Tres ingredientes y un fabricante

Células, fibras y gel. Todo tejido conjuntivo tiene tres componentes: células, fibras de proteína y sustancia fundamental. Las fibras y la sustancia fundamental forman juntas la matriz extracelular. La proporción y el tipo de cada ingrediente cambian de un tejido a otro, y eso es lo que los hace tan distintos.

Las que construyen y las que mantienen. En cada tipo de tejido conjuntivo hay una célula que fabrica la matriz. Mientras construye se le llama con la terminación -blasto, y cuando ya ha quedado rodeada por su obra y se dedica a mantenerla, con la terminación -cito.

Un origen común. En el embrión, casi todo el tejido conjuntivo procede de un tejido inicial llamado mesénquima, formado por células sueltas capaces de convertirse en fibroblastos, células del cartílago, del hueso o de la grasa. En el adulto quedan algunas células de este tipo, que ayudan en la reparación.

La matriz no es un relleno muerto. Las células se agarran a la matriz con unas proteínas de su membrana, las integrinas, y a través de ellas notan si el entorno es blando o rígido, o si tira de ellas. Esa información cambia lo que hacen: la matriz también da órdenes.

Curiosidad: el cordón umbilical está relleno de un tejido conjuntivo especial, la gelatina de Wharton, un gel con muy pocas fibras que protege sus vasos de los dobleces y los aprietes. Es un tejido embrionario: desaparece después del nacimiento.

Pruébalo en casa · la gelatina: la gelatina que compras para hacer postres se obtiene cociendo piel y huesos de animales: es colágeno cuya estructura se ha deshecho con el calor. Disuelve un sobre en agua caliente y déjalo enfriar en la nevera. Al enfriarse, las cadenas de colágeno se enredan entre sí y atrapan el agua: tienes delante una pequeña imitación de la sustancia fundamental, un gel sostenido por proteínas.

Términos para ir más allá: matriz extracelular, sustancia fundamental, fibras de colágeno, fibras elásticas, fibras reticulares, fibroblasto, fibrocito, condroblasto, condrocito, osteoblasto, osteocito, mesénquima, células madre mesenquimales, integrinas, mecanotransducción, gelatina de Wharton.

El colágeno: una cuerda hecha de cuerdas

Tres cadenas trenzadas. La unidad básica del colágeno es una molécula larga formada por tres cadenas de proteína enrolladas entre sí, como las hebras de una cuerda: la triple hélice. Para que las tres hebras encajen tan apretadas, una de cada tres piezas de cada cadena tiene que ser la más pequeña de todas, el aminoácido glicina.

De lo invisible a lo que se ve. El fibroblasto fabrica las moléculas dentro de la célula y las suelta al exterior. Allí se colocan escalonadas, una junto a otra, y forman fibrillas; las fibrillas se agrupan en fibras, y las fibras en haces. Así, una molécula que solo se ve con los microscopios más potentes acaba formando un tendón que puedes tocar.

El papel de la vitamina C. Para que la triple hélice sea estable, algunas piezas de las cadenas tienen que modificarse dentro de la célula, y las enzimas que lo hacen necesitan vitamina C. Sin ella, el colágeno que se fabrica es defectuoso. Es lo que ocurre en el escorbuto (lo verás en la ventana clínica).

Una familia de 28. Se conocen 28 tipos de colágeno. Cuatro bastan para entender casi todo el cuerpo:

Curiosidad: en 1747, a bordo del barco británico Salisbury, el cirujano James Lind repartió a doce marineros con escorbuto en seis grupos y dio a cada grupo un remedio distinto. Los que comieron naranjas y limones mejoraron mucho más deprisa que los demás. Se considera uno de los primeros ensayos clínicos comparativos de la historia, casi dos siglos antes de que se descubriera la vitamina C.

Términos para ir más allá: triple hélice, glicina, prolina, hidroxiprolina, procolágeno, fibrillas de colágeno, colágeno tipo I, II, III y IV, vitamina C (ácido ascórbico), hidroxilasas, entrecruzamiento del colágeno, escorbuto.

Elastina y fibras reticulares: gomas y redes

Cómo se fabrica una goma. Una fibra elástica tiene un núcleo de elastina rodeado por unas fibras muy finas, las microfibrillas, hechas sobre todo de una proteína llamada fibrilina. Las microfibrillas hacen de molde sobre el que se deposita la elastina. Las moléculas de elastina quedan unidas entre sí por muchos puntos, como una red de gomas, y por eso la fibra puede estirarse y recuperar su forma una y otra vez.

Donde más se nota. Las arterias grandes, como la aorta, tienen capas de fibras elásticas en su pared. Cuando el corazón expulsa la sangre, la aorta se ensancha y guarda parte de esa energía; cuando el corazón descansa, se recoge y sigue empujando la sangre. Así el flujo es más continuo. En el pulmón, las fibras elásticas son las que lo vacían sin esfuerzo al espirar. Y en la piel, junto con el colágeno, le permiten estirarse sin deformarse.

