LAS GRIETAS DE TU ENDOTELIO
Actualizado: 14 feb 2022
La oclusión arterial y los infartos que sufren los humanos son en su origen un problema molecular, no de plomería. He aquí por qué. Cada milímetro cuadrado de nuestras arterias está cubierto por una clase especial de células, apoyadas sobre una plataforma de tejido conectivo. Estas células “endoteliales” consituyen así un continuum biológico, una verdadera membrana viviente que tapiza el interior de nuestros vasos sanguíneos. Bajo permanente estrés mecánico debido a la fuerza con que la sangre golpea en las paredes arteriales, los segmentos más exigidos de nuestro árbol vascular –carótidas, coronarias, aorta- pueden sufrir fisuras microscópicas que disparan una reacción local de reparación. Un crucial aspecto de este fenómeno es que ninguna especie capaz de sintetizar su propia vitamina C llega a formar ateromas o rigidez y bloqueos arteriales, aún comiendo inmensas cantidades de grasa saturada. En los primates, la carencia de vitamina C debilita el tejido conectivo o cemento celular que da cohesión y soporte a los vasos sanguíneos, induciendo dichas fallas estructurales. La necesaria reparación inmediata de dichas microfisuras (las grietas arteriales) son el evento primario o momento cero de la aterogénesis.
Un tapiz viviente.
Inconcebiblemente ausentes de la narrativa médica, las rasgaduras o fisuras microscópicas del endotelio vascular son la verdadera causa primaria de la patología coronaria. Dada su implicación en la fisiopatología de la aterosclerosis –el endurecimiento o rigidez progresiva de un segmento los vasos sanguíneos- debemos estudiar primero la interesante vida de las células endoteliales. El término endotelio designa la capa de células planas que recubren los espacios internos cerrados del cuerpo, como el interior de los vasos sanguíneos y linfáticos (que transportan la linfa, líquido de aspecto lechoso) y el corazón. A la inversa, la capa exterior de células que cubre todas las superficies abiertas y libres del cuerpo, incluidas la piel y las membranas mucosas, se llama epitelio. La palabra "endotelio" se deriva del griego endon, (dentro de) y thele (pezón), cuyo sentido etimológico no alcanzo a distinguir.Se sabe hace mucho que las células endoteliales forman una barrera inteligente entre los vasos sanguíneos y los tejidos que ellos mismos irrigan (1,2). Controlan así el flujo de sustancias y fluidos dentro y fuera del tejido cuya irrigación sanguínea tienen a cargo. Las alteraciones de la función endotelial en una arteriola inevitablemente provocan problemas funcionales en todos los tejidos Vascularizados (3).
Fig.1 Representación de la estructura vascular básica. (b) Microfotografía de un capilar, células endoteliales.
Debe recordarse en este punto no considerar a las células endoteliales como una barrera pasiva, sino como un extenso tejido sensible que cumple diversas funciones (4). Ello incluye la angiogénesis o formación de vasos sanguíneos, el equilibrio dinámico entre la formación de coágulos sanguíneos y su disolución (fibrinólisis), la regulación del tono vascular, y un rol en la reacción inflamatoria. Las células endoteliales existen tanto en los grandes vasos -arterias y venas- como en los capilares (5). Debe comprenderse además que una arteria no es un simple tubo cartilaginoso, sino que consta de tres capas: En el exterior, está revestida con la túnica externa, un tipo de tejido conectivo. La túnica media está formada por células de músculo liso y finalmente, la túnica íntima, que contiene células endoteliales, recubre la luz o abertura interior del vaso sanguíneo. En los capilares –segmento vascular del grosor de un cabello, que conecta arterias con venas-, las células endoteliales son de tremenda importancia para el intercambio de sustancias como oxígeno, dióxido de carbono, agua, lípidos y urea entre los tejidos vivos y la sangre en constante circulación. Según el tejido y el órgano de que formen parte, las células endoteliales pueden variar entre sí, pero no varian, en esencia, su naturaleza y funciones.
Fig.4 Sección transversal de un vaso arterial, mostrando un esquema de su estructura: Túnica íntima (formada por células endoteliales), túnica media (compuesta por células de músculo liso) y túnica adventicia o externa (tejido conectivo). Es esta última capa la que sufre fisuras por estrés mecámico cuando la calidad de colágeno es deficiente, debido a la falta de vitamina C. Todas las células endoteliales comparten ciertas características moleculares: dan positivo para el factor von Willebrand (vWF), así como para la glicoproteína CD31, y dan negativo para la alfa-actina del músculo liso. Esto también se aplica a las células endoteliales de los capilares.
El óxido nítrico (ON) gas soluble esencial para la regulación de las células asociadas con la función de los vasos sanguíneos (7), tiene profunda conexión con la función endotelial. El óxido nítrico es un vasodilatador y ejerce sus efectos mediante la relajación de las células del músculo liso que forman la túnica media de los vasos (8). Se cree que una disfunción en el rol del ON está involucrada en la enfermedad cardiovascular, y ciertos suplementos y fármacos parecen ayudar a preservar la salud cardíaca (ver ¡Viva Viagra!).
