Elastogénesis pulmonar prenatal y rol de las fibras elásticas en la

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL NORDESTE
Comunicaciones Científicas y Tecnológicas 2000
Elastogénesis pulmonar prenatal y rol de las fibras elásticas
en la formación de nuevos alvéolos
Gorodner, Ofelia Z. de - Godoy, Rosa R. de - Schelover, Eduardo - Romero, Soledad M.
Vallejos, Ricardo J. - Bonomo Alciaturi, Diego M.
Cátedra II de Histología y Embriología - Facultad de Medicina. UNNE
Sargento Cabral 2001- (3400) Corrientes - Argentina.
Tel./Fax: +54 (03783) 422737 - E-mail: [email protected]
ANTECEDENTES
El desarrollo pulmonar se divide en cuatro etapas, consideradas en su aspecto histogenético:
1 - Período pseudoglandular (5º a 17º semanas): El pulmón en desarrollo se parece a una glándula,
generándose el sistema de conducción de aire.
2 - Período canalicular (13º a 25º semanas): Los conductos aumentan de calibre, y cada bronquiolo terminal
origina dos o más bronquiolos respiratorios; éstos a su vez originan 3 a 6 saculaciones, los conductos
alveolares. Las células de revestimiento de éstos se atenúan y los capilares sanguíneos se proyectan en los
futuros espacios aéreos.
3 - Período de saco terminal (24º semanas hasta el nacimiento): Los conductos alveolares originan acúmulos
de sacos aéreos terminales de paredes delgadas o alvéolos pulmonares primarios y prolifera la red capilar en el
mesénquima. Durante este período las células alveolares producen un agente tensioactivo, sustancia
lipoproteica que cubre la superficie alveolar y es capaz de disminuir la tensión superficial a nivel de la
interfase entre aire y alvéolo, y por ende conserva la permeabilidad de los mismos y facilita la expansión de
los pulmones al nacer.
4 - Período alveolar (desde el período fetal tardío hasta los 8 años aproximadamente): El epitelio que recubre
los sacos aéreos terminales se adelgaza formando los alvéolos pulmonares característicos. Al nacer existen
entre la sexta y octava parte del número de alvéolos del adulto, aumentando hasta el octavo año.
Durante la vida prenatal las estructuras pulmonares están ocupadas por líquido amniótico entremezclado con
secreciones glandulares, el cual es desplazado con los primeros movimientos respiratorios. El inicio de la
actividad de intercambio está facilitado por el surfactante y la gran cantidad de elementos elásticos que
componen el pulmón.
El desarrollo histogenético del sistema comprende un tubo epitelial que origina el epitelio y las glándulas del
árbol traqueobronquial y el mesénquima regional que aporta el tejido conectivo, el músculo liso y el cartílago.
Según varios autores existiría una interrelación estrecha entre el desarrollo alveolar y los elementos
mesenquimáticos, especialmente las fibras elásticas, que en la última fase prenatal y en la neonatal
proporcionaría una guía para el desarrollo epitelial y la formación de los alvéolos.
El mesénquima embrionario está en condiciones de iniciar la fibrogénesis colágena en el segundo mes lunar de
desarrollo, ésta es intensa durante el quinto mes lunar, pero sólo después del sexto mes lunar los factores y los
mecanismos moleculares que intervienen en el inicio e inducción de la expresión del gen de la tropoelastina se
activan. Algunos estudios refieren síntesis de elastina ya en el 4º y 5º mes lunar.
Estudios ultraestructurales han demostrado una distribución asimétrica de elastina alrededor del fibroblasto
subepitelial, con preferencia por la secreción hacia el epitelio. Esta observación apoya la interacción epitelialestromal, no sólo morfológica sino también funcional y temporal.
En el hámster, en la rata y en el pollo se ha demostrado que el proceso de alveolización postnatal del
parénquima del pulmón implica la diferenciación del fibroblasto y la elastogénesis intersticiales.
El objetivo de este trabajo es aportar observaciones en relación a la ubicación y momento de aparición de las
fibras elásticas en pulmones de fetos humanos en desarrollo.
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MATERIALES Y METODOS
Se realizaron estudios morfológicos macro y microscópicos de 45 fetos humanos ingresados al Servicio de
Patología y Citodiagnóstico del Hospital “J. R. Vidal” en los últimos 10 años.
