Célula

Qué es la célula

La célula es la estructura elemental de la que están compuestos todos los seres vivos, desde las bacterias unicelulares hasta los organismos pluricelulares complejos como el ser humano. La RAE la define como la "unidad fundamental de los organismos vivos, capaz de reproducción independiente y formada por un citoplasma rodeado por una membrana". En el contexto médico, la célula es el nivel de organización biológica en el que se originan todas las funciones vitales: metabolismo, síntesis de proteínas, almacenamiento y transmisión de la información genética, comunicación intercelular y respuesta inmunitaria.

La palabra procede del latín científico cellula, diminutivo de cella, "celda" o "habitación pequeña". El término lo acuñó Robert Hooke en 1665, en su obra Micrographia, cuando observó al microscopio una lámina de corcho y describió las cavidades que formaba el tejido vegetal muerto como cells, "celdillas", por su semejanza con las celdas de un monasterio. Hooke no vio células vivas —lo que observó eran las paredes celulósicas vacías—, pero su analogía visual bautizó para siempre a la unidad de la vida. El primero en observar células vivas fue Antonie van Leeuwenhoek, unos años después, con microscopios de una sola lente que fabricaba él mismo en Delft.

El concepto moderno de célula se consolidó entre 1838 y 1855, a través de tres contribuciones sucesivas. Matthias Schleiden propuso en 1838 que todos los tejidos vegetales estaban formados por células. Theodor Schwann extendió la idea a los tejidos animales un año después. Y Rudolf Virchow formuló en 1855 el principio Omnis cellula e cellula ("toda célula proviene de otra célula"), que cerró la teoría celular tal como la conocemos: todos los seres vivos están compuestos por células, la célula es la unidad funcional más pequeña de la vida, y toda célula procede de la división de una célula preexistente.

Arquitectura de la célula eucariota humana

Las células humanas son células eucariotas: poseen un núcleo delimitado por una doble membrana que alberga el material genético en forma de cromosomas. Es la diferencia fundamental con las células procariotas —las de bacterias y arqueas—, que carecen de núcleo definido y cuyo ADN flota libre en el citoplasma.

La membrana celular —o membrana plasmática— es la envoltura exterior de la célula. No es una barrera pasiva: controla selectivamente qué sustancias entran y salen, alberga receptores que permiten a la célula reconocer señales químicas del entorno y media procesos como la endocitosis y la fagocitosis.

El citoplasma ocupa el espacio entre la membrana y el núcleo. En su interior se encuentran los orgánulos —estructuras especializadas que ejecutan funciones concretas—: las mitocondrias generan la energía que la célula necesita en forma de ATP; el retículo endoplásmico sintetiza proteínas y lípidos; el aparato de Golgi modifica, empaqueta y dirige esas moléculas hacia su destino; los lisosomas degradan los residuos intracelulares y el material capturado del exterior; los peroxisomas neutralizan sustancias tóxicas; y el citoesqueleto, una red de filamentos proteicos, da forma a la célula, organiza sus compartimentos internos y permite el movimiento. Los centriolos participan en la organización del huso mitótico durante la división celular.

En el núcleo, el ADN se asocia con proteínas formando la cromatina, que se condensa en cromosomas visibles cuando la célula se prepara para dividirse. El núcleo contiene también las instrucciones para la síntesis de ARN y es, en último término, el centro de control de la actividad celular. La información genética almacenada en el ADN se organiza en unidades funcionales llamadas genes, y el conjunto completo de genes de un organismo constituye su genoma.

Diversidad celular en el organismo humano

El cuerpo humano contiene más de 200 tipos celulares identificados, cada uno con una forma, un tamaño y una función adaptados al tejido al que pertenece. Las neuronas transmiten impulsos eléctricos a lo largo del sistema nervioso. Los eritrocitos transportan oxígeno. Los miocitos se contraen para generar movimiento. Los hepatocitos metabolizan sustancias en el hígado. Los adipocitos almacenan lípidos como reserva energética. Y las células germinales —óvulos y espermatozoides— son las únicas capaces de transmitir la información genética a la generación siguiente.

Las células del sistema inmunitario, por ejemplo, incluyen las células NK (asesinas naturales), las células dendríticas, las células plasmáticas y las células presentadoras de antígeno, entre otras. Las células endocrinas de los islotes pancreáticos se clasifican en alfa (productoras de glucagón), beta (productoras de insulina) y delta (productoras de somatostatina). Y un grupo numeroso de entradas recoge tipos celulares identificados por el nombre del investigador que los describió: las células de Kupffer del hígado, las células de Schwann del sistema nervioso periférico, las células de Leydig del testículo o las células de Merkel de la piel, por citar solo algunas.