En el corazón humano, objeto central de este libro, tres tipos de células permiten el funcionamiento continuo del órgano: células endoteliales, fibroblastos y cardiomiocitos, y es gracias a la comunicación bioeléctrica y química entre estas tres clases de células que puede darse el desarrollo, la autorregulación y la adaptación de un aparato tan complejo. Si bien la membrana endotelial funciona como un aislante continuo, existe una región del organismo en que la separación entre la sangre y tejido es aun más rígida: el cerebro. Las sustancias que viajan en el plasma sanguíneo encuentran allí un auténtico muro de contención, denominado barrera hemato/encefálica, dado que las células del tapiz vascular interno están firmemente pegadas entre sí (10). Dichas junturas –las uniones estrechas o tight junctions- impiden la mayor parte de la difusión paracelular (el espontáneo deslizamiento de sustancias que podrían escurrirse entre una célula y otra) tendiente a ocurrir si no existieran tales estructuras de cohesión célula-célula. De esta manera se protege a las neuronas y la neuroglia de elementos tóxicos, ya que solo las sustancias para las cuales existe un transportador específico son admitidas por las células endoteliales de las arterias cerebrales y pueden ingresar al Sistema Nervioso Central.
Dado que estas peculiares células se encuentran en los vasos sanguíneos y linfáticos de todo el cuerpo, es de esperar que sus atributos y características cambien de acuerdo a la función del cada órgano que estos vasos irrigan. Así, en el extremo opuesto del espectro, las células endoteliales más permeables del organismo de los mamíferos se encuentran en el hígado (11). Las células endoteliales sinusoidales del hígado forman la interface entre el tejido hepático y la vena porta que se origina en el tracto gastrointestinal. En los riñones, las células endoteliales juegan un papel clave en la filtración glomerular (12). A este nivel, los vasos sanguíneos se conocen como capilares “fenestrados” ya que presentan microscópicas ventanas en su endotelio que solo permiten el paso de moléculas con un tamaño específico. Dicho mecanismo evita, por ejemplo, una pérdida excesiva de proteínas. Este mecanismo complementa la filtración que se produce a través de las rendijas de filtración de los podocitos (otra clase de células renales).
En el caso de nuestro órgano respiratorio, para permitir un intercambio de gases eficiente en los pulmones, la barrera endotelial debe estar intacta (13). Además, un requisito previo para un intercambio de gases óptimo es que la superficie alveolar no se inunde de líquidos, para lo cual las células endoteliales tienen el rol de preservar físicamente una relativa sequedad de los alveolos pulmonares. Las células endoteliales son virtualmente ubicuas –presentes en la vasculatura de todos los tejidos- y su disfunción está involucrada de modo directo en la génesis de la patología de las arterias coronarias y la iniciación y progresión del cáncer. En la aterosclerosis o endurecimiento arterial por acumulación de grasa peroxidada y calcio (placas), el inicio del problema radica en la inflamación crónica de las paredes arteriales, que provoca un cambio patológico de los vasos sanguíneos conocido como disfunción endotelial (14). La sencilla explicación de la patología cardiovascular típica de los humanos (o los primates antropomorfos carentes de apropiada nutrición) es perfecta y completa. Tanto esta elegante teoría unificada de la aterosclerosis como su solución Ortomolecular que en breve veremos, aclaran todos los aspectos característicos de la enfermedad.
Concluyendo el tema del tapiz endotelial, vemos que en un intento por idear intervenciones regenerativas post-infarto, se ha teorizado que generar de nuevas células vasculares para restaurar la función de los órganos después de una necrosis de las células del músculo cardíaco podría ser de utilidad. Nuestra opinión es que sería mucho más eficiente prevenir los infartos, pero concedemos que comprender este proceso podría ayudar a los científicos a desarrollar terapias de restauración miocárdica (15).
El endotelio es crucial para el suministro de nutrientes a las células de los tejidos vivos –normales o no- por lo que las células endoteliales están necesariamente involucradas en la progresión del cáncer por intermedio de la neoangiogénesis (16). Los tejidos tumorales se caracterizan por una intensa y caótica vascularización que genera vasos sanguíneos sin orden ni concierto, con arteriolas de diámetros irregulares, anastomosis arterio-venosas (conexiones que no deberían existir) y en general una anatomía caótica. Comprender la biología subyacente de estos mecanismos favorables a la progresion tumoral y estudiar todos los factores y tipos de células involucrados podría aportar un nuevo enfoque para desarrollar terapias anti-angiogénicas. Lamentablemente, los fármacos angiostáticos disponibles hasta la fecha son no solo ineficaces sino tremendamente tóxicos.
Ernesto Prieto Gratacós
Laboratorio de Ingeniería Biológica
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