Tema 2: NEUROBIOLOGÍA CELULAR

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1 Tema 2: NEUROBIOLOGÍA CELULAR

2 Índice La neurona: sus componentes básicos comunes a otras células. Procesos neuronales: axón y dendritas. Sistemas de transporte en la neurona. Concepto de sinapsis: tipos. Otro tipo de células en el SN: La glía. Degeneración y Regeneración en el SN.

3 1. La neurona: aspectos básicos NEURONA Denominación que recibe la célula nerviosa con todas sus prolongaciones. Célula excitable especializada para la recepción de estímulos y la conducción del impulso nervioso. Es la unidad funcional del sistema nervioso pues sirve de eslabón comunicante entre receptores y efectores, a través de fibras nerviosas. Varían de manera considerable en tamaño y forma, pero cada una posee: Cuerpo celular o pericarion (o soma), de cuya superficie sobresalen una o más prolongaciones llamadas.. Neuritas, Dendritas neuritas responsables de recibir la información y conducirla hacia el cuerpo celular. Axón es la única neurita que conduce impulsos procedentes del cuerpo celular. Las neuronas se encuentran en el encéfalo, la médula espinal y los ganglios periféricos.

4 1. La neurona: aspectos básicos. TIPOS El tamaño del cuerpo celular de una neurona puede variar desde 5 µm a 153 µm de diámetro. Las neuritas pueden extenderse más de 1 metro. CLASIFICACIÓN DE LAS NEURONAS Según el número, la longitud y el modo de ramificarse las neuritas: NEURONAS UNIPOLARES NEURONAS BIPOLARES NEURONAS MULTIPOLARES Según el tamaño Neuronas de Golgi tipo I Neuronas de Golgi tipo II Según su función Neurona sensorial, Neurona motora Interneurona y neurona de proyección

5 UNIPOLAR Un cuerpo celular con una sola neurita. Dicha neurita se divide a una corta distancia del cuerpo en dos ramas: una que se dirige a la estructura periférica y otra que se dirige al SNC. Ejemplo: ganglio de la raíz dorsal de la médula espinal (la rama receptora es la periférica). BIPOLAR Un cuerpo celular alargado y en cada extremo nace una sola neurita. Ejemplo: células bipolares retinianas. MULTIPOLAR Poseen un número de neuritas que nacen del cuerpo celular. A excepción de la prolongación larga, el axón, el resto de las neuritas son dendritas. La mayor parte de las neuronas del encéfalo y de a médula espinal son de este tipo.

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8 (Según el tamaño) Neuronas Golgi tipo I Tienen un axón largo que puede llegar a más de un metro de longitud Sus axones forman los haces de fibras largas del encéfalo, médula espinal y nervios periféricos. Ejemplos: Células piramidales de la corteza cerebral Células de Purkinje de la corteza cerebelosa Células motoras de la médula espinal Neuronas Golgi tipo II Axón corto, que termina cerca del cuerpo celular (o que incluso no existe) Las dendritas cortas que nacen en estas neuronas les otorgan un aspecto estrellado Superan en número a las tipo I Son muy numerosas en las cortezas cerebral y cerebelosa (y en la retina) A menudo su función es inhibidora.

9 (según su función) Neurona sensorial: Neurona que detecta cambios en el entorno externo o interno y envía información referente a estos cambios al sistema nervioso central. Neurona motora: Neurona situada dentro del sistema nervioso central y cuyos axones llegan a los músculos y glándulas. Interneurona y neuronas de proyección: Situadas enteramente en el SNC (conexiones con otras neuronas). Las interneuronas procesan información local (dentro de una estructura) las de proyección transmiten la información de un lugar a otro del SNC.

