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El estómago es un órgano formando por una dilatación del tubo digestivo situada en la mayoría de vertebrados entre el esófago y el intestino delgado. Su función principal es la formación del quimo, un paso muy importante de la digestión.

Para la formación del quimo, el bolo alimenticio que llega al estómago desde la boca, es mezclado con el jugo gástrico, compuesto por una gran cantidad de ácido clorhídrico (HCl), pepsinas y cantidades menores de otras enzimas digestivas, como la lipasa gástrica.

El pH ácido, que puede caer hasta 1, y las enzimas digestivas van digiriendo el bolo alimenticio hasta formar una especie papilla con los alimentos digeridos a la que se llama quimo. El quimo pasa al intestino para continuar con la digestión y absorción de nutrientes.

Las células parietales

El ácido clorhídrico del jugo gástrico es producido por las células parietales, también conocidas como células oxínticas o células delomorfas, un tipo de células epiteliales de las glándulas gástricas que aparecen sobre todo en el cuerpo del estómago.

Además de ácido clorhídrico, las células parietales también secretan una sustancia conocida como factor intrínseco, una sustancia requerida para la absorción de la vitamina B12.

Como adaptación a su función secretora, las células parietales cuentan una membrana citoplasmática modificada formando canalículos y microvellosidades, lo que aumenta enormemente la superficie secretora de la célula.

Célula parietal
Esquema de una célula parietal

Secreción de ácido clorhídrico

La secreción de ácido clorhídrico se realiza de forma disociada, por un lado se secreta protones (H+) y por otro el anión cloro (Cl), que es la forma en la que el ácido clorhídrico está disuelto en medio acuoso.

La secreción de ambos se realiza en contra del gradiente de concentración. Para hacerse una idea, la concentración de protones en la secreción gástrica es tres millones de veces superior que la del torrente circulatorio. La secreción de cloro se realiza, además, en contra de un gradiente eléctrico.

Para superar ambos gradientes, la secreción se realiza mediante trasporte activo con consumo de ATP que aporta la energía necesaria. El proceso se puede esquematizar en los siguientes pasos:

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  1. En el interior de la célula parietal, se forman protones por disociación de agua (H2O) en un protón y un grupo hidroxilo (OH). El grupo OH se combina con dióxido de carbono (CO2) para formar el ión bicarbonato (HCO3). Esta reacción es catalizada por la enzima anhidrasa carbónica.
  2. El bicarbonato es intercambiado por el ión cloruro Cl en la membrana basolateral mediante el transportador de bicarbonato.
  3. Los protones son secretados a luz estomacal por la acción de la enzima ATPasa H+/k+ , también conocida como bomba de protones. Esta enzima es un antitransportador que introduce iones potasio (K+) en el interior de la célula parietal y secreta H+ consumiendo ATP.
  4. El ión Cl es secretado al estómago a través de canales iónicos, al igual que los iones K+. De esta forma se da una secreción neta de HCl, el ácido clorhídrico, y el K+ es reciclado volviendo a estar disponible para ser intercambiado por H+ en la bomba de protones.
  5. La concentración creciente de HCl en los canalículos crea un gradiente osmótico que produce la difusión de agua desde el interior celular. La secreción de los canalículos tiene aproximadamente una concentración de 155 mM de HCl, 15 mM de KCl y pequeñas cantidades de NaCl.
Secreción de ácido clorhídrico en la célula parietal
Secreción de ácido clorhídrico en la célula parietal

Secreción de factor intrínseco

Además del ácido clorhídrico, las células parietales secretan una sustancia conocida como factor intrínseco de Castle, o más frecuentemente tan sólo factor intrínseco. Es una glucoproteína que se une a la vitamina B12 y hace posible su absorción en el intestino delgado.

La vitamina B12 es sensible al ácido y puede pasar por el estómago sin ser destruida por el ácido clorhídrico si va unida a la transcobalamina, otra glucoproteína secretada en la saliva. Luego, en el intestino, dónde el pH sube, la transcobalamina es digerida y la vitamina B12 se une al factor intrínseco formando un complejo que es absorbido por los enterocitos del íleon.

Este mecanismo de absorción es también necesario para la reabsorción de la vitamina B12 que es constantemente secretada en la bilis.

Regulación

Durante el ayuno, el jugo gástrico está compuesto fundamentalmente por una solución de cloruro sódico (NaCl) con escasa proporción de H+. Al comer, se estimula la producción de ácido clorhídrico y la concentración de H+ aumenta considerablemente, mientras la concentración de Na disminuye proporcionalmente.

El estímulo activador se da a través de señales mediadas por tres sustancias:

  1. Histamina, a través del receptores H2.
  2. Gastrina, a través de receptores CCK2.
  3. Acetilcolina, a través de receptores M3.

La distensión del estómago por la llegada del bolo alimenticio estimula el sistema nervioso parasimpático y, a través de la acetilcolina, activa a las células parietales y las células enterocromafines, o células ECL, otro tipo de células gástricas implicadas en la regulación de la actividad estomacal.

Las células ECL liberan histamina, que es el principal estimulador de la producción de ácido clorhídrico. La histamina produce un aumento de cAMP (adenosín monofosfato cíclico) en el interior de la célula parietal, el cAMP activa a la proteín quinasa A, y esta a su vez produce la fosforilación de proteínas implicadas en la bomba de protones, activándola y propiciando la secreción de ácido clorhídrico.

La gastrina tiene un efecto indirecto estimulando la liberación de histamina por las células ECL. El efecto combinado de histamina, acetilcolina y gastrina es sinérgico, el efecto de las tres sustancias a la vez es mayor que la suma del efecto de las tres sustancias por separado. La inhibición se produce principalmente mediante somatostatina y el Sistema Nervioso Entérico.

Regulación de la actividad de las células parietales
Regulación de la actividad de las células parietales

Implicaciones médicas

Las células parietales están implicadas principalmente en tres enfermedades:

  1. Úlcera péptica: la mayoría de úlceras pépticas en el estómago están provocadas por infección de la bacteria Helicobacter pylori, pero también pueden deberse a una sobre acidificación del estómago, frecuentemente asociada al abuso o uso inadecuado de algunos medicamentos, tales como los AINEs, antimuscarínicos y antihistamínicos. Tanto como prevención como parte del tratamiento, es habitual el uso de inhibidores de la bomba de protones, conocidos como antiácidos.
  2. Hipoclorhidria; es la producción baja e insuficiente de ácido clorhídrico por las células parietales; si la producción es nula o prácticamente nula se habla de aclorhidria. Puede ser causado por diversas enfermedades autoinmunes y también es síntoma común a otras enfermedades, tales como anemia perniciosa, o causada por algunos tratamientos, tales como el uso continuado de antiácidos o radioterapia.
  3. Anemia perniciosa: este tipo de anemia se debe a la falta de factor intrínseco, lo que provoca la incapacidad de absorción de vitamina B12 y genera la anemia. Entre sus posibles causas está la atrofia de la mucosa gástrica, como ocurre en la gastritis atrófica, o procesos autoinmunes contra el propio factor intrínseco o contra las células parietales. La anemia perniciosa congénita es hereditaria.

Referencias

  1. The Parietal Cell: Mechanism of Acid Secretion; Colorado State University
  2. Vitamina B12. Centro de Información de Micronutrientes. Oregon State University.

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