stringtranslate.com

Sincitio

Un sincitio ( / sɪnˈsɪʃiəm / ; pl.: sincitio ; del griego : σύν syn " juntos" y κύτος kytos " caja , es decir, célula") o simplasma es una célula multinucleada que puede resultar de múltiples fusiones celulares de células uninucleares ( es decir, células con un solo núcleo ), en contraste con un cenocito , que puede resultar de múltiples divisiones nucleares sin citocinesis acompañante . [1] La célula muscular que compone el músculo esquelético animal es un ejemplo clásico de una célula de sincitio. El término también puede referirse a células interconectadas por membranas especializadas con uniones en hendidura , como se ve en las células del músculo cardíaco y ciertas células del músculo liso, que se sincronizan eléctricamente en un potencial de acción .

El campo de la embriogénesis utiliza la palabra sincitio para referirse a los embriones blastodermos cenocíticos de invertebrados , como Drosophila melanogaster . [2]

Ejemplos fisiológicos

Protistas

En los protistas , se pueden encontrar sincitios en algunos rizarios (por ejemplo, cloraracniofitos , plasmodiofóridos , haplosporidios ) y mohos mucilaginosos acelulares , dictiostélidos ( amoebozoos ), acrásidos ( Excavata ) y Haplozoon .

Plantas

Algunos ejemplos de sincitios vegetales , que surgen durante el desarrollo de la planta , incluyen:

Hongos

El sincitio es la estructura celular normal de muchos hongos . La mayoría de los hongos de Basidiomycota existen como un dicario en el que las células filamentosas del micelio están parcialmente divididas en segmentos, cada uno de los cuales contiene dos núcleos diferentes, llamados heterocariones .

Animales

Red nerviosa

Las neuronas que forman la red nerviosa subepitelial en las medusas peine ( Ctenophora ) están fusionadas en un sincitio neuronal, que consiste en una membrana plasmática continua en lugar de estar conectadas a través de sinapsis . [6]

Músculo esquelético

Un ejemplo clásico de sincitio es la formación del músculo esquelético . Las grandes fibras musculares esqueléticas se forman por la fusión de miles de células musculares individuales. La disposición multinucleada es importante en estados patológicos como la miopatía , donde la necrosis focal (muerte) de una porción de una fibra muscular esquelética no da lugar a la necrosis de las secciones adyacentes de esa misma fibra muscular esquelética, porque esas secciones adyacentes tienen su propio material nuclear. Por lo tanto, la miopatía suele asociarse a dicha "necrosis segmentaria", en la que algunos de los segmentos supervivientes quedan funcionalmente aislados de su inervación a través de la pérdida de continuidad con la unión neuromuscular .

Músculo cardíaco

El sincitio del músculo cardíaco es importante porque permite una contracción rápida y coordinada de los músculos a lo largo de toda su longitud. Los potenciales de acción cardíaca se propagan a lo largo de la superficie de la fibra muscular desde el punto de contacto sináptico a través de discos intercalados . Aunque es un sincitio, el músculo cardíaco se diferencia porque las células no son largas ni multinucleadas. Por lo tanto, el tejido cardíaco se describe como un sincitio funcional, a diferencia del verdadero sincitio del músculo esquelético.

Músculo liso

El músculo liso del tracto gastrointestinal es activado por un compuesto de tres tipos de células: células musculares lisas (SMC), células intersticiales de Cajal (ICC) y receptor alfa del factor de crecimiento derivado de plaquetas (PDGFRα), que están acopladas eléctricamente y trabajan juntas como un sincitio funcional SIP. [7] [8]

Osteoclastos

Ciertas células derivadas del sistema inmune animal pueden formar células agregadas, como las células osteoclásticas responsables de la resorción ósea .

Placenta

Otro sincitio vertebrado importante se encuentra en la placenta de los mamíferos placentarios. Las células derivadas del embrión que forman la interfaz con el torrente sanguíneo materno se fusionan para formar una barrera multinucleada: el sinciciotrofoblasto . Esto probablemente sea importante para limitar el intercambio de células migratorias entre el embrión en desarrollo y el cuerpo de la madre, ya que algunas células sanguíneas están especializadas para poder insertarse entre las células epiteliales adyacentes . El epitelio sincitial de la placenta no proporciona una vía de acceso de este tipo desde la circulación materna hacia el embrión.

