Las células épsilon ( células ε) son uno de los cinco tipos de células endocrinas que se encuentran en las regiones del páncreas llamadas islotes de Langerhans . [1] Las células de Epsilon producen la hormona grelina que induce el hambre. Fueron descubiertos por primera vez en ratones. En los seres humanos, estas células componen menos del 1% de todas las células de los islotes. Están conectados por uniones estrechas que permiten la impermeabilidad a los compuestos solubles en agua. [2]
Célula de épsilon | |
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Detalles | |
Localización | Islotes de Langerhans |
Función | Producción de grelina |
Identificadores | |
TH | H3.04.02.0.00038 |
Términos anatómicos de microanatomía [ editar en Wikidata ] |
Descubrimiento
Los investigadores que investigan los islotes pancreáticos en ratones compararon el tejido pancreático de los ratones normales durante el desarrollo con el de los ratones knockout . [3] Descubrieron que un páncreas de ratón normal incluye una población de células productoras de grelina. Antes de que se llevaran a cabo más investigaciones, se pensaba que los genes Nkx2.2 y Pax4 promueven la diferenciación celular de las células β , pero en su ausencia forman células ε. Esto se confirmó más tarde por los hallazgos de que en ausencia de los genes Nkx2.2 y Pax4 , las células β no se forman y son reemplazadas por células ε. En general, los hallazgos fueron que existe una población de células ε productoras de grelina en el páncreas de ratón, y que la eliminación de las células β productoras de insulina conduce a una enorme cantidad de células ε. Las células son de forma redonda u ovalada y generalmente en el perímetro de los islotes, a veces con extensiones citoplasmáticas. [4] También se ha propuesto que las células ε son de un linaje celular similar a las células α y las células β, pero se ha encontrado que están más estrechamente relacionadas con las células α. Se han encontrado células ε en el páncreas de ranas xenopous, pez gato y pez cebra, entre otros animales. Esto sugiere que esta célula de islote se conserva evolutivamente. Un estudio separado utilizó la hibridación in situ para el ARNm de grelina y de manera similar concluyó que hay una población de células de los islotes separada, no reconocida previamente, que son las células ε. Los investigadores tienen la esperanza de que su nuevo conocimiento sobre las células ε productoras de grelina ayude en el tratamiento terapéutico para bloquear la formación de células ε, que potencialmente podrían bloquear una cascada celular que podría ayudar en el tratamiento de la diabetes tipo II . Estas células de los islotes también se están estudiando en el cáncer de páncreas, donde se espera que puedan actuar como marcadores de tumores previamente silenciosos.
Células de épsilon durante el desarrollo
En el páncreas fetal humano, las células ε individuales se dispersan en el tejido exocrino primitivo y se observa que comienzan a agregarse en grupos después de la semana 13 de gestación . [5] Los niveles máximos de grelina se observan en la semana 14 de gestación. A partir de la semana 21 de gestación, se observan células ε alrededor de los islotes en desarrollo en humanos, formando una capa casi continua en el borde de los islotes. Las células ε se encuentran centralizadas en el páncreas fetal de ratón, y algunas también se observan en el estómago. [6] Estos resultados en el páncreas de ratones fueron descubiertos y confirmados con el uso de microscopía confocal , que es capaz de recolectar imágenes de muestras gruesas y excluir áreas fluorescentes fuera del plano focal. Estas células de los islotes son la principal fuente de grelina durante el desarrollo. Se ha descubierto que la grelina liberada de las células ε promueve el crecimiento y la proliferación celular mientras que también inhibe la apoptosis de las células beta pancreáticas en el páncreas humano. [5] Algunas células ε expresan citoqueratina 20 , un marcador de las células de los conductos y las células precursoras de los islotes, lo que sugiere que estas células de los islotes se originan en el epitelio ductal. El desarrollo de estas células se deriva del factor de transcripción Ngn3 . Los ratones con genes Nkx2.2 mutantes muestran un aumento de células ε. [4] A nivel celular, las células ε coproducen tanto NKX2-2 como ISL1 , pero no NKS6-1 y PAX6 como se había hipotetizado previamente. [5] Además, este tipo de célula coproduce ISL1, que juega un papel en el desarrollo del mesénquima del brote pancreático dorsal y la diferenciación del epitelio pancreático dorsal en células endocrinas. Un total de 36 genes están significativamente enriquecidos en células ε que ayudan en la inhibición de la proteinasa, el procesamiento de hormonas, la migración celular y la actividad inmune que las diferencia de las células α, β, δ y PP. [7] Además, las vesículas secretoras de las células ε (110 ± 3 nm) son mucho más pequeñas que las de las células α (185 ± 7 nm). [5] A diferencia de otras células de los islotes pancreáticos, las células ε tampoco producen otras hormonas pancreáticas (insulina, glucagón, homeostáticas) y no expresan el péptido CART . Ejemplos de genes específicos que influyen en las células ε son el miembro 1 de la familia de cadena larga de la acil-coenzima A sintetasa de cadena larga (ACSL1) y la defensina beta 1 . [7] Se cree que ACSL1 juega un papel en el procesamiento de la grelina, mientras que la defensina beta 1 produce una proteína que puede matar bacterias, virus y levaduras para regular la inmunidad. [5] Después del nacimiento, la cantidad de células ε disminuye y se vuelve poco común en la edad adulta. Los estudios en ratones, jerbos del desierto y ratas de hielo africanas han arrojado resultados estrechamente relacionados sobre este tema.