Toda esa diversidad se genera a partir de un repertorio genético idéntico. Lo que diferencia a una neurona de un hepatocito no es su ADN —que es el mismo en ambas— sino qué genes están activos y cuáles silenciados en cada tipo celular. Ese proceso de especialización se denomina diferenciación celular y comienza en las primeras divisiones del embrión.

División y muerte celular

Las células se reproducen dividiéndose. La mitosis es el mecanismo de división por el cual una célula genera dos células hijas genéticamente idénticas a la original; es el proceso que permite el crecimiento del organismo, la renovación de los tejidos y la reparación de las heridas. La meiosis, en cambio, es la división exclusiva de las células germinales: reduce a la mitad el número de cromosomas para producir gametos (óvulos y espermatozoides), y al hacerlo introduce variabilidad genética mediante la recombinación del ADN.

Las células también mueren. La apoptosis es la muerte celular programada: un mecanismo activo, ordenado y genéticamente regulado por el cual la célula se autodestruye cuando ha cumplido su función, cuando su ADN está dañado de forma irreparable o cuando recibe señales del organismo para eliminarse. Es un proceso fisiológico esencial — sin apoptosis no se modelarían los dedos del embrión ni se eliminarían los linfocitos autorreactivos—. La necrosis, por el contrario, es una muerte celular accidental, provocada por una agresión externa (isquemia, tóxicos, traumatismo) y que desencadena una reacción inflamatoria en el tejido circundante.

Diferenciación con el concepto de tejido

La célula es la unidad, el tejido es el conjunto organizado. Un tejido es una agrupación de células del mismo tipo —o de tipos coordinados— que trabajan juntas para desempeñar una función común. El tejido epitelial reviste superficies y cavidades; el tejido conectivo sostiene y conecta estructuras; el tejido muscular genera movimiento; el tejido nervioso transmite señales. La disciplina que estudia las células individuales es la citología; la que estudia los tejidos, la histología.

Preguntas frecuentes

¿De dónde viene la palabra "célula"?

Del latín cellula, diminutivo de cella, "celda". La acuñó Robert Hooke en 1665 al observar corcho al microscopio: las cavidades del tejido vegetal muerto le recordaron a las celdas de un monasterio, y las llamó cells. Hooke no vio células vivas —solo las paredes celulósicas vacías—, pero su metáfora quedó fijada en la terminología científica.

¿Qué diferencia hay entre una célula procariota y una eucariota?

La diferencia principal es la presencia de núcleo. Las células eucariotas poseen un núcleo delimitado por una doble membrana que contiene el ADN organizado en cromosomas. Las procariotas carecen de núcleo definido: su material genético se encuentra libre en el citoplasma. Además, las eucariotas contienen orgánulos membranosos (mitocondrias, retículo endoplásmico, aparato de Golgi) que las procariotas no tienen. Todas las células humanas son eucariotas.

¿Cuántas células tiene el cuerpo humano?

Las estimaciones más citadas en la literatura sitúan la cifra en torno a 37 billones (37 × 10¹²) de células. El dato procede de un trabajo publicado en 2013 que contabilizó los principales tipos celulares por órgano y sistema. La cifra es aproximada, porque varía según el tamaño corporal, la edad y el estado de salud, y porque no incluye las bacterias del microbioma, que añaden otros tantos billones de células no humanas al organismo.

¿Qué es la diferenciación celular?

Es el proceso por el cual una célula inmadura adquiere una forma y una función especializadas. Todas las células del cuerpo parten del mismo genoma, pero a lo largo del desarrollo embrionario cada célula activa unos genes y silencia otros, lo que la convierte en neurona, hepatocito, eritrocito o cualquier otro tipo celular. Las células que conservan la capacidad de diferenciarse en varios tipos se denominan células madre.

¿Qué significa "células atípicas" en un informe médico?

Cuando un informe de citología menciona "células atípicas", indica que se han observado al microscopio células cuya forma, tamaño o disposición del núcleo difieren de lo habitual para el tejido de donde procede la muestra. No equivale a un diagnóstico de cáncer: puede deberse a una inflamación, a una infección o a cambios reactivos benignos, pero también puede ser un hallazgo que requiera estudios complementarios. El contexto clínico y la valoración del especialista determinan el significado concreto en cada caso.

Referencias

1. Biblioteca Nacional de Medicina de Estados Unidos. ¿Qué es una célula? MedlinePlus Genetics en español.
2. Instituto Nacional del Cáncer (NCI). Definición de célula. Diccionario de cáncer del NCI.
3. Manual MSD, versión para público general. Las células. Fundamentos del cuerpo humano.
4. Real Academia Española. Célula. Diccionario de la lengua española.