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11 1. La neurona: componentes básicos comunes a otras células. CUERPO CELULAR Consiste fundamentalmente en una masa de citoplasma, delimitado por una membrana celular. En el citoplasma se encuentra un núcleo, delimitado por una membrana nuclear Otros componentes del citoplasma: Retículos endoplasmáticos: Granulares No granulares Aparato de Golgi Mitocondrias Microfilamentos Microtúbulos Lisosomas Centriolos Lipofuscina, melanina, glucógeno y lípidos.

12 1. La neurona: componentes básicos comunes a otras células. CUERPO CELULAR/ NÚCLEO Suele ser grande, circular y pálido Está rodeado de forma característica por una membrana Dentro del núcleo, el ADN (Ácido desoxiribonucleico) está organizado en cromosomas que suelen aparecer dispuestos en pares idénticos. Los cromosomas están muy retorcidos y enmarañados (formando, junto con unas proteinas denominadas histonas, una masa denominada cromatina) y es difícil identificarlos por separado. Dentro del núcleo se encuentra el Nucleolo: Responsable de la síntesis de ARN (ácido ribonucléico) Que será transformado por los ribosomas (fuera del núcleo, en el citoplasma) en proteínas. El núcleo celular contiene típicamente uno o varios nucleolos, que aparecen como zonas densas de fibras y gránulos de forma irregular. No están separados del resto del núcleo por estructuras de membrana.

13 Los genes se forman a partir del ADN Conjuntos de genes forman los cromosomas 46 cromosomas en humanos (23 pares de cromosomas) Núcleo

14 Función del ARN Se sintetiza sobre un molde de ADN por el proceso de transcripción (en el nucleolo), pasa al citoplasma y sirve de pauta para la síntesis de proteínas (gracias a los ribosomas; traducción). Durante la transcripción genética, las secuencias de ADN son copiadas gracias a una enzima formando un ARN denominado ARN mensajero que mantiene la información de la secuencia del ADN De esta manera, la transcripción del ADN también podría llamarse síntesis del ARN mensajero. Cada triplete de nucleótidos (del ARN mensajero) forman un aminoácido (Aa). La agrupación de aminoácidos forma proteínas (gracias a los ribosomas).

15 Proteínas En el SN existen tres tipos principales de proteínas: CITOSÓLICAS. Se distribuyen por toda la neurona e incluyen: Enzimas, que median la síntesis de neurotransmisores y la producción de energía Elementos fibrilares, que constituyen el citoesqueleto NUCLEARES: enzimas que modulan la síntesis de ADN y ARN y proteínas mitocondriales que generan ATP (energía) DE MEMBRANA Y SECRETORAS. Por ejemplo, participan en la formación de vesículas sinápticas y algunos NT. Estas proteínas se sintetizan dependiendo de las necesidades celulares

16 1. La neurona: componentes básicos comunes a otras células. CUERPO CELULAR/ CITOPLASMA/ Ribosomas Síntesis de proteínas (ver apartado anterior) Se encuentran en todas las células y también dentro de las mitocondrias. Casi todos flotan libremente en el citoplasma, pero muchos están enlazados a el retículo endoplasmático. Retículos endoplasmáticos Extensa red de tubos (limitados por membrana) que fabrican y transportan materiales dentro de las células. Se conectan con la doble membrana que envuelve al núcleo. Hay dos tipos de RE: liso y rugoso. RE Rugoso: La superficie externa del RE rugoso está cubierta de ribosomas. Transporta las proteínas producidas en los ribosomas hacia las regiones celulares en que sean necesarias o hacia el aparato de Golgi, desde donde se pueden exportar al exterior. RE Liso: desempeña varias funciones. Interviene en la síntesis de casi todos los lípidos que forman la membrana celular y las otras membranas que rodean las demás estructuras celulares, como las mitocondrias. Las células especializadas en el metabolismo de lípidos, como las hepáticas, suelen tener más RE liso. El RE liso también interviene en la absorción y liberación de calcio para mediar en algunos tipos de actividad celular.

