Cartílago

El cartílago es un tejido conectivo avascular semirrígido pero flexible que se encuentra en varios sitios del cuerpo. Con una estructura flexible compuesta principalmente de agua, este tipo de tejido también es extremadamente resistente. El cartílago se encuentra en todo el cuerpo humano en áreas como las articulaciones, la nariz, las vías respiratorias, los discos intervertebrales de la columna vertebral y la oreja.

Función del cartílago

La función del cartílago es más que estructural y tiene diferentes funciones en el ciclo de vida. En el embrión, proporciona soporte y es un precursor del hueso. El cartílago embrionario permanece como cartílago o proporciona una subestructura para la osificación endocondral, lo que significa que también funciona como una plantilla para el rápido crecimiento y desarrollo del sistema musculoesquelético .

El cartílago es un tejido flexible que permite el movimiento facial y proporciona una estructura de apoyo ligera en el oído externo y en la punta y el tabique de la nariz. En otras regiones actúa como un amortiguador, amortiguando las áreas donde el hueso se encuentra con el hueso y previniendo la abrasión y el daño. Una articulación tampoco podría doblarse sin la flexibilidad del cartílago. Se observa una combinación de funciones en las vías respiratorias, donde los anillos de cartílago alrededor de la tráquea evitan el colapso y el daño, y el cartílago en los extremos de las costillas permite que la caja torácica oscile hacia arriba y hacia afuera durante la inspiración. El cartílago también juega un papel en la reparación ósea donde, como en el embrión, proporciona una plantilla para la osificación, esta vez para las secciones rotas del hueso.

Tipos de cartílago

Hay tres tipos de cartílago en el cuerpo humano. Aunque sus componentes son muy similares, las cantidades de cada componente son diferentes, lo que aporta cualidades diferentes a cada tipo. En consecuencia, cada tipo tiene una ubicación particular.

Cartílago hialino

La forma más común de cartílago es el cartílago hialino. Hyalos es la palabra griega para vidrio, que describe la apariencia de este tipo de tejido conectivo: translúcido, blanco azulado y brillante. El cartílago hialino suele tener un grosor de solo 2 a 4 mm (todo el cartílago debe ser fino, ya que no hay vascularización en este tipo de tejido y los nutrientes y el oxígeno deben obtenerse por difusión). Es la forma embrionaria del cartílago y también se encuentra en las costillas, las articulaciones, la nariz, la laringe y la tráquea.

Las fibras de colágeno del cartílago hialino son principalmente de tipo II, extremadamente delgadas e invisibles al microscopio debido a propiedades refractarias similares a las de la propia matriz.

Fibrocartílago

Encontrado donde los tendones y ligamentos se encuentran con el hueso, en la sínfisis púbica, en los meniscos, la articulación esternoclavicular y el anillo fibroso (el centro del disco intervertebral), el fibrocartílago es un tejido conectivo muy fuerte y flexible. Está reforzado con haces de fibras de colágeno que corren paralelos entre sí, lo que permite un bajo nivel de estiramiento. Debido a la abundancia de fibras de colágeno, el fibrocartílago es de apariencia blanca. Carece de pericondrio y está compuesto por fibras de colágeno tipo II y tipo I. La siguiente imagen muestra la forma de herradura blanca y suave de los meniscos fibrocartilaginosos.

Menisco de la rodilla
Menisco de la rodilla

Cartílago elástico

El cartílago elástico se encuentra principalmente en el oído externo (aurícula o pabellón auricular), la trompa de Eustaquio y la epiglotis. Se requiere que estas partes de la anatomía siempre vuelvan a su forma original. El papel del cartílago elástico es puramente estructural, ofreciendo flexibilidad y resistencia debido a una mezcla de fibras elásticas y fibras de colágeno tipo II. Es de color amarillo y sin la estructura organizada del fibrocartílago cuando se observa en un portaobjetos de microscopio.

Tipos de cartílago
Tipos de cartílago

Los principales ingredientes del cartílago

El cartílago está formado por células altamente especializadas llamadas condrocitos y condroblastos (condro se refiere al cartílago) y otro material extracelular que forma la matriz del cartílago.

