plexo coroideo – choroid plexus

Plexo Coroideo

Primary Disciplinary Field(s): Neuroanatomía, Fisiología, Neurología

1. Definición Central y Ubicación Anatómica

El plexo coroideo (PC) es una estructura altamente vascularizada, especializada y esencial dentro del sistema nervioso central (SNC), cuya función primordial es la producción y secreción del líquido cefalorraquídeo (LCR). Esta estructura, que posee una morfología papilar o vellosa, actúa como el sitio principal donde se filtra el plasma sanguíneo y se transforma en LCR, un fluido vital que amortigua mecánicamente el cerebro y la médula espinal, proporciona nutrientes, y elimina metabolitos de desecho. Anatómicamente, el PC no es una estructura única, sino un conjunto de pliegues presentes en los cuatro ventrículos cerebrales: los dos ventrículos laterales, el tercer ventrículo y el cuarto ventrículo. Su presencia es crucial para mantener la homeostasis del microambiente cerebral, regulando tanto la presión intracraneal como la composición química del fluido circundante.

La distribución del plexo coroideo a lo largo del sistema ventricular sigue un patrón específico determinado por el desarrollo embrionario. En los ventrículos laterales, el PC se extiende a lo largo del cuerpo y el atrio, proyectándose hacia el asta temporal, pero está notablemente ausente en el asta frontal y el asta occipital. Esta discontinuidad en la distribución sugiere una regulación precisa de la producción de LCR en diferentes regiones. La porción más grande y a menudo más estudiada es el glomus coroideo, una masa densa de tejido plexal ubicada en el atrio (o trígono) de los ventrículos laterales. Desde allí, el PC continúa a través de los agujeros interventriculares de Monro para entrar al tercer ventrículo, donde forma un techo delgado.

En el tercer ventrículo, el plexo coroideo se encuentra suspendido del techo y generalmente consiste en dos láminas paralelas que se extienden a lo largo de la línea media. Posteriormente, el PC se extiende hacia el cuarto ventrículo, donde se localiza en la porción inferior de su techo. Es importante destacar que, aunque el PC está físicamente contenido dentro del sistema ventricular, se deriva embriológicamente de la piamadre vascular y el epéndimo modificado que recubre el interior de los ventrículos. Esta íntima relación con las meninges y el sistema vascular subraya su función como interfaz crítica entre la circulación sistémica y el medio ambiente neuronal, siendo el principal responsable de la producción diaria de aproximadamente 500 ml de LCR en un adulto sano.

2. Histología y Ultraestructura

Histológicamente, el plexo coroideo es una maravilla de especialización celular, compuesto principalmente por tres elementos estructurales clave: un estroma central de tejido conectivo laxo altamente vascularizado, capilares fenestrados y una capa epitelial simple de células cúbicas o columnares modificadas (células epiteliales coroideas) que descansan sobre una membrana basal. El epitelio coroideo, que es el componente funcional crucial, es lo que verdaderamente separa el estroma vascular del lumen ventricular, actuando como la barrera sangre-LCR. A diferencia del epitelio ependimario simple que recubre el resto de los ventrículos, las células coroideas están altamente especializadas para el transporte activo de iones y agua.

La ultraestructura de las células epiteliales coroideas revela adaptaciones morfológicas esenciales para su función secretora. La superficie apical (orientada hacia el ventrículo) está densamente cubierta de microvellosidades y, en menor medida, de cilios. Estas microvellosidades aumentan drásticamente la superficie de intercambio disponible para la secreción de LCR. Además, las células están unidas lateralmente por complejos de unión muy desarrollados, específicamente uniones estrechas (tight junctions), que son la base molecular de la barrera sangre-LCR. Estas uniones impiden el paso paracelular de solutos y macromoléculas desde el estroma vascular hacia el LCR, forzando a todas las sustancias a atravesar activamente el citoplasma celular.

