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Miércoles, 11 noviembre 2015
Neurología

Neuronas y sus compañeras de oficio

Artículo escrito por la genetista Josefina Cano.

 

Siempre que se habla de células del cerebro de inmediato se piensa en las brillantes neuronas que con sus interconexiones y redes dan vida a pensamientos y acciones. Pero ellas no son las únicas. Son la mitad del total; la otra la componen las células gliales, que hasta hace poco han vivido a la sombra de las neuronas.

 

En 1856, el biólogo alemán Rudolf Virchow las describió como “una especie de masilla en la que los elementos nerviosos estaban embebidos” y las llamó neuroglía. En las décadas siguientes los científicos descubrieron que esa masilla estaba constituida por células individuales, al menos seis tipos de ellas se conocen ahora, que formaban redes complejas que se interconectaban con los vasos sanguíneos y las neuronas. Sin embargo, las siguieron considerando simple pegamento, su significado en griego, que mantenía todas las otras estructuras en su puesto.

 

Pero a inicios del siglo XX, esa idea había empezado a cambiar. Muchos neurocientíficos propusieron que las células gliales eran mucho más activas de lo que se había supuesto. De 1960 en adelante, y gracias a la mejora en las herramientas de laboratorio, los neurocientíficos confirmaron que estas células funcionan en el cerebro como arquitectos, médicos, guardianes, plomeros, jardineros. En los últimos cinco años, los científicos han puesto a las células gliales bajo los focos de la celebridad como las compañeras imprescindibles, dinámicas y versátiles de las neuronas.

 

Las neuronas no siempre nacen en el lugar donde van a ejercer sus funciones. En el cerebro en desarrollo, las llamadas células gliales radiales forman un enrejado extenso de “cables” sobre los que las neuronas viajan a su destino final. Una vez finalizado el viaje, el andamiaje se desbarata y las células radiales se transforman en otros tipos de gliales como los astrocitos, los oligodendrocitos o, maravilla de maravillas, en neuronas. De hecho, los científicos han descubierto que un subconjunto específico de células gliales radiales está destinado a convertirse en neuronas en la corteza cerebral, esa capa arrugada del cerebro responsable de nuestras más altas capacidades cognitivas.

 

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Ilustración artística de células cerebrales. (Imagen: Amazings / NCYT / JMC)

 

En los últimos tres años, una serie de estudios confirmó que algunas células gliales secretan moléculas que promueven la formación de nuevas conexiones entre las neuronas, en tanto que otras engullen y digieren las sinapsis débiles o no usadas, cambiando así los circuitos cerebrales a lo largo de la vida.

 

Cada órgano del cuerpo necesita un equipo de limpieza que lo libere de fluidos innecesarios, células muertas o desperdicios celulares que dificultan las funciones normales. El cerebro también. Los científicos han sabido por años, que unas células gliales de “brazos” finos, las microglía, prestan un gran servicio de limpieza. Vigilan y localizan a las proteínas que se han enredado formando láminas peligrosas, a los restos de células muertas o incluso a pedazos de ADN no necesario. El año pasado, una investigación indicó que las microglía son esenciales para eliminar las acumulaciones de la proteína beta amiloide, asociadas como se sabe al Mal de Alzheimer y otros desórdenes neurodegenerativos.

 

Las células microgliales no son las únicas que dentro de esa gran tribu de las gliales, se encargan de sacar la basura. Hace tres años, Jeffrey Iliff, del Centro Médico de la Universidad de Rochester en Estados Unidos, y sus colegas inyectaron moléculas fluorescentes en cerebros de ratones vivos. Las moléculas viajaron por una serie de canales de una vía no conocida aún, formada por astrocitos y que flanquea arterias y venas. Tal vez esos conductos formados por estas células gliales funcionen como un sistema de drenaje para el cerebro. Cuando inyectaron la proteína beta mieloide, fue eliminada de forma inmediata vía el “acueducto” de los astrocitos.

 

Los astrocitos, al estar tan cerca de los vasos sanguíneos que alimentan a las neuronas, se encuentran en una posición única para monitorear los contenidos de la sangre y ajustar la circulación de ser necesario. Alexander Gourine, del University College de Londres en el Reino Unido, y sus colaboradores estudiaron cómo los astrocitos en el cerebro de ratón pueden responder a niveles fluctuantes de oxígeno y dióxido de carbono. Primero, mediante ingeniería genética, volvieron fluorescentes a los astrocitos del cerebro de ratón, para que brillaran cuando las células estaban en actividad metabólica. Luego expusieron los astrocitos a diferentes concentraciones de oxígeno y CO2. Sólo los astrocitos del bulbo raquídeo, la parte del cerebro que controla la respiración y el ritmo cardíaco, respondieron y se ajustaron de manera activa a los cambios en estos gases, volviéndose así responsables de cada bocado de aire que se toma.

 

Los astrocitos pueden cambiar cuándo y con qué fuerza las neuronas se encienden, pues al absorber y liberar neurotransmisores modifican la disponibilidad de estas moléculas.

 

Las células precursoras de los oligodendrocitos (OPC por sus siglas en inglés), son quizá el grupo de células gliales más peculiar y activo. Cuando han madurado, se encargan de recubrir, con sus enormes tentáculos, los axones neuronales con mielina, lo que aumenta de manera sensible la velocidad a la cual viaja la información entre neurona y neurona. Hace más de una década, se descubrió que los OPC forman sinapsis con las neuronas y cambian su propio comportamiento de acuerdo a las señales eléctricas que reciben de esas neuronas. Son las únicas células gliales que lo hacen, cumpliendo un papel fundamental en tareas de aprendizaje y modificación del comportamiento.

 

Las células gliales y su amplio repertorio en forma y función son un asombroso muestrario de complejidad que se añade a la ya intrincada madeja tejida por las neuronas. No en vano, algunos neurocientíficos que reconocen los enormes avances en el conocimiento del funcionamiento del cerebro, anotan que lo sabemos todo y no sabemos nada. Un poco extremo pero una medida cierta de que la complejidad de la tarea a la que se enfrentan los científicos del área es enorme y que el abordaje de todo análisis del comportamiento cerebral, tendrá que incluir a esa otra mitad, las también estrellas, células gliales.

 


[Img #31904]Acerca de la autora de este artículo: Josefina Cano tiene como oficio original el ser bióloga, oficio que se volvió más complejo y complicado a medida que le fue dando por volverse geneticista. Lo hizo y con un doctorado y algunos grados más. Después de un tiempo entre pipetas y microscopios decidió que mejor se dedicaba a contar historias de la biología. Historias simples, que son las mejores. Para hacerlo ha tenido que leer y estudiar mucho pues limpiar la jerga de la ciencia sin tocar los contenidos es difícil y necesita dedicación. Eso lo hace con gusto, tal vez esa sea la razón de que su blog http://www.ciertaciencia.blogspot.com sea cada día más querido y leído en el mundo de habla hispana. También elabora podcasts para el muy conocido programa de España, Ciencia para Escuchar, http://www.cienciaes.com

 

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