Células
gliales y ambiente cerebral.
Los distintos tipos de células gliales o neuroglía.
Blausen.com staff (2014). "Medical gallery of Blausen Medical 2014". WikiJournal of Medicine 1 (2). DOI:10.15347/wjm/2014.010. ISSN 2002-4436
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Las células gliales cumplen una función estructural, metabólica y reguladora. Tenemos que las glías radiales, y principalmente oligodendrocitos y astrocitos cumplen una función estructural muy importante. Desde el punto de vista metabólico las células gliales más importantes son los astrocitos que nutren a la neurona, y sintetizan y recapturan neurotransmisores; los oligodendrocitos, que generan también la vaina de mielina, ayudan a la nutrición y mantención de la neurona. En la función reguladora podemos nombrar; la respuesta inmune del SNC, mediada por la microglia; la reparación y regeneración, por parte de los astrocitos y microglia; regulación de señalización y crecimiento, o mejor dicho inhibición de crecimiento de neuronas por parte de oligodendrocitos que secretan factores tróficos; y regulación sináptica por parte de los astrocitos.
Origen común de las células del sistema nervioso.
Con la inhibición de la molécula
BMP4 el ectodermo afectado se transformara en neuroectodermo, la célula neuroectodérmica, que es pluripotencial, para llegar a ser una
célula de la glia pasa por tres fases; la fase de expansión, fase en la cual las células neuroepiteliales progenitoras
proliferarán; una fase neurogénica,
donde estas células pasan a ser glías
radiales (también progenitoras) que se extienden
transversalmente en el tubo neural, y estas pueden dar origen a neuroblastos, que luego darán origen a
neuronas que avanzarán con movimientos ameboideos por los procesos radiales de la célula radial o axones de otras neuronas; y
finalmente la fase gliogénica, donde
a partir de glías radiales se dará origen a glioblastos y finalmente en oligodendrocitos
y luego astrocitos.
La célula glial radial genera una
función de soporte, un verdadero andamiaje, y en el sistema maduro es
remplazada en su rol por los astrocitos. En la zona subventricular, región en
donde existe neurogénesis, las neuronas migran a través de los podocitos de los
astrocitos.
Astrocitos
El astrocito es el fenotipo celular
más abundante en el cerebro humano. Conectan mecánicamente los vasos a las
neuronas, formando esta malla tisular, dada esta conexión con el plasma
sanguíneo permitirá el paso de macromoléculas relevantes como aminoácidos y
glucosa a través de transportadores específicos, un tipo de esta conexión es lo
que se conoce como barrera hematoencefálica. El astrocito también cumple una
función metabólica, dentro de la que podemos nombrar:
- Amortiguación del potasio: Cuando el potasio se acumula en el espacio extracelular por una alta actividad neuronal (esto pues el potasio es un agente despolarizante), dada que la membrana en reposo es altamente permeable a potasio, podría disminuir el potencial de membrana, produciendo una mayor frecuencia de disparo acarreando citotoxicidad y causar actividad epiléptica.
- Transferencia de sustancias a la neurona: El astrocito transfiere sustancias como el lactato y aminoácidos a la neurona. El astrocito es un donador importante de lactato que ingresa al ciclo de krebs en la neurona proveyéndole energía.
- Ciclo de vida de neurotransmisores: El glutamato, neurotransmisor excitatorio más importante, es escasamente recapturado por la neurona pues expresan muy pocos transportadores de glutamato, en contraposición en el astrocito existe gran cantidad, la recapturación del glutamato promueve la transferencia de aminoácidos y glucosa del capilar. El glutamato es aminado (se agrega NH4+) en proceso catalizado por la glutamina sintasa y se obtiene glutamina, que es precursor de glutamato en la neurona.
En los astrocitos el aumento de
glutamato y potasio promueven la glucolisis (obtiene glucosa del capilar), por
consiguiente la obtención de lactato (que le entregará a la neurona), y la
liberación de antioxidantes como el ascorbato y el glutatión.
El aumento de la captura de glucosa
se debe al aumento de glutamato, el transportador de glutamato se aprovecha de
la gradiente de sodio, por lo que ingresan conjuntamente, el sodio es expulsado
por la bomba sodio potasio, que utiliza ATP que a estimula la fosfoglicerato
kinasa que promueve la glucólisis, ergo la captura de glucosa. Lo que uno
observa, si lo graficáramos, es una sigmoide que expresa “a mayor glutamato, mayor la captura de glucosa”, y por
consiguiente, “a mayor glutamato, mayor paso
de lactato a la neurona”.
Se dice que por cada neurona
existen 10 celulas gliales, y de esas cuatro serían astrocitos, sin embargo,
esto depende intrínsecamente de la región, en regiones corticales la relación
es casi 1:1, y en regiones diencefálicas la relación es cerca de 1:4.
Los astrocitos forman redes de
circuitos, unidos por uniones gap, que se denominan circuitos astrogliales, que
por su número son en general más grandes que los neuronales. Cuando existe baja
actividad sináptica, se genera actividad astrocítica local, eventualmente
algunas señales como recaptura de glutamato y otras señales, uno observa
aumento de calcio local en el astrocito. Cuando existe mayor actividad
sináptica, estas espigas de calcio son mayores y se propagan, regulando
sinapsis distales gracias a las redes astrogliales. Algunos papers dicen que
esto es un potencial de acción. En base a esto uno habla de gliotransmisión,
cuando se propaga la señal en los astrocitos, y de neuromodulacion cuando hay
otra sustancia que modifica una sinápsis.
Esto se demostró cargando las
células de Müller con un fluoróforo de calcio y dando un toque mecánico a nivel
de la retina, observando que se propagaban las ondas de calcio de manera radial.
Oligodendrocitos y células de Schwann
Los oligodendrocitos producen la
vaina de mielina a nivel de sistema nervioso central, y secretan factores de
inhibición de crecimiento como la semaforina, cuando desaparecen estas glías
cerca de un nodo de ranvieur, este nodo podría presentar un crecimiento axonal
como si se tratase de una rama. Algunas terapias apuntan a inhibir estas
señales de inhibición de los oligodendrocitos.
Se ha observado que tanto en las
células de Schwann como en los oligodendrocitos, que en una axotomía este tipo
de glia pueden expresar factores promotores de crecimiento permitiendo
enventualmente mediar una reinervación.
Microglías
La microglía, al igual que todas
las células de la glia, libera factores tróficos, pero su función más relevante
es la acción fagocitaria como parte de la respuesta inmune. Secreta citoquinas
proinflamatorias. El TNF alfa, liberado por la microglía, en condiciones
fisiológicas favorece sobrevida/proliferación neuronal. La liberación de ATP al
medio parasináptico generará una respuesta en la microglía, que dependiendo de
la magnitud del estímulo será neuroprotección, regeneración o muerte celular.
Se ha observado que inducir un estrés en el tejido neuronal, genera activación
de microglías que a partir de TNF-alfa e interleucina 1b provocan en el
neuroepitelio, principalmente de la región subventricular, proliferación
celular, neurogénesis, remielinización, y estimulan a los astrocitos. Pero
también se ha observado que si la magnitud del estímulo es mayor, ocurre que se
genera una actividad de la microglía que genera apoptosis neuronal.
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