Una goma para toda la vida. La elastina se fabrica sobre todo durante el desarrollo y la infancia, y después casi no se renueva. Las fibras se van dañando poco a poco con los años, con el sol en la piel o con el humo del tabaco en el pulmón, y el cuerpo no consigue reponerlas bien. Es una de las razones por las que con la edad la piel se descuelga y las arterias se vuelven más rígidas.

Fibras reticulares: el andamio de los órganos blandos. Son fibras muy finas de colágeno de tipo III que forman redes ramificadas, como una malla. Sostienen a las células en órganos blandos y muy celulares, como el hígado, el bazo, los ganglios linfáticos y la médula ósea.

¿Mito o realidad? "Las arrugas son solo piel seca." Mito. Hidratar la piel mejora su aspecto, pero las arrugas profundas tienen su origen debajo, en la dermis: con los años y con el sol, las fibras elásticas se dañan y no se reponen, y el colágeno disminuye. La piel deja de volver a su sitio.

Términos para ir más allá: fibras elásticas, elastina, tropoelastina, microfibrillas, fibrilina, desmosina, retracción elástica, efecto Windkessel, elastosis solar, fibras reticulares, colágeno tipo III, estroma.

La sustancia fundamental: un gel que atrapa agua

De qué está hecho el gel. La sustancia fundamental está formada por agua atrapada en una red de moléculas muy largas, cargadas de azúcares: los glucosaminoglucanos. El más conocido es el ácido hialurónico. Muchos de ellos se unen a proteínas y forman los proteoglucanos, que tienen la forma de un cepillo de limpiar botellas: un eje de proteína con cientos de cerdas de azúcar.

Por qué atrapa tanta agua. Esas cerdas tienen carga eléctrica y atraen agua y sales, de modo que el gel se hincha como una esponja. Cuando se aprieta, el agua tiende a salir, pero el gel la retiene y empuja hacia fuera. Por eso resiste la compresión. En el cartílago, un proteoglucano gigante, el agrecano, hace que la superficie de las articulaciones aguante el peso del cuerpo en cada paso.

Una carretera para el líquido. El gel es también el camino por el que se mueve el líquido que sale de los capilares, el líquido intersticial, con el oxígeno, los nutrientes y los desechos. Es lo bastante poroso para dejar pasar moléculas pequeñas y lo bastante denso para frenar a muchos microbios.

Cuando sobra líquido. Normalmente, la mayor parte del líquido que sale de los capilares vuelve a ellos, y el resto lo recogen los vasos linfáticos y lo devuelven a la sangre. Si sale más líquido del que se recoge, porque la presión en las venas sube, porque falta proteína en la sangre o porque los linfáticos están obstruidos, el líquido se acumula en el gel: es el edema.

Curiosidad: la albúmina, la proteína que fabrica el hígado, es una de las que mantienen el líquido dentro de los vasos. Por eso, cuando el hígado está muy enfermo y fabrica poca albúmina, pueden aparecer edemas.

Términos para ir más allá: sustancia fundamental, glucosaminoglucanos, ácido hialurónico, condroitín sulfato, proteoglucanos, agrecano, glucoproteínas de adhesión, fibronectina, líquido intersticial, presión oncótica, sistema linfático, edema.

Cómo se clasifica: una familia por su matriz

Tres grandes ramas. La clasificación más habitual separa tres grupos. El tejido conjuntivo propiamente dicho tiene una matriz de fibras y gel, y puede ser laxo o denso. El tejido conjuntivo de sostén, el cartílago y el hueso, tiene una matriz firme o mineralizada. Y el tejido conjuntivo líquido, la sangre y la linfa, tiene una matriz líquida.

Denso regular o irregular: según de dónde venga el tirón. Un tendón recibe siempre el tirón en la misma dirección, y sus fibras están alineadas con él. La dermis, en cambio, puede recibir tirones desde cualquier lado, y sus fibras se entrecruzan en todas direcciones, como en un fieltro.

¿Por qué la sangre? Porque cumple la definición: unas células, los glóbulos rojos, los blancos y las plaquetas, repartidas en mucha matriz, el plasma, y nacidas, como el resto de la familia, a partir de células del mesodermo del embrión. Su matriz no tiene fibras mientras circula; las fibras aparecen cuando la sangre coagula. No todos los textos la incluyen en esta familia, pero la mayoría de los libros de anatomía y fisiología lo hacen.