Debajo de la capa epitelial se encuentra el estroma coroideo, rico en vasos sanguíneos. Los capilares dentro de este estroma son de tipo fenestrado, lo que significa que sus paredes endoteliales contienen poros o fenestraciones. Esta característica contrasta marcadamente con los capilares del resto del parénquima cerebral, que son no fenestrados y forman la estricta barrera hematoencefálica (BHE). La fenestración capilar en el PC permite el libre intercambio de solutos y agua entre la sangre y el estroma coroideo. Por lo tanto, la verdadera barrera de permeabilidad en el plexo coroideo no reside en el endotelio capilar (como en la BHE), sino en el epitelio coroideo que se encuentra aguas arriba, donde las uniones estrechas controlan rigurosamente el paso hacia el LCR.

3. Función Principal: Producción de Líquido Cefalorraquídeo (LCR)

La función más crítica del plexo coroideo es la producción activa del LCR. Este proceso no es una simple ultrafiltración pasiva del plasma, sino un mecanismo complejo y metabólicamente costoso que requiere la actividad coordinada de múltiples transportadores iónicos y enzimas. El motor principal de la secreción de LCR es el transporte activo de iones de sodio (Na+) y cloro (Cl-) desde el plasma, a través del epitelio coroideo, hacia el lumen ventricular. El movimiento de estos iones crea un gradiente osmótico que impulsa el flujo de agua a través de canales de aquaporina, predominantemente Aquaporina-1 (AQP1), que se expresan abundantemente en la membrana apical de las células coroideas.

Entre los mecanismos moleculares fundamentales se encuentra la acción de la anhidrasa carbónica, una enzima que cataliza la formación de ácido carbónico a partir de dióxido de carbono y agua. Este ácido se disocia, proporcionando iones bicarbonato (HCO3-) e iones hidrógeno (H+). El bicarbonato es transportado activamente fuera de la célula hacia el LCR, y el H+ intercambiado por Na+ en la membrana basolateral. La bomba Na+/K+-ATPasa, ubicada en la membrana apical, juega un papel central al bombear activamente Na+ hacia el LCR, estableciendo el gradiente eléctrico y osmótico esencial. Este proceso garantiza que el LCR tenga una composición iónica y de proteínas muy diferente a la del plasma, siendo mucho más bajo en proteínas y potasio, y ligeramente más alto en cloruro.

La tasa de producción de LCR es notablemente constante, lo que permite un recambio completo del volumen de LCR (aproximadamente 150 ml en adultos) varias veces al día. Esta producción constante es vital para mantener la presión intracraneal estable y asegurar que los metabolitos de desecho sean continuamente eliminados. La regulación de la secreción del LCR está influenciada por factores sistémicos y humorales, aunque el proceso es predominantemente intrínseco. Cambios en la presión arterial o la osmolaridad plasmática pueden tener efectos, pero el control local del transporte iónico es el factor determinante que asegura la estabilidad del medio interno cerebral.

4. Desarrollo Embrionario y Regeneración

El desarrollo del plexo coroideo comienza temprano en la embriogénesis. Se origina a partir de la invaginación de la tela coroidea, una doble capa de piamadre vascularizada, en el techo delgado de las vesículas cerebrales primitivas, específicamente en las regiones donde el neuroepitelio ependimario es más delgado. Los primeros plexos coroideos en formarse son los del cuarto ventrículo, seguidos por los del tercer ventrículo y, finalmente, los más prominentes en los ventrículos laterales. La formación y expansión del PC están estrechamente ligadas al desarrollo vascular cerebral y a la diferenciación del epitelio ependimario circundante.

La diferenciación celular requiere señales moleculares precisas. El factor de transcripción TTR (Transtiretina) y la expresión de AQP1 son marcadores tempranos de la identidad del plexo coroideo. Una vez que el epitelio se ha diferenciado, comienza la producción de LCR, lo cual es crucial para la expansión y el desarrollo de los ventrículos cerebrales fetales. El LCR fetal no solo proporciona soporte mecánico, sino que también contiene factores de crecimiento y señalización que influyen en la neurogénesis y la migración neuronal en el cerebro en desarrollo. La alteración en el desarrollo temprano del PC puede contribuir a malformaciones ventriculares o hidrocefalia congénita.

