El tacto: (V) Corpúsculos de Krause

Esquema de un corpúsculo de Krause Grabado. Papel impreso.

Los corpúsculos de Krause toman este nombre del médico y anatómico Wilhelm Krause (1833-1910). Era hijo del también anatomista  Karl Theodor Friedrich Krause (1797-1868). Wilhelm era natural de Hannover, y tras estudiar en Göttingen, Berlín, Viena y Zurich, se doctoró en 1854. En 1860 fue profesor extraordinario en la Universidad de Göttingen. Entre sus alumnos más destacados estaba Robert Koch (1843-1910) que llegaría a ser un destacado bacteriólogo e investigador. En 1892 Krause fue nombrado Jefe del Laboratorio del Instituto Anatómico de Berlín.  

Realizó estudios histológicos que le permitieron describir los corpúsculos táctiles que llevan su nombre. (Die terminalen Körperchen der einfach sensiblen Nerven. Hannover, 1860). 

Estos corpúsculos están formados por bulbos encapsulados, situados en la hipodermis de la piel. Son parecidos pues, a los corpúsculos de Pacini, aunque de tamaño mucho menor, y su función principal es registrar la sensación de frío, fenómeno que se produce cuando entramos en contacto con un cuerpo o un espacio que está a menor temperatura que nuestro cuerpo. La sensibilidad es variable según la región de la piel que se considere. De todos modos, su función en la actualidad no está definido con claridad. 

El tacto: (IV) Corpúsculos de Ruffini.

Angelo Ruffini Imagen de un corpúsculo del tacto (1898) Fotografía al microscopio coloreada.  Enviada por el propio Ruffini a Sir Charles Sherrington

Tras considerar en otras entradas los corpúsculos táctiles de Meissner y de Pacini, que permiten la percepción del tacto superficial y profundo, trataremos hoy de otro tipo de receptor, los de temperatura, representados básicamente por los corpúsculos de Ruffini (calor) y los de Krause (frío).


Los corpúsculos de Ruffini: la percepción del calor.

Su nombre se debe a Angelo Ruffini (1864-1929), un médico y biólogo italiano. Ruffini se había licenciado en Medicina en la Universidad de Bolonia, donde se formó con el gran clínico Augusto Murri ( 1841-1932). tras su licenciatura, entró a trabajar en el Laboratorio de Histología de la misma universidad, y cuatro años más tarde fue nombrado profesor de Histología. 

Angelo Ruffini

Tras dirigir el hospital de Lucignano (Arezzo) donde creó un laboratorio en el que proseguía sus investigaciones, en 1901 se traslada a Siena, como profesor de Embriología en el Instituto Anatómico. En 1912 regresa a Bolonia para ocupar la cátedra de Histología y fisiología general de la Real Universidad de esta ciudad. 

Las investigaciones de Ruffini fueron galardonadas con diversos premios. Cabe destacar especialmente sus estudios sobre el sistema nervioso periférico y el descubrimiento de nuevas expansiones; entre estas, los corpúsculos táctiles que son conocidos con su nombre. Mantuvo a este respecto una activa correspondencia con Sir Charles Sherrington (1896-1903), y posteriormente publicó los resultados en Journal of Physiology.

Los corpúsculos de Ruffini están situados en la dermis profunda, y presentan una forma de huso, con una porción central dilatada, dotada de terminaciones nerviosas capaces de percibir los cambios de temperatura (calor) y también la deformación o estiramiento de la piel.  Identifican la deformación continua de la piel y tejidos profundos (se encuentran en la dermis profunda). Están situados en la superficie de la piel de todo el cuerpo, y se calcula que hay cerca de 35.000, siendo especialmente abundantes en la cara dorsal de las manos. 

Esquema de un corpúsculo de Krause. Grabado. 

Los corpúsculos de Krause: la percepción del frío.

Los corpúsculos de Krause toman este nombre del médico y anatómico Wilhelm Krause (1833-1910). Era hijo del también anatomista  Karl Theodor Friedrich Krause (1797-1868). Wilhelm era natural de Hannover, y tras estudiar en Göttingen, Berlín, Viena y Zurich, se doctoró en 1854. En 1860 fue profesor extraordinario en la Universidad de Göttingen. Entre sus alumnos más destacados estaba Robert Koch (1843-1910) que llegaría a ser un destacado bacteriólogo e investigador. En 1892 Krause fue nombrado Jefe del Laboratorio del Instituto Anatómico de Berlín.  

Realizó estudios histológicos que le permitieron describir los corpúsculos táctiles que llevan su nombre. (Die terminalen Körperchen der einfach sensiblen Nerven. Hannover, 1860). 

Estos corpúsculos están formados por bulbos encapsulados, situados en la hipodermis de la piel. Son parecidos pues, a los corpúsculos de Pacini, aunque de tamaño mucho menor, y su función principal es registrar la sensación de frío, fenómeno que se produce cuando entramos en contacto con un cuerpo o un espacio que está a menor temperatura que nuestro cuerpo. La sensibilidad es variable según la región de la piel que se considere. De todos modos, su función en la actualidad no está definido con claridad. 

