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Hola, ¿cómo están? Bienvenidos a la 49ª clase de fisiología en el canal Medicine. Mi nombre es Eduardo Paiva y, continuando con nuestras clases de fisiología gastrointestinal, vamos a hablar de la secreción gástrica.
Tópicos que veremos en esta clase:
Vamos a ver algunas características de las secreciones gástricas. Hablaremos de las glándulas gástricas y pilóricas, de la protección de la barrera gástrica, de las fases de la secreción gástrica y de la regulación de la secreción gástrica.
El estómago se encuentra entre el esófago y duodeno. En la clase de propulsión y mezcla vimos las funciones motoras del estómago. Sin embargo, el estómago tiene funciones secretoras muy importantes. Vimos que el estómago se divide en fondo, cuerpo, antro, cardias, píloro y curvatura mayor y menor.
La mucosa del estómago posee dos glándulas tubulares importantes: las glándulas gástricas, que también son llamadas glándulas oxínticas, pero no nos podemos confundir con las células oxínticas, que son otra cosa y las veremos más adelante. Las glándulas gástricas se encuentran en el cuerpo y fondo gástrico y se encargan de secretar ácido clorhídrico, pepsinógeno, factor intrínseco y moco, y constituyen el 80% de las glándulas del estómago. Y tenemos glándulas pilóricas, que se encuentran en el antro y se encargan de secretar moco y las hormonas gástricas y somatostatina, y constituyen el 20% de las glándulas del estómago.
Las glándulas gástricas tienen células parietales, también llamadas células oxínticas, que no es lo mismo que las glándulas oxínticas, y se encargan de secretar ácido clorhídrico y factor intrínseco. Existen células zymogénicas o células principales, que secretan pepsinógeno, las mucosas secretoras de moco y las células parecidas a las enterocromafines o enterochromaffin-like, que liberan histamina.
Ahora, las glándulas pilóricas tienen células G liberadoras de gastrina y células D liberadoras de somatostatina. Tenemos células mucosas, también secretoras de moco.
Fíjense aquí, tenemos una glándula gástrica con sus diferentes células. Vamos a analizar cada una de las células, comenzando por las células oxínticas o parietales, que lo vemos aquí en amarillo. Estas células secretan ácido clorhídrico y factor intrínseco.
Vamos a ver ahora la formación del ácido clorhídrico. Y aquí tenemos, no, la célula oxíntica. Esta célula oxíntica va a secretar ácido clorhídrico por medio de sus canalículos. Aquí tenemos los canalículos. Fíjense la célula oxíntica con la luz del canalículo que sale hacia el estómago, o sea, de la luz del canalículo el ácido clorhídrico se va a dirigir hacia el estómago. Aquí tenemos también el líquido intersticial, la sangre, la membrana basal basolateral y la membrana apical.
Veamos ahora cómo se forma el ácido clorhídrico. Primero, el agua del citoplasma se disocia en iones de hidrógeno e hidroxilo o hidróxido. Los iones de hidrógeno son secretados de manera activa hacia el canalículo gracias a la bomba de hidrógeno-potasio ATPasa, también llamada bomba de protones, usando energía. Ya los iones de hidrógeno se intercambian por el potasio.
Ahora, la bomba de sodio-potasio ATPasa en la membrana basolateral intercambia el sodio por el potasio. Este potasio, fíjense, va hacia la luz del canalículo, pero la bomba de hidrógeno-potasio ATPasa se encarga de reciclar o reabsorber el potasio. Ahora, esta bomba de sodio-potasio ATPasa, por el hecho de que coloca el sodio al intersticio, o sea, crea un gradiente de sodio intracelular bajo, eso hace que el sodio se reabsorba desde la luz del canalículo hacia el líquido intracelular, y es por eso que la mayor parte del sodio y potasio del canalículo son mientras que los iones de hidrógeno ocupan su lugar en la luz del canalículo.
Ahora, ¿cómo se bombean los iones de hidrógeno hacia la luz del canalículo? Se acumula el hidróxido y esto hace, este cúmulo de hidróxido hace que la enzima anhidrasa carbónica capture el dióxido de carbono proveniente del metabolismo celular y lo convierta en bicarbonato a través de una reacción.
