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multinucleado

Las células multinucleadas (también conocidas como células multinucleadas o células polinucleares ) son células eucariotas que tienen más de un núcleo , es decir, múltiples núcleos comparten un citoplasma común . La mitosis en células multinucleadas puede ocurrir de manera coordinada y sincrónica, donde todos los núcleos se dividen simultáneamente, o de forma asincrónica, donde los núcleos individuales se dividen de forma independiente en el tiempo y el espacio. Ciertos organismos pueden tener una etapa multinuclear de su ciclo de vida. Por ejemplo, los mohos mucilaginosos tienen una etapa de vida vegetativa y multinucleada llamada plasmodio . [1]

Aunque normalmente no se consideran un caso de multinucleación, las células vegetales comparten un citoplasma común mediante plasmodesmos , y la mayoría de las células de los tejidos animales están en comunicación con sus vecinas a través de uniones comunicantes . [2]

Las células multinucleadas, según el mecanismo por el que se forman, pueden dividirse en [3] [4] " sincitios " (formados por fusión celular ) o " cenocitos " (formados por división nuclear no seguida de citocinesis ). [5]

Se sabe que varios dinoflagelados tienen dos núcleos. A diferencia de otras células multinucleadas, estos núcleos contienen dos linajes distintos de ADN ; uno del dinoflagelado y el otro de una diatomea simbiótica . [6]

Algunas bacterias , como Mycoplasma pneumoniae , un patógeno del tracto respiratorio , pueden presentar filamentos multinucleares como resultado de un retraso entre la replicación del genoma y la división celular . [7]

Terminología

Algunos biólogos utilizan el término "acelular" para referirse a formas de células multinucleadas ( sincitios y plasmodios ), como para diferenciar los mohos mucilaginosos "acelulares" de los puramente "celulares" (que no forman tales estructuras). [8] [9] [10] Este uso es incorrecto y muy engañoso para los profanos y, como tal, no se recomienda.

Algunos utilizan el término "sincitio" en un sentido amplio, para referirse a cualquier tipo de célula multinucleada, [11] mientras que otros diferencian los términos para cada tipo. [12]

Ejemplos fisiológicos

sincitia

Los sincitios son células multinucleares que pueden formarse mediante procesos biológicos normales, como la placenta de los mamíferos , o bajo la influencia de ciertos patógenos, como el VIH , mediante la fusión de la membrana plasmática. [13] [14] Otros ejemplos incluyen las células del músculo esquelético de los mamíferos , las células tapetales de las plantas y las células de almacenamiento de las semillas del abeto Douglas . [15] Los leucocitos polimorfonucleares de los mamíferos no son células polinucleares, aunque los lóbulos de sus núcleos están tan profundamente bifurcados que pueden parecerlo bajo una microscopía no óptima.

Los osteoclastos son células multinucleares que se encuentran comúnmente en el cuerpo humano y que ayudan en el mantenimiento y reparación de los huesos al secretar ácido que disuelve la materia ósea. Por lo general, tienen 5 núcleos por célula, debido a la fusión de preosteoclastos.

Los cloraracniofitos forman células multinucleadas por fusión, siendo sincitios y no cenocitos. Este sincitio se denomina plasmodio , en el sentido de un protoplasto multinucleado sin pared celular que presenta movimiento ameboide . [16] Otros ejemplos incluyen algunos plasmodiofóridos , algunos haplosporidios , [17] y el grex de mohos mucilaginosos celulares ( dictyostélidos y acrasidos ).

Placenta

La placenta , un órgano temporal que transporta nutrientes, oxígeno, desechos y otros materiales entre la madre y el feto en desarrollo, está compuesta parcialmente por una capa sincitial que forma la interfaz entre el feto y la madre. [18] Además de realizar tareas simples de interfaz, los sincitios placentarios también actúan como una barrera contra la infección por virus , bacterias y protozoos , lo que probablemente se deba a las propiedades citoesqueléticas únicas de estas células. [18]

Cenocitos

Además, las células multinucleadas se producen a partir de ciclos celulares especializados en los que la división nuclear se produce sin citocinesis, lo que da lugar a cenocitos o plasmodios grandes. En los hongos filamentosos , las células multinucleadas pueden extenderse a lo largo de cientos de metros, de modo que diferentes regiones de una sola célula experimentan microambientes dramáticamente diferentes. Otros ejemplos incluyen los plasmodios de los mohos mucilaginosos plasmodiales ( mixogástricos ) y el esquizonte del parásito Plasmodium que causa la malaria .

Ejemplos patológicos

Las células multinucleadas también pueden aparecer en condiciones patológicas como consecuencia de un control alterado del ciclo celular (p. ej., algunas células binucleadas y células tumorales en metástasis ).

