Telocitos

Los telocitos son un tipo de células intersticiales ( estromales ) con prolongaciones muy largas (de decenas a cientos de micrómetros) y muy delgadas (en su mayoría por debajo del poder de resolución de la microscopía óptica ) llamadas telópodos. ^{[ 1 ]}

El grupo del profesor Laurențiu M. Popescu de Bucarest , Rumania, describió un nuevo tipo de célula . Popescu acuñó los términos telocitos (TC) para estas células y telópodos (Tp) ^{[ 2 ]} para sus prolongaciones extremadamente largas pero delgadas ^{[ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]} con el fin de evitar confusiones con otras células intersticiales (estromales) (por ejemplo, fibroblastos (FB), células similares a fibroblastos, miofibroblastos , células mesenquimales ). Los telópodos presentan una alternancia de segmentos delgados, podómeros (con un calibre generalmente inferior a 200  nm, por debajo del poder de resolución de la microscopía óptica) y segmentos dilatados, podoms , que albergan mitocondrias , retículo endoplasmático (rugoso) y caveolas , las llamadas " unidades de captación/liberación de Ca2 ⁺ " . El concepto de TC fue rápidamente adoptado también por otros laboratorios. ^{[ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ] [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ] [ 17 ] [ 18 ] [ 19 ]}

El intersticio ( estroma ) se considera, en la mayoría de los casos, un "mecanismo" de conexión para las estructuras específicas de un órgano. Generalmente, se percibe que las células intersticiales son principalmente (o incluso exclusivamente) fibroblastos. Sin embargo, los fibroblastos tienen la función de generar la matriz del tejido conectivo , específicamente, colágeno . La distinción entre las células TC y los fibroblastos es evidente, ya que tienen una ultraestructura y un fenotipo diferentes . Por lo tanto, sus funciones deberían ser mayoritariamente diferentes: las células TC se encargan de la señalización intercelular (conexiones), mientras que los fibroblastos sintetizan colágeno. En otras palabras, las células TC tienen una orientación más funcional, mientras que los fibroblastos tienen una orientación más estructural, siendo responsables de la fibrosis .

Hay algunas características ultraestructurales claras que diferencian los telocitos de los fibroblastos. Por ejemplo, el aspecto general de los TC es el de un cuerpo celular pequeño de forma ovalada ( piriforme /fusiforme/triangular/ estrellada ), que contiene un núcleo rodeado por una pequeña cantidad de citoplasma . De todos modos, la forma del cuerpo celular depende del número de Tp. Las dimensiones promedio del cuerpo celular de los TC son, según las mediciones en imágenes de microscopía electrónica, 9,3  μm ± 3,2  μm (mín. 6,3  μm; máx. 16,4  μm). El núcleo del fibroblasto es típicamente eucromático , pero el núcleo de los TC es mayoritariamente heterocromático . Las mitocondrias representan solo el 2% del volumen del cuerpo celular y el complejo de Golgi es pequeño en los TC. El complejo de Golgi de los fibroblastos es prominente y el retículo endoplasmático rugoso está muy bien desarrollado (generalmente 5-12%) del volumen celular.

Dado que los telópodos son característicos de los telocitos , estas son sus principales características:

1. Número : 1–5 (frecuentemente solo se observan 2–3 telópodos en una sola sección, dependiendo del sitio y el ángulo de la sección, ya que sus convoluciones 3D impiden que se observen en toda su longitud en una sección 2D muy delgada);
2. Longitud : decenas – hasta cientos de μm, según se mide en imágenes de EM (por ejemplo, Figs. 2-10). Sin embargo, en condiciones favorables en cultivos celulares, su longitud completa puede capturarse en varias imágenes sucesivas (Fig. 1);
3. Espesor : calibre irregular, mayormente inferior a 0,2 μm (por debajo del poder de resolución de la microscopía óptica), visible bajo microscopía electrónica ;
4. Aspecto moniliforme : podomas y podómeros; calibre promedio de los podómeros: 0,1  μm ± 0,05  μm, mín. = 0,003  μm; máx. = 0,24  μm; Los podomas albergan: mitocondrias, retículo endoplasmático (rugoso), caveolas, un trío llamado 'unidades de captación/liberación de Ca ²⁺ '.
5. Ramificación , con un patrón dicotómico;
6. Organización en un sistema laberíntico , que forma una red tridimensional anclada por uniones hetero- y homocelulares.

