1 Biofísica General y Celular Seminario Nº 5. 2 Tipos de epitelios (según su función) Protección (cobertura) Absorción Secreción.

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1 1 Biofísica General y Celular Seminario Nº 5

2 2 Tipos de epitelios (según su función) Protección (cobertura) Absorción Secreción

3 3 Transporte de iones en epitelios Típica secreción (colon) Típica absorción (yeyuno) Na + Cl - = Flujo neto

4 4 GLÁNDULAS SALIVALES COMPOSICION: H 2 O IONES: Na +, K +, Cl -, HCO 3 -, etc. PROTEINAS: mucina, ptialina,  -amilasa, etc. Parótida Submandibular Sublingual Conducto secretor Células acinares Saliva 2º Saliva 1º SALIVA

5 5 Funciones de la Saliva  Lubricación de la comida (mucina y estaterinas)  Facilitación del habla (mucina y estaterinas)  Digestión (ptialina y  -amilasa)  Acción antimicrobiana (lisozima, peroxidasa, inmunoglobulinas)  Regulación del pH (anhidrasa carbónica) En la placa bacteriana, la producción de ácidos es la secuela natural del catabolismo de carbohidratos por las bacterias. La saliva posee capacidad buffer que evita la excesiva acidificación del medio bucal. ¿De qué manera se lleva a cabo la regulación del pH?

6 6 La capacidad buffer de la saliva está dada principalmente por : CO 3 H 2 /CO 3 H - y HPO 4 2- /H 2 PO 4 - El CO 2 atraviesa la membrana basolateral por difusión simple y en el compartimiento intracelular la anhidrasa carbónica cataliza la siguiente reacción: CO 2 + H 2 O CO 3 H - + H + En las células del conducto se excreta K CO 3 H a través de la membrana apical, permitiendo la regulación del pH salival. En las células acinares no se identificaron transportadores de CO 3 H - en la membrana apical, pero se sospecha su presencia.

7 7 Secreción de bicarbonato

8 8 Alteraciones en la secreción y composición de la saliva. Sequedad bucal (xerostomía) Aumento de la secreción salival (sialorrea) A) Por desbalance SNS/SNP Caries dentales Infecciones en la mucosa bucal B) Por defectos en la actividad antimicrobiana C) Por destrucción de glándulas salivales (radiaciones, cirugía)

9 9 Mecanismos de transporte identificados en la célula acinar Cl - = ~35 mM Na + =10 mM K + = 140 mM HCO 3 - =10 mM Ca 2+ = <10 -4 mM PO 3 H 2-, SO 4 2-, proteinatos Na + H2OH2O Membrana basolateral Membrana apical H2OH2O AQP Cl - CFTR Cl - Na + K+K+ 2Cl - Cl - HCO 3 - K+K+ Na + H+H+ K+K+ Región intersticial Región luminal Ach Cl - = 115 mM Na + = 145 mM K + = 4 mM Ca2+ = 2 mM HCO3- = 25 mM SALIVA

10 10 Tabla 1. Distribución de los principales iones en el medio intracelular, intersticial y en plasma. Intracelular (mM) Intersticial (mM) Plasma (mM) Cationes Na + K + Ca 2+ Mg 2+ Aniones HCO 3 - Cl - HPO 3 2- SO 4 2- Ácidos grasos Proteinatos 10 140 <10 -4 27 10 ~35 60 10 - 35 145 4 2 25 115 2 1 8 1 142 5 3 24 103 2 1 6 16

11 11 CANALOPATIAS Son enfermedades hereditarias que están asociadas a mutaciones en genes que codifican para canales o moduladores de canales iónicos. Todas las células requieren de los canales iónicos para su funcionamiento (cambios en la permeabilidad). Los defectos en estas proteínas tienen un impacto fisiológico importante.

12 12 Causa: Mutaciones en el gen que codifica para el canal de Cl - CFTR (Cystic Fibrosis Transmembrane Regulator). Fibrosis Quística

13 13 Fibrosis Quística  Se identificaron más de 1000 mutaciones diferentes del canal en pacientes con Fibrosis Quística (FQ).  Pacientes con FQ tienen un transporte defectuoso de Cl - y de otros iones que afectan las funciones exócrinas de diferentes órganos como el páncreas, intestino, pulmón, árbol biliar y glándulas sudoríparas.  Alta prevalencia en la población caucásica (1:2500 nacimientos vivos).

14 14 Fibrosis quística (enfermedad autosómica recesiva)

15 15

16 16 Es una enfermedad sistémica autoinmune (de origen hasta ahora desconocido), que se caracteriza por afectar a las glándulas exocrinas y por producir síntomas de sequedad de las mucosas del organismo (xerostomia y queratoconjuntivitis sicca). El síndrome primario es fundamentalmente glandular, mientras que el SS conocido como secundario esta asociado a enfermedades como la artritis reumatoidea, el lupus eritematoso, y la esclerosis múltiple. Síndrome de Sjögren (SS) Las glándulas involucradas son las encargadas de producir los líquidos que hidratan, lubrican y suavizan, como la saliva, las lágrimas, las secreciones mucosas de la laringe, la tráquea y las secreciones vaginales. La enfermedad se inicia por invasión de células del sistema inmune. Se observa una alteración en la apoptosis de las células del tejido glandular. La alteración en la apoptosis se refleja en una disminución en la producción de saliva

17 17 Sin embargo, el nivel de disfunción salival no condice con la magnitud del grado de destrucción de la glándula, por ello se ha propuesto que un defecto funcional en las glándulas salivales y lacrimales, sería el causante de los síntomas “sicca”.. Recientes estudios indicarían que la aparición de este síndrome estaría asociada con la ausencia o disminución de la expresión de Acuaporina-5

18 18 Tabla 2. Características principales de las 11 acuaporinas conocidas

19 19 Canalopatías Epiteliales

20 20 BIBLIOGRAFIA Cell physiology. Sperelakis (Academic Press). Biología molecular de la célula. Alberts B. (Garland Science). Bioquímica. Lehninger (Freeman). Biofísica y Fisiología celular. Latorre R. (Universidad de Sevilla). Fisiología Humana. Cingolani H., Houssay A, y cols. (El Ateneo) Melvin J y col. Regulation of fluid and electrolyte secretion in salivary gland acinar cells. Annu. Rev. Physiol. 67:445–69, 2005. Melvin J. Chloride channels and salivary gland function. Crit Rev Oral Biol Med 10: 199- 209, 1999. Ferguson D. The flow rate and composition of human labial gland saliva. Arch. Oral Biol 44: S 11-S 14, 1999. Jonsson D and Koller MM. Sjögren’s syndrome. Eur J Oral Sci; 113: 101–113, 2005. Hug MJ y cols. CFTR and bicarbonate secretion to epithelial cells. News Physiol Sci 18: 3842, 2003. Hübner A y Jentsch T. Channelopathies of transepithelial transport and vesicular function. Advances in Genetics, 63: 113-152, 2008