¿Qué son los condrocitos?
Los condrocitos son las principales células del cartílago. Se encargan de la secreción de la matriz extracelular del cartílago, formada por glucosaminoglicanos y proteoglicanos, fibras de colágeno y fibras elásticas.
El cartílago es un tipo especial de tejido conjuntivo de color blanquecino, resistente y elástico que forma el esqueleto o se añade a ciertos huesos de algunos animales vertebrados.
El cartílago también contribuye a dar forma a varios órganos, como la nariz, las orejas, la laringe y otros. De acuerdo al tipo de fibras incluidas en la matriz extracelular secretada, los cartílagos se clasifican en tres tipos: cartílago hialino, cartílago elástico y fibrocartílago.
Los tres tipos poseen dos elementos constitutivos comunes: las células, que son los condroblastos y los condrocitos, y la matriz, formada por fibras y una sustancia fundamental semejante a un gel que deja unos pequeños espacios llamados “lagunas” donde se ubican las células.
La matriz cartilaginosa no recibe vasos sanguíneos, vasos linfáticos o nervios y se nutre por difusión desde el tejido conectivo circundante o, en el caso de las articulaciones sinoviales, a partir del líquido sinovial.
Características de los condrocitos
– Tipo. Son las células especializadas que constituyen el tejido cartilaginoso, y están presentes en los tres tipos de cartílago.
– Centros de condrificación. Derivan de las células mesenquimatosas, que en las zonas donde se forma el cartílago, pierden sus prolongaciones, se redondean y se congregan formando unas masas densas llamadas centros de “condrificación”. En estos centros de condrificación, las células progenitoras se diferencian en condroblastos, que comienzan a sintetizar la matriz cartilaginosa que poco a poco los va rodeando.
– Lagunas. De forma análoga a lo que ocurre con los osteocitos (células óseas), los condroblastos que quedan incluidos en las “lagunas” de la matriz, se diferencian en condrocitos. Los condrocitos dentro de sus lagunas pueden dividirse, formando unos racimos de unas cuatro o más células. Estos racimos se conocen como grupos isógenos y representan las divisiones del condrocito original.
– Crecimiento. Resultan esenciales para el crecimiento y desarrollo del cartílago durante la formación ósea, en el desarrollo embrionario y en el crecimiento y reparación de tejidos en el cuerpo.
– Regulación. La actividad de los condrocitos está regulada por factores de crecimiento, señales mecánicas y moléculas específicas en su entorno. Estos factores influyen en la síntesis y degradación de la matriz extracelular.
Histología de los condrocitos
En los cartílagos se pueden encontrar tres tipos de células, las condrogénicas, los condroblastos y los condrocitos. Las células condrogénicas son delgadas y alargadas en forma de huso, y se originan por diferenciación de las células mesenquimatosas.
Su núcleo es ovoide, tienen poco citoplasma y un complejo de Golgi poco desarrollado, mitocondrias y retículo endoplásmico rugoso escaso y abundantes ribosomas. Pueden diferenciarse en condroblastos o en células osteoprogenitoras.
Las células condrogénicas de la capa interna del pericondrio, así como las células mesenquimatosas de los centros de condrificación, son las dos fuentes de condroblastos.
Estas células tienen un gran desarrollo del retículo endoplásmico rugoso, numerosos ribosomas y mitocondrias, un complejo de Golgi bien desarrollado y numerosas vesículas de secreción.
- Condrocitos en el tejido cartilaginoso. Los condrocitos son condroblastos rodeados de matriz extracelular. Pueden tener una forma ovoide cuando se encuentran cerca de la periferia, y una forma más redondeada, con unas 20 a 30 μm de diámetro, cuando se encuentran en regiones más profundas del cartílago. Los condrocitos jóvenes tienen un núcleo grande con un nucléolo prominente y abundantes organelas citoplasmáticas, como complejo de Golgi, retículo endoplásmico rugoso, ribosomas y mitocondrias. También tienen abundantes depósitos citoplasmáticos de glucógeno. Los condrocitos viejos tienen pocas organelas, pero abundantes ribosomas libres. Estas células son relativamente inactivas, pero pueden ser reactivadas aumentando la síntesis proteica.
