Epitelio olfativo

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Epitelio olfativo
Epitelio olfativo.png
Epitelio por encima de la Línea blanca punteada
TH H3.11.07.0.01001
TH H3.11.07.0.01001
Información anatómica
Sistema Sistema olfatorio
Nervio Nervio olfatorio
Precursor Placoda olfativa y cresta neural
Mucosa olfatoria en amarillo.

El epitelio olfativo o mucosa olfativa es un epitelio sensorial especializado dentro de la cavidad nasal que está involucrado en el olor. En humanos, mide 9 cm² (3 cm x 3 cm) y se encuentra en el techo de la cavidad nasal aproximadamente 7 cm por encima y detrás de las fosas nasales.[1]​ El epitelio olfativo es la parte del sistema olfativo directamente responsable de detectar los olores.

Estructura[editar]

Estructura del Epitelio olfativo.

El epitelio olfativo consta de cuatro tipos de células distintas: [2]

Neuronas sensoriales olfativas[editar]

Neuronas en rojo dentro del epitelio olfativo. Arriba las dendritic knob, en el lumen de la fosa nasal.

Las neuronas olfativas son el tipo de neuronas sensoriales receptoras del epitelio olfativo. Son neuronas bipolares y sus polos apicales expresan receptores de olor en los cilios no móviles de la protuberancia dendrítica (dendritic knob),[3]​ que se extienden hacia el espacio aéreo para interactuar con los odorantes.[4]
Los receptores de olor se unen a los odorantes en el espacio aéreo, que se hacen solubles por las secreciones serosas de las glándulas olfativas ubicadas en la lámina propia de la mucosa. [2]
Los axones de las neuronas sensoriales olfativas se congregan para formar el nervio olfatorio (Par craneal I). Una vez que los axones pasan a través de la placa cribiforme, terminan y hacen sinapsis con las dendritas de las células mitrales en los glomérulos del bulbo olfatorio.

Células de apoyo[editar]

Células de soporte en verde, con núcleos en azul. Lumen de la fosa nasal arriba. Microscopio confocal.

Las células de sostén o soporte (supporting cells) son células no neurales del epitelio olfativo, análogas a las células gliales, que se encuentran en la capa apical del epitelio columnar ciliado pseudoestratificado. Hay dos tipos de células de soporte en el epitelio olfativo: las células sustentaculares y las células microvillares.
Las células sustentaculares funcionan como soporte metabólico y físico para el epitelio olfativo.
Las células microvillares son otra clase de células de soporte que son morfológica y bioquímicamente distintas de las células sustentaculares, y surgen de una población de células basales que expresa la proteína de la superficie celular c-KIT.[5]

Células basales[editar]

Células madre basales (LBC). Neuronas y fibras nerviosas. Los axones crecen en bundles (AB) a través de la lámina basal (BL), y luego forman fascículos para formar los tractos del nervio olfatorio.

Descansando sobre o cerca de la lámina basal del epitelio olfativo, las células basales son células madre capaces de división y diferenciación en células de soporte u olfativas. Si bien algunas de estas células basales se dividen rápidamente, una proporción significativa permanece relativamente inactiva y repone las células epiteliales olfatorias según sea necesario. Esto lleva a que el epitelio olfativo sea reemplazado cada 6–8 semanas. [6]

Las células basales se pueden dividir en función de sus características celulares e histológicas en dos poblaciones: las células basales horizontales (HBC en inglés), que están dividiendo lentamente las células de reserva que expresan p63; y células basales globosas (GBC en inglés), que son una población heterogénea de células que consiste en células de reserva, células progenitoras amplificadoras y células precursoras inmediatas. [7]

Células en cepillo[editar]

Una célula en cepillo es una célula columnar portadora de microvellosidades con su superficie basal en contacto con las terminaciones nerviosas aferentes del nervio trigémino (Par craneal V) y está especializada para la transducción de la sensación general.

Glándulas olfativas o de Bowman[editar]

Glándulas de Bowman (asteriscos amarillos), debajo de la basal (línea discontinua blanca).

Son glándulas secretoras serosas tubuloalveolares que se encuentran en la lámina propia de la mucosa olfatoria. Estas glándulas entregan una secreción proteica a través de los conductos a la superficie de la mucosa. El papel de las secreciones es atrapar y disolver sustancias odíferas para las neuronas bipolares. El flujo constante de las glándulas olfativas permite que los olores viejos se eliminen constantemente. [2]

Desarrollo[editar]

Un dibujo esquemático de los componentes del epitelio olfativo embrionario. ORN = neurona receptora olfativa, OCE = célula envolvente olfatoria

El epitelio olfativo se deriva de dos estructuras durante el desarrollo embrionario: la placoda olfativa, que durante mucho tiempo se creía que era su único origen; y células de la cresta neural, cuyas contribuciones se han identificado más recientemente a través de estudios de mapeo del destino. [8]