Ahora, los iones cloruro entran al citoplasma por canales de cloruro y también se intercambian por el bicarbonato en la membrana basolateral. Este bicarbonato se dirige hacia la sangre venosa gástrica y es por eso que durante la secreción gástrica el pH venoso gástrico aumenta. Bueno, en fin, el cloruro, ya, piense que el cloruro es secretado hacia el canalículo por canales de cloro y se junta con los iones de hidrógeno para formar así ácido clorhídrico. Ya, y junto con estos iones en el canalículo, el agua es transportada o arrastrada por ósmosis.
Y la concentración final que va hacia los canalículos contiene agua, ácido clorhídrico de 150 a 160 miliequivalentes por litro, cloruro de potasio 15 miliequivalentes por litro y una poca pero muy poca cantidad de cloruro sódico. Y es así como se forma el ácido clorhídrico.
Ahora, una curiosidad es que fármacos inhibidores de la bomba de protones, como el omeprazol, actúan en la bomba de hidrógeno-potasio ATPasa o bomba de protones, reduciendo así la concentración de ácido clorhídrico.
Las células oxínticas, además de secretar ácido clorhídrico, secretan factor intrínseco, que es una glucoproteína. El factor intrínseco, también llamado factor intrínseco de Castle, es simplemente esencial para la absorción de vitamina B12 en el íleon. El factor intrínseco se une con la vitamina B12 y lo transporta por medio de pinocitosis, que es un tipo de endocitosis, haciendo que la vitamina B12 se absorba y vaya hacia la circulación.
La falta del factor intrínseco ocasiona una deficiencia de vitamina B12 y, como vimos en la clase de eritrocitos, la vitamina B12 es importante para la maduración de eritrocitos en la médula ósea. Por tanto, la falta de factor intrínseco, como por ejemplo en la gastritis atrófica, nos ocasiona una anemia llamada anemia perniciosa, que es una anemia microcítica.
Fíjense aquí, aquí vemos el factor intrínseco y la vitamina B12 que forman un complejo y cuando llegan a la mucosa del íleon, la vitamina B12 es absorbida.
Y las glándulas gástricas también tenemos células principales. Fíjense las células principales que secretan pepsinógeno. El pepsinógeno es una enzima, ya, no posee actividad digestiva, tiene un peso molecular de 42.500. Pero cuando el pepsinógeno entra en contacto con el ácido clorhídrico del estómago, se activa y se convierte en pepsina. La pepsina sí posee actividad digestiva, sí es una verdadera enzima proteolítica y tiene un peso molecular de 35.000. Esta enzima se activa en medios muy ácidos, su pH óptimo varía entre 1.8 y 3.5 de pH, y mientras va subiendo el pH, o sea, mientras el medio se va volviendo más alcalino, va perdiendo su actividad. De hecho, con un pH de 5 se inactiva en muy poco tiempo.
Las glándulas gástricas también tienen células enterocromafines, las llamadas parecidas a las enterocromafines o enterochromaffin-like, que estas células sintetizan, almacenan y liberan histamina. Ya, es esta histamina estimula a las células oxínticas para la liberación de ácido clorhídrico.
Hablemos ahora de las glándulas pilóricas. Las glándulas pilóricas tienen células G. Fíjense estas células G que se encuentran en el antro y, cuando se estimulan, liberan gastrina. Esta gastrina es una hormona que va hacia la sangre y estimula las células oxínticas para la liberación de ácido clorhídrico. Entonces, la gastrina estimula la secreción del ácido gástrico, ácido clorhídrico, y también estimula el crecimiento de la mucosa, tanto mucosa gástrica como intestinal. Más adelante hablaremos sobre la regulación del ácido clorhídrico.
Hablemos ahora de las células mucosas. Existen dos tipos de células mucosas: las células mucosas superficiales y las células mucosas del cuello. Las células mucosas superficiales se encuentran en toda la superficie de la mucosa del estómago y producen grandes cantidades de un moco viscoso formado por bicarbonato, muy importante para la barrera mucosa gástrica. Y las células mucosas del cuello secretan un moco fluido y pequeñas cantidades también de pepsinógeno, y están ubicadas principalmente en las glándulas gástricas.
