Tejido Cartilaginoso: Características y Tipos

Tejido Conectivo Especializado: Tejido Cartilaginoso

• El tejido cartilaginoso es un tejido conectivo especializado que proporciona soporte y flexibilidad.
• No tiene vasos sanguíneos ni nervios.
• Su matriz extracelular es rica en proteoglucanos y colágeno.
• El tejido cartilaginoso es avascular y compuesto por condrocitos y una matriz extracelular extensa.
• Más del 95% del volumen del cartílago corresponde a la matriz extracelular, que es un elemento funcional.
• Los condrocitos son escasos, pero indispensables para la producción y el mantenimiento de la matriz.
• El condrocito tiene un núcleo excéntrico, abundante RER, un aparato de Golgi y mitocondrias.
• La matriz extracelular es sólida y firme pero algo maleable lo cual proporciona flexibilidad.
• Está compuesta de glucosaminoglucanos y fibras de colágeno tipo II.
• Existe una interacción entre la red de fibrillas de colágeno resistentes a la tensión y la gran cantidad de agregados de proteoglucanos muy hidratados.

Clasificación Del Cartílago

• Se distinguen tres tipos que difieren en cuanto a su aspecto y sus propiedades mecánicas, según las características de su matriz.
• Los tres tipos son cartílago hialino, cartílago elástico y fibrocartílago.

Cartílago Hialino

• Tiene una matriz homogénea y translúcida.
• Se localiza en la nariz, tráquea y extremos articulares.
• La matriz es amorfa homogénea.
• En toda la extensión de la matriz cartilaginosa hay espacios llamados lagunas.
• Dentro de las lagunas se encuentran los condrocitos.
• Proporciona una superficie de baja fricción en las articulaciones sinoviales y distribuye las fuerzas aplicadas al hueso subyacente.
• Contiene colágeno, proteoglucanos (con GAG) y glucoproteínas multiadhesivas (no colágenas).
• Condritín sulfato + queratán sulfato + proteína central = monómero de proteoglucanos.
• El agrecano es el proteoglucano más importante.
• Agrecano + hialuronato = agregados de proteoglucanos.
• Las glucoproteínas multiadhesivas ayudan a las interacciones de los condrocitos y las moléculas de la matriz, como la Ancorina CII o Anexina V.
• Los condrocitos pueden estar solos o en cúmulos llamados grupos isógenos, los cuáles son células que acaban de dividirse.
• Los condrocitos jóvenes son más activos y muestran basofilia citoplasmática, indicando síntesis activa de proteínas y regiones claras del extenso aparato de Golgi.
• Los condrocitos más antiguos son menos activos, tienen un aparato de Golgi reducido y regiones citoplasmáticas claras donde se extrajeron inclusiones lipídicas o depósitos de glucógeno.
• La matriz no se tiñe de manera homogénea, por lo cuál se describen tres regiones: matriz capsular, matriz territorial y matriz interterritorial.
• La Matriz capsular es pericelular en forma de anillo de matriz teñida con mayor intensidad, alrededor del condrocito.
• Tiene fibrillas de colágeno tipo VI y tipo IX.
• La Matriz territorial es más retirada de la proximidad inmediata de los condrocitos, rodeando al grupo isógeno.
• La matriz interterritorial es la región que rodea a la matriz territorial, ocupando el espacio entre los grupos de condrocitos.

Pericondrio

• Tejido conectivo denso irregular que rodea al cartílago hialino.
• Su función es proveer nutrientes al cartílago avascular y contener células progenitoras que pueden diferenciarse en condroblastos.
• El cartílago hialino de las articulaciones no posee pericondrio.
• La parte externa del pericondrio es fibrosa, formada por fibras colágenas, algunos fibroblastos y vasos sanguíneos.
• La parte interna es condrogénica, ya que a partir de ella se forman y diferencian nuevos condrocitos que se incorporan al cartílago y sintetizan matriz extracelular.

Condrocitos y Condroblastos

• Los condroblastos son células inmaduras que sintetizan matriz cartilaginosa.
• Los condrocitos son células maduras que se encuentran en lagunas rodeadas por matriz, manteniendo y remodelando la matriz extracelular.

Cartílago Hialino Articular

• El cartílago hialino articular, que cubre las superficies articulares, carece de pericondrio incluso en la superficie en contacto con el hueso.
• Mide de 2 a 5 mm de espesor.
• Se divide en 4 zonas: superficial, intermedia, profunda y calcificada.
• La zona superficial (tangencial) es resistente a la compresión y cercana a la superficie articular.
• Tiene abundantes condrocitos alargados y aplanados.
• La zona intermedia está debajo de la zona superficial y contiene condrocitos redondos distribuidos al azar dentro de la matriz.
• La zona profunda (radial) tiene condrocitos redondos de tamaño pequeño que se organizan en columnas cortas perpendiculares a la superficie libre del cartílago.
• La zona calcificada se caracteriza por una matriz calcificada con condrocitos pequeños y está separada de la zona profunda; con una línea lisa, ondulada y muy calcificada.
• Es conocida como la marca de marea (unión condroósea).
• Descansa sobre el hueso subcondral.