En cuanto a la capacidad regenerativa, el plexo coroideo de mamíferos adultos posee una capacidad limitada, aunque mayor que el parénquima neural circundante. Las células epiteliales coroideas son capaces de proliferar en respuesta a ciertas lesiones o estímulos inflamatorios. Además de su papel secretor, el PC actúa como un nicho neurogénico en ciertas especies, y sus células estromales pueden contener precursores mesenquimales. La comprensión de esta plasticidad es un área activa de investigación, particularmente en el contexto de cómo el PC podría ser manipulado para liberar factores tróficos en el cerebro dañado o para reparar defectos en la barrera sangre-LCR.

5. El Plexo Coroideo como Barrera Sangre-LCR

La función de barrera del plexo coroideo, conocida como la Barrera Sangre-LCR (BSLCR), es esencial para proteger el SNC de fluctuaciones en la composición plasmática y de la entrada de patógenos o toxinas. Si bien la Barrera Hematoencefálica (BHE), formada por las células endoteliales de los capilares cerebrales, es la barrera más extensa, la BSLCR es igualmente crítica. La principal diferencia estructural radica en la ubicación de las uniones estrechas: mientras que en la BHE las uniones estrechas se encuentran entre las células endoteliales, en la BSLCR residen exclusivamente entre las células epiteliales coroideas.

Esta barrera no es meramente física, sino también funcional. El epitelio coroideo expresa una variedad de transportadores de eflujo, como las proteínas de resistencia a múltiples fármacos (MDR) y la glicoproteína P (P-gp), que expulsan activamente compuestos lipofílicos y potencialmente tóxicos que logran cruzar el endotelio fenestrado del estroma. Este mecanismo de “limpieza” es crucial para la desintoxicación del LCR. La selectividad de la BSLCR es altamente regulada, permitiendo el paso de moléculas necesarias (como la glucosa o ciertas vitaminas) mediante sistemas de transporte específicos, mientras restringe rigurosamente otras.

A pesar de su robustez, la BSLCR puede ser comprometida en estados patológicos como la inflamación, la infección (por ejemplo, meningitis) o la isquemia. La liberación de citoquinas proinflamatorias puede relajar las uniones estrechas, aumentando la permeabilidad de la barrera y permitiendo la entrada de células inmunes y proteínas plasmáticas al LCR, lo cual es un sello distintivo de muchas enfermedades neurológicas. Comprender la regulación de la permeabilidad de la BSLCR es fundamental para desarrollar estrategias terapéuticas que permitan la entrega controlada de medicamentos al cerebro.

6. Regulación Homeostática y Transporte Molecular

Más allá de la secreción de LCR, el plexo coroideo desempeña un papel activo en la homeostasis del SNC, actuando como un “riñón” cerebral. Es responsable del transporte bidireccional de moléculas, incluyendo el suministro de nutrientes esenciales y la eliminación de productos de desecho metabólico. El PC transporta activamente glucosa, aminoácidos, vitaminas (como la vitamina C) y folato desde la sangre hacia el LCR, asegurando un suministro constante a las neuronas y la glía. Estos sistemas de transporte son altamente específicos y saturables.

Un aspecto crucial de la regulación homeostática es el manejo del flujo de salida de moléculas. El plexo coroideo es un sitio clave para la eliminación de péptidos beta-amiloide (Aβ), cuya acumulación está implicada en la enfermedad de Alzheimer. Los transportadores en la membrana basolateral del epitelio coroideo facilitan el movimiento de Aβ desde el LCR de vuelta a la circulación sistémica. La disfunción de estos mecanismos de eliminación en el PC se considera un factor contribuyente en la patogénesis de las demencias.

Además, el plexo coroideo funciona como un órgano neuroinmune y endocrino. Las células epiteliales coroideas secretan una amplia gama de factores de crecimiento, neurotrofinas (como el factor neurotrófico derivado del cerebro, BDNF) y hormonas (como la Transtiretina, TTR, que transporta tiroxina) directamente al LCR. Estos factores tróficos son esenciales para la supervivencia y plasticidad neuronal. El PC actúa, por lo tanto, no solo como un filtro, sino como una fuente activa de señalización que modula la función cerebral, especialmente en respuesta a la lesión o el envejecimiento.