Curiosidad: hay tres clases de cartílago. El hialino, liso y translúcido, recubre los extremos de los huesos en las articulaciones. El elástico, con fibras elásticas, da a la oreja esa flexibilidad que le permite doblarse y volver a su forma. Y el fibroso, cargado de colágeno, forma los meniscos de la rodilla y el anillo exterior de los discos de la columna.

Términos para ir más allá: tejido conjuntivo propiamente dicho, laxo o areolar, denso regular, denso irregular, tejido reticular, tejido adiposo, cartílago hialino, elástico y fibrocartílago, pericondrio, hueso compacto y esponjoso, plasma, linfa.

Las células: residentes y visitantes

Las residentes. Viven siempre en el tejido. El fibroblasto es la más abundante: fabrica y repara las fibras y el gel. El adipocito guarda grasa. Y algunos macrófagos y mastocitos viven también de forma permanente en el tejido, como centinelas.

Los centinelas. El macrófago es una célula grande que se traga microbios, restos de células muertas y partículas extrañas, y avisa a las demás defensas. El mastocito está cargado de gránulos con sustancias como la histamina; cuando detecta un peligro, los vacía, y los vasos cercanos se ensanchan y dejan salir líquido y defensas.

Las visitantes. Cuando hay una infección o una herida, llegan desde la sangre otras células: neutrófilos, linfocitos, monocitos que se convierten en macrófagos y células plasmáticas que fabrican anticuerpos. El tejido conjuntivo es, por tanto, el escenario donde ocurre la inflamación. El enrojecimiento, el calor, la hinchazón y el dolor de una zona inflamada son lo que se ve por fuera de ese trabajo.

Curiosidad: la roncha que aparece tras la picadura de un mosquito es, en buena parte, obra de los mastocitos de tu piel. Reaccionan a la saliva del insecto soltando histamina: los vasos dejan salir líquido, la zona se hincha y la histamina estimula los nervios que provocan el picor.

Términos para ir más allá: fibroblasto, adipocito, macrófago, monocito, mastocito o célula cebada, histamina, heparina, células plasmáticas, anticuerpos, neutrófilos, linfocitos, inflamación, rubor, calor, tumor y dolor.

El tejido adiposo: mucho más que un almacén

Dos clases de grasa. En la grasa blanca, la más abundante, cada adipocito tiene una sola gota de grasa enorme que empuja el núcleo contra el borde de la célula. Su trabajo principal es guardar energía. En la grasa parda, cada célula tiene muchas gotas pequeñas y muchísimas mitocondrias, que le dan su color. Su trabajo es otro: quemar grasa para producir calor.

Una estufa con un cortocircuito. Normalmente, las mitocondrias usan la energía de los alimentos para fabricar la molécula que la célula gasta como combustible. Las de la grasa parda tienen una proteína especial, la UCP1, que deja escapar esa energía en forma de calor. Los bebés tienen bastante grasa parda en la espalda y el cuello, y la usan para no enfriarse. Durante mucho tiempo se pensó que en los adultos desaparecía, hasta que en 2009 varios estudios con escáneres demostraron que muchos adultos conservan grasa parda activa, sobre todo en el cuello y encima de las clavículas, que se enciende con el frío.

Un órgano que habla. En 1994 se descubrió que los adipocitos fabrican una hormona, la leptina, cuya cantidad en sangre aumenta con la grasa almacenada e informa al cerebro de la reserva disponible. Desde entonces se sabe que el tejido adiposo es también un órgano endocrino, que envía mensajes al cerebro, al hígado y a los músculos.

No toda la grasa es igual. La grasa que hay bajo la piel y la que rodea los órganos del abdomen, llamada visceral, se comportan de forma distinta. Un exceso de grasa visceral se asocia con más riesgo de diabetes de tipo 2 y de enfermedad cardiovascular. El detalle queda para un nivel más técnico.

¿Mito o realidad? "La grasa es solo un almacén inerte." Mito. El tejido adiposo fabrica hormonas como la leptina, responde a la insulina y, en el caso de la grasa parda, produce calor. Es un tejido vivo, con mucho riego y en constante comunicación con el resto del cuerpo.

Términos para ir más allá: tejido adiposo blanco, tejido adiposo pardo, adipocito unilocular y multilocular, UCP1 o termogenina, termogénesis sin tiritona, leptina, adipocinas, órgano endocrino, grasa subcutánea, grasa visceral, adipocitos beige.

Cartílago y hueso: el armazón vivo

El cartílago: firme, liso y sin vasos. Sus células, los condrocitos, viven en pequeñas cavidades dentro de una matriz de colágeno de tipo II y proteoglucanos. No tiene vasos ni nervios, así que sus células se alimentan del líquido que les llega a través de la matriz. Cuando caminas, la carga y la descarga comprimen el cartílago como una esponja y favorecen ese movimiento del líquido. Por no tener vasos, se repara muy mal.