Células de épsilon en adultos
Los seres humanos son la única especie conocida que mantiene las células ε productoras de grelina en el páncreas hasta la edad adulta. [7] Como resultado, existen dificultades para estudiar este tipo de células en adultos, ya que solo se puede observar en el páncreas humano. Durante las semanas 15-26 del feto durante el desarrollo, las células ε componen aproximadamente el 10% de las células de los islotes, pero después del nacimiento, su composición disminuye a solo el 1% de las células de los islotes adultos. [8] Las estimaciones del número medio de células ε por islote en adultos varían en número con resultados diferentes. Un estudio encontró que hay alrededor de 3 a 5 células ε presentes en cada islote del páncreas adulto, que incluye un total de alrededor de 1,000 islotes. [4] Otro estudio observó un promedio de 12 ± 1,2 ε-células por islote. [5] En muestras de páncreas de adultos, se observa que tienen forma redonda u ovalada y permanecen localizados en el manto de los islotes en diferentes cantidades, tanto en grupos como en células individuales. En los ratones, las células ε están presentes en los islotes pancreáticos y el estómago durante el desarrollo, pero se encuentran estrictamente en el estómago después del nacimiento. Tanto en humanos como en ratones, los resultados han variado en función de si la grelina está co-localizada con otras hormonas en las etapas de la edad adulta o el desarrollo. Debido a la escasez de células ε en un páncreas adulto, se predice que no continúan produciendo grandes cantidades de grelina que circula por todo el cuerpo. [7] El páncreas humano adulto tiene una composición de células ε de aproximadamente 0,13 gramos. [5] El sexo y la edad no afectan el número promedio de células ε en los islotes. Sin embargo, se observa una relación inversa entre el IMC y el número de células ε: a medida que aumenta el peso corporal, el número de células ε disminuye. [7] La pérdida de estas células debido al aumento del IMC conduce a un aumento en la secreción de insulina y un mayor riesgo de apoptosis e inflamación en los islotes pancreáticos. Receptor de ácido graso de receptores de membrana celular en las células varepsilon adultos incluyen encadenados corto FFAR3 , G acoplados a proteínas bilis receptor de ácido 1 ( GPCR ), interferón-α y el interferón-β subunidad del receptor 1 , interferón-γ receptor 2 , un receptor conocido para su regulación de la captación de inmunoglobulina G , receptor de plasminógeno y receptor CD320 . La variedad de receptores permite que se unan hormonas, nutrientes, lípidos y ligandos de citocinas. El principal factor de la vía metabólica celular presente en las células ε son miembros que componen la vía del metabolismo de los ácidos grasos, ACSL1 . ACSL1 es una enzima involucrada en el primer paso de la oxidación de ácidos grasos, y esta vía funciona en esta célula de los islotes específicamente para modificar la modificación de grelina acilo. Los factores de transcripción que son necesarios para la maduración y conservación de las células ε se numeran hasta un total de 366. Las funciones de cada factor de transcripción individual aún no se han estudiado.
Ver también
- Lista de tipos de células humanas derivadas de las capas germinales
- Grelina y el sistema endocrino
Referencias
- ^ "El páncreas | Anatomía y fisiología ilimitadas" . cursos.lumenlearning.com . Consultado el 19 de febrero de 2019 .
- ^ Lodish, Harvey F. (1 de abril de 2016). Biología celular molecular . ISBN 9781464183393. OCLC 1003278428 .
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enlaces externos
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