Ahora hablemos de la barrera mucosa gástrica. Esta barrera es muy importante para la protección del estómago frente al ácido clorhídrico y también a la pepsina. Vamos a darle un zoom a la barrera mucosa gástrica. Y aquí vemos la barrera mucosa gástrica. Antes que nada, veamos que el pH de la luz del estómago es en torno de 1 a 2. Cualquier solución con un pH de 1 a 2 es una solución destructiva de tejidos. Pero para que ese ácido del estómago y la pepsina no destruya el estómago, el cuerpo crea un medio de defensa que es la barrera mucosa gástrica.
Las células mucosas superficiales del estómago producen bicarbonato a través de un moco viscoso. Ese moco mide aproximadamente 1 milímetro. Ya, este moco, esta capa de moco aprisiona el bicarbonato, haciendo que el pH de este moco sea de 7, contrarrestando así el pH de la luz estomacal. Este es un factor protector, la mucosa. Otro factor protector es la regeneración de las células del epitelio, también una microcirculación adecuada, una rica vasculatura es muy importante para aportar los nutrientes a las células mucosas para que ellas puedan adecuadamente producir moco y bicarbonato y también regenerarse. Esos son factores protectores.
Todas las propiedades de la mucosa gástrica son estimuladas por un mediador importante que son las prostaglandinas. Por eso el uso de AINEs, antiinflamatorios no esteroideos, como la aspirina, por ejemplo, bloquean la síntesis de prostaglandinas, haciendo que disminuya la secreción de moco y bicarbonato, causando así daños de la mucosa estomacal. Otros factores que dañan la mucosa son el Helicobacter pylori, el alcohol y el tabaco.
Hablemos ahora de la estimulación de la secreción gástrica. La célula oxíntica o parietal es estimulada por la gastrina, histamina, acetilcolina. La acetilcolina proviene del estímulo parasimpático dado por el nervio vago, y la acetilcolina estimula a todas las células para que secreten ácido clorhídrico, pepsinógeno y moco. Ya, la gastrina y la histamina estimulan exclusivamente la secreción solamente del ácido clorhídrico.
La estimulación de la gastrina se da cuando existe una distensión gástrica o cuando los alimentos que contienen proteínas llegan al antro. Eso estimula las células G que se encuentran en el antro. Estas células liberan gastrina. Esta gastrina estimula directamente a las células oxínticas o parietales por los receptores de gastrina en su membrana. Así como la acetilcolina secretada por el nervio vago estimula los receptores muscarínicos 1, 3 en la membrana de las células parietales oxínticas, también la histamina liberada por las células enterochromaffin-like, gracias a un estímulo, este es estimulado no por el sistema nervioso entérico, también por la acetilcolina, y esta histamina también va a los receptores histaminérgicos 2, los receptores H2, no en la membrana de la célula parietal.
Esta es una vía directa. Sin embargo, existe la vía indirecta del estímulo de la secreción del ácido clorhídrico. En la vía indirecta, tanto la gastrina como la acetilcolina estimulan a su vez a la célula enterochromaffin-like para que también libere histamina. Eso crea un sinergismo, estimulando verdaderamente la secreción del ácido clorhídrico.
Algunos fármacos, como los antihistamínicos H2 selectivos, como la cimetidina, ranitidina, famotidina, actúan antagonizando los receptores de histamina en las células oxínticas. Y también aquí vemos, no, que vimos anteriormente, los inhibidores de la bomba de protones, como el omeprazol, lansoprazol y pantoprazol, importantísimos fármacos en la clínica para la disminución del ácido clorhídrico de la secreción gástrica en sí.
Hablemos ahora de la regulación del pepsinógeno, secretado por las células principales. Y está regulado por la acetilcolina liberada por el nervio vago o también por el plexo nervioso entérico estomacal, y también está regulado por el ácido del estómago, ya que cuando se secreta ácido clorhídrico se activan reflejos nerviosos que estimulan la secreción de pepsinógeno por las células principales. Por eso la velocidad de secreción de pepsinógeno depende en gran medida de la cantidad de ácido en el estómago.
La secreción gástrica tiene tres fases, o sea, ocurren tres fases: tenemos la fase cefálica, gástrica e intestinal.
