IV.Reparación por tejido conjuntivo: fibrosis

En la curación de heridas y en la inflamación crónica, en la que se observa necrosis, no sólo hay destrucción de células parenquimatosas sino también de estroma. En estos casos, la reparación no se realiza únicamente mediante la regeneración de células parenquimatosas, ni siquiera en órganos con capacidad de regeneración. Aquí, la reparación de los daños tisulares se consiguen sustituyendo a las células parenquimatosas no regeneradas por elementos del tejido conjuntivo, lo cual con el tiempo produce fibrosis y cicatrización. Este proceso comprende cuatro fenómenos:

1.

Formación de nuevos vasos sanguíneos (angiogénesis).

2.

Migración y proliferación de los fibroblastos.

3.

Depósito de ECM.

4.

Desarrollo y organización del tejido fibroso (remodelación).

La reparación comienza poco después de la inflamación. Los fibroblastos y las células endoteliales de los vasos comienzan a proliferar formando un tejido especializado: el tejido de granulación. Es el tejido blando, granuloso y rosado de la superficie de las heridas. En este tejido se observa la formación de neovasos (angiogénesis) y la proliferación de los fibroblastos. Los nuevos vasos son permeables, y dejan pasar proteínas y hematíes al espacio extracelular. El tejido de granulación reciente suele ser edematoso.

A) Tinción tricrómica de un Tejido de granulación con numerosos vasos, edema y ECM laxa que contiene alguna célula inflamatoria.
B) Tinción tricrómica de una cicatriz bien desarrollada con abundante colágeno denso.
Angiogénesis

Los vasos sanguíneos se forman gracias a dos procesos:

vasculogénesis. Los precursores de las células endoteliales o angiohlastos, forman un red vascular primitiva durante el desarrollo embrionario.

angiogénesis o neovascularización. Los vasos preformados generan brotes capaces de formar nuevos vasos.


El desarrollo de neovasos capilares durante la angiogénesis comprende varias etapas:

La degradación proteolítica de la BM del vaso progenitor, para formar un retoño capilar y la consecutiva migración celular.

Migración de las células endoteliales hacia el estímulo angiogénico.

Proliferación de las células endoteliales, inmediatamente por detrás del borde de avance de las células que migran.

Maduración de las células endoteliales, que incluye también a la inhibición del crecimiento y la remodelación en forma de tubos capilares.

Reclutamiento de las células periendoteliales que servirán de sostén a los tubos endoteliales y proporcionarán una función celular accesoria al vaso.

 

Fases de la angiogénesis

La regulación depende de las interacciones entre los factores de crecimiento, las células vasculares y la ECM.

Factores de crecimiento y sus receptores. El VEGF y las angiopoyetinas son decisivas en la regulación de la vasculogénesis y la angiogénesis. Estos factores son secretados por muchas células mesenquimatosas y del estroma Sus receptores están fuertemente asociados al endotelio. Contribuyen al desarrollo de los vasos durante la embriogénesis y a la angiogénesis durante la vida adulta. En el desarrollo vascular el VEGF se fija a uno de sus receptores (VEGF-R2), situado en los angioblastos, y estimula la formación y proliferación de las células endoteliales. El siguiente paso es la unión del VEGF a un segundo receptor (VEGF-R1) desencadenando la formación de los capilares.

Regulación de la morfogénesis vascular


Las fases ulteriores de la angiogénesis parecen estar reguladas por las angiopoyetinas (Ang1 y Ang2). La Ang1 interactúa con un receptor de las células endoteliales (Tie2) favoreciendo el reclutamiento de células periendoteliales, para estabilizar o consolidar a los vasos recién formados. La interacción Angl/Tie2 actúa como mediadora del desarrollo vascular, haciendo que los tubos endoteliales elementales se conviertan en estructuras vasculares más elaboradas, y ayuda a mantener al endotelio en es
tado quiescente. La Ang2 también actúa sobre el Tie2 pero con un efecto opuesto, dejando sueltas a las células endoteliales y volviéndolas más capaces de responder al estímulo de los factores de crecimiento (VEGF) o a inhibidores de la angiogénesis.


Proteínas de la matriz extracelular. La movilidad y la migración dirigida de las células endoteliales es esencial para la angiogénesis. Estos procesos son controlados por:

 

integrinas, esenciales para la formación y mantenimiento de los vasos sanguíneos recién formados

 

proteínas de la matriz celular (tromboespondina 1, SPARC y tenascina C), que desestabiliza las interacciones célula-matriz y favoreciendo la angiogénesis

 

proteasas (activadores del plasminógeno y metaloproteasas de la matriz), que tienen importancia en los fenómenos de remodelación que ocurren durante la invasión endotelial. También escinden a las proteínas extracelulares y producen fragmentos que regulan la angiogénesis

Inhibidores de la angiogénesis. Estos factores regulan a la baja el desarrollo de neovasos. Dentro de este grupo se incluyen citoquinas (interferón α), inhibidores tisulares de metaloproteasas, proteinas matricelulares (trombospondina) y factores derivados de tumores como la angiostatina (fragmento del plasminógeno) y la endostatina (fragmento del colágeno).


Fibrosis o fibroplasia

La fibrosis o fibroplasia se produce dentro del armazón del tejido de granulación de los neovasos y da lugar al depósito de la ECM que se forma inicialmente en el sitio de la reparación. En la fibrosis intervienen dos procesos:

1.