- Los condrocitos y los tipos de cartílago. La disposición de los condrocitos varía de acuerdo al tipo de cartílago donde se encuentren. En el cartílago hialino, que tiene un aspecto blanco, perlado y translúcido, los condrocitos forman muchos grupos isógenos y dispuestos en grandes lagunas con muy pocas fibras en la matriz.
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- El cartílago hialino es el más abundante en el esqueleto humano y contiene fibras de colágeno tipo II.
- En el cartílago elástico, que posee abundantes fibras elásticas ramificadas y entrelazadas con fibras de colágeno tipo II distribuidas en toda la matriz, los condrocitos son abundantes y se encuentran uniformemente distribuidos entre las fibras. Este tipo de cartílago es propio del pabellón auricular, de las trompas de Eustaquio, de algunos cartílagos laríngeos y de la epiglotis.
- En el fibrocartílago existen pocos condrocitos alineados entre sus fibras de colágeno tipo I gruesas y densamente distribuidas en la matriz. Este tipo de cartílago se ubica en los discos intervertebrales, en la sínfisis del pubis, en las zonas de inserción de los tendones y en la articulación de las rodillas.
Funciones de los condrocitos
- Síntesis de la matriz extracelular. La función fundamental de los condrocitos es la de sintetizar la matriz extracelular de los diferentes tipos de cartílago. Como los condrocitos, junto con la matriz, son los elementos constitutivos del cartílago y comparten con él sus funciones (como un todo).
- Amortiguación. Entre las funciones principales del cartílago destacan las de amortiguar o absorber los choques o golpes y compresiones (gracias a su resistencia y flexibilidad).
- Permitir movimientos. Además, proveen de una superficie articular lisa que permite los movimientos articulares con mínima fricción.
- Formar órganos. En última instancia, les dan forma a diferentes órganos, como el pabellón auricular, la nariz, la laringe, la epiglotis, los bronquios, etc.
Cultivos de condrocitos
El cartílago hialino, el más abundante del cuerpo humano, puede ser objeto de múltiples lesiones por enfermedades, pero, sobre todo, por la práctica deportiva.
Siendo que el cartílago es un tejido altamente especializado y con relativamente poca capacidad de autorreparación, sus lesiones pueden causar daños irreversibles.
Se han desarrollado muchas técnicas quirúrgicas para reparar las lesiones del cartílago articular. Si bien estas técnicas, unas más invasivas que otras, pueden mejorar las lesiones, el cartílago reparado se forma como fibrocartílago y no como cartílago hialino. Esto quiere decir que no tiene las mismas características funcionales que el cartílago original.
Con el fin de obtener una reparación adecuada de las superficies articulares dañadas, se han desarrollado técnicas de cultivos autólogos (a partir de cartílago propio) para lograr el crecimiento in vitro de cartílago y su posterior trasplante.
Estos cultivos se han desarrollado aislando, de una muestra de cartílago sano del paciente, los condrocitos que luego se cultivan y trasplantan.
Estos métodos han demostrado ser eficientes para el crecimiento y desarrollo de cartílago articular hialino y, después de un período aproximado de dos años, consiguen la recuperación definitiva de la superficie articular.
Otras técnicas implican el cultivo de cartílago in vitro sobre una matriz o gel de fibrina y ácido algínico u otras sustancias naturales o sintéticas actualmente en estudio.
No obstante, el objetivo de estos cultivos es proveer material para el trasplante de las superficies articulares lesionadas y su recuperación definitiva.
Referencias
- Dudek, R. W. High-Yield Histology (2nd ed.). Lippincott Williams & Wilkins.
- Gartner, L., & Hiatt, J. Texto Atlas de Histología (2nd ed.). McGraw Hill.
- Johnson, K. Histology and Cell Biology (2nd ed.). The National medical series for independent study.
- Kino-Oka, M., Maeda, Y., Yamamoto, T., Sugawara, K., & Taya, M. A kinetic modeling of chondrocyte culture for manufacture of tissue-engineered cartilage. Journal of Bioscience and Bioengineering.
- Ross, M., & Pawlina, W. Histology. A Text and Atlas with correlated cell and molecular biology (5th ed.). Lippincott Williams & Wilkins.