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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 manera asincrónica donde los núcleos individuales se dividen independientemente 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 considera un caso de multinucleación, las células vegetales comparten un citoplasma común mediante plasmodesmos , y la mayoría de las células en los tejidos animales están en comunicación con sus vecinas a través de uniones estrechas . [2]

Las células multinucleadas, dependiendo del mecanismo por el cual 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 celulares 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 altamente engañoso para los profanos , y como tal se desaconseja.

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

Ejemplos fisiológicos

Sincitios

Los sincitios son células multinucleares que pueden formarse a través de procesos biológicos normales, como la placenta de los mamíferos , o bajo la influencia de ciertos patógenos, como el VIH , a través de 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 de 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 al mantenimiento y la reparación de los huesos mediante la secreción de ácido que disuelve la materia ósea. Por lo general, tienen 5 núcleos por célula, debido a la fusión de preosteoclastos.

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

Placenta

La placenta , un órgano temporal que transporta nutrientes, oxígeno, desechos y otros materiales entre una madre y un feto en desarrollo, está parcialmente compuesta por una capa sincitial que forma la interfaz entre el feto y la madre. [18] Además de realizar funciones de interfaz simples, los sincitios placentarios también actúan como una barrera para las infecciones de 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 grandes cenocitos o plasmodios. En los hongos filamentosos , las células multinucleadas pueden extenderse a lo largo de cientos de metros, de modo que las diferentes regiones de una sola célula experimentan microambientes radicalmente diferentes. Otros ejemplos incluyen los plasmodios de los mohos mucilaginosos plasmodiales ( mixogástridos ) 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 (por ejemplo, algunas células binucleadas y células tumorales metastásicas ).

Virus de inmunodeficiencia humana

Como se mencionó anteriormente, los sincitios pueden ser inducidos a través de las acciones del VIH, donde las células T se fusionan por la acción de las 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 de Env interactúan con los receptores de células T vecinos , 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] Es probable que esta interacción 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". Analytical Biochemistry . 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 (4.ª ed.). ISBN 9780815332183.OCLC 807894238  .
  3. ^ Boyd JD, Hamilton WJ (julio de 1966). "Observaciones con microscopio electrónico sobre la contribución del citotrofoblasto al sincitio en la placenta humana". Journal of Anatomy . 100 (Pt 3): 535–48. PMC 1270795 . PMID  5965440. 
  4. ^ Read ND, Roca GM (2006). "Capítulo 5: Fusión de hifas vegetativas 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 coenocito y sincitio en biología". Science . 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 dinotomos ha generado pocos cambios en los genomas mitocondriales de sus huéspedes dinoflagelados y endosimbiontes diatomeas". Primaria. PLOS ONE . ​​7 (8): e43763. Bibcode :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. Garland Science. 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. Bibcode :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. Springer Science & Business Media. ISBN 978-3-540-71235-0.
  11. ^ Minelli, Alessandro (2009). Perspectivas en filogenia y evolución animal. Oxford University Press. pp. 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 el abeto Douglas (Pseudotsuga menziesii (Mirbel) Franco) y el efecto del parasitismo de semillas por el chalcido Megastigmus espermotrophus Wachtl". Heredity . 94 (6): 616–22. doi : 10.1038/sj.hdy.6800670 . PMID  15829985.
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  19. ^ Compton AA, Schwartz O (febrero de 2017). "Podrían ser gigantes: ¿la formación de sincitios hunde o propaga la infección por VIH?". PLOS Pathogens . 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 retrovirus del SIDA: formación de células gigantes y participación del antígeno CD4". Science . 232 (4754): 1123–7. Bibcode :1986Sci...232.1123L. doi :10.1126/science.3010463. PMID  3010463.