Condrogénesis

• Es el proceso de formación del cartílago a partir del mesénquima.
• Es fundamental para el desarrollo del esqueleto y las articulaciones.
• Guarda relación con la diferenciación celular especializada en tejidos de sostén (histogénesis).
• Las células involucradas son condroprogenitores (células mesenquimatosas que darán origen a condrocitos), condroblastos (células jóvenes encargadas de la síntesis de la matriz extracelular) y condrocitos (células maduras del cartílago, encargadas del mantenimiento de la matriz).
• La condrogénesis se inicia con la condensación celular mesenquimatosa (nódulo condrogénico).
• En la cabeza, la mayor parte del cartílago se origina en cúmulos de ectomesénquima derivado de células de la cresta neural.
• En la diferenciación celular se da la expresión del factor de transcripción Sox9 y la formación de lagunas cartilaginosas donde se alojan los condrocitos.
• La regulación molecular involucra a Sox9, BMPs (que promueven la condrogénesis), Wnt/β-catenina (que determina el destino celular) y TGF-ẞ (que regula la síntesis de matriz extracelular).

Condrogénesis en el Desarrollo Embrionario

• Condensación mesenquimatosa: Las células migran y se agrupan.
• Diferenciación celular: La expresión de Sox9 inicia la transformación a condrocitos.
• Crecimiento intersticial y aposicional: Formación del cartílago maduro.

Crecimiento del Cartílago

• El crecimiento por aposición forma cartílago nuevo sobre la superficie de un cartílago preexistente.
• Las células nuevas producidas provienen de la capa interna del pericondrio circundante.
• Las células precursoras se asemejan a fibroblastos en forma y función, producen las fibras de colágeno de tipo I en el pericondrio.
• Cuando inicia el crecimiento, las células se diferencian por SOX-9, pierden evaginaciones celulares, el núcleo se redondea, el citoplasma aumenta de tamaño, y se convierten en condroblastos.
• Los condroblastos sintetizan la matriz cartilaginosa (fibras de colágeno tipo II).
• Se produce un aumento de la masa del cartílago y se forman células precursoras para mantener la población celular del pericondrio.
• El crecimiento intersticial ocurre cuando surgen células cartilaginosas nuevas de la división de los condrocitos dentro de sus lagunas.
• Los condrocitos retienen la capacidad de dividirse.
• La placa epifisaria es responsable del crecimiento longitudinal del hueso.
• En la osificación endocondral, el cartílago es sustituido por hueso en desarrollo.
• Las zonas de la placa epifisaria son: zona de reserva, proliferación, hipertrofia y osificación.

Reparación del Cartílago Hialino

• Tiene una capacidad limitada para repararse, debido a la avascularidad, inmovilidad de condrocitos y capacidad limitada de los condrocitos maduros para proliferar, especialmente cuando hay lesión.
• Cierto grado de reparación es posible si el defecto comprende el pericondrio, por la actividad de las células progenitoras pluripotenciales del pericondrio.
• A nivel molecular, la reparación involucra un equilibrio entre el depósito de colágeno tipo 1 y la restauración mediada por la expresión de colágenos específicos del cartílago.
• En adultos, es común que se formen vasos sanguíneos en el lugar de la herida, lo que estimula la formación de tejido óseo.
• Los tratamientos incluyen injertos pericondrales, trasplante celular autólogo, inserción de matrices artificiales y administración de factores de crecimiento.

Calcificación Del Cartílago

• El cartílago hialino es propenso a calcificarse.
• Cristales de fosfato de calcio se depositan en la matriz cartilaginosa.
• El cartílago calcificado es reemplazado por hueso.

Aplicaciones Clínicas

• Terapia con células madre: Uso de condrocitos autólogos en regeneración.
• Ingeniería de tejidos: Biomateriales para regeneración cartilaginosa.
• Uso de biomoléculas: Factores de crecimiento en terapias regenerativas.

Cartílago Elástico

• Se distingue por la presencia de elastina en la matriz cartilaginosa.
• Tiene una densa red de fibras elásticas, ramificadas y unidas entre sí.
• Posee láminas interconectadas de material elástico.
• Otorga propiedades elásticas al tejido cartilaginoso, así como distensibilidad y maleabilidad observadas en el hialino.
• Se localiza en el pabellón auricular y la epiglotis.

Fibrocartílago

• Combina características del cartílago hialino y tejido conectivo denso.
• Los condrocitos se encuentran solos, en hileras o formando grupos isogénicos.
• Muestra un aspecto similar a los condrocitos del hialino, pero con mucho menos material de matriz.
• No tiene pericondrio.
• Los condrocitos tienen núcleos redondeados y están rodeados de una pequeña cantidad de matriz amorfa.
• Se observan regiones fibrosas con fibroblastos con núcleos aplanados.
• Se localiza en los discos intervertebrales y la sínfisis púbica.
• Los meniscos de la articulación de la rodilla contienen solo una pequeña cantidad de colágeno tipo II.
• El disco intervertebral contiene cantidades iguales de fibrillas de colágeno tipo I y II.
• La matriz extracelular del fibrocartílago contiene más versicano (un monómero de proteoglucano secretado por los fibroblastos) que agrecano (generado por los condrocitos).
• La degeneración del disco intervertebral se relaciona con la degradación proteolítica de los agregados de proteoglucanos presentes dentro de la matriz extracelular del fibrocartílago.
• La proporción de colágeno vara con la edad.
• Personas mayores tienen mas fibras de colágeno tipo ll.
• La matriz extracelular contiene una cantidad mayor de verisicano.