El epitelio olfativo embrionario consta de menos tipos de células que en el adulto, incluidas las células progenitoras apicales y basales, así como las neuronas sensoriales olfativas inmaduras. [8]​ La neurogénesis embrionaria temprana se basa principalmente en las células apicales, mientras que la neurogénesis embrionaria en etapa posterior y la neurogénesis secundaria en adultos se basan en células madre basales. [9]​ Los axones de las neuronas sensoriales olfativas inmaduras, junto con una población mixta de células migratorias, incluidas las células de vaina olfativas inmaduras y las neuronas de la hormona liberadora de gonadotropina, forman una "masa migratoria" que viaja hacia el bulbo olfatorio . Al final de la etapa embrionaria, el epitelio se convierte en un epitelio columnar pseudoestratificado y comienza la neurogénesis secundaria.

Placoda olfativa[editar]

La señalización embrionaria del morfógeno en la placoda olfativa y las células de la cresta neural contribuye a la formación de tejido neurogénico y no neurogénico del epitelio olfativo.

Las placodas son agregaciones transitorias y focales de ectodermo ubicadas en la región de desarrollo de la futura cabeza de los vertebrados, y dan lugar a órganos sensoriales [10]​ Las primeras placodas sensoriales craneales están marcadas por la expresión de Six1, parte de la familia Six de factores de transcripción que regulan la especificación del ectodermo preplacodal . La placoda olfativa se forma como dos engrosamientos de la región no neural del ectodermo embrionario. [11]​ En ratones, la placoda olfativa se deriva de una porción anterior del tubo neural, aproximadamente 9 -9.5 días en el desarrollo y no mucho después del cierre de la placa neural. [8]​ El desarrollo de la placoda olfativa requiere la presencia de tejido mesenquimatoso derivado de la cresta neural subyacente.[12]​ La especificación del tejido de la placoda olfatoria implica señalización de múltiples redes de genes, comenzando con señales de proteínas morfogenéticas óseas (BMP), ácido retinoico (RA) y factor de crecimiento de fibroblastos (FGF), específicamente FGF8. [13]​ La expresión resultante regulada aguas abajo de factores de transcripción, como Pax6, Dlx3, Sox2 y otros, dentro del tejido de la presunta placoda olfativa son cruciales para la subregionalización en el futuro epitelio olfativo y es responsable de la diversidad de células que compondrán el epitelio futuro. [14]

Similar a las otras placodas embrionarias, la placoda olfativa da lugar a estructuras neurales y no neurales, lo que finalmente resulta en la formación del epitelio nasal. [15]​ La especificación del tejido neural versus no neural involucra señales tanto dentro de la placoda olfativa como entre la placoda olfativa y el compartimento mesenquimatoso subyacente. [12]​ La señalización continua por BMP, FGF y RA, los morfógenos que inicialmente indujeron la formación de la placoda, coordinan colectivamente el patrón del tejido de la placoda olfativao en los futuros tipos de células distintas que conformarán el epitelio olfativo. Los tipos de células derivadas de la placoda olfativa incluyen: [16]

  • Neural: neuronas sensoriales olfativas, neuronas secretoras de LHRH y células ganglionares
  • No neuronal: células basales, células de soporte olfativas, células ciliadas, glándulas de Bowman, células de Schwann, glándulas submucosas y células en cepillo.

Sin embargo, existe evidencia significativa de una cresta neural adicional -origen para muchos de estos tipos de células también. [11]

Desarrollo neuronal sensorial olfativo[editar]

Vía olfativa. El epitelio se muestra abajo. (1895)
Las neuronas sensoriales olfativas (OSN), expresan receptores de olor. Los axones de las OSN que expresan los mismos receptores de olor convergen en el mismo glomérulo en el bulbo olfativo, lo que permite la organización de la información olfativa.

El olfato resulta del desarrollo y la interacción adecuados de los dos componentes de la vía olfatoria primaria: el epitelio olfativo y el bulbo olfatorio.[17]​ El epitelio olfativo contiene neuronas sensoriales olfativas, cuyos axones inervan el bulbo olfatorio. Para que las neuronas sensoriales olfativas funcionen correctamente, deben expresar los receptores de olor y las proteínas de transducción adecuadas en los cilios no móviles que se extienden desde la protuberancia dendrítica además de proyectar sus axones hacia el bulbo olfatorio.[18]

Las células del epitelio olfativo, incluidas las neuronas sensoriales olfativas, comienzan a diferenciarse poco después de la inducción de la placoda olfativa . Una vez que las neuronas sensoriales olfativas se diferencian, expresan receptores de olor, que transducen la información del olor del ambiente al sistema nervioso central y ayuda en el desarrollo del mapa del olor. [19]​ Las neuronas sensoriales olfativas diferenciadas extienden los axones pioneros, que siguen las señales de guía liberadas por el mesénquima subyacente, así como otras señales quimiotróficas liberadas por el telencéfalo.[9]​ A medida que avanza el desarrollo de la vía olfatoria, más axones inervan el bulbo olfatorio, que se desarrolla a partir de la región más rostral del telencéfalo. La organización y el procesamiento posterior de la información del olor son posibles debido a la convergencia de los axones de las neuronas sensoriales olfativas que expresan los mismos receptores de olor en el mismo glomérulo en el bulbo olfatorio.[20]

