Atrapar el tejido conectivo

El tejido conectivo Catch ^{[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]} (también llamado tejido colagenoso mutable ) es un tipo de tejido conectivo que se encuentra en los equinodermos (como las estrellas de mar y los pepinos de mar ) que puede cambiar sus propiedades mecánicas en unos pocos segundos o minutos a través del control nervioso en lugar de por medios musculares.

El tejido conectivo, que incluye la dermis , los tendones y los ligamentos , es uno de los cuatro tejidos principales de los animales . El tejido conectivo habitual no cambia su rigidez, salvo durante el lento proceso de envejecimiento. Sin embargo, el tejido conectivo Catch muestra cambios de rigidez rápidos, significativos y reversibles en respuesta a la estimulación bajo control nervioso. Este tejido conectivo es específico de los equinodermos, en los que participa en el mantenimiento de la postura y la defensa mecánica con un bajo gasto energético, así como en la fisión corporal y la autotomía . Los cambios de rigidez de este tejido se deben a las variaciones en la rigidez de los materiales extracelulares. La pequeña cantidad de células musculares que a veces se encuentran dispersas en este tejido tiene poca influencia en los mecanismos de cambio de rigidez.

El tejido conectivo de tipo catch se encuentra en todas las clases de equinodermos existentes.

• Lirios de mar y estrellas de plumas : ligamentos que conectan los osículos de los brazos, tallos y cirros.
• Estrella de mar : dermis de la pared corporal; paredes de los pies ambulacrales .
• Estrellas quebradizas : ligamentos intervertebrales; tendones autotomizados de los músculos del brazo.
• Erizos de mar : ligamentos o aparato de sujeción que conecta las espinas con los caparazones de los erizos de mar; ligamentos dentales; "músculos" depresores de la brújula, que en realidad están formados principalmente por tejido conectivo.
• Pepinos de mar : dermis de la pared corporal.

Los primeros equinodermos eran organismos sésiles que se alimentaban de partículas en suspensión transportadas por las corrientes de agua. Su cuerpo estaba cubierto de pequeñas placas esqueléticas imbricadas. La disposición de las placas sugiere que funcionaban como articulaciones deslizantes, lo que permitía a los animales cambiar la forma de su cuerpo: posiblemente podían adoptar una postura extendida para alimentarse y una postura plana para "esconderse". Las placas corporales podrían estar conectadas por tejido conectivo de sujeción que permitía a los primeros equinodermos tales cambios posturales. ^{[ 4 ]}

Las propiedades mecánicas detalladas y sus cambios se han estudiado únicamente en la dermis del pepino de mar. Sus propiedades mecánicas están determinadas por los materiales extracelulares que están formados por fibrillas de colágeno incrustadas en un hidrogel de proteoglicanos. La dermis adopta tres estados mecánicos: blando (S1), estándar (S2) y rígido (S3). ^{[ 5 ]} Los animales sin estimulación adoptan el estado estándar S2. Se han encontrado diferentes mecanismos moleculares de endurecimiento en la transición S1→S2 y en la transición S2→S3. Se han aislado tres proteínas que causan cambios de rigidez de los pepinos de mar. La tensilina causa el cambio S1→S2 aumentando las fuerzas cohesivas entre los colágenos, mientras que el ablandamiento causa el cambio en la dirección inversa; la NSF induce S2→S3. ^{[ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]} Hay puentes cruzados entre las fibrillas de colágeno. El número de puentes aumenta en el orden S1<S2<S3. ^{[ 9 ]}

Los estados mecánicos del tejido conectivo de la concha están bajo control nervioso y, por lo tanto, podemos considerar este tejido como uno de los mecano-efectores controlados neuralmente, como los músculos. Se ha encontrado en las articulaciones de la espina del erizo de mar que la rigidez del tejido conectivo de la concha cambia de manera coordinada con las contracciones musculares. ^{[ 10 ]} Una de las células características que se encuentran en el tejido conectivo de la concha son las células yuxtaligamentarias que contienen gránulos secretores. ^{[ 11 ]} Se supone que estas células contienen proteínas que controlan la rigidez de los materiales extracelulares. Cuando se tiñe con el anticuerpo específico para los nervios de equinodermos, la pared corporal del pepino de mar está provista de finas fibras inmunorreactivas que discurren entre las fibrillas de colágeno. Los experimentos farmacológicos sugirieron la presencia de dos tipos de sistemas colinérgicos: uno es el nicotínico involucrado en el endurecimiento dérmico y el otro es el muscarínico involucrado en el ablandamiento. Los nervios colinérgicos parecen controlar las actividades secretoras de las células yuxtaligamentarias. La presencia del sistema colinérgico se confirmó mediante el neuropéptido esticopina, que inhibe la acción de los sistemas colinérgicos que endurecen la piel. La esticopina es uno de los cuatro nuevos péptidos presentes en la dermis de los pepinos de mar. ^{[ 12 ]} Los otros son el neuropéptido NGIWYamida, que endurece la dermis, y dos holoquininas, que la ablandan. Es posible que los nervios que contienen estos neuropéptidos controlen las actividades secretoras de las células yuxtaligamentales.