17 1. La neurona: componentes básicos comunes a otras células. CUERPO CELULAR/ CITOPLASMA/ Aparato de Golgi Algunas proteínas sintetizadas en el REr (1) se modifican en el REl (2) y viajan en vesículas al aparato de Golgi (3), donde se someten a una modificación ulterior y se clasifican. Algunas de estas proteínas se almacenan en vesículas que viajan a la membrana plasmática, donde serán (6) secretadas de la célula (exocitosis), mientras que otras se almacenan en lisosomas rodeadas por membrana del aparato de Golgi. Los lisosomas podrían fusionarse con vacuolas alimentarias (7) (restos celulares viejos) y efectuar la digestión intracelular de partículas de alimento. La célula sintetiza un gran número de diversas macromoléculas necesarias para la vida. El aparato de Golgi se encarga de la modificación, distribución y envío de dichas macromoléculas en la célula. Modifica proteínas y lípidos (grasas) que han sido sintetizados previamente tanto en el retículo endoplasmático rugoso como en el liso y los etiqueta para enviarlos a donde corresponda, fuera o dentro de la célula.

18 1. La neurona: componentes básicos comunes a otras células. CUERPO CELULAR/ CITOPLASMA/ Lisosomas Los lisosomas son vesículas limitadas por una membrana. Formados por el REr y luego empaquetadas por el aparato de Golgi Contienen enzimas que sirven para digerir los materiales de origen externo (p.e., bacterias; heterofagia) o interno (vacuolas; autofagia) que llegan a ellos. Es decir, digestión celular (funcionan como estómagos de la célula). Los lisosomas abundan en las células encargadas de combatir las enfermedades, como los leucocitos, que destruyen invasores nocivos y restos celulares.

19 1. La neurona: componentes básicos comunes a otras células. CUERPO CELULAR/ CITOPLASMA/ Mitocondrias Se encuentran dispersas en todo el cuerpo celular, las dendritas y los axones. Diminuta estructura celular (forma esférica) de doble membrana responsable de la conversión de nutrientes en el compuesto rico en energía trifosfato de adenosina (ATP), que actúa como combustible celular. Por esta función que desempeñan, llamada respiración celular, se dice que las mitocondrias son el motor de la célula. Más información vídeo que veremos en prácticas Sexo, energía y muerte.

20 1. La neurona: componentes básicos comunes a otras células. CUERPO CELULAR/ CITOPLASMA/ Microfilamentos y microtúbulos MICROFILAMENTOS Numerosas fibrillas que corren paralelas entre sí a través del cuerpo celular hacia las neuritas Están compuestos predominantemente de una proteína contráctil llamada actina. Son los responsables de la forma y del desplazamiento celular Probablemente celular contribuyan al transporte En conjunción con los microtubulos le dan a la célula la estructura y el movimiento MICROTÚBULOS Se encuentran esparcidos entre los microfilamentos. Se extienden por todo el cuerpo celular y sus prolongaciones. Se cree que su función consiste en el transporte de sustancias desde el cuerpo celular hasta los extremos distales de las prolongaciones celulares. Citoesqueleto eucariota: microfilamentos en rojo, microtúbulos en verde núcleo en azul.

21 1. La neurona: componentes básicos comunes a otras células. CUERPO CELULAR/ CITOPLASMA/ Centriolos Cada una de las dos estructuras de forma cilíndrica que se encuentran en el centro de un orgánulo de las células eucarióticas denominado centrosoma. Estos se disponen perpendicularmente entre sí. Se encuentran en las células nerviosas inmaduras en división. Se asocian con la formación del huso durante la división celular, y con la formación de los microtúbulos. Se hallan también en las células nerviosas maduras, donde se cree que intervienen en el mantenimiento de los microtúbulos.