Virus de inmunodeficiencia humana

Como se mencionó anteriormente, los sincitios pueden inducirse mediante las acciones del VIH, donde las células T se fusionan mediante la acción de proteínas derivadas del virus en la membrana celular . [14] Durante la replicación viral en las células linfoides T , se sintetizan grandes cantidades de glicoproteína de la envoltura viral ( Env ) y se transportan a la membrana celular donde pueden incorporarse a nuevas partículas virales. Sin embargo, algunas de las moléculas Env interactúan con los receptores de células T vecinas , lo que acerca a las células lo suficiente como para permitir eventos desencadenantes que culminan en la fusión de dos células huésped, probablemente debido al estrecho contacto de las dos membranas plasmáticas. [19] Esta interacción probablemente sea específica de las células T CD4+ , ya que las células que carecen de este receptor no pudieron formar sincitios en condiciones de laboratorio. [20]

Referencias

  1. ^ Haindl M, Holler E (julio de 2005). "Uso del plasmodio multinucleado gigante de Physarum polycephalum para estudiar la interferencia del ARN en el mixomiceto". Bioquímica Analítica . 342 (2): 194–9. doi :10.1016/j.ab.2005.03.031. PMID  15922285.
  2. ^ Walter P, Roberts K, Raff M, Lewis J, Johnson A, Alberts B (2002). "Uniones celulares". Biología molecular de la célula (4ª ed.). ISBN 9780815332183. OCLC  807894238.
  3. ^ Boyd JD, Hamilton WJ (julio de 1966). "Observaciones con microscopía electrónica sobre la contribución del citotrofoblasto al sincitio en la placenta humana". Revista de Anatomía . 100 (parte 3): 535–48. PMC 1270795 . PMID  5965440. 
  4. ^ Leer ND, Roca GM (2006). "Capítulo 5: Fusión hifal vegetativa en hongos filamentosos". En Baluška F, Volkmann D, Barlow PW (eds.). Canales célula-célula . Landes Bioscience y Springer Science+Business Media. págs. 87–98. ISBN 978-0-387-36058-4.
  5. ^ Daubenmire, Rexford F. (11 de diciembre de 1936). "El uso de los términos cenocito y sincitio en biología". Ciencia . 84 (2189): 533. doi :10.1126/science.84.2189.533.a. ISSN  0036-8075.
  6. ^ Imanian B, Pombert JF, Dorrell RG, Burki F, Keeling PJ (2012). "La endosimbiosis terciaria en dos dinotomios ha generado pocos cambios en los genomas mitocondriales de sus huéspedes dinoflagelados y endosimbiontes de diatomeas". Primario. MÁS UNO . 7 (8): e43763. Código Bib : 2012PLoSO...743763I. doi : 10.1371/journal.pone.0043763 . PMC 3423374 . PMID  22916303. 
  7. ^ Razin S, Barón S (1996). Barón S (ed.). Micoplasmas (4ª ed.). Rama Médica de la Universidad de Texas en Galveston. ISBN 978-0963117212. PMID  21413254 . Consultado el 19 de septiembre de 2018 . {{cite book}}: |work=ignorado ( ayuda )
  8. ^ Bray, Dennis (26 de enero de 2017). Movimientos celulares: de las moléculas a la motilidad. Ciencia de la guirnalda. ISBN 978-0-8153-3282-4.
  9. ^ Flemming AJ, Shen ZZ, Cunha A, Emmons SW, Leroi AM (mayo de 2000). "La poliploidización somática y la proliferación celular impulsan la evolución del tamaño corporal en los nematodos". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 97 (10): 5285–90. Código bibliográfico : 2000PNAS...97.5285F. doi : 10.1073/pnas.97.10.5285 . PMC 25820 . PMID  10805788. 
  10. ^ Olsen, Odd-Arne (12 de junio de 2007). Endospermo: biología molecular y del desarrollo. Medios de ciencia y negocios de Springer. ISBN 978-3-540-71235-0.
  11. ^ Minelli, Alessandro (2009). Perspectivas en filogenia y evolución animal. Prensa de la Universidad de Oxford. págs. 113-116. ISBN 978-0-19-856620-5.
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  15. ^ von Aderkas P, Rouault G, Wagner R, Chiwocha S, Roques A (junio de 2005). "Células de almacenamiento multinucleadas en abeto de Douglas (Pseudotsuga menziesii (Mirbel) Franco) y el efecto del parasitismo de semillas por el cálcido Megastigmuspermotrophus Wachtl". Herencia . 94 (6): 616–22. doi : 10.1038/sj.hdy.6800670 . PMID  15829985.
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  17. ^ Brown MW, Kolisko M, Silberman JD, Roger AJ (junio de 2012). "La multicelularidad agregativa evolucionó de forma independiente en el supergrupo eucariota Rhizaria". Biología actual . 22 (12): 1123–7. doi : 10.1016/j.cub.2012.04.021 . PMID  22608512.
  18. ^ ab Zeldovich VB, Clausen CH, Bradford E, Fletcher DA, Maltepe E, Robbins JR, Bakardjiev AI (12 de diciembre de 2013). "El sincitio placentario forma una barrera biofísica contra la invasión de patógenos". Más patógenos . 9 (12): e1003821. doi : 10.1371/journal.ppat.1003821 . PMC 3861541 . PMID  24348256. 
  19. ^ Compton AA, Schwartz O (febrero de 2017). "Podrían ser gigantes: ¿la formación de sincitios se hunde o propaga la infección por VIH?". Más patógenos . 13 (2): e1006099. doi : 10.1371/journal.ppat.1006099 . PMC 5289631 . PMID  28152024. 
  20. ^ Lifson JD, Reyes GR, McGrath MS, Stein BS, Engleman EG (mayo de 1986). "Citopatología inducida por el retrovirus del SIDA: formación de células gigantes y participación del antígeno CD4". Ciencia . 232 (4754): 1123–7. Código bibliográfico : 1986 Ciencia... 232.1123L. doi : 10.1126/ciencia.3010463. PMID  3010463.