Generalidades del Músculo Liso

Generalidades del Músculo Liso

• El músculo liso es responsable de funciones involuntarias, como la motilidad gastrointestinal, contracciones uterinas, regulación del diámetro pupilar y el flujo sanguíneo.
• La mayoría de las funciones del músculo liso están controladas por el sistema nervioso autónomo, con predominio simpático o parasimpático según el tejido.
• A diferencia del músculo esquelético y cardíaco, el músculo liso carece de estriaciones visibles y utiliza calmodulina en lugar de troponina para la fijación de calcio.
• En lugar de líneas Z, presenta cuerpos densos unidos a la membrana celular y filamentos de actina, con un retículo menos extenso y menos mitocondrias, dependiendo de la glucólisis para energía.

Tipos de Músculo Liso

• Se distinguen dos tipos: unitario (visceral) y multiunitario, con diferencias en estructura y función.

Características del Músculo Liso Unitario

• Ubicación: uréter, intestino, útero, mayoría de vasos sanguíneos.
• Inervación: múltiples contactos nerviosos a través de varicosidades.
• Histología: forma paquetes de fibras.
• Gap Junctions: presentes entre células para facilitar la transmisión eléctrica.
• Función sincitial: funciona como sincitio, activándose eléctricamente en conjunto.
• Respuesta a neurotransmisores/hormonas: sí.
• Actividad eléctrica espontánea: marcapaso, onda lenta.
• Tipo de potencial de acción: espiga (50-100ms) o meseta (uréter, vejiga, útero, 200-400ms).
• Tipo de contracción: diseminada a lo largo del músculo.

Características del Músculo Liso Multiunitario

• Ubicación: iris, músculo piloerector, paredes de algunos vasos sanguíneos, conducto deferente.
• Inervación: cada fibra es inervada por una fibra nerviosa.
• Histología: unidades individuales.
• Gap Junctions: ausentes.
• Función sincitial: no funciona como sincitio, cada fibra se contrae independientemente.
• Respuesta a neurotransmisores/hormonas: sí.
• Actividad eléctrica espontánea: no presenta.
• Tipo de potencial de acción: espiga (no en todos).
• Tipo de contracción: fina, localizada y aislada.

Características Electrofisiologicas

• El músculo liso muestra características electrofisiológicas especiales que inciden en su función.
• Puede desarrollar un potencial de acción tipo espiga con despolarización mediante canales de calcio voltaje dependientes tipo L y repolarización por inactivación de estos canales y activación de canales de potasio voltaje dependientes
• La duración del potencial de acción en espiga es de 50 a 100 mseg debido a la activación e inactivación más lenta de los canales de calcio voltaje dependientes en comparación con los canales de sodio.
• En el músculo liso unitario del uréter, vejiga y útero, se desarrolla el potencial de acción tipo meseta, que permite una mayor entrada de calcio y una contracción sostenida
• La actividad eléctrica espontánea (potencial de marcapaso u onda lenta) diferencia el músculo liso unitario del esquelético
• El potencial de marcapaso depende de la activación espontánea de canales de calcio voltaje dependientes y la disminución de la activación de canales de potasio, hipopolarizando la célula hasta alcanzar el potencial umbral
• El músculo liso gastrointestinal muestra ondas lentas debido a las células intersticiales de Cajal que oscilan el potencial de estado estacionario (-65mV a -20mV) con cierta frecuencia dependiendo del sitio del tubo digestivo
• La hiperpolarización es la responsabilidad de canales de calcio voltaje dependientes y la fase de hiperpolarización es debido a canales de potasio activados por calcio.

Fuentes de Calcio

• En el músculo liso, el aumento de calcio intracelular es esencial para la contracción, con tres fuentes principales distintas al retículo sarcoplásmico del músculo esquelético.