7. Patologías Asociadas

Las patologías que involucran al plexo coroideo pueden ser clasificadas en trastornos de la producción de LCR y neoplasias. La patología más común relacionada con la función es la hidrocefalia, que a menudo resulta de un desequilibrio entre la producción y la absorción de LCR. Si bien la hidrocefalia generalmente se debe a la obstrucción del flujo o a la absorción deficiente (a través de las vellosidades aracnoideas), el aumento excesivo de la producción de LCR por el PC puede causar hidrocefalia comunicante, aunque esto es menos frecuente.

Las neoplasias primarias del plexo coroideo incluyen el papiloma del plexo coroideo y el carcinoma del plexo coroideo. El papiloma es un tumor benigno (Grado I de la OMS) que representa la neoplasia más común del PC. Estos tumores se caracterizan por una producción excesiva y descontrolada de LCR, lo que invariablemente conduce a hidrocefalia grave por hipersecreción. El carcinoma del PC, por otro lado, es un tumor maligno (Grado III de la OMS), raro pero agresivo, que se encuentra predominantemente en niños pequeños. Estos tumores tienen un alto potencial metastásico a través de las vías del LCR.

Otras alteraciones incluyen los quistes del plexo coroideo, que son hallazgos comunes, a menudo incidentales y benignos, especialmente en fetos y neonatos. Aunque la mayoría de los quistes desaparecen espontáneamente o no causan síntomas, su presencia puede asociarse en algunos casos raros con anomalías cromosómicas como la trisomía 18. Además, el plexo coroideo puede ser un sitio de calcificación en pacientes ancianos, un proceso benigno conocido como glomus coroideo calcificado, y puede verse afectado por procesos inflamatorios sistémicos o autoinmunes, lo que subraya su papel como centinela inmunológico del SNC.

8. Significado Clínico y Terapéutico

El plexo coroideo representa un objetivo clínico y terapéutico de creciente interés. Históricamente, en casos de hidrocefalia grave refractaria, se ha empleado la plexectomía coroidea (extirpación quirúrgica o coagulación del PC) para reducir la producción de LCR, aunque esta técnica ha sido en gran medida reemplazada por la colocación de derivaciones (shunts) ventriculoperitoneales. Sin embargo, en la neuroendoscopia moderna, la cauterización del PC se utiliza cada vez más para tratar ciertos tipos de hidrocefalia no comunicante o post-hemorrágica en neonatos.

Desde una perspectiva farmacológica, el PC es crucial debido a su papel en el metabolismo y la eliminación de fármacos. La presencia de múltiples transportadores de eflujo complica la entrega de medicamentos al cerebro, ya que estos sistemas pueden bombear los agentes terapéuticos fuera del LCR tan pronto como entran. La investigación actual se centra en el desarrollo de estrategias para modular temporalmente la BSLCR o inhibir selectivamente los transportadores de eflujo del PC para mejorar la biodisponibilidad de fármacos en el SNC, especialmente aquellos destinados a tratar trastornos neurodegenerativos.

Finalmente, el PC está siendo investigado por su potencial en terapias de reemplazo y regeneración. Dada su capacidad para secretar factores neurotróficos, se postula que el PC podría ser estimulado o modificado para aumentar la liberación de sustancias protectoras en enfermedades como el Alzheimer o el Parkinson. Además, debido a su accesibilidad relativa en comparación con la BHE, el PC podría servir como una puerta de entrada para la administración dirigida de terapias génicas o celulares al SNC, explotando sus rutas naturales de transporte y señalización.

Further Reading

• Plexo coroideo – Wikipedia
• Líquido cefalorraquídeo – Wikipedia
• Choroid Plexus Anatomy, Histology, and Physiology (NCBI Bookshelf)
• Choroid Plexus (ScienceDirect Topics)