El tacto: (III) corpúsculos de Merkel

Friedrich Sigmund Merkel   (1845-1919) Fotografía en B&N

Los corpúsculos de Merkel o discos de Merkel son células de estructura semirrígida, capaces de captar las vibraciones de baja frecuencia (5 -15 Hz)  con una gran sensibilidad, aunque de adaptación lenta. Cada terminación consta de una célula de Merkel en oposición cercana a una terminación nerviosa. Una fibra única de un nervio aferente se ramifica para inervar hasta 90 terminaciones similares. 

Se trata de mecanorreceptores que proporcionan información sobre presión y textura al cerebro. Fueron descubiertos por el eminente histopatólogo y anatomista alemán Friedrich Sigmund Merkel (1845-1919) 

Merkel era natural de Nuremberg. En 1869 se doctoró en la universidad de Erlangen, y se dedicó a la anatomía y a la histopatología. Fue profesor de las universidades de Rostock (1872-1883),  Koningsberg (1883-1885) y Gotinga (desde 1885).

En 1875 describió por primera vez los corpúsculos, a los que llamó  Tastzellen (células del tacto),  señalando que se encontraban en la piel de todos los vertebrados. Poco después, Robert Bonnet los denominó con el epónimo de corpúsculos de Merkel (1878) en honor a su descubridor, nombre con el que son conocidos en la actualidad.  

En los humanos, las células de Merkel (como los corpúsculos de Meissner) surgen en las capas de piel superficiales, y se encuentran agrupadas debajo de la cresta de la punta de los dedos que constituyen las huellas dactilares. En la piel con pelo, las terminaciones nerviosas de Merkel se agrupan en estructuras epiteliales especializadas denominadas "discos del pelo".

Atendiendo a su respuesta sostenida a la presión, las terminaciones nerviosas de Merkel se clasifican como de lenta adaptación, en contraste con los corpúsculos de Pacini (receptores de rápida adaptación que responden únicamente al inicio y final de la desviación mecánica, y a las vibraciones de alta frecuencia).

En los mamíferos, los registros eléctricos de una única fibra nerviosa aferente demuestran que las respuestas de las terminaciones nerviosas de Merkel se caracterizan por una potente respuesta al inicio de un estímulo mecánico desnivelado (dinámico), aunque continúan disparando durante la fase de meseta (estática). Los disparos durante la fase estática pueden continuar durante más de 30 minutos. Los intervalos entre picos durante los disparos sostenidos son irregulares, en contraste con el patrón altamente regular de los intervalos entre picos obtenidos de los mecanorreceptores de lenta adaptación de tipo II. 

Bibliografía 

Merkel FS. (1875). Tastzellen und Tastkörperchen bei den Hausthieren und beim Menschen. Archiv für mikroskopische Anatomie, 11: 636-652.

El tacto: (II) corpúsculos de Pacini

Hautmann e Ca. Retrato de Filippo Pacini Fotografía B&N.  Colección Wellcome. Londres.

En una entrada anterior comentamos algunos aspectos de  los corpúsculos de Meissner, unos mecanorreceptores que detectan contactos o roces superficiales. Hoy vamos a tratar otro tipo de corpúsculos táctiles, los corpúsculos de Pacini. 

Reciben el nombre de Filippo Pacini (1812-1883), un investigador italiano, natural de Pistoia. Aunque era un gran amante de las ciencias naturales, sus padres le dirigieron a la carrera eclesiástica, con la esperanza de que llegara a obispo. Pero no era esta la vocación de Filippo, que pronto abandonó la escuela episcopal de Pistoia y se dedicó a la Medicina, y especialmente a la Anatomía.

Teatrino anatómico de Pistoia.

En 1835, durante su clase de disección en la Escuela Médica de Pistoia (Scuola Medica di Pistoia) fundada en 1666 en su ciudad natal, Pacini descubrió pequeños órganos sensoriales en el sistema nervioso que pueden detectar presión y vibraciones, pero no publicó su investigación hasta 1840 en "Nuovi organi descoperti nel corpo umano" en la Società médico-física de Florencia. Después de pocos años, el trabajo era ampliamente conocido en Europa y los cuerpos habían llegado a conocerse como corpúsculos de Pacini. 

Preparación del Instituto Anatómico de Florencia (29 agosto de 1854)
en donde puede verse ya identificado el vibrión colérico, a pesar de que
se considera que fue descubierto por Robert Koch en 1883.   

Pacini realizó también otros descubrimientos. Por ejemplo, aisló el Vibrio cholerae (agente productor del cólera) en 1854, 30 años antes que los descubrimientos hechos por Robert Koch. Pacini permaneció soltero toda su vida y contribuyó con su dinero a mantener a sus dos hermanas enfermas. Murió pobre en Florencia el 9 de julio de 1883 y fue enterrado en el cementerio de la Misericordia.

Esquema de un corpúsculo de Pacini. 

a. Vaso sanguíneo, terminado en una red capilar que penetra en la cápsula central

b. Tejido fibroso del tallo.

n. Terminación nerviosa que a medida que penetra en la cápsula pierde su mielina. Al llegar al fiinal forma una dilatación.