Recambio de epitelio olfativo[editar]

Las células del epitelio nasal desde el nacimiento están expuestas a sufrir daños, por estar directamente expuestas a contaminantes transportados por el aire y por ello suelen tener una vida útil corta.[21]
La renovación continua de las neuronas olfativas y su reposición después del daño, es crítica para mantener la integridad funcional del epitelio olfativo. El neuroepitelio olfativo presenta un reemplazo constante de sus células, cuyas neuronas olfatorias poseen un rango de vida de entre 30-120 días.[22]
El epitelio olfativo contiene dos poblaciones de células madre y progenitoras que mantienen y reconstituyen este tejido durante la vida.[23]
Las células basales horizontales (HBC en inglés), son las células que se dividen lentamente. Las HBC son una población de células madre de reserva que aparecen tarde en el desarrollo y se activan luego de un daño epitelial severo, para reconstitir el epitelio.[24]

Significación clínica[editar]

El epitelio olfativo puede dañarse por inhalación de humos tóxicos, lesiones físicas en el interior de la nariz y posiblemente por el uso de algunos aerosoles nasales. Debido a su capacidad regenerativa, el daño al epitelio olfativo puede ser temporal, pero en casos extremos, la lesión puede ser permanente y provocar anosmia.

Imágenes adicionales[editar]

Complejo de células del epitelio olfativo.

A, Células de sostén (en verde). B, Neuronas en rojo. C, Superposición con núcleos celulares en azul.


Referencias[editar]

  1. Moran, David T.; Rowley Jc, 3rd; Jafek, BW; Lovell, MA (1982), «The fine structure of the olfactory mucosa in man», Journal of Neurocytology 11 (5): 721-746, PMID 7143026, doi:10.1007/BF01153516 .
  2. a b c Ross M.H., (2007). «Cavidades nasales». Histologia: Texto y Atlas (5a. edición). pp. 686-687. 
  3. «Dendritic knob». yeast genome.org. Consultado el 28 de julio de 2019. 
  4. Barrett K.E.; Barman S.M.; Boitano S.; Brooks H.L. «cap11:Olfato y gusto». Ganong. Fisiología médica (25 edición). Consultado el 28 de junio de 2020. 
  5. Goss, Garrett M.; Chaudhari, Nirupa; Hare, Joshua M.; Nwojo, Raphael; Seidler, Barbara; Saur, Dieter; Goldstein, Bradley J. (1 de marzo de 2016). «Differentiation potential of individual olfactory c-Kit+ progenitors determined via multicolor lineage tracing». Developmental Neurobiology 76 (3): 241-251. ISSN 1932-846X. PMC 4662645. PMID 26016700. doi:10.1002/dneu.22310. 
  6. Purves, Dale; Augustine, George J.; Fitzpatrick, David; Katz, Lawrence C.; LaMantia, Anthony-Samuel; McNamara, James O.; Williams, S. Mark (1 de enero de 2001). The Olfactory Epithelium and Olfactory Receptor Neurons (en inglés). 
  7. Schwob, James E.; Jang, Woochan; Holbrook, Eric H.; Lin, Brian; Herrick, Daniel B.; Peterson, Jesse N.; Hewitt Coleman, Julie (1 de marzo de 2017). «Stem and progenitor cells of the mammalian olfactory epithelium: Taking poietic license». Journal of Comparative Neurology (en inglés) 525 (4): 1034-1054. ISSN 1096-9861. PMC 5805156. PMID 27560601. doi:10.1002/cne.24105. 
  8. a b c Suzuki, Jun; Osumi, Noriko (1 de enero de 2015). Neural crest and placode contributions to olfactory development 111. pp. 351-374. ISBN 9780124077591. ISSN 1557-8933. doi:10.1016/bs.ctdb.2014.11.010. 
  9. a b Treloar, Helen B.; Miller, Alexandra M.; Ray, Arundhati; Greer, Charles A. (1 de enero de 2010). Menini, Anna, ed. The Neurobiology of Olfaction. Frontiers in Neuroscience. Boca Raton (FL): CRC Press/Taylor & Francis. ISBN 9781420071979. 
  10. Whitlock, Kathleen E. (1 de enero de 2004). «A new model for olfactory placode development». Brain, Behavior and Evolution 64 (3): 126-140. ISSN 0006-8977. PMID 15353905. doi:10.1159/000079742. 
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  16. Farbman, A. I. (1 de febrero de 1994). «Developmental biology of olfactory sensory neurons». Seminars in Cell Biology 5 (1): 3-10. ISSN 1043-4682. PMID 8186394. doi:10.1006/scel.1994.1002. 
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Enlaces externos[editar]