22 1. La neurona: componentes básicos comunes a otras células. MEMBRANA PLASMÁTICA Forma el límite externo continuo del cuerpo celular y de sus prolongaciones. Es el sitio de iniciación y conducción del impulso nervioso. Al microscopio electrónico, la membrana plasmática aparece como dos líneas oscuras separadas por una línea clara. Está compuesta por una capa interna y una externa de moléculas proteicas dispuestas en forma muy laxa. Están separadas por una capa media de lípidos. La capa lipídica está constituida por dos hileras de moléculas fosfolipídicas dispuestas de manera tal que: Sus extremos hidrófobos se encuentran en contacto entre sí Sus extremos polares (hidrofílicos) se hallan en contacto con las capas proteicas. Algunas moléculas proteicas se encuentran dentro de la capa fosfolipídica y abarcan todo el ancho de la capa lipídica. Estas moléculas le proporcionan a la membrana canales hidrófilos a través de los cuales pueden entrar y salir de la célula iones inorgánicos

23 2. Procesos neuronales: axón y dendritas. Las prolongaciones de la célula nerviosa comprenden las dendritas y el axón (neuritas). DENDRITAS Son las prolongaciones cortas del cuerpo celular. Su diámetro disminuye gradualmente a medida que se alejan del cuerpo celular. A menudo se ramifican de forma muy profusa En muchas neuronas, las ramas más finas presentan un gran número de pequeñas proyecciones denominadas espinas dendríticas. El citoplasma de las dendritas se asemeja mucho al del cuerpo celular. Las dendritas se consideran simplemente extensiones del cuerpo celular para aumentar el área de superficie para la recepción de axones de otras neuronas. Fundamentalmente, conducen los impulsos nerviosos hacia el cuerpo celular

24 AXÓN 2. Procesos neuronales: axón y dendritas. Prolongación más larga del cuerpo celular. Se origina en una pequeña elevación cónica del cuerpo celular, denominada cono axónico. Un axón tiende a tener un diámetro uniforme Tienden a no ramificarse cerca del cuerpo celular. En su longitud pueden tener ramas colaterales. Poco antes de su terminación, los axones suelen ramificarse de manera profusa. Los extremos distales de las ramas terminales de los axones con frecuencia se agrandan; se denominan terminaciones o botones terminales.

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26 AXÓN 2. Procesos neuronales: axón y dendritas. Los axones pueden ser cortos (como se observa en muchas neuronas del SNC) o muy largos como. Cuando se extienden desde un receptor periférico del dedo gordo del pie hasta la médula espinal. El diámetro varía considerablemente en diferentes neuronas. Los de mayor diámetro conducen impulsos con rapidez Los de menor diámetro conducen impulsos con mucha lentitud El citoplasma del axón recibe el nombre de axoplasma (este difiere del citoplasma en que no tiene RE ni Aparato de Golgi aquí no se producen proteínas) Segmento inicial del axón Es la parte cercana al cono axónico. Es la parte más excitable del axón Es el sitio en el cual se origina el potencial de acción. El axón siempre conduce los impulsos desde el cuerpo celular, a excepción de neuronas del ganglio sensitivo de la raíz posterior

27 2. Procesos neuronales: axón y dendritas. AXÓN Pueden contener una vaina de mielina que lo protege e incrementa la velocidad de transmisión del impulso nervioso. La vaina de mielina está formada de células gliales que se enrollan alrededor del axón. Esta capa de Mielina está interrumpida a intervalos regulares. Este espacio = nódulos de Ranvier

28 Dendrita Terminal axónica Soma o cuerpo celular Nódulo de Ranvier Núcleo Cono axónico Mielina/célula de Schwann Núcleo de una célula de Schwann