La fase cefálica de la secreción gástrica ocurre antes de que el alimento llegue al estómago y se da por la visión, olor, el tacto o el gusto de alimentos. Esas señales van a los centros superiores del apetito, o sea, van al sistema nervioso central y de ahí se transmiten a los nervios vagos, acetilcolina, y estimulan a la célula oxíntica para que se secrete ácido clorhídrico, ojos, sin el alimento en el estómago. Es la fase, por eso se llama fase cefálica, o sea, por estos factores. Ya, hay estudios que dicen que la hipoglucemia inducida por la insulina también puede estimular el nervio vago y, por ende, la secreción gástrica. La fase cefálica aporta el 30% de la secreción gástrica.
Ahora veamos la fase gástrica. La fase gástrica se da cuando los alimentos entran al estómago y cuando lo distienden, o sea, hay una distensión gástrica. Activa reflejos locales del sistema nervioso entérico y reflejos vago-vagales, reflejos vago-vagales largos, o sea, que van hacia el encéfalo y vuelve, liberando así acetilcolina. Esta acetilcolina estimula directamente la célula oxíntica para la liberación de ácido clorhídrico. También la presencia de proteínas y también la distensión gástrica estimula a las células G, esas células G, como sabemos, liberan gastrina, que a su vez estimula directamente la secreción gástrica. Ahora, la misma gastrina, así como la acetilcolina, estimulan las células enterochromaffin-like para que liberen histamina, que también estimula directamente la secreción gástrica. La acetilcolina también estimula a las células G. Parece difícil, pero no lo es. La fase gástrica aporta el 60% de la secreción gástrica.
Por último, tenemos la fase intestinal, que se da por la presencia de alimentos proteicos mal digeridos en el duodeno, por el quimo duodenal. Ésta estimula las células G, ojos, células G duodenales, liberando así gastrina y estimulando la secreción de ácido clorhídrico por las células oxínticas. Pero la fase intestinal representa solo el 10% de la secreción gástrica. Y aquí tenemos las fases de la secreción gástrica: cefálica, gástrica, intestinal.
Ahora hablemos de la inhibición de la secreción gástrica. Existen dos factores que inhiben la secreción gástrica: factores nerviosos que obedecen al reflejo enterogástrico inverso y factores hormonales. El reflejo enterogástrico inverso depende de la presencia de alimentos en la porción alta del intestino delgado y es transmitido por el sistema nervioso entérico, por los nervios simpáticos y por los nervios vagales o parasimpáticos. El reflejo se inicia por la distensión del duodeno, irritación de la mucosa intestinal por la presencia de un quimo en el duodeno ácido y por los productos de la degradación proteica. Prácticamente es similar al reflejo enterogástrico que inhibe el vaciamiento gástrico, que vimos en la clase 45.
Y también tenemos los factores hormonales. Tenemos hormonas que inhiben la secreción gástrica: la presencia de productos de degradación de grasas, especialmente grasas, y también proteínas, la irritación de la mucosa, alteraciones de la osmolaridad del quimo y la acidez del quimo en el intestino delgado y antro liberan varias hormonas que inhiben la secreción gástrica, como la somatostatina, que se secreta en las células D. Las células D, cuando esta somatostatina se libera en respuesta a un quimo con un pH menor que 3, y a su vez la somatostatina inhibe a las células productoras de gastrina. Entonces, la somatostatina va a inhibir a las células G, que a su vez va a inhibir la producción de gastrina, inhibiendo así, obviamente, la secreción gástrica. La somatostatina también inhibe a las células oxínticas y a las células enterochromaffin-like. De hecho, la somatostatina es el inhibidor más potente de las células enterochromaffin-like.
Y también recordando que la somatostatina inhibe directamente a las células oxínticas y a la acetilcolina. Recuerdan que la acetilcolina era un estimulador, ¿no? Estimula la secreción gástrica. La acetilcolina, al estimular la secreción gástrica, como vemos, también va a inhibir a las células D, o sea, parte del efecto de la secreción gástrica es que inhibe a las células D liberadoras de somatostatina.
Otra hormona que inhibe la secreción gástrica es la secretina, liberada por las células S intestinales y responden al quimo ácido, o sea, cuando hay un quimo ácido en el intestino, como menor que 3, hace que la secretina se libere. Esta secretina es importante para la secreción pancreática, como vamos a ver en la clase de secreción pancreática, pero la secretina es importante también para inhibir la secreción gástrica y lo hace inhibiendo directamente la célula G e inhibe la célula oxíntica y estimula a las células D productoras de somatostatina. Entonces, ¿cómo podemos resolver? La secretina inhibe la secreción gástrica.
