CRISTALINO

 

El cristalino es una estructura transparente biconvexa, formada por una cápsula, un epitelio, una corteza y un núcleo. Esta situado detrás del iris y delante de cuerpo vítreo, se encuentra suspendido por las zónulas de Zinn (Fibras delgadas, resistentes que lo sujetan y ancla al cuerpo ciliar).

 

Esta estructura carece de irrigación e inervación después del desarrollo fetal y depende del humor acuoso (metabolismo-eliminación de deshechos) y humor vítreo para su nutrición.

 

 

 

FORMACION EMBRIOLOGICA DEL CRISTALINO
(Línea del tiempo)

 

• Las células epiteliales del cristalino que son poco especializadas y con actividad mitótica, se transforman en células llamadas fibras cristalinianas que ya son posmitóticas, alargadas, transparentes y que contienen grandes cantidades de proteínas cristalinianas (alfa, beta y gamma).
• A nivel tisular, todo el cristalino responde a señales provenientes de la retina y otras estructuras del ojo, de tal manera que su forma y organización general se adapten mejor para la transmisión de los rayos de luz desde la entrada en la córnea hasta las células fotorreceptoras de la retina. 
• La formación de las fibras del cristalino, comienza al final de la sexta semana con el alargamiento de las células epiteliales del polo posterior de la vesícula del cristalino, estas células producen las fibras del núcleo del cristalino.
• Durante la vida embrionaria la actividad mitótica se extiende a todas las células del epitelio cúbico anterior del cristalino, sin embargo, por la época del nacimiento, la actividad mitótica se detiene en la región central de este epitelio, y queda un anillo germinal de células con actividad mitótica alrededor de ella.
• Las células hijas de la región germinal se desplazan hacia la parte ecuatorial, dejan de dividirse, comienzan a formar RNA-mensajeros de las proteínas cristalinas y experimentan una elongación para transformarse en fibras secundarias, que se disponen en capas concéntricas alrededor de las fibras primarias del núcleo del cristalino.
• Queda determinada la estructura cristaliniana del núcleo conformado por fibras cristalinianas primarias y la corteza conformada por fibras secundarias que confluyen en los polos anterior y posterior para establecer las suturas anterior y posterior.
• Las fibras secundarias se siguen formando durante la vida adulta y el cristalino va aumentando de diámetro, las fibras primarias se mantienen durante toda la vida.  

Durante gran parte de su vida, el cristalino se encuentra bajo la influencia de la retina, después de la inducción del cristalino, las secreciones de la retina, de las cuales el FGF es un componente primordial, se acumula en el humor vítreo por detrás de la lente y estimulan la formación de las fibras del cristalino.


FISIOLOGIA

 

 La fisiología del cristalino está orientada hacia:

1. El mantenimiento de su transparencia a la luz visible por largo tiempo, de modo ideal durante toda la vida del individuo.
2.  Proveer un medio refractivo adecuado de alto índice de refracción, por encontrarse entre líquidos con índice de refracción mayor que el aire, y que disminuya las aberraciones ópticas de un lente grueso.
3. La conservación de su poder de enfoque variable mediante el proceso de acomodación.
4. Permitir la supervivencia metabólica de su región central de fibras diferenciadas o maduras desposeídas de organelos subcelulares.
5. Filtrar la luz ultravioleta que penetra al ojo, para evitar daño a la retina, sobre todo. La fisiopatología del cristalino está dominada por los procesos que llevan a la deficiencia o pérdida de la acomodación y la pérdida de su transparencia (cataratas).

La transparencia del cristalino es una función de la alta ordenación de las células que lo conforman (las fibras) y de la matriz extracelular. En esencia, la matriz extracelular del cristalino está confinada en la cápsula, mientras que las fibras forman un sincitio (un grupo de células cuyos citoplasmas están conectados mediante uniones "gap", de manera que funcionan como una única célula) con mecanismos celulares intercomunicados.

Las propiedades de transmisión de la luz del medio ocular varían en función de la naturaleza y la edad del tejido:

• córnea, humor acuoso y cristalino transmiten la luz de longitud de onda (λ) larga, por encima del límite visible (alrededor de 720 nm);
• la luz de λ corta ( 300 nm) es absorbida por la córnea pero es transmitida por el humor acuoso;
• el cristalino filtra la mayor parte de la luz de λ corta ( 360 nm) y es una barrera absoluta para λ 300nm.

El epitelio simple que recubre el cristalino no descompone ni refleja la luz (ya que su índice de refracción combinado es similar al del humor acuoso), pero es de vital importancia en el mantenimiento del equilibrio electrolítico de los fluidos y del sincitio de fibras del cristalino, mediante sistemas de canales iónicos. Por ello, cualquier agente que altere la función del epitelio y/o su viabilidad (como por ejemplo, la radiación ionizante) tendrá un impacto significativo en la claridad del cristalino.

Las fibras del cristalino se organizan en haces celulares muy empaquetados, con interdigitaciones similares a las piezas de un puzzle de tres dimensiones. Las fibras están conectadas entre sí mediante uniones "gap" formadas por la proteína del cristalino denominada MIP26 (por main intrinsic polypeptide of 26 MDa. Durante el desarrollo, las fibras del cristalino pierden el núcleo y se especializan en la producción de proteínas específicas del cristalino, denominadas cristalinas . Estas proteínas conforman el 90% de las proteínas totales y están embebidas en el interior de una matriz compleja formada por el citoesqueleto celular, algunos de cuyos componentes son también específicos del cristalino. El alto índice de refracción del cristalino se debe a las cristalinas. La transparencia, por su parte, es el resultado del empaquetamiento de las cristalinas en una concentración muy elevada.

