recorrido del efector e impulsen el moco direccionalmente, lejos de la superficie celular. [14] [16] En el golpe de recuperación, el cilio se dobla de un extremo al otro, llevándolo de regreso al punto de partida para el siguiente golpe de poder. [16] Los cilios que regresan se doblan para sumergirse completamente en el PCL, lo que tiene el efecto de reducir el movimiento inverso del moco. [14]
El movimiento coordinado de los cilios en todas las células se realiza de una forma que no está clara. Esto produce movimientos ondulatorios que en la tráquea se mueven a una velocidad de entre 6 y 20 mm por minuto. [2] La onda producida es una onda metacrónica que mueve el moco. [5] Se han desarrollado muchos modelos matemáticos para estudiar los mecanismos del latido ciliar. Estos incluyen modelos para comprender la generación y el ritmo de la onda metacrónica y la generación de la fuerza en el movimiento efectivo del cilio. [14]
La eliminación mucociliar eficaz depende de una serie de factores, incluida la cantidad de cilios y su estructura, particularmente su altura, y la calidad del moco producido que debe mantenerse con la humedad , temperatura y acidez correctas .
Los cilios deben poder moverse libremente en la capa de líquido periciliar y cuando esto se ve afectado por daños a los cilios o por desequilibrios en la humedad o el pH del PCL, el moco no puede eliminarse adecuadamente de las vías respiratorias. La fibrosis quística es una consecuencia de desequilibrios en el PCL. [9] La mucosidad acumulada, además de causar diversos grados de obstrucción del flujo de aire, es un caldo de cultivo para bacterias que causan muchas infecciones respiratorias que pueden empeorar gravemente los trastornos pulmonares existentes. Las enfermedades pulmonares obstructivas a menudo son el resultado de una alteración del aclaramiento mucociliar que puede estar asociado con una hipersecreción de moco y a veces se las denomina enfermedades pulmonares mucoobstructivas . [12] Los estudios han demostrado que la deshidratación del líquido de la superficie de las vías respiratorias es suficiente para producir obstrucción de moco incluso cuando no hay evidencia de hipersecreción de moco. [17]
La alta humedad mejora el aclaramiento mucociliar. Un estudio en perros encontró que el transporte de moco era menor con una humedad absoluta de 9 g de agua/m 3 que con 30 g de agua/m 3 . [18] Dos métodos para apoyar esto, particularmente en la ventilación mecánica , son los humidificadores de gas respiratorio activos y pasivos .
{{cite journal}}: Mantenimiento CS1: DOI inactivo a partir de enero de 2024 ( enlace )Trastornos genéticos del consorcio de aclaramiento mucociliar.