Se realizó examen morfológico externo, efectuándose cálculo de la edad embrionaria por el método de las
mediciones de longitud ápico-calcánea, perímetro cefálico y peso, utilizando la tabla de Arey.
Se procesaron 5 muestras de pulmón de cada feto por la técnica de inclusión en parafina, corte y coloración
por los métodos de hematoxilina-eosina, tricrómica de Masson y orceína. Las observaciones se realizaron con
microscopio óptico.
DISCUSION DE RESULTADOS
Los fetos estudiados correspondían a diferentes edades gestacionales. Se establecieron las mismas,
agrupándose en las ocho categorías, que se exponen en la Tabla I.
EDADES GESTACIONALES
Menor de 4 meses lunares
4 meses lunares
5 meses lunares
6 meses lunares
7 meses lunares
8 meses lunares
9 meses lunares
A término (38º semana)
NUMERO DE FETOS
8
6
10
9
5
4
2
1
Tabla I. Distribución de los fetos estudiados según la edad gestacional.
Se observó la histoarquitectura pulmonar, que correspondió a los diversos grados de desarrollo consignados.
En particular, analizando la composición fibrilar del mesénquima con orceína, se observó ausencia de fibras
elásticas en los pulmones de los 24 fetos menores de 6 meses lunares de edad.
Con esta técnica se identificaron detalladamente fibras elásticas muy delgadas, cortas y flexuosas en el
mesénquima pulmonar de algunos fetos de 6 meses lunares de edad y mayores. Las fibras se ubican
distribuidas irregularmente en el tejido mesenquimático, entre los sacos aéreos terminales y los alvéolos
pulmonares primarios. En éstos, parecen entremezclarse con las células alveolares e introducirse en la luz.
Hay una preferente ubicación subepitelial, de tipo discontinuo, rodeando a las células alveolares e
interepitelial, con fibras delgadas protruyentes. Microfotografías 1 y 2
En los fetos de mayor edad se observó una trama elástica más profusa.
Esta observación se correlaciona con el hecho ya conocido de que las características y el tamaño de los
alvéolos, probablemente, serían regidas por los espacios en la trama tridimensional de fibras intercelulares
dentro del estroma de las paredes.
Diversos factores que regulan la expresión de tropoelastina han sido demostrados in-vitro, pero el papel de
tales mediadores in-vivo se halla en investigación, tales como las interacciones célula-célula y la localización
de la tropoelastina en los períodos pseudoglandulares y canaliculares del desarrollo pulmonar, que demuestran
un lazo espacial cercano entre el epitelio y el mesénquima elastogénico adyacente.
Así mismo, en modelos experimentales de la displasia broncopulmonar, una anomalía del desarrollo, se
observó que la deposición normal de elastina es necesaria para el desarrollo adecuado de alvéolos.
Estudios realizados en cultivos de células alveolares permitieron determinar su rol en la inhibición de la
elastogénesis, mediante la secreción de una proteína soluble que actúa sobre los fibroblastos y posee una
actividad de represión específica para la tropoelastina.
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En el adulto sano el índice de síntesis de elastina del pulmón es mínimo, pero en los desórdenes fibrosos
postnatales, hay mayor cantidad de elastina en las paredes y extremidades septales de los alvéolos, sugiriendo
que se puede recuperar la capacidad de síntesis, aunque con defectos.
CONCLUSIONES
1-Las fibras elásticas constituyen el sostén básico de las paredes alveolares, proporcionando la resistencia
adecuada a la presión del líquido amniótico en la vida prenatal y del aire en la vida postnatal.
2-La elastogénesis se inicia gradualmente en el pulmón a partir del 6º mes lunar del desarrollo fetal.
3-Los resultados obtenidos refuerzan la hipótesis del papel regulador de las fibras elásticas en la
alveologénesis.
Microfotografía 1. Fibras elásticas en el mesénquima y luz alveolar. Pulmón fetal: 7º mes lunar de desarrollo.
Orceína (x1000).
Microfotografía 2. Fibras elásticas en el mesénquima y subalveolares. Pulmón fetal: 9º mes lunar de
desarrollo. Orceína (x1000).
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