Esponjas de vidrio

Gran parte del cuerpo de las esponjas hexactinellidas está compuesto de tejido sincitial, lo que les permite formar sus grandes espículas silíceas exclusivamente en el interior de sus células. [9]

Tegumento

La estructura fina del tegumento en los helmintos es esencialmente la misma tanto en los cestodos como en los trematodos . Un tegumento típico tiene un grosor de 7 a 16  μm , con capas diferenciadas. Es un sincitio que consiste en tejidos multinucleados sin límites celulares diferenciados . La zona exterior del sincitio, llamada "citoplasma distal", está revestida por una membrana plasmática . Esta membrana plasmática está a su vez asociada con una capa de macromoléculas que contienen carbohidratos conocida como glicocáliz , que varía en grosor de una especie a otra. El citoplasma distal está conectado a la capa interna llamada "citoplasma proximal", que es la "región celular o citón o pericario" a través de tubos citoplasmáticos que están compuestos de microtúbulos . El citoplasma proximal contiene núcleos , retículo endoplasmático , complejo de Golgi , mitocondrias , ribosomas , depósitos de glucógeno y numerosas vesículas . [10] La capa más interna está delimitada por una capa de tejido conectivo conocida como " lámina basal ". A la lámina basal le sigue una capa gruesa de músculo . [11]

Ejemplos patológicos

Infección viral

Sincitio causado por infección por HSV-1 en células Vero

Los sincitios también pueden formarse cuando las células se infectan con ciertos tipos de virus , en particular HSV-1 , VIH , MeV , SARS-CoV-2 y neumovirus , por ejemplo, el virus respiratorio sincitial (VSR). Estas formaciones sincitiales crean efectos citopáticos distintivos cuando se observan en células permisivas . Debido a que muchas células se fusionan, los sincitios también se conocen como células multinucleadas, células gigantes o policariocitos. [12] Durante la infección, las proteínas de fusión viral utilizadas por el virus para ingresar a la célula se transportan a la superficie celular, donde pueden hacer que la membrana de la célula huésped se fusione con las células vecinas.

Reovirus

Por lo general, las familias virales que pueden causar sincitios tienen envoltura, porque las proteínas de la envoltura viral en la superficie de la célula huésped son necesarias para fusionarse con otras células. [13] Ciertos miembros de la familia Reoviridae son excepciones notables debido a un conjunto único de proteínas conocidas como proteínas transmembrana pequeñas asociadas a la fusión (FAST). [14] La formación de sincitios inducida por reovirus no se encuentra en humanos, pero sí en varias otras especies y es causada por ortoreovirus fusogénicos . Estos ortoreovirus fusogénicos incluyen el ortoreovirus reptil, el ortoreovirus aviar, el ortoreovirus de la Bahía de Nelson y el ortoreovirus del babuino. [15]

VIH

El VIH infecta a las células T colaboradoras CD4 + y hace que produzcan proteínas virales, incluidas las proteínas de fusión. Entonces, las células comienzan a mostrar en la superficie las glicoproteínas del VIH , que son antigénicas . Normalmente, una célula T citotóxica acudirá inmediatamente a "inyectar" linfotoxinas , como la perforina o la granzima , que matarán a la célula T colaboradora infectada. Sin embargo, si hay células T colaboradoras cerca, los receptores gp41 del VIH mostrados en la superficie de la célula T colaboradora se unirán a otros linfocitos similares. [16] Esto hace que docenas de células T colaboradoras fusionen las membranas celulares en un sincitio gigante no funcional, lo que permite al virión del VIH matar a muchas células T colaboradoras infectando solo una. Se asocia con una progresión más rápida de la enfermedad [17]

Paperas

El virus de las paperas utiliza la proteína HN para adherirse a una célula huésped potencial y, luego, la proteína de fusión le permite unirse a la célula huésped. La HN y las proteínas de fusión quedan entonces en las paredes de la célula huésped, lo que hace que se una a las células epiteliales vecinas . [18]

COVID-19

Las mutaciones dentro de las variantes del SARS-CoV-2 contienen variantes de la proteína de pico que pueden mejorar la formación de sincitios. [19] La proteasa TMPRSS2 es esencial para la formación de sincitios. [20] Los sincitios pueden permitir que el virus se propague directamente a otras células, protegido de los anticuerpos neutralizantes y otros componentes del sistema inmunológico. [19] La formación de sincitios en las células puede ser patológica para los tejidos. [19]