Aquí se muestra evidencia visual (microscopía electrónica, tomografía electrónica , microscopía de contraste de fase ) de la existencia de telocitos (TC) en muchos órganos de humanos y roedores. Se encontraron TC y Tp, así como podomas y podómeros en:

• órganos cavitarios:
• corazón ( endocardio , miocardio y pericardio );
• estómago e intestino , con mesenterio ;
• vesícula biliar ;
• útero y trompa de Falopio ; ^{[ 20 ] [ 21 ]}
• órganos no cavitarios:
• pulmones y pleura; ^{[ 8 ] [ 22 ] [ 23 ]}
• páncreas ( glándula exocrina ); ^{[ 24 ]}
• glándula mamaria ;
• placenta ; ^{[ 3 ]}
• riñones ; ^{[ 25 ] [ 26 ]}

Evidencia reciente muestra la participación de TC en patología . ^{[ 27 ]} Los TC se ubican estratégicamente entre vasos sanguíneos ( capilares ), terminaciones nerviosas y poblaciones celulares residentes específicas de un órgano determinado. Los TC se establecen a través de uniones homo- y heterocelulares Tp y liberan vesículas y exosomas desprendidos .

Las TC y las SC (células madre) forman un tándem (debido a uniones intercelulares específicas) dentro de los llamados nichos de SC , al menos en el corazón ^{[ 28 ]} y los pulmones. Por lo tanto, las TC podrían ser actores clave en la regeneración y reparación de algunos órganos. El tándem TC-SC podría ser una mejor opción para la terapia que las SC solas. Estudios publicados sugieren que las TC cardíacas podrían considerarse una fuente celular potencial para uso terapéutico para mejorar la reparación y la función cardíaca después de un infarto de miocardio, ya sea solas o en tándem con SC. ^{[ 29 ]} Datos recientes muestran que las TC son completamente diferentes de los FB, utilizando un enfoque de proteómica cuantitativa, lo que sugiere que las TC podrían desempeñar funciones específicas en la detección mecánica y la tarea de conversión mecanoquímica, la homeostasis tisular y la remodelación/renovación. ^{[ 23 ]}