29 3. Sistemas de transporte en la neurona. TRANSPORTE CELULAR El transporte celular es el intercambio de sustancias entre el interior celular y el exterior a través de la membrana celular o el movimiento de moléculas dentro de la célula. La célula necesita este proceso porque es importante para esta expulsar de su interior los desechos del metabolismo y adquirir nutrientes del líquido extracelular, gracias a la capacidad de la membrana celular que permite el paso o salida de manera selectiva de algunas sustancias. Las vías de transporte a través de la membrana celular y los mecanismos básicos para las moléculas de pequeño tamaño son: Difusión simple TRANSPORTE PASIVO O DIFUSÍÓN Difusión facilitada Filtración Ósmosis TRANSPORTE ACTIVO (Bomba de sodio/potasio, bomba de calcio) TRANSPORTE DE MACROMOLÉCULAS

30 PERMEABILIDAD SELECTIVA La doble cadena de lípidos es permeable: A moléculas muy pequeñas (H 2 O, CO 2, O 2 ) A moléculas liposolubles (hydrófobas, no polares) La doble cadena de lípidos es impermeable: A gruesas moléculas y a la mayoría de moléculas solubles en agua. A iones (K+, Cl-, Na+ )

31 3. Sistemas de transporte en la neurona. TRANSPORTE PASIVO O DIFUSÍÓN Intercambio simple de moléculas a través de la membrana plasmática, durante el cual no hay gasto de energía que aporta la célula, debido a que va a favor del gradiente de concentración cambio de un medio de mayor concentración (medio hipertónico) a otro de menor concentración (un medio hipotónico). Difusión simple Algunas sustancias pasan al interior o al exterior de las células a través de una membrana semipermeable, Se trata de un proceso físico basado en el movimiento al azar Implica, no sólo el movimiento al azar de las partículas hasta lograr la homogénea distribución de las mismas (interior/exterior de la célula) sino también el homogéneo potencial químico del fluido (interior/exterior de la célula). Difusión facilitada Movimiento de moléculas (siguiendo el gradiente de concentración) más grandes que no pueden pasar a través de la membrana plasmática (por difusión simple) y necesita ayuda de una proteína u otros mecanismos (exocitosis) para pasar al otro lado. Filtración Movimiento de agua y moléculas disueltas a través de la membrana debido a la presión hidrostática generada por el sistema cardiovascular. Osmosis Es un tipo especial de transporte pasivo en el cual sólo las moléculas de agua son transportadas a través de la membrana. El movimiento de agua se realiza desde un punto en que hay mayor concentración a uno de menor para igualar concentraciones. La función de la osmosis es mantener hidratada a la membrana celular. En otras palabras la ósmosis es un fenómeno consistente en el paso del solvente (agua) de una disolución desde una zona de baja concentración de soluto (sodio, por ejemplo) a una de alta concentración del soluto, separadas por una membrana semipermeable.

32 Difusión simple Una sustancia difunde siguiendo su gradiente de concentración : de la zona más concentrada a la menos concentrada. [concentración alta] [concentración baja]

33 Difusión facilitada

34 Ósmosis Lado diluido = hipotónico Lado concentrado = hipertónico Membrana permeable al agua, PERO no a los solutos

35 Es el agua la que se desplaza del lado hipotónico (diluido) al lado hipertónico (concentrado)

36 Hipertónico Hipotónico

37 3. Sistemas de transporte en la neurona. TRANSPORTE ACTIVO Consiste en el transporte de sustancias en contra de un gradiente de concentración (gradiente químico) o en contra un gradiente eléctrico de presión (gradiente electroquímico), es decir, es el paso de sustancias desde un medio poco concentrado a un medio muy concentrado Se requiere un gasto energético Para desplazar estas sustancias contra corriente es necesario el aporte de energía procedente del ATP (trifosfato de adenosina, suministrado por las mitocondrias). Los sistemas de transporte activo están basados en proteínas transportadoras. Transporte activo primario: Bomba de sodio y potasio Transporte activo secundario: Bomba de calcio Próximo tema

38 Transporte activo: Se parece a la difusión facilitada (necesita un transportador) PERO: Necesita de una fuente de energía Puede ser CONTRA gradiente de concentración Necesita un transportador (proteína de transporte)