Los corpúsculos de Pacini son receptores que responden a las vibraciones rápidas y la presión mecánica profunda. Se puede distinguir también las diferentes texturas de los materiales: fino o rugoso, y la función de agarrar y soltar. Tienen una forma elipsoidal, que puede ser de más de 1 mm de longitud y están situados a mayor profundidad que los corpúsculos de Meissner. 

Están dotados de una cápsula, compuesta por numerosas capas (unas 60) de láminas concéntricas formadas por fibroblastos y tejido conectivo fibroso (lamelas). Entre cada lamela hay una capa de colágeno tipo IV y tipo II, de consistencia gelatinosa y más de un 90% de agua. células de tejido conectivo aplanadas. La cápsula rodea un espacio central, en el que hay una fibra nerviosa gruesa mielinizada, pero que pierde el recubrimiento de mielina y la vaina de Schwann al penetrar en el interior del corpúsculo. El axón desnudo recorre el espacio central sin ramificarse, formando un engrosamiento terminal. Por la parte inferior también penetran vasos sanguíneos que se ramifican hacia varias capas y lamelas del corpúsculo.

Son receptores de rápida adaptación que responden únicamente al inicio y final de la desviación mecánica, y a las vibraciones de alta frecuencia, que permiten darnos cuenta, por ejemplo, de un apretón de manos, o del movimiento de las articulaciones. Los corpúsculos de Pacini se encuentran en el tejido conectivo subcutáneo y en la dermis reticular y son especialmente numerosos en la mano y el pie. Además se encuentran en el periostio, las membranas interóseas, el mesenterio, el páncreas y los órganos sexuales. 

El tacto: (I) corpúsculos de Meissner

Retrato de Georg Meissner Fotografía B&N.  Universidad de Gotinga

El sentido del tacto es muy complejo. Nos permite distinguir varias sensaciones del exterior: presión, temperatura, grado de aspereza o dureza de una superficie. Podemos percibir todas estas características gracias a un variado sistema de receptores nerviosos, que captan estas variadas cualidades y las transmiten al cerebro (lóbulo parietal), donde son procesadas e interpretadas. La mayoría de estos receptores están en la piel, si bien en diferente proporción según la zona anatómica: la punta de los dedos, la nariz y la lengua son más ricos en receptores y por eso son zonas más sensibles. También hay otros receptores en otros órganos que nos alertan de cambios en nuestro organismo como dolor interno o nuestros propios cambios de temperatura (estados febriles, p. ej.). 

El tacto es, de todos los sentidos, el que tiene una localización más extensa. No hay parte de nuestro organismo que no participe en las informaciones tàctiles. Un ser humano puede sobrevivir a pesar de ser ciego, sordo o carecer de los sentidos del gusto y el olfato, pero le es imposible sobrevivir sin las funciones que desempeña la piel y la percepción tàctil, que emite señales hasta el sistema nervioso informando sobre cualquier agresión mecánica, térmica o química. Sin este sistema de alarma, los organismos correrían el peligro de no darse cuenta de los diversos peligros que pueden agredirlos. 

La mayoría de sensaciones táctiles se perciben gracias a diferentes tipos de corpúsculos. Cada tipo de corpúsculos proporciona una determinada información sobre una sensación táctil. 

Corte microscópico de la piel mostrando la situación de los
corpúsculos de Meissner (en la papila dérmica). Tinción de hematoxilina-eosina

Los corpúsculos de Meissner

Este tipo de corpúsculos son terminaciones nerviosas en la piel que son responsables de la sensibilidad para el tacto ligero. Se trata corpúsculos de 40 a 61 μm de diámetro, con una única terminación nerviosa no mielinizadas que serpentea entre láminas horizontales de células aplanadas de sostén rodeadas por una cápsula de tejido conectivo. Su mayor sensibilidad (el umbral de respuesta más bajo) es cuando reciben vibraciones de menos de 50 Hertz. 

Son receptores rápidamente activos, pero los potenciales de acción generados decrecen rápidamente y acaban cesando (ésta es la razón por la que se deja de sentir la ropa que uno lleva puesta). Si el estímulo se elimina, el corpúsculo recupera su forma y mientras eso ocurre (es decir se está deformando físicamente) causa que se genere otra descarga de potenciales de acción. 

Debido a su localización superficial en la dermis, estos corpúsculos son particularmente sensibles al tacto y a las vibraciones, pero por la misma razón, están limitados en la detección y solo pueden señalar que algo está tocando la piel.

Los corpúsculos de Meissner fueron descritos en 1852 por Georg Meissner (1829-1905), un anatomista y fisiólogo alemán natural de Hannover. Había estudiado Medicina en Göttingen, donde fue discípulo y colaborador de Rudolf Wagner, con quien describió los corpúsculos táctiles en un primer momento. Más tarde Meissner publicó el resultado de sus investigaciones en su tesis doctoral (Beiträge zur Anatomie und Physiologic der Haut, Leipzig, 1853) como si hubiera hecho la investigación en solitario, lo que ocasionó un sonado enfrentamiento con Wagner, polémica que duró bastantes años.