Enriquerubio.net El blog del Dr. Enrique Rubio

2 marzo 2018

LA GLIA EN EL FUNCIONAMIENRO DEL SISTEMA NERVIOSO

Filed under: ANATOMIA — Enrique Rubio @ 21:52

Las neuronas sólo representan una fracción de las células del cerebro humano (Allen y Barres, 2009). Las neuronas tienen la habilidad de comunicarse entre sí de manera rápida y eficiente a través de señales eléctricas o químicas que se traducen en forma de potenciales de acción. Todas las células nerviosas que no producen potenciales de acción están agrupadas en lo que se conoce como glía (del griego glía, “unión o pegamento”).
Modernos descubrimientos invitan a replantear el papel que juega la glía en la fisiología del sistema nervioso central. En diversas neuropatologías se comienzan a describir las alteraciones funcionales que se presentan en la glía y cómo esto impacta el funcionamiento neuronal. Actualmente, los estudios de neurobiología abordan las interacciones neurona-glía como aspecto fundamental para avanzar en el conocimiento de la fisiología del cerebro; algo nada descabellado, si consideramos que las células nerviosas más abundantes en el cerebro humano son las células gliales
Actualmente se presta mucho mayor atención a este grupo de células nerviosas, que constituyen más de la mitad del cerebro humano (Allen y Barres, 2009). La fisiología neuronal se relaciona con la de la glía; por ello, el estudio integral del sistema nervioso central debe comprender el estudio de las interacciones neurona-glía. Así, hoy es claro que el estudio de las redes neuronales sólo nos brinda una visión limitada del funcionamiento del cerebro, ya que están embebidas en una red mayor y probablemente más compleja formada por la glíGliotransmisión: respuesta y modulación de la actividad neuronal.
La sinapsis tripartita es una estructura formada por elementos neuronales y gliales que constituye la base de la comunicación nerviosa y el procesamiento de la información (Perea y colaboradores, 2009). Los astrocitos participan activamente en la sinapsis tripartita, monitoreando y respondiendo a la actividad sináptica que se produce. Un solo astrocito es capaz de contactar con miles de sinapsis neuronales. En consecuencia, las sinapsis no sólo constan de las neuronas pre y postsináptica, sino de los procesos (prolongaciones celulares) astrocíticos que la envuelven.
Los astrocitos responden independientemente a distintos neurotransmisores, lo que les permite discriminar la actividad neuronal proveniente de distintas regiones del cerebro. Esta información es procesada por el astrocito, que puede modular la actividad neuronal liberando gliotransmisores como D-serina, glutamato, ácido gamma-aminobutírico (GABA), trifosfato de adenosina (ATP) o adenosina.
La regulación del paso de sustancias del torrente sanguíneo al parénquima cerebral y viceversa; contribuyen así al establecimiento de la barrera hematoencefálica, a través de las terminaciones perivasculares de sus prolongaciones celulares, Los astrocitos regulan el flujo sanguíneo a través de sus procesos, que establecen contacto directo con los vasos sanguíneos y las neuronas. De esta manera, cuando los astrocitos detectan un incremento regional en la actividad neuronal, se comunican con los vasos sanguíneos para incrementar el flujo de sangre que pueda sustentar dicha actividad con el suministro de oxígeno y glucosa. Estos cambios en el flujo sanguíneo cerebral constituyen la base de los estudios de visualización por resonancia magnética funcional (Iadecola y Nedergaard, 2007). Los astrocitos representan el fundamento funcional de estos estudios, puesto que incorporan el oxígeno y la glucosa para producir metabolitos energéticos como el lactato. El lactato es exportado hacia las neuronas para que éstas lo conviertan en piruvato, materia prima que les permitirá fabricar ATP, la molécula energética por excelencia que utilizan las células para sustentar su actividad metabólica. Los procesos de memoria y aprendizaje requieren de una actividad metabólica adecuada para concretarse (Suzuki y colaboradores, 2011).
La glía y su actividad neurogénica La glía radial o aldainoglía representa un tipo de astrocitos especializados y está presente en dos regiones del cerebro adulto de los vertebrados: la retina, en donde encontramos a la glía de Müller, y el cerebelo, que cuenta con la glía de Bergmann. Sin embargo, durante el desarrollo del sistema nervioso central la glía radial tiene una distribución amplia y abundante: sus proyecciones sirven como cables guía o andamios que permiten la migración de precursores neuronales a las distintas regiones del cerebro. La glía radial comparte un gran número de características con los astrocitos, como la expresión de proteínas del citoesqueleto (GFAP) y de membrana (receptores y transportadores de neurotransmisores como glutamato y ácido gamma-aminobutírico). Además, experimentos recientes con técnicas de biología molecular y celular permitieron establecer que la progenie de la glía radial incluía neuronas y astrocitos (Kriegstein y Álvarez-Buylla, 2009). Este potencial de la glía radial como precursor neurogénico podría ser importante en el campo clínico. Por otra parte, en el pasado se creía que en el cerebro adulto no había formación de nuevas neuronas. Sin embargo, estudios recientes indican que hay formación de nuevas neuronas en dos regiones del sistema nervioso central: el hipocampo y el bulbo olfatorio. Las células pluripotenciales que originan nuevas neuronas se ubican en la zona subgranular del giro dentado, así como en la zona subventricular de los ventrículos laterales, respectivamente. Curiosamente, las células pluripotenciales poseen características de glía radial, como la expresión de GFAP y la nestina, ambas proteínas que forman filamentos intermedios en el citoesqueleto de la glía. Asimismo, la expresión de factores de transcripción como Pax6 parece ser crucial para producir nuevas neuronas a partir de astrocitos o glía radial (Kriegstein y Alvarez-Buylla, 2009)..