Emigración y proliferación de los fibroblastos en el sitio de la lesión

2.

Depósito de ECM por esas células.


1. PROLIFERACIÓN DE LOS FIBROBLASTOS

El tejido de granulación contiene muchos vasos sanguíneos recién formados. El VEGF favorece la angiogénesis y es responsable de un marcado aumento de la permeabilidad vascular, favoreciendo un depósito intenso de proteínas plasmáticas (fibrinógeno y fibronectina) en la ECM. Además proporciona un estroma provisional para la penetración de los fibroblastos y las células endoteliales. La migración de los fibroblastos hacia el sitio de la lesión y su posterior proliferación son desencadenadas por factores de crecimiento (TGF-α, PDGF, EGF FGF y POR citocinas fibrogénicas (interleucina 1 y TNF-α). Estos factores de crecimiento proceden de plaquetas, de células inflamatorias y del endotelio activado. Los macrófagos son elementos celulares constitutivos del tejido de granulación. Son responsables de la desaparición de los residuos extracelulares de fibrina y de sustancias extrañas presentes en el sitio de reparación. También producen TGF-α, FPDGF y el FGFb, y por tanto favorecen la migración y proliferación de los fibroblastos. Con estímulos quimiotácticos adecuados, pueden incrementarse los mastocitos, eosinófilos y linfocitos. Cada una de estas células puede favorecer la migración y proliferación de los fibroblastos. El factor de crecimiento más importante que participa en la fibrosis inflamatoria es TGF-α. El TGF-αes elaborado por la mayoría de las células del tejido de granulación, y produce: migración y proliferación de los fibroblastos, mayor síntesis de colágeno y fibronectina, y menor degradación de la ECM por las metaloproteinasas. El TGF-α posee también acción quimiotáctica sobre los monocitos y produce angiogénesis, posiblemente induciendo la penetración de los macrófagos. En procesos fibróticos se observa aumento de la expresión del TGF-α.


2. DEPÓSITO DE LA MATRIZ EXTRACELULAR

Conforme avanza la reparación, disminuye el número de células endoteliales y de fibroblastos que proliferan. Paulatinamente, los fibroblastos adquieren más capacidad de síntesis y depositan mayores cantidades de ECM. Los colágenos fibrilares forman la mayor parte del tejido conjuntivo en los sitios donde hay reparación, y son importantes para que las heridas, durante su curación, adquieran resistencia. Muchos factores de crecimiento que regulan la proliferación de los fibroblastos estimulan también la síntesis de la ECM. La síntesis del colágeno aumenta gracias a varios factores de crecimiento (PDGF, FGF, TGF-α) y a las citocinas (IL-1,IL-4), que son secretadas por los leucocitos y los fibroblastos durante la curación de las heridas. Pero la acumulación final del colágeno depende, no sólo de su sintesis, sino también de su degradación. En último término, el armazón del tejido de granulación se convierte en una cicatriz formada por fibroblastos fusiformes, colágeno denso y fragmentos de tejido elástico. Al desrrollarse la cicatriz prosigue la regresión vascular para, finalmente, transformarse el tejido de granulación ricamente vascularizado en una cicatriz pálida y avascular.


Remodelación tisular

El tejido de granulación será sustituido por una cicatriz. Para ello tienen que producirse cambios en la cambios en la composición de la ECM. La síntesis y activación de las metaloproteinasas, encargadas degradar los componentes de la ECM, también está estimulada por los mismos factores de crecimiento que estimulan la síntesis de colágeno y otras moléculas del tejido conjuntivo. Así tiene lugar la remodelación del armazón de tejido conjuntivo, tanto en la inflamación crónica como en la reparación de heridas .
Las metaloproteínas más importantes son:

colagenasas intersticiales, que descomponen a los colágenos fibrilares de los tipos I, II y III

gelatinasas o colagenasas tipo IV, que degradan el colágeno amorfo y la fibronectina

estromelisinas, que actúan sobre componentes de la ECM (proteoglucanos, laminina, fibronectina y los colágenos amorfos

metaloproteinasas de la matriz unidas a la membrana (MBMM), que son proteasas asociadas a la superficie celular


Estas enzimas son producidas por fibroblastos, macrófagos, neutrófilos, células sinoviales y algunas células epiteliales. Su secreción es inducida por factores de crecimiento (PDGF, FGF), citocinas (IL-1, TNF-α), fagocitosis y estrés físicos y son inhibidas por el TGF-α y esteroides. Las colagenasas descomponen el colágeno cortando la triple espiral en dos fragmentos desiguales que quedan expuestos a la digestión por otras proteasas. Esto es potencialmente nocivo para el organismo, pero la enzima es elaborada en forma inactiva o procolagenasa y debe ser activada por HOCl- (leucocitos) y las proteasas (plasmina).

Mecanismos de regulación de las metaloproteinasas de la matriz


Las metaloproteínas activadas de la matriz son inhibidas rápidamente por inhibidores tisulares de las metaloproteinasas (TIMP) que son producidos por la mayoría de las células mesenquimatosas, impidiendo la acción descontrolada de esas proteinasas.
Las colagenasas y sus inhibidores están regulados espacial y temporalmente durante la curación de las heridas, y que son esenciales durante el desbridamiento de los sitios lesionados y la remodelación del tejido conjuntivo necesarios para reparar los defectos.