Los astrocitos y la plasticidad del cerebro adulto

En los cerebros que están desarrollándose, brotan constantemente nuevas conexiones neuronales (sinapsis) a medida que el individuo aprende y recuerda. Las conexiones importantes, como por ejemplo las dedicadas a formas de evitar peligros, se refuerzan, mientras que las conexiones consideradas innecesarias se podan. Los cerebros adultos experimentan una poda similar, pero hasta ahora no ha estado claro cómo o por qué se eliminan sinapsis en el cerebro adulto.

Ahora, el equipo de Won-Suk Chung, del Instituto Avanzado de Ciencia y Tecnología de Corea del Sur (KAIST), ha encontrado el mecanismo subyacente en la plasticidad y, potencialmente, en diversos trastornos neurológicos, de los cerebros adultos.

La materia gris del cerebro engloba células microgliales y astrocitos, dos clases de células complementarias que, entre otras cosas, ayudan a las neuronas y a las sinapsis.

Las células microgliales constituyen una defensa inmunitaria de primera línea. Se ocupan, entre otras cosas, de “devorar” patógenos y células muertas.

Los astrocitos son células con forma de estrella que contribuyen a estructurar el cerebro y a mantener la homeostasis ayudando a controlar la señalización entre las neuronas.

Esta imagen en 3D, perteneciente a una simulación digital, muestra un momento del proceso de fagocitosis de sinapsis en el hipocampo de un cerebro de ratón. Las presinapsis están marcadas en verde, los astrocitos en blanco y las células microgliales en azul. Las presinapsis fagocitadas por las células gliales se muestran en rojo. (Imagen: KAIST)

Durante mucho tiempo se ha venido creyendo que las células microgliales devoran sinapsis, en un proceso llamado fagocitosis, como parte de su labor de limpieza.

Utilizando herramientas novedosas, el equipo de Chung ha mostrado, por primera vez, que son los astrocitos y no las células microgliales los que constantemente eliminan las conexiones sinápticas excitatorias adultas que resultan excesivas e innecesarias

Los resultados del nuevo estudio contradicen por tanto la idea generalizada de que las células microgliales son las principales ejecutoras del proceso de fagocitosis de sinapsis orientado a evitar una proliferación excesiva de ellas.

Lo descubierto en el nuevo estudio cambiará muchas perspectivas en áreas de la neurología. Por ejemplo, la de cómo cambian los circuitos neuronales durante el aprendizaje y la memoria, así como con los efectos de algunas enfermedades "Los cambios en la cantidad de sinapsis están fuertemente asociados con el nivel de incidencia de varios trastornos neurológicos, como los trastornos del espectro autista, la esquizofrenia, la demencia frontotemporal y varias formas de epilepsia", destaca Chung.

El estudio, titulado “Astrocytes phagocytose adult hippocampal synapses for circuit homeostasis”, se ha publicado en Nature. (Fuente: NCYT de Amazings)