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La barrera hematotesticular es una barrera de permeabilidad altamente selectiva formada por células de Sertoli que se sitúa entre los vasos sanguíneos capilares y los túbulos seminíferos de los testículos. También se conoce como barrera de células de Sertoli o con las siglas SCB, del inglés Sertoli cell barrier. Está presente en individuos de sexo masculino de la especie humana y otros animales mamíferos.

Células de Sertoli

Las células de Sertoli, o células sustentaculares de Sertoli, son unas células endoteliales especializadas que se encuentran en los túbulos seminíferos. Establecen uniones intercelulares entre ellas para formar la barrera hematotesticular, una barrera que aísla a las células germinales que hay en el lumen de los túbulos seminíferos y permite controlar el microambiente en el que maduran para formar los espermatozoides, dando soporte estructural y metabólico a la espermatogénesis.

Las células de Sertoli son estimuladas por la hormona foliculoestimulante (FSH) y también tienen función secretora de sustancias que regulan la espermatogénesis y el desarrollo reproductor en algunas etapas de la vida:

  • Hormona antimulleriana (HAM): secretada durante las primeras fases del desarrollo de un feto masculino. Inhibe el desarrollo de los conductos de Müller hasta desaparecer. En los fetos femeninos, los conductos de Müller darán lugar al útero, cérvix, trompas de Falopio y parte superior de la vagina.
  • Inhibina y activina: la activina aumenta la síntesis y secreción de la FSH; la inhibina la disminuye. La activina también participa en la proliferación y diferenciación celular, lo que promueve la proliferación y diferenciación de las células germinales en espermatozoides. Ambas sustancias son secretadas por otros tejidos y también en las mujeres.
  • Proteína Ligadora de Andrógenos (ABP, androgen-binding protein): se une a la testosterona para aumentar su concentración en los túbulos seminíferos y estimular la espermiogénesis (maduración de las espermátidas a espermatozoides).
  • Estradiol: estimula y mantiene la espermatogénesis.
  • Factor Neurotrófico derivado de células gliales (GDNF, Glial cell line-derived neurotrophic factor):
  • Factor transcriptor de ERM
  • Transferrina

Barrera hematotesticular

La barrera hamatotesticular se forma por uniones intercelulares entre las células de Sertoli. Las uniones intercelulares se pueden clasificar en tres tipos, y generalmente se dan los tres en esta y otros tipos de barreras hematológicas, como la barrera hematoencefálica o la barrera hemato-intestinal. Los tres tipos de uniones son:

  • Uniones ocluyentes: estas uniones, también llamadas zonula occludens, se forman por un entramado proteico, destacando proteínas tipo claudinas y ocludinas, que aproximan las membranas lipídicas de células adyacentes e impiden el flujo libre de sustancias entre la parte basolateral y la parte apical de las células endoteliales.
  • Uniones adherentes: llamadas también zonula adherens o desmosomas en banda, son uniones entre células que se aparecen principalmente en la parte basolateral y que están formadas por cadherinas y caterinas. La unión entre las dos células se da mediante la unión de extremos de cadherinas transmembrana. En el extremo intracitoplasmático, las cadherinas se unen a las caterinas y estas a actina F que abunda en el citoplasma de la zonula adherens.
  • Uniones gap: también se llaman nexus o uniones comunicantes y son conexiones intercelulares que se dan en muchos tipos de células, por ejemplo en las neuronas aparecen en las llamadas sinapsis eléctricas. Se forman por canales proteicos de conexinas que comunican el citoplasma de dos células adyacentes y permiten el paso de algunas moléculas, iones e impulsos eléctricos.

Mediante estas uniones entre las células de Sertoli se forma una barrera que separa el espacio intersticial de los capilares sanguíneos y el lumen de los túbulos seminíferos dónde tienen lugar la espermatogénesis.

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Función

La presencia de la barrera hematotesticular permite que las células de Sertoli influyan en la composición química del lumen de los túbulos seminíferos y controlen el ambiente en el que se desarrolla la espermatogenésis. El fluido del lumen de los túbulos seminíferos es rico en andrógenos, estrógenos, inositol, ácido glutámico y ácido aspártico, y a diferencia del plasma es pobre en proteínas y glucosa,

La barrera hematotesticular también previene el paso de sustancias citotóxicas transportadas en sangre para que no interfieran en la formación de los espermatozoides. Al mismo tiempo, la barrera impide que antígenos de las células germinales puedan entrar en circulación y desencadenar una respuesta autoinmune.

Implicaciones médicas

Cuando la continuidad de la barrera hematotesticular se rompe de algún modo, los antígenos de los espermatozoides y células germinales pueden desencadenar una respuesta autoinmune. Esta situación se puede producir por distintas causas, incluyendo traumatismos, y es causa de infertilidad masculina. Los anticuerpos producidos por el sistema inmune se pueden unir a los espermatozoides y disminuir su movilidad o capacidad de fecundación.

Algunas sustancias pueden superar la barrera hematotesticular, por ejemplo sustancias esteroideas, y también se puede ver afectada por disruptores endocrinos, como el plomo o el cadmio, y por algunas enfermedades, por ejemplo en la cirrosis hepática,

Referencias

  1. Wong CH y Cheng CY. (205). The blood-testis barrier: its biology, regulation, and physiological role in spermatogenesis.. Current Topics in Developmental Biology, 71: 263-96. doi: 10.1016/S0070-2153(05)71008-5.
  2. Castilla-Cortazar I et al. (2004). Hematotesticular barrier is altered from early stages of liver cirrhosis: effect of insulin-like growth factor 1. World Journal of Gastroenterology, 10(17(: 2529-34. PMID: 15300898.

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