“Los casos graves de COVID-19 se asocian con un daño pulmonar extenso y la presencia de neumocitos sincitiales multinucleados infectados . Los mecanismos virales y celulares que regulan la formación de estos sincitios no se comprenden bien”, [21] pero el colesterol de membrana parece necesario. [22] [23]

Los sincitios parecen ser duraderos; la “regeneración completa” de los pulmones después de una gripe grave “no ocurre” con la COVID-19. [24]

Véase también

Referencias

  1. ^ Daubenmire, RF (1936). "El uso de los términos cenocito y sincitio en biología". Science . 84 (2189): 533–534. Bibcode :1936Sci....84..533D. doi :10.1126/science.84.2189.533. PMID  17806555.
  2. ^ Willmer, PG (1990). Relaciones entre invertebrados: patrones en la evolución animal . Cambridge University Press, Cambridge.
  3. ^ Płachno, BJ; Swiątek, P. (2010). "Sincicios en plantas: Fusión celular en el endospermo: formación de sincitios placentarios en Utricularia (Lentibulariaceae)". Protoplasma . 248 (2): 425–435. doi :10.1007/s00709-010-0173-1. PMID  20567861. S2CID  55445.
  4. ^ Tiwari, SC; Gunning, BES (1986). "La colchicina inhibe la formación de plasmodio y altera las vías de secreción de esporopolenina en el tapete de las anteras de Tradescantia virginiana L". Protoplasma . 133 (2–3): 115. doi :10.1007/BF01304627. S2CID  24345281.
  5. Murguía-Sánchez, G. (2002). "Desarrollo del saco embrionario en Vanroyenella plumosa, Podostemaceae". Botánica acuática . 73 (3): 201–210. Código Bib : 2002AqBot..73..201M. doi :10.1016/S0304-3770(02)00025-6.
  6. ^ Burkhardt, P.; Colgren, J.; Medhus, A.; Digel, L.; Naumann, B.; Soto-Angel, JJ; Nordmann, EL; Sachkova, MI; Kittelmann, M. (2023). "La red nerviosa sincitial en un ctenóforo aporta información sobre la evolución de los sistemas nerviosos". Ciencia . 380 (6642): 293–297. Código Bib : 2023 Ciencia... 380.. 293B. doi : 10.1126/science.ade5645. PMID  37079688. S2CID  258239574.
  7. ^ Song, NN; Xu, WX (25 de octubre de 2016). "[Significados fisiológicos y patofisiológicos del sincitio SIP de la unidad motora del músculo liso gastrointestinal]". Sheng li xue bao: [Acta Physiologica Sinica] . 68 (5): 621–627. PMID  27778026.
  8. ^ Sanders, KM; Ward, SM; Koh, SD (julio de 2014). "Células intersticiales: reguladores de la función del músculo liso". Physiological Reviews . 94 (3): 859–907. doi :10.1152/physrev.00037.2013. PMC 4152167 . PMID  24987007. 
  9. ^ "Palaeos Metazoa: Porifera: Hexactinellida".
  10. ^ Gobert, Geoffrey N.; Stenzel, Deborah J.; McManus, Donald P.; Jones, Malcolm K. (diciembre de 2003). "La arquitectura ultraestructural del tegumento de Schistosoma japonicum adulto". Revista Internacional de Parasitología . 33 (14): 1561–1575. doi :10.1016/s0020-7519(03)00255-8. ISSN  0020-7519. PMID  14636672.
  11. ^ Jerome), Bogitsh, Burton J. (Burton (2005). Parasitología humana . Carter, Clint E. (Clint Earl), Oeltmann, Thomas N. Burlington, MA: Elsevier Academic Press. ISBN 0120884682.OCLC 769187741  .{{cite book}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
  12. ^ Alberto, Thomas; Fons, Michael; Boldogh, István; Rabson, Alan S. (1 de enero de 1996). Barón, Samuel (ed.). Microbiología médica (4ª ed.). Galveston (TX): Rama Médica de la Universidad de Texas en Galveston. ISBN 0963117211. Número de identificación personal  21413282.
