Rincones olvidados de la gastroenterología: Las células intersticiales de Cajal

Many smooth muscle cells exhibit both electrical and mechanical activity. This is not a property of the cell itself but is the result of the activity of a group of specialized cells that are interlaced with the smooth muscle cells, that have come to be known as interstitial cells of Cajal. These cells were described in the XIX century by the spanish scientist Santiago Ramón y Cajal. In the digestive tract this network is located near the myenteric plexus and generates pacemaker activity whose action potentials are passively transmitted towards the neighboring muscle layers where they generate rhythmic changes in their membrane potential. The working hypothesis today is that the autonomic nerves do not contact the muscle cells directly to liberate neurotransmitters and thus modify their contractile activity. Instead, the standing hypothesis is that, at least in the digestive tract, the nerve endings do not contact the smooth muscle cells. Instead they communicate with the cells of Cajal through synapses, and these, in turn, are the ones that contact the neighboring smooth muscle cells. Therefore, the interstitial cells of Cajal act as receptors (and modulators?) of both excitatory and inhibitory stimuli. The study of their disorders is shedding light on different motor abnormalities of the digestive tract. Not only that, cells of Cajal are the origin of the cell lineage that ends in the generation of the gastrointestinal stromal tumors (GIST). This information is crucial in designing new strategic approaches beyond surgery, as we gain insight into the molecular and genetic causes of this transformation.

Las células musculares lisas del tubo digestivo tienen tanto actividad eléctrica como mecánica. La contracción coordinada es regulada por un ritmo de marcapasos. La actividad eléctrica de marcapasos no es una propiedad intrínseca de la célula muscular, sino que es generada por un grupo especializado de otras células, dispuestas en una red entrelazada con los miocitos que se han denominado células intersticiales de Cajal, en honor del científico español Santiago Ramón y Cajal, quien las describiera en el siglo XIX. En el tubo digestivo esta red esta ubicada cerca del plexo mientérico y genera potenciales de marcapasos cuyos potenciales se transmiten pasivamente hacia las capas musculares vecinas donde generan cambios rítmicos en su potencial de membrana. El concepto actual es que los nervios autonómicos no contactan directamente con los miocitos para liberar sus neurotransmisores y así regular la función motora del tubo digestivo. En cambio, se contactan con las células de Cajal a través de sinapsis y éstas, a su vez, contactan con los miocitos vecinos. Por lo tanto, las células de Cajal son las responsables de recibir (¿y modular?) los estímulos, tanto excitatorios como inhibitorios. El estudio de sus alteraciones está mejorando nuestros conocimientos de diferentes trastornos motores del tubo digestivo. Pero además, las células de Cajal son el origen de las líneas celulares que dan lugar a los tumores estromales del tubo digestivo (GIST o gastrointestinal stromal tumors). Esta información no sólo nos da una mejor comprensión de la fisiología sino que además, permite diseñar terapias para estos tumores, en la medida que se conocen las bases moleculares y genéticas de esta transformación.