Descubrimiento, importancia, tipos y funciones

Las células gliales son un grupo diverso de células. Son responsables de varias funciones diferentes, desde proteger el cerebro y hacer que funcione mejor.

Nuestro cerebro es una máquina extraordinaria. Con casi 200 mil millones de células alimentándolo, el cerebro se sienta como el invitado de honor en la mesa de la cena de nuestros órganos vitales. En el panteón de las curiosidades científicas, el cerebro ocupa un lugar destacado, con una investigación tan extendida y expansiva que la ciencia popular apenas puede raspar la superficie al cubrir todas las cosas nuevas que aprendemos todo el tiempo.

Las neuronas son las estrellas de este vasto esfuerzo de investigación. Desde su descubrimiento por Johannes Purkinje en 1832, su electricidad se ha utilizado para explicar cómo nos sentimos, nos movemos e involucramos nuestras tendencias más abstractas, como la creatividad y la conciencia.

Sin embargo, en realidad no hay 200 mil millones de neuronas en el cerebro. Solo hay alrededor de 86 mil millones de neuronas, entonces, ¿qué constituye el resto del cerebro?

Historia de las células gliales

Las células gliales forman las otras células cerebrales. Son un grupo diverso de células que son versátiles en su rango de funciones.

Las células gliales fueron descubiertas por primera vez en 1838 por Robert Remak. Descubrió las células de Schwann (llamadas así en honor a Theodor Schwann, quien confirmó el descubrimiento de Remak), que son un tipo de célula glia que cubre el axón largo de la neurona. Después de este avance inicial, se descubrieron muchas otras células gliales, a partir de astrocitos en forma de estrella, microglías pequeñas y oligodendrocitos de múltiples puntas.

Sin embargo, todas estas células, a pesar de su diversidad, fueron relegadas al mero estatus de “pegamento”, el origen griego de la palabra “glia”. Los neurocientíficos de principios del siglo XX pensaban que la glía no hacía más que apoyar a las neuronas en sus funciones.

Tipos de células gliales

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Los diferentes tipos de células gliales (Crédito de la foto: Sakurra / Shutterstock)

Oligodendrocitos

Los oligodendrocitos, las células gliales más numerosas, cubren el axón de las neuronas del sistema nervioso central (las células de Schwann hacen lo mismo con las neuronas del sistema nervioso periférico). Esta cubierta permite que las neuronas transmitan impulsos a la velocidad del rayo. Una neurona sin una cubierta de oligodendrocitos, una neurona amielínica, transmite su potencial de acción a una velocidad de 0,5 a 10 m / s, mientras que una neurona con una cubierta de oligodendrocitos, una neurona mielinizada, transmite su potencial de acción a una velocidad de 150 m / s !

Astrocitos

Los astrocitos son el siguiente tipo más abundante de células gliales. Realizan una vertiginosa variedad de funciones, todas las cuales siguen la tendencia general de “cuidar el cerebro”. Limpian la basura tóxica del cerebro, secretan las sustancias químicas adecuadas que hacen que el cerebro sea cómodo para las células, se aseguran de que las neuronas estén nutridas y protegen al cerebro de lesiones. Todo lo que hacen los astrocitos es en apoyo del cerebro.

Microglia

Por último, está la microglía, el sistema inmunológico del cerebro. Nuestro sistema inmunológico normal, que protege el resto del cuerpo, se mantiene estrictamente separado del cerebro. De hecho, se permite muy poco de la sangre en el cerebro. La microglía, junto con los astrocitos, se aseguran de que no entre nada y, si entra algo, se elimina antes de que pueda causar estragos.

La función de las células gliales

Todas las funciones de la glía que he descrito hasta ahora se han centrado en asegurarse de que las neuronas funcionen bien. Tales descripciones básicas y suaves de la glía hacen que parezca que su identidad está definida por neuronas. Sin embargo, a medida que el tiempo y la investigación han ido avanzando, hemos descubierto que esta identidad del cerebro centrada en las neuronas es engañosa y una representación poco emocionante de la realidad.

Durante el desarrollo del cerebro

Un tipo de célula glia, llamada glía radial, guía a las neuronas para establecer las conexiones correctas. Durante el desarrollo del cerebro, las nuevas neuronas no están donde deben estar. La glía radial establece vías, similares a las vías del tren, que permiten que nuevas neuronas lleguen a su destino final. Sin ellos, nuestras neuronas se perderían y nuestro cerebro se vería como sus auriculares enredados.

Ayudando a las sinapsis

Glia no son los administradores que hacen que las neuronas funcionen a la perfección; simplemente participan en la comunicación. Los astrocitos colaboran con las neuronas para formar una sinapsis tripartita.

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Una sinapsis tripartita con dos neuronas y un astrocito en comunicación. (Crédito de la foto: ShadeDesign / Shutterstock)

La visión clásica de cómo una neurona pasa información a otra neurona es a través de sinapsis. La neurona presináptica liberará un neurotransmisor en la sinapsis. En el otro extremo de la sinapsis hay una neurona postsináptica, que está esperando que los neurotransmisores la estimulen.

Esta comunicación entre neuronas a través de señales químicas fue y sigue siendo el método estándar empleado en el cerebro, pero los astrocitos pueden modular y cambiar la forma en que se comunican las neuronas.

Los astrocitos liberan su propio conjunto de sustancias químicas que también se comunican con las neuronas involucradas. Esto podría fortalecer o amortiguar la señal liberada por la neurona presináptica, lo cual es importante para la forma en que la neurona postsináptica envía esta información a la siguiente neurona.