  13. ^ "ViralZone: La formación de sincitios es inducida por una infección viral". viralzone.expasy.org . Consultado el 16 de diciembre de 2016 .
  14. ^ Salsman, Jayme; Top, Deniz; Boutilier, Julie; Duncan, Roy (1 de julio de 2005). "La formación extensa de sincitios mediada por las proteínas FAST del reovirus desencadena la inestabilidad de la membrana inducida por apoptosis". Journal of Virology . 79 (13): 8090–8100. doi :10.1128/JVI.79.13.8090-8100.2005. ISSN  0022-538X. PMC 1143762 . PMID  15956554. 
  15. ^ Duncan, Roy; Corcoran, Jennifer; Shou, Jingyun; Stoltz, Don (5 de febrero de 2004). "Reovirus reptilianos: una nueva especie de ortoreovirus fusogénico". Virología . 319 (1): 131–140. doi : 10.1016/j.virol.2003.10.025 . PMID  14967494.
  16. ^ Huerta, L.; López Balderas, N.; Rivera-Toledo, E.; Sandoval, G.; Gómez-Icazbalceta, G.; Villareal, C.; Lamoyi, E.; Larralde, C. (2009). "Fusión célula-célula dependiente de la envoltura del VIH: estudios cuantitativos". La Revista del Mundo Científico . 9 : 746–763. doi : 10.1100/tsw.2009.90 . PMC 5823155 . PMID  19705036. 
  17. ^ Institutos Nacionales de Salud (2019-12-27). «Syncytium | Definición | AIDSinfo» . Consultado el 27 de diciembre de 2019 .
  18. ^ "PAROTIPIAS, Virus de las Paperas, Infección por Paperas". virology-online.com . Consultado el 12 de marzo de 2020 .
  19. ^ abc MaRajah MM, Bernier A, Buchrieser J, Schwartz O (2021). "El mecanismo y las consecuencias de la fusión y la formación de sincitios mediada por la proteína Spike del SARS-CoV-2". Revista de biología molecular . 434 (6): 167280. doi :10.1016/j.jmb.2021.167280. PMC 8485708 . PMID  34606831. 
  20. ^ Chaves-Medina MJ, Gómez-Ospina JC, García-Perdomo HA (2021). "Mecanismos moleculares para comprender la asociación entre TMPRSS2 y la infección por beta coronavirus SARS-CoV-2, SARS-CoV y MERS-CoV: revisión de alcance". Archivos de Microbiología . 204 (1): 77. doi :10.1007/s00203-021-02727-3. PMC 8709906 . PMID  34953136. 
  21. ^ Buchrieser, Julián; Dufloo, Jérémy; Hubert, Mathieu; Monel, Blandine; Planas, Delfina; Michael Rajá, Maaran; Planchais, Cirilo; Porrot, Françoise; Guivel-Benhassine, Florencia; Van der Werf, Sylvie; Casartelli, Nicoletta; Mouquet, Hugo; Bruel, Timothée; Schwartz, Olivier (13 de octubre de 2020). "Formación de sincitios por células infectadas con SARS-CoV-2". La Revista EMBO . 39 (23): e106267. bioRxiv 10.1101/2020.07.14.202028 . doi :10.15252/embj.2020106267. ISSN  0261-4189. Número de modelo : PMID  33051876.  Al 13 de octubre de 2020: aceptado para su publicación y sometido a una revisión completa por pares, pero no editado, compuesto, paginado ni corregido.
  22. ^ Sanders, David W.; Jumper, Chanelle C.; Ackerman, Paul J.; Bracha, Dan; Donlic, Anita; Kim, Hahn; Kenney, Devin; Castello-Serrano, Ivan; Suzuki, Saori; Tamura, Tomokazu; Tavares, Alexander H. (14 de diciembre de 2020). "El SARS-CoV-2 requiere colesterol para la entrada viral y la formación patológica de sincitios". eLife . 10 : 10:e65962. doi : 10.7554/eLife.65962 . PMC 8104966 . PMID  33890572. 
  23. ^ "El SARS-CoV-2 necesita colesterol para invadir las células y formar megacélulas". phys.org . Consultado el 22 de enero de 2021 .
  24. ^ Gallagher, James (23 de octubre de 2020). "Covid: ¿Por qué el coronavirus es tan mortal?". Noticias de la BBC .