Canales de Calcio Voltaje Dependientes

• La membrana del músculo liso tiene invaginaciones superficiales (caveolas) con canales de calcio voltaje dependientes tipo L (Cav1.2), que se activan durante la despolarización, permitiendo la entrada de calcio
• A través de estos canales se activa directamente la isoforma del receptor de rianodina (RYR2),promoviendo la liberación de más calcio desde el retículo, lo que causa un aumento la concentración de calcio intracelular.
• El mecanismo de acoplamiento excitación-contracción se conoce como liberación de calcio inducida por calcio

Depósitos Intracelulares de Calcio (Retículo)

• La salida de calcio del retículo depende de neurotransmisores u hormonas que activan el sistema de Proteina Gq presente en la membrana celular de la célula muscular lisa
• La activación de esta proteína acoplada a la fosfolipasa C produce PIP2 y IP3, liberando calcio en la membrana del retículo al activar receptores de IP3.

Canales de Calcio Operados por Depósitos de Almacenamiento (SOC)

• Este canal funciona como mediador de la entrada del calcio
• Se encuentran en la membrana celular de los mastocitos, linfocitos y en las células musculares lisas.
• Constan de los canales ORAI y sus proteinas asociadas STIM
• Las proteínas asociadas STIM se agregan y promueven la entrada de calcio extracelular y el ingreso de calcio al citoplasma promueve la activación de la proteína SERCA que introduce de forma activa el calcio dentro del reticulo.

Mecanismos de la Contracción y Relajación

• La entrada de calcio a través de canales de voltaje dependientes y la salida de calcio del retículo promueven la contracción de la célula muscular lisa.
• Adicionalmente en la membrana del músculo liso se encuentran los canales de K activados por calcio BKca que participan en la repolarización.
• La hiperpolarización de la membrana mediada por la apertura de estos canales protege al músculo liso de una sobre excitación y contracción excesiva.
• La contracción del músculo liso ocurre de la siguiente manera:
  • Unión de cuatro iones de calcio a la proteína fijadora de calcio calmodulina (CaM)
  • El complejo Ca**-CaM activa a la enzima cinasa de la cadena ligera de miosina (MLCK)
  • La enzima (MLCK) activa tiene dos efectos: fosforila a la cadena ligera del cuello de la miosina lo que causa un cambio conformacional de la cabeza de miosina (aumenta el angulo entre el cuello y la cabeza de miosina) y aumenta la actividad ATPasa de la cabeza de miosina.
  • El complejo Ca**-CaM ocasiona adicionalmente en el músculo liso una disminución de la inhibición tónica sobre la actividad ATPasa de la miosina.
  • Al aumentar la actividad ATPasa de la miosina se favorece la unión de la miosina a la actina.
  • La unión de la miosina y la actina forman los puentes cruzados e inician la contracción muscular.
  • En el músculo liso la frecuencia de formación de los ciclos de puentes cruzados es menor lo que prolonga la contracción y consume menos ATP.
  • El proceso de relajación en el músculo liso comienza tan pronto se desfosforila la cadena ligera de la miosina y se recaptura el calcio en el retículo. La desfosforilación está controlada por la enzima fosfatasa de la cadena ligera.

Neurotransmisores y sus Mecanismos de Acción en el Músculo Liso

• Los efectos de la acetilcolina y noradrenalina en el músculo liso visceral demuestran dos de sus características más importantes:
  • Su actividad espontánea en ausencia de actividad nerviosa. La función de la inervación en el músculo liso no es iniciar la contracción sino modificarla ó modularla.
  • Su respuesta a los neurotransmisores liberados por fibras nerviosas y a sustancias hormonales que llegan por la circulación sanguínea.
  • En el ser humano, el músculo liso visceral posee una doble inervación autónomica:
    • Recibe fibras postganglionares del parasimpático que liberan acetilcolina que la mayoría de las veces contraen el músculo.
    • Fibras post ganglionares del simpático que liberan noradrenalina que tiene una acción opuesta relajando el músculo.
    • Sin embargo, en algunos órganos la estimulación noradrenérgica aumenta la actividad del músculo liso mientras que la estimulación colinérgica la disminuye.
• En el cuadro 6.2 se detallan los neurotransmisores que tienen efecto sobre el músculo liso de vísceras y/o vasos sanguíneos.