Daniel Reyes Haro es biólogo y doctor en ciencias por la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM). Hizo estudios postdoctorales en el Centro Max Delbrück de Berlín, Alemania. Actualmente es investigador en el Instituto de Neurobiología de la UNAM, Campus Juriquilla. Su línea de investigación es la fisiología de la glía y sus interacciones con las neuronas. dharo@unam.mx Larissa Bulavina es doctora en neurociencias egresada del Programa Internacional de Neurociencias del Centro Max Delbrück en Berlín, Alemania. Actualmente trabaja como escritora científica y realiza animaciones en 3D en el Instituto de Mecanobiología en Singapur. larisab@mechanobio.info Tatyana Pivneva es profesora-investigadora en el Instituto de Fisiología Bogomoletz, de la Academia Nacional de Ciencias de Ucrania. Su línea de investigación es la fisiología de la glía y sus interacciones con las neuronas. tpivneva@yahoo.com Lecturas recomendadas Allen, N. J. y B. A. Barres (2009), “Glia – more than just brain glue”, Nature, 457, 675-677. Bergles, D. E., R. Jabs y C. Steinhauser (2010), “Neuron-glia synapses in the brain“, Brain research reviews 63, 130-137. Chung, S. H., F. Guo, P. Jiang, D. E. Pleasure y W. Deng (2013), “Olig2/Plp-positive progenitor cells give rise to Bergmann glia in the cerebellum”, Cell death dis. (en prensa). Escartin, C. y N. Rouach (2013), “Astroglial networking contributes to nerometabolic coupling”, Front neuroenergetics, 5, 4 . Iadecola, C. y M. Nedergaard (2007), “Glial regulation of the cerebral microvasculature”, Nature neuroscience, 10, 1369-1376. Kettenmann, H., F. Kirchhoff y A. Verkhratsky (2013), “Microglía: new roles for the synaptic stripper”, Neuron, 77, 10-18. Kriegstein, A., y A. Álvarez-Buylla (2009), “The glial nature of embryonic and adult neural stem cells”, Annual review of neuroscience, 32, 149-184. Lee, Y., B. M. Morrison, Y. Li, S. Lengacher y colaboradores (2012), “Oligodendroglia metabolically support axons and contribute to neurodegeneration”, Nature, 487, 443-450. Perea, G., M. Navarrete y A. Araque (2009), “Tripartite synapses: astrocytes process and control synaptic information”, Trends neurosci. 32, 421-431. Suzuki, A., S. A. Stern, O. Bozdagi y colaboradores (2011), “Astrocyte-neuron lactate transport is required for long-term memory formation”, Cell, 144, 810-823.

1 comentario »

  1. bUENA DOCUMENTACION

    IMPRESCINDIBLE PARA LOS NO
    ESPECIALIZADOS.

    GRACIAS

    Comentario by Manuel Cruz — 8 marzo 2018 @ 13:42

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