 

ESTRUCTURA BIOQUIMICA

 

•  No tiene aporte sanguíneo pero es un tejido metabólicamente activo
• Capa epitelial: células
• Humor acuoso: obtención de nutrientes y eliminación de desechos
• Formado principalmente por agua y proteínas:
• Cristalinas alfa, beta y gamma, y otras proteínas minoritarias

 

 

 

• Función: Mantenimiento de la transparencia del cristalino
• Na/k ATPasa: equilibrio osmótico 
• GSH reductasa: equilibrio red-ox
• Síntesis proteica: crecimiento y regeneración

INTERCAMBIO DE IONES

La proteína MIP26 del cristalino funciona como un canal iónico, que permite que las fibras del cristalino funcionen como un sincitio iónico y eléctrico. MIP26 se ha identificado recientemente como miembro de la familia de las acuaporinas, que son transportadores de agua que funcionan como osmoreceptores. MIP26 extrae agua del cristalino y mantiene la transparencia. Ratones con mutaciones en este gen presentan cataratas. MIP26 está ausente en las células epiteliales del cristalino.

Por otro lado, para que el cristalino funciona como un sincitio desde un punto de vista eléctrico y químico, existen canales iónicos que extraen de forma activa el sodio (Na+) del cristalino, mientras que el potasio (K+) y el agua entran de forma pasiva. El epitelio, por su parte, también presenta uniones "gap" entre las superficies laterales de sus células, lo que también permite la interconexión celular y el funcionamiento sincrónico. La comunicación entre las células del epitelio y las fibras del cristalino se realiza mediante endocitosis, vía vesículas recubiertas.

La bomba sodio-potasio presente en el polo apical del epitelio intercambia de forma activa Na+ (que se extrae) y K+ (que se introduce). El Na+ se difunde luego de forma pasiva hasta el humor acuoso.

 

METABOLISMO

 

 

 

La principal fuente de energía del cristalino es la glucosa procedente del humor acuoso. La glucosa entra en las células mediante transportadores independientes de insulina localizados en la membrana plasmática. Cerca del 80% de la glucosa se consume en el cristalino utilizando la glicolisis anaerobia. La utilización aerobia de la glucosa en el ciclo del ácido cítrico se realiza únicamente en las células del epitelio, ya que éstas son las únicas que conservan mitocondrias.

La síntesis de proteínas nuevas se detiene cuando las células se transforman en fibras. Todos los cambios que se producen a partir de ese momento son modificaciones post-traduccionales. Por ejemplo, se produce la fosforilación de muchos tipos de proteínas, como cristalinas, proteínas del citoesqueleto y MIP26. Además, se han detectado proteínas con actividad proteasa en el cristalino, posiblemente implicadas en los procesos de apoptosis. Con la edad aumenta la degradación de proteínas, sobre todo MIP26, lo que puede tener importancia en las conexiones intercelulares y contribuir en la aparición de cataratas.

En cuanto a los lípidos, la membrana plasmática de las fibras contienen proporciones inusualmente altas de esfingomielina , colesterol y ácidos grasos saturados, que confieren rigidez a la membrana, importante para mantener las conexiones intercelulares. El cristalino está expuesto constantemente al ataque por agentes oxidativos: de hecho en el humor acuoso hay normalmente un nivel elevado de peróxido de hidrógeno, y la actividad peroxidasa se detecta en el cristalino. Por ello, el cristalino presenta sistemas redox , conjuntos de enzimas capaces de minimizar o tamponar los efectos de los oxidantes. Entre estas enzimas se encuentran la catalasa, la superóxido dismutasa, la glutatión peroxidasa y la glutatión-S transferasa.

 

• Glucólisis anaerobia: 85%
• Vía de las pentosas: 10%
• Ciclo de Krebs: 3%

FUENTES:

• Sánchez, A. Sánchez, J. (2011). Nuevas aportaciones a la correlacion molecular de la catarata senil (1° ed., Vol., pp. 24-25). ESPAÑA, UNIVERSIDAD DE SALAMANCA.
• García-Castiñeiras , S. (2016, 12). Fisiología del cristalino. 97-99.
• (2016, 01). El cristalino del ojo: anatomia, funciones y afectaciones. CLINICA RAHHAL. Obtenido 01, 2016, de http://www.rahhal.com/blog/cristalino-anatomia-funciones-afecciones/#Anatomia_del_cristalino
• American Academy of Ophthalmology (AAO), (2012). CRISTALINO Y CATARATAS (ed., Vol., pp. 1-3). EE.UU., ELSEVIER.
• Le Grand, Y.; El Hage, S. G. Physiological Optics. Páginas 93 a 100.
• Helmholtz, Hermann von (1925: edición original; 2001: edición electrónica). Helmholtz's Treatise on Physiological Optics. The Optical Society of America (edición original), Universidad de Pensilvania ( edición electrónica ).
• https://www.ecured.cu/Cristalino