Comunicación con otros Glia

Los astrocitos también se comunican entre sí y con otras células gliales, incluida la microglía. Lo hacen mediante un mecanismo llamado “onda de calcio”. Al igual que la onda que se puede ver moviéndose alrededor de un estadio de fútbol, ​​los astrocitos liberan calcio en el entorno extracelular, lo que impulsa a otros astrocitos a secretar calcio, lo que a su vez indica a otros astrocitos que liberen calcio, etc. La investigación sugiere que esta onda de calcio podría generarse al azar.

El calcio también afecta a las neuronas. Es un ion clave que controla la secreción de neurotransmisores de las neuronas y realiza una serie de otras funciones de transmisión de información. Si los astrocitos secretan calcio al azar en el entorno extracelular, ¿qué significa eso para las neuronas presentes en su vecindad?

¡En realidad no lo sabemos! Los científicos piensan que esto podría ser una pieza del rompecabezas que es la creatividad, la inteligencia y la conciencia.

Una razón por la que pensamos que esto se debe a la evolución del sistema nervioso. La evidencia indica que los animales con mayor poder cognitivo y sistemas nerviosos más complejos tienen algunas diferencias clave en su número y tipo de células gliales. Un estudio encontró que los astrocitos humanos son más grandes y más numerosos que los astrocitos de ratón.

Nueva investigación sobre células gliales

Las células gliales juegan un papel en las enfermedades.

En 1910, el neurocientífico Alois Alzheimer informó que las células gliales forman placas enredadas y que las neuronas mueren rápidamente en pacientes que padecen la enfermedad de Alzheimer. Los trastornos como el Alzheimer, el Parkinson y el Huntington se conocieron más tarde como enfermedades neurodegenerativas; las neuronas se marchitan y mueren en pacientes que padecen estas enfermedades.

Muy pocas mentes de esa década miraron las células gliales. Solo en las últimas décadas los científicos han comenzado a observar más de cerca las células gliales y a descubrir sus muchas propiedades y funciones.

Dos estudios publicados en 2020, uno en Nature y el otro en Cell, encontraron que las células gliales pueden convertirse en neuronas. Al apagar un solo factor, los investigadores encontraron que los astrocitos podrían convertirse en neuronas. Ambos estudios probaron esto en ratones.

Otro estudio publicado en Science descubrió que las células gliales podrían influir en la duración de la vida. Descubrieron que cuatro células gliales en el gusano de 1 mm, C. elegans, controlaban la vida útil del gusano al afectar la forma en que las células del gusano reaccionaban al estrés.

Las células gliales juegan un papel en cómo sentimos el dolor

En 2019, un equipo de investigación en Suecia descubrió que las células de Schwann presentes debajo de la piel podrían ser responsables del dolor. Descubrieron que el dolor mecánico, como ser pinchado con una aguja, era detectado principalmente por estas glías, lo que significaría que las neuronas no son nuestras principales células sensoriales.

Las células gliales juegan un papel en la memoria, la creatividad y el comportamiento social.

Glia también se ha relacionado con la memoria y el aprendizaje, el comportamiento social y la creatividad.

Un estudio controvertido encontró que al inyectar células gliales humanas en el hipocampo, la parte del cerebro asociada con la memoria a largo plazo, los ratones desarrollaron una mejor memoria. Fueron más capaces de identificar y recordar objetos peligrosos y navegar, en comparación con sus compañeros de camada con astrocitos de ratones normales.

Hipocampo en cabeza de mujer (Pikovit) s

El hipocampo participa en el almacenamiento de recuerdos a largo plazo. Un estudio encontró que los astrocitos humanos, cuando se inyectan en el hipocampo de ratones, les da a estos ratones una mejor memoria. (Crédito de la foto: Pikovit / Shutterstock)

Un estudio que analizó el comportamiento social de las hormigas encontró que los cambios en las neuronas y las células gliales permitieron a las hormigas obreras pasar a un comportamiento similar al de la hormiga reina.

Esto tiene implicaciones interesantes para la investigación sobre el comportamiento social. Observar cómo las células y estructuras cerebrales difieren entre diferentes castas en insectos sociales (en biología, las castas se refieren a si un insecto es un trabajador, una reina, un macho reproductivo o un soldado, y difiere de la definición sociológica de casta), junto con la observación de diferentes factores sociales. roles en mamíferos y aves, podría permitirnos obtener más información sobre la evolución de la vida y nuestra propia naturaleza social.

Conclusión

Estos estudios y muchos más son indicativos del impacto real que la investigación glial podría tener en la medicina. Muchos de estos estudios se adentran en aguas inexploradas, y muchos científicos incluso se muestran escépticos ante sus propias brillantes afirmaciones. Aunque los modelos animales nos permiten revelar muchos fenómenos biológicos importantes, las cosas rara vez suceden de la misma manera en los seres humanos, o incluso al reproducir experimentos similares.

Si mucho de esto suena fantástico, es porque lo es. Las células gliales ofrecen la oportunidad de convertir nuestra investigación cerebral actual de 2-D a 3-D, y como con cualquier adición de una dimensión completamente nueva, seguramente habrá alguna distorsión en nuestra visión.

Por el momento, las células gliales están relacionadas con todo, desde patologías de enfermedades concretas hasta grandes dilemas evolutivos como la conciencia. Sin embargo, es importante recordar que no son las únicas células del cerebro o del cuerpo. Trabajan en sincronía con las otras células que componen un organismo completo. ¡Necesitamos comprender las células gliales por sí mismas y en relación con el todo si queremos realmente desentrañar los innumerables misterios del cerebro!

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