Aclaramiento Mucociliar

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Introducción

La defensa de la vía respiratoria es fundamental para conseguir que exista equilibrio entre nuestro organismo y el medio ambiente.

Por tanto, la vía respiratoria desde la nariz hasta los bronquiolos está recubierta de un epitelio especial que contiene el sistema mucociliar que es uno de los principales mecanismos de defensa de la vía aérea, pues se encarga de eliminar todas las partículas extrañas del aire inspirado además de microrganismos que intentan penetrar al interior.

Tiene una capa mucosa que recubre el epitelio respiratorio, capaz de atrapar las partículas, virus, bacterias y hongos, y una capa periciliar de baja viscosidad que contiene los cilios.

Con su movimiento (batido) es capaz de expulsarlas con la tos o bien ser deglutidas (figura 1).

Las células caliciformes, son aquellas que producen el moco, pero también moléculas antimicrobianas, citoquinas, y células ciliadas son portadoras de los cilios en su zona superior, que con su batido van movilizando la capa flotante de moco.

Figura 1. Componentes del sistema de aclaramiento mucociliar.png


Figura 1. Componentes del sistema de aclaramiento mucociliar: Capa superior formada por de moco, cilios inmersos en capa de líquido periciliar y células ciliadas y célula caliciforme, con gránulos de mucinas en su interior2

La lámina propia de colágeno se sitúa bajo el epitelio y contiene elastina que es la responsable del retroceso elástico de la tráquea con los movimientos respiratorios. Para regular el flujo aéreo y activar el reflejo tusígeno, utiliza el músculo liso presente en la vía respiratoria que va disminuyendo su grosor conforme llega a las vías distales.

Capa Mucosa

La capa mucosa está formada fundamentalmente por agua (97%) y, además, por otras muchas moléculas diferentes: proteínas, iones, lípidos y carbohidratos. Su composición principal es de mucinas, segregada por las células caliciformes, son glicoproteínas de alto peso molecular (2 a 20 x 105 Dalton) y están ligeramente glicosiladas ya que contienen un 50-90% de hidratos de carbono).

Estas moléculas aportan la capacidad reológica al moco, es decir, viscosidad y elasticidad, según las fuerzas que se le aplican en cada momento. Además, su carga eléctrica negativa produce fuerzas de repulsión para eliminar las bacterias y otros patógenos.

El moco regula el grosor de la capa de líquido periciliar y absorbe el exceso de hidratación de la vía aérea, y mejora el batido ciliar.

El exceso en la formación y secreción de mucinas es una de las características de enfermedades crónica respiratorias como la Fibrosis Quística, Bronquitis crónica, EPOC o Asma.

La hidratación de la capa mucosa viene determinada por el paso de cloro a ambos lados de la membrana celular.

En el epitelio respiratorio se describen 3 canales iónicos (figura 2): canal del sodio (ENaC) y dos canales secretores de Cloro (CFTR y CaCC). Estos canales están modulados por moléculas de ATP, proteasas CAPs y el inhibidor de CAP.

Los canales del cloro están regulados por la proteína de la conductancia trasmembrana (CFTR), de gran importancia, ya que la alteración de esta proteína determina una enfermedad genética llamada Fibrosis Quística3

Canales iónicos de Na+ y Cl-..png

Existen descritos 17 genes que codifican mucinas en el genoma humano, siendo MUC5AC y MUC5B las predominantes.

El moco se almacena en el interior de los gránulos de las células caliciformes como mucina condensada que son rápidamente expulsados, en respuesta a un estímulo sobre el epitelio respiratorio y son capaces de aumentar su volumen cientos de veces e incluso pueden taponar la vía aérea.

Capa de líquido periciliar

Es un medio con alto contenido de agua, y baja resistencia al rozamiento, que favorece el batido ciliar. Contiene compuestos con estimulan la acción de macrófagos epiteliales y también actividad antibacteriana, antifúngica y antiviral como lisozima, lactoferrina, siderocalina, lactoperoxidasa y defensinas.

Probablemente la concentración de estos mediadores regula el balance entre absorción y secreción.

Los cilios, se originan por debajo de la membrana plasmática, están orientados de manera idéntica, responsable del movimiento en una misma dirección para el trasporte eficaz del moco.

Su función puede afectarse por factores ambientales o del huésped, (estimulaciones ambientales mecánicas o químicas, o del huésped como son hormonales, alteraciones térmicas, alteraciones en la neurotransmisión etc.).

Epitelio respiratorio

El epitelio respiratorio es el responsable del movimiento del moco de la vía aérea. Está formado por distintos tipos celulares, fundamentalmente células ciliadas y células secretoras (caliciformes) presentes en número similar y dispuestas en mosaico.

Las células secretoras o células claras (por su apariencia al microscopio) poseen gran plasticidad estructural, molecular, y funcional.

Y las células ciliadas que contienen cilios que se baten al unísono, y generan una onda que viaja pequeñas distancias, propulsando la capa mucosa flotante que contiene microorganismos, restos celulares, partículas y moco, que viaja a velocidades de 4 a 20 mm/min hacia la orofaringe para ser deglutida o expectorada.

El batido ciliar en las vías aéreas mayores se regula por estimulación nerviosa, mecánica y hormonal, mediante señalización intracelular mediada por Ca+2.

En la tráquea, el flujo de aire estimula mecanoreceptores que liberan ATP al extracelular, movilizando iones Ca+2 hacia el espacio intracelular, incrementando la frecuencia del batido.

Otras moléculas intracelulares que intervienen en el control del movimiento ciliar son el AMP cíclico, calmodulina, IP3, y óxido nítrico.

El recambio total de moco de la nariz y senos paranasales se realiza en apenas 10 minutos, gracias a la fuerza dinámica de los cilios, condicionada por el número de microtúbulos de deina

Alteración de la barrera mucociliar

Cualquier alteración en los componentes y/o funcionamiento de la barrera mucociliar, desencadena un fallo en los mecanismos defensivos de la vía aérea y como consecuencia, predisposición a las infecciones por microorganismos potencialmente patógenos, y como consecuencia, se produce la liberación de enzimas líticas, mediadores de la inflamación neutrofílica y mononuclear. Todo ello, conduce a un daño bronquial lo que altera la barrera mucociliar y se cierra el círculo vicioso (círculo vicioso de Cole).

Así pues, aquellas personas con alteraciones de la barrera mucociliar desarrollan infecciones respiratorias de repetición, y como consecuencia, se produce daño bronquial con producción de bronquiectasias, que favorecen el acúmulo de secreción mucosa y sobreinfecciones respiratorias que de nuevo contribuyen al deterioro de las defensas locales de la vía aérea.

Bibliografía

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*Articulos en Pubmed
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