Todos los tipos de tejido conectivo del cuerpo humano se derivan del mesodermo embrionario. El hueso, el tejido conectivo más fuerte, es el último en formarse y puede permanecer en forma de cartílago mucho después del nacimiento. El aumento de la proporción de cartílago a hueso permite que un recién nacido flexible y maleable salga del canal de parto. Un recién nacido tiene 300 huesos, a diferencia de los 206 de un adulto normal, y todos ellos se originan en el cartílago.

A partir de la séptima semana de vida embrionaria, el proceso de osificación u osteogénesis reemplaza lentamente el cartílago por hueso. Este proceso continúa en la primera infancia. El cartílago crece de dos formas. En el crecimiento intersticial, los condrocitos proliferan y se dividen, produciendo más matriz dentro del cartílago existente durante la niñez y la adolescencia. En el crecimiento aposicional, los condroblastos en el pericondrio añaden capas frescas de matriz a la superficie de la matriz existente. El pericondrio es una capa densa de tejido conectivo que rodea la mayoría de los cartílagos. Su capa externa contiene fibroblastos productores de colágeno, mientras que la capa interna alberga una gran cantidad de fibroblastos diferenciados llamados condroblastos.

Condroblastos

Mientras estén libres para moverse, los condroblastos producen los elementos de la matriz extracelular (MEC). Este tipo de células primero forma una matriz de ácido hialurónico, sulfato de condroitina, fibras de colágeno y agua durante el desarrollo embrionario. Los condroblastos finalmente se vuelven inmóviles después de rodearse por la matriz y luego se denominan condrocitos.

Condrocitos

Los condrocitos son la forma inmóvil de condroblastos. Están rodeados por la matriz y contenidos dentro de espacios asignados llamados lagunas. Una sola laguna puede contener uno o más condrocitos. Los condrocitos tienen diferentes funciones según el tipo de cartílago en el que se encuentran. En el cartílago articular, que se encuentra en las articulaciones, los condrocitos aumentan la articulación articular. En las placas de crecimiento, los condrocitos regulan el crecimiento de las placas epifisarias. Si bien los condroblastos son fabricantes de ECM, los condrocitos mantienen la ECM existente y son una forma menos activa de la misma célula.

Fibroblastos

Los fibroblastos se encuentran en todos los tipos de tejido conectivo . En el cartílago, estas células producen colágeno tipo I. En determinadas situaciones, los fibroblastos se transforman en condrocitos.

La matriz extracelular

Hay significativamente más matriz que células en la estructura del cartílago, ya que el ambiente con poco oxígeno y la falta de vasculatura no permiten un mayor número. Debido a esto, hay poca actividad metabólica y poco o ningún crecimiento nuevo en el tejido del cartílago, una de las razones por las que los ancianos comúnmente sufren de dolor articular degenerativo. Sin embargo, el cartílago continúa creciendo lentamente. Esto se puede ver en las orejas y narices más grandes de las personas mayores.

El ECM del cartílago contiene tres elementos característicos:

Colágeno

Una matriz de colágeno a base de proteínas da forma y fuerza al tejido del cartílago a través de una estructura de fibrillas en forma de malla. Aunque hay muchas formas diferentes de colágeno en el cuerpo humano, el colágeno que se encuentra en el cartílago es principalmente de tipo II, con un colágeno XIV FACIT (abreviatura de colágeno asociado a fibrillas con triple hélice interrumpida) que determina el diámetro de estas fibras.

Proteoglicanos

Los proteoglicanos son moléculas grandes que se unen al agua, proporcionando flexibilidad y cualidades de amortiguación. Los monómeros de proteoglicanos se unen al ácido hialurónico por medio de proteínas de unión, como es el caso del proteoglicano grande Aggrecan (condroitín sulfato proteoglicano 1), que se ve a continuación.

Colágeno y agrecano en cartílago hialino
Colágeno y agrecano en cartílago hialino

El elevado número de cargas negativas que proporcionan tales construcciones, junto con una gran superficie, hace posible que los proteoglicanos se unan a grandes cantidades de agua. Esto crea una alta presión osmótica, aumenta la carga y constituye la consistencia de gel del ECM.

Proteínas no colágenas

Los elementos no colágenos de la ECM son pequeños en número y se supone que juegan un papel en el mantenimiento y organización de la estructura del cartílago a nivel macromolecular.

Descubre además en nuestro blog acerca de los telómeros aquí.