La matriz extracelular en mecanorreceptores de vertebrados

Abstract

Los mecanorreceptores son estructuras nerviosas especializadas que se encargan de percibir los estímulos táctiles. Se encuentran distribuidos por todos los tejidos de los vertebrados, en el inicio de las vías aferentes sensitivas. En la piel, los corpúsculos de Meissner y Pacini son mecanorreceptores de adaptación rápida y bajo umbral encargados del tacto ligero y tacto profundo respectivamente. Ambos están formados por un axón rodeado por células de Schwann modificadas, y en el caso de los corpúsculos de Pacini, también por tejido conectivo organizado formando una cápsula. Los complejos célula de Merkel-axón son mecanorreceptores de adaptación lenta y bajo umbral responsables de diferentes sensaciones del tacto fino; están formados por una asociación sinapsis-like entre un axón y una célula de Merkel epitelial que se localiza en la base de la epidermis. Dos de los aspectos menos conocidos sobre los corpúsculos sensitivos cutáneos son, por un lado, la matriz extracelular y, por otro, los cambios en estas estructuras durante el proceso de envejecimiento. La primera parte de la tesis se compone de cuatro publicaciones distintas relacionadas con la matriz extracelular. En la primera se ha investigado el origen endoneural o perineural de los distintos compartimentos de los corpúsculos de Pacini humanos; el principal resultado ha sido la identificación de una lámina intermedia CD34-positiva alrededor del núcleo interno, de origen endoneural. En la segunda se ha analizado la expresión del glicosaminoglicano condroitín sulfato en los corpúsculos sensitivos: mientras que los corpúsculos de Meissner no expresan proteoglicanos de condroitin sulfato, en los corpúsculos de Pacini se expresan asociados a la lámina intermedia endoneural CD34-positiva. En el tercer trabajo se ha estudiado el patrón de expresión de otro glicosaminoglicano, el heparán sulfato: tanto en los corpúsculos de Meissner como en los de Pacini, los proteoglicanos de heparan sulfato están asociados a la membrana basal, la cual es especialmente prominente en las primeras lamelas del núcleo externo de los corpúsculos de Pacini. En el cuarto estudio se ha determinado la expresión de los Pequeños Proteoglicanos Ricos en Leucina (SLRPs) de clase I y clase II, ambas de localización extracelular, en los corpúsculos de Pacini: los proteoglicanos biglicano, decorina, lumicano, osteomodulina y fibromodulina se expresan en el núcleo interno y en el núcleo externo; todos ellos excepto la osteomodulina también están presentes en la cápsula externa; contrariamente, la osteomodulina sí se expresa en la lámina intermedia, donde los demás están ausentes. La segunda parte de la tesis tiene un capítulo metodológico, para determinar datos cuantitativos y cualitativos sobre los mecanorreceptores cutáneos, que se ha utilizado en el estudio del envejecimiento y establece las bases para su utilización para la validación de la biopsia cutánea en el diagnóstico de neuropatías periféricas. En el quinto y último trabajo se ha realizado un análisis de los cambios cualitativos y cuantitativos que aparecen en los corpúsculos de Pacini y de Meissner y en los complejos célula de Merkel-axón como consecuencia del envejecimiento. Además, se ha evaluado la expresión de la mecanoproteína Piezo2 (principal canal iónico implicado en la función mecanorreptora) y la expresión del sistema neurotrófico TrkB-BDNF (responsable del desarrollo y mantenimiento de los mecanorreceptores cutáneos) en sujetos de edad avanzada.