Otras hormonas inhibitorias son el péptido inhibidor gástrico, el polipéptido intestinal vasoactivo y la colecistoquinina. Estas se estimulan por la presencia de alimentos grasos y proteicos en el intestino delgado.
Y para resumir, veamos esta imagen que muestra todas las células y hormonas que intervienen en la secreción gástrica. Si las más importantes, tenemos una célula oxíntica. Piense, la célula oxíntica parietal con sus receptores, su receptor de acetilcolina, que estimula, histamina, que estimula, gastrina, que estimula, y receptores inhibitorios de somatostatina, que la inhibe.
Ahora, la acetilcolina estimula, piense, aquí está el nervio vago, la acetilcolina estimula las células enterochromaffin-like y a las células G. Fíjense cómo tenemos una célula G aquí. Fíjense que la acetilcolina estimula tanto a las células enterochromaffin-like como a las células G. La acetilcolina también inhibe a las células D liberadoras de somatostatina.
Ahora, la gastrina, aquí está la célula G liberando gastrina. La gastrina, aparte de estimular directamente a las células oxínticas, estimula también las células enterochromaffin-like, que como vimos, la somatostatina. Ahora, fíjense la somatostatina liberada por las células D, inhibe, como vemos, directamente a la célula oxíntica, pero también inhibe a las células enterochromaffin-like, a las células G, también son inhibidas, fíjense por la somatostatina.
Cuando se libera somatostatina, también se inhibe la producción de gastrina. Esto es algo muy curioso, porque cuando las células G son estimuladas, la gastrina liberada activa a las células D. Qué raro, ¿no? La célula G activada activa a la célula D. Esta célula D después libera somatostatina, que va a inhibir la secreción. Eso es para mantener un equilibrio del pH. Eso es una verdadera retroalimentación negativa, un control perfecto del cuerpo para controlar la secreción ácida.
Los hidrógenos de la luz del antro, fíjense, los hidrógenos estimulan las células D. Estas son las células D, liberan somatostatina, pero estas somatostatina inhiben a las células G liberadoras de gastrina. Pero por el contrario, la gastrina estimula las células D. La gastrina estimula a las células D que liberan somatostatina. O sea, no se entiende, porque si las células D inhiben la secreción ácida, pero que estimula la misma estimulación de la secreción ácida y que haya una inhibición de la secreción ácida posteriormente.
Y para que vean cómo nuestro cuerpo siempre intenta mantener un equilibrio. Nuestro cuerpo siempre intenta protegerlos de la hiperacidez. Eso para evitar lesiones en la mucosa. Y cuando existen alteraciones entre el equilibrio ácido-base, no, entre la secreción gástrica y la barrera mucosa-bicarbonato, cuando hay un desequilibrio, la persona puede desarrollar úlceras pépticas. Sí, que es un poco complejo, pero nuestro cuerpo es así. Nuestro cuerpo es complejo.
Y aquí tenemos una imagen de Guyton que resume el control de la secreción gástrica con sus fases: fase cefálica, estimulada por el vago que libera acetilcolina. La fase gástrica, que se da por reflejos nerviosos locales, por la distensión, reflejos vagales parasimpáticos, la estimulación de la gastrina, que a su vez estimula la histamina por las células enterochromaffin-like, como vimos. Y la fase intestinal, que depende de prácticamente dos factores. La fase intestinal depende de mecanismos nerviosos, los reflejos enterogástricos inversos que vimos, y varias hormonas, como vimos. Perfecto.
Y para terminar, hablemos de la secreción en el período interdigestivo, que es el período de secreción cuando no hay estímulo, o sea, secreción basal. Esta secreción del estómago es pequeña, es pequeña y sobre todo se secreta moco con poca pepsina y casi nada de ácido. Esta secreción basal es menor en la mañana y mayor en la tarde y en la noche, y puede estar aumentada por estímulos emocionales fuertes, y es más intenso en los hombres que en las mujeres. Es por eso que el estrés es un factor de riesgo para la gastritis por la hipersecreción gástrica basal. Ya saben, no hay que estresarse.
Bibliografía:
Utilicé el Tratado de Fisiología Guyton, edición número 13, Fisiología de Boron, tercera edición.
Muchas gracias, te mando un abrazo.