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  Figura 9. Estroma de la glándula mamaria humana: TEM; aumento original 9100x. A: Linfocito estableciendo una sinapsis de contacto múltiple (MS) con una célula TC. El rectángulo azul muestra la región sináptica de "beso y fuga". Las membranas sinápticas aparecen trazadas en B (violeta - TC, naranja - linfocito). Las distancias entre las membranas se muestran en C. Nótese (asterisco) una peculiar conformación del RE que conecta las mitocondrias con la superficie celular, lo que sugiere un posible papel en la homeostasis sináptica del Ca²⁺ ^. Reproducido con permiso de [22].
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  Figura 10. Micrografía electrónica de barrido del miocardio ventricular izquierdo de un mono. Un túbulo T típico se localiza a través de los cardiomiocitos, en estrecho contacto con los capilares sanguíneos. Nótese la estriación de los cardiomiocitos y las aberturas de los túbulos T.
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  Figura 11. Micrografía electrónica coloreada digitalmente del endocardio ventricular de ratón (burdeos). Los telocitos (TC, azul) forman una red intersticial en el corazón. Los telocitos subendocárdicos (TC1 ₎ envían Tp entre los cardiomiocitos (CM) y se comunican con los telocitos (TC2) _. Cap, capilar sanguíneo. Barra de escala: 5  μm. Reproducido con permiso de [4].
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  Figura 12. Esta tomografía electrónica (sección gruesa de aproximadamente 300  nm) muestra nanoestructuras que conectan el TC y los cardiomiocitos en el corazón de un ratón adulto. Las estructuras de conexión (rodeadas con un círculo) tienen entre 10 y 15  nm e indican una interacción molecular entre el Tp de un TC y los dos cardiomiocitos adyacentes. El segmento dilatado del Tp involucrado en la conexión heterocelular (podom) contiene una mitocondria (m).
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  Figura 13. Microscopía óptica de alta resolución en una sección semifina teñida con azul de toluidina (  ultramicrótomo de ~1 μm de espesor).
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  Figura 14. Las micrografías electrónicas ilustran la relación de las células TC (azul) con los progenitores de cardiomiocitos (CMP, marrón). Las Tp discurren paralelas al eje principal de los CMP y parecen determinar su dirección de desarrollo.
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  Figura 15. Pulmón de ratón. Bronquiolo terminal. Al menos 4 TC con sus extensos Tp son visibles entre el epitelio y una arteriola (SMC - células de músculo liso). Nótese la llamativa red laberíntica formada por Tp. En la parte superior se observa una mitosis (profase) evidente (círculo naranja). Además, una presunta célula madre (SC, óvalo verde) está en estrecho contacto con prolongaciones de telocitos, estableciendo una unión heterocelular, visible solo a mayor aumento). El tándem TC-SC forma, presumiblemente, un nicho TC-SC. En la parte inferior, un macrófago (MF) hace una sinapsis estromal con Tp.
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  Figura 16. Músculo esquelético estriado de rata (diafragma). Se muestra un TC típico (azul) con dos Tp convolutos, mediante microscopía electrónica de transmisión. Nótese que hay dos vesículas desprendidas (sv, violeta). m-mitocondria, Ly-linfocito. Los asteriscos indican, presumiblemente, dos exosomas vacíos, que probablemente liberaron su contenido vesicular. BV-vaso sanguíneo pequeño.
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  Figura 17. Yeyuno de rata. Secciones semifinas de Epon teñidas con azul de toluidina de la mucosa del yeyuno que muestran la base de las glándulas de Lieberkühn en sección transversal y un telocito (estrella roja) que rodea una de las glándulas. Nótese el cuerpo fusiforme del que parten dos telópodos, uno de los cuales mide al menos 50  μm en el plano de la sección.
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  Figura 18. Mucosa muscular del yeyuno de rata. La fotografía es una micrografía digital con mejora de color de una imagen de microscopía electrónica de transmisión en blanco y negro.  Se observa un telópodo azul de 14,2 μm en el plano de sección alrededor de una terminación nerviosa (verde) entre células de músculo liso (marrón).
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  Figura 19. Mucosa del yeyuno de rata. A. Esta imagen de microscopio electrónico revela un telópodo (azul) en la región profunda de la lámina propia, cerca de la muscularis mucosa (marrón) y en la proximidad de una terminación nerviosa (verde). Nótese la alternancia de podoma y podómero. B. Recuadro que muestra los detalles de los orgánulos del podómero (filamentos intermedios y ribosomas libres) y del podoma (mitocondria y cisternas del retículo endoplasmático). C. Imagen de alta resolución que ilustra en detalle múltiples mitocondrias, cisternas del retículo endoplasmático y caveolas (flecha).
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  Figura 20. Yeyuno de rata. A. Fotomicrografía de una célula intersticial de Cajal (violeta) en la muscular externa. Nótese el gran cuerpo celular que extiende una conexión delgada y relativamente corta hacia las terminaciones nerviosas (verde). B. Imagen TEM coloreada digitalmente que muestra un fibroblasto (granate) y un telocito (azul) en la lámina propia. C. Micrografía electrónica de transmisión (TEM) coloreada de una sección tangencial a través de una célula fibroblástica. Se puede ver la estructura interna, incluido el retículo endoplasmático rugoso dilatado (azul), responsable de la síntesis de colágeno. En azul un telópodo subyacente al epitelio intestinal.
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  Figura 21. Mucosa del yeyuno de rata. Un telópodo de telocitos (azul) participa en diferentes tipos de sinapsis con una célula plasmática: se observan dos sinapsis simples (PS) y una sinapsis de contacto múltiple (MS).
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  Figura 22. Yeyuno de rata. AE. Reconstrucción de imagen 3D a partir de 5 secciones seriadas de telocitos (azul) en la lámina propia: telópodos que se ramifican en un patrón 3D. El núcleo del telocito está coloreado en violeta. FJ. Renderizado volumétrico asistido por computadora y vistas estereoscópicas de diferentes ángulos de un telocito (azul) que rodea una fibra nerviosa (verde) en la muscularis mucosa (rojo oscuro).
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  Figura 23. Reconstrucción 3D de un telocito con sus largos telópodos.
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  Figura 24. Un podom es una porción dilatada de un telópodo. Nótese el retículo endoplasmático en amarillo y las mitocondrias en rojo.
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  Figura 25. Representación en color de telópodos convolutos (azul) y una vesícula de desprendimiento (magenta).
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  Figura 26. Vesículas de desprendimiento (magenta) emergieron de los telópodos (azul) y se dirigen hacia una célula madre (gris).

• Lista de tipos de células humanas derivadas de las capas germinales
• Célula intersticial de Cajal , una célula similar y potencialmente equivalente.