El hueso: un material compuesto. Su matriz combina colágeno de tipo I con cristales de hidroxiapatita, un mineral de calcio y fosfato. El colágeno evita que sea frágil y el mineral le da dureza. Por fuera, el hueso compacto forma una corteza maciza; por dentro, el hueso esponjoso forma una red de trabéculas que da resistencia con poco peso. Y, a diferencia del cartílago, está lleno de vasos.

Tres células, un ciclo. Los osteoclastos, células gigantes con varios núcleos, disuelven el mineral y degradan el colágeno. Los osteoblastos rellenan el hueco con colágeno nuevo, que después se mineraliza. Y algunos osteoblastos quedan atrapados en su propia obra y se convierten en osteocitos, que son la gran mayoría de las células del hueso: entre el 90 y el 95 %. Viven décadas, conectados entre sí por prolongaciones finísimas, y notan las cargas que soporta el hueso para indicar dónde hay que reforzarlo y dónde se puede retirar material.

Un banco de calcio. El hueso guarda casi todo el calcio del cuerpo. Cuando falta calcio en la sangre, el ciclo de renovación libera una parte; cuando sobra, se guarda. Por eso el hueso no solo sostiene: también mantiene estable el calcio que necesitan los nervios, los músculos y el corazón.

¿Mito o realidad? "El hueso es un material muerto, como una piedra." Mito. El hueso está vivo: tiene vasos, nervios y células que lo vigilan, y se renueva de forma continua. En un adulto, la mayor parte del esqueleto se sustituye aproximadamente cada diez años. Por eso se refuerza con el ejercicio y se debilita con la inmovilidad.

¿Mito o realidad? "Crujirse los nudillos provoca artrosis." No hay pruebas. Un estudio de 2011 que comparó a personas que se crujen los nudillos con otras que no lo hacen no encontró más artrosis de las manos en el primer grupo, ni siquiera en quienes llevaban décadas haciéndolo.

Términos para ir más allá: condrocito, lagunas, agrecano, cartílago articular, hidroxiapatita, hueso compacto o cortical, hueso esponjoso o trabecular, osteona, osteoclasto, osteoblasto, osteocito, remodelado óseo, placa de crecimiento, osificación, médula ósea.

Reparar: de la herida a la cicatriz

Tres fases que se solapan. En las primeras horas, la sangre coagula y tapa la herida, y las células de defensa llegan para limpiarla. Durante los días y semanas siguientes, crecen vasos nuevos y los fibroblastos rellenan el hueco con un tejido provisional, rojo y granuloso, el tejido de granulación, mientras el epitelio avanza desde los bordes para volver a cubrir la superficie. Y durante los meses siguientes, la cicatriz se remodela: el colágeno de tipo III, más fino, se sustituye por colágeno de tipo I, más resistente, y muchos de los vasos nuevos desaparecen.

Células que tiran de los bordes. Algunos fibroblastos se transforman en miofibroblastos, que tienen fibras capaces de contraerse como las del músculo. Se agarran a la matriz y tiran de ella, de modo que los bordes de la herida se acercan y el hueco que rellenar es menor.

Un remiendo, no una copia. La cicatriz recupera fuerza poco a poco: hacia las seis semanas tiene en torno a la mitad de la resistencia de la piel sana, y hacia los tres meses, alrededor del 80 %, pero no llega a igualarla. Tampoco recupera los folículos del pelo ni las glándulas sebáceas.

Cuando la reparación no se detiene: la fibrosis. Si un órgano sufre un daño repetido durante años, los fibroblastos y otras células parecidas siguen depositando colágeno y el tejido sano se sustituye poco a poco por tejido cicatricial, rígido y sin función. En el hígado, unas células que normalmente guardan vitamina A, las células estrelladas, se transforman en fabricantes de colágeno y llevan a la cirrosis. En el pulmón, la fibrosis engrosa las paredes de los alvéolos y vuelve el órgano rígido. Y en el corazón, la zona que muere en un infarto se convierte en una cicatriz que no se contrae.

¿Mito o realidad? "Con el tiempo, una cicatriz se convierte en piel normal." Mito. Con los meses, la cicatriz se aplana, aclara y gana resistencia, pero sigue siendo un remiendo de colágeno: no recupera toda la fuerza de la piel sana ni vuelve a tener pelo ni glándulas sebáceas.

Términos para ir más allá: hemostasia, inflamación, proliferación, remodelación, tejido de granulación, angiogénesis, reepitelización, miofibroblastos, contracción de la herida, colágeno tipo III y tipo I, fuerza tensil, fibrosis, células estrelladas hepáticas, cirrosis, fibrosis pulmonar, queloide.

Un tejido, muchos órganos

El tejido conjuntivo no forma un órgano propio: está dentro de todos. Estos son algunos de los trabajos que hace en los temas que ya conoces.