Vías de penetración

Sea el oxígeno, una molécula nutriente o un fármaco que deseamos que aceda al interior de nuestro organismo, nos preguntamos por las barreras que debe seguir tal molécula para llegar a sus células diana. La molécula penetra dentro del cuerpo a través de tres vías: los pulmones, el tubo digestivo y la piel. Una vez dentro debe dirigirse a su destino; para ello penetra en una red de pequeñas cañerías llenas de sangre, que los biólogos llaman capilares, que la conducirán hasta cualquiera de las células corporales.
Repasemos las vías de entrada. La molécula recién llegada al pulmón atraviesa primero una célula epitelial, la matriz extracelular después, y a continuación la célula endotelial, que forma los capilares, antes de penetrar en la sangre. La molécula nutritiva recién llegada al intestino debe atravesar la célula epitelial del intestino, la matriz extracelular y la célula endotelial de los capilares (o de los vasos linfáticos) para penetrar en la sangre (o en la linfa). Una molécula en la superficie de la piel, para penetrar en la sangre, debe atravesar entre diez y treinta capas de células muertas acompañadas de queratina y lípidos (estrato córneo), entre doce y dieciséis capas de células vivas (epidermis), la matriz extracelular (dermis) y la célula endotelial de los capilares.
Una vez que la molécula externa ya está en la sangre ¿cómo llega a sus células diana? Disuelta, mucho o poco, en el plasma; o viaja asociada a lipoproteínas plasmáticas LDL y HDL o unida a alguna albúmina o glubulina de la sangre; o es transportada por los eritrocitos, después de difundir hacia ellos. Una vez en su destino la molécula debe atravesar la célula endotelial y la matriz extracelular para penetrar en la célula diana.
La arquitectura de los capilares merece un comentario adicional: los capilares están hechos con células endoteliales soldadas entre sí cuyas uniones intercelulares son más o menos porosas. Hay zonas del cuerpo -barrera hematoencefálica- donde las uniones son poco porosas y otras -hígado, intestino, glándulas, riñón o tejidos inflamados- donde las uniones son muy porosas; las primeras protegen al cerebro de cualquier tóxico, las segundas favorecen el intercambio de sustancias. La vía aérea enfrenta otro problema, pues además de llegar moléculas, se depositan aerosoles o micropartículas sobre la superficie pulmonar; que las células inmunitarias limpiadoras engullen (fagocitan), o que pueden ser transportadas hacia el interior corporal, pues las células epiteliales forman vesículas que importan y después exportan.