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40 3. Sistemas de transporte en la neurona. TRANSPORTE DE MACROMOLÉCULAS Las macromoléculas o partículas grandes que se introducen o expulsan de la célula por dos mecanismos: Endocitosis Proceso celular por el que la célula mueve hacia su interior macromoléculas englobándolas en una invaginación de su membrana citoplasmática, formando una vesícula que luego se desprende de la pared celular e incorpora al citoplasma. Esta vesícula luego se fusiona con un lisosoma que realizará la digestión del contenido vesicular. Exocitosis Es el proceso celular por el cual las vesículas situadas en el citoplasma se fusionan con la membrana citoplasmática, liberando su contenido. También interviene la exocitosis en la secreción de un neurotransmisor al espacio sináptico, para posibilitar la propagación del impulso nervioso entre neuronas.

41 3. Sistemas de transporte en la neurona. SISTEMAS DE TRANSPORTE AXOPLASMÁTICO Proceso activo por el cual los materiales son propulsados a lo largo de microtúbulos que recorren el axón ANTERÓGRADO U ORTÓGRADO: Del cuerpo celular a la terminal axónica. Este trasporte se lleva a cabo mediante una proteína llamada quinesina. En el cuerpo celular, las moléculas de quinesina, que tienen apariencia de un par de piernas con sus pies, se unen a la sustancia que debe ser transportada a lo largo del axón. La molécula de quinesina se desplaza entonces a lo largo de los microtúbulos, llevando su carga hacia su destino. La energía es proporcionada por moléculas de ATP. Es más rápido que el siguiente tipo (aproximadamente el doble). RETRÓGRADO: De la terminal axónica al cuerpo celular. Gracias a otra proteína denominada dineina Explica como los cuerpos celulares de las células nerviosas responden a cambios en el extremo final de los axones Vesículas que se originan en las terminaciones axónicas pueden retornar con rapidez al cuerpo celular. Organelas desgastadas pueden regresar al cuerpo ceular para ser degradadas por los lisosomas. El transporte axónico es realizado por los microtúbulos con ayuda de los microfilamentos

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43 4. Concepto de sinapsis: tipos LA SINAPSIS El sistema nervioso consiste en un gran número de neuronas vinculadas entre sí en forma de red. La comunicación entre las neuronas tiene lugar gracias a las sinapsis. Dependiendo del sitio de sinapsis, éstas pueden ser: AXODENDRÍTICA: El tipo más común es el que se establece entre un axón de una neurona y la dendrita de otra neurona AXOSOMÁTICA: entre un axón y el cuerpo celular de otra neurona. AXOAXÓNICA: el axón establece sinapsis en el segmento inicial de otro axón. Dependiendo de la forma en la cual termina un axón, este puede establecer sinapsis con una sola neurona o con múltiples neuronas.

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45 Las espinas sinápticas, extensiones de la superficie neuronal, forman sitios receptores para el contacto sináptico con botones aferentes

46 Las sinapsis son de dos tipos: QUÍMICAS ELÉCTRICAS 4. Concepto de sinapsis: tipos La mayor parte de las sinapsis son químicas. SINAPSIS QUÍMICAS Una sustancia química, el neurotransmisor atraviesa el pequeño espacio existente entre las células (hendidura sináptica) y se une a una molécula proteica de la membrana postsináptica denominada receptor. Pueden ser excitadoras o inhibidoras. Una vez que tiene lugar la estimulación o la inhibición, el neurotransmisor es degradado por una enzima o es captado por la terminación axónica presináptica (recaptación).

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48 SINAPSIS QUÍMICAS 4. Concepto de sinapsis: tipos A ambos lados de la hendidura sináptica se encuentran la membrana presináptica y la membrana postsináptica. Ambas membranas están engrosadas y el citoplasma subyacente muestra una mayor densidad. En el citoplasma cercano a la membrana presináptica hay vesículas presinápticas, mitocondrias y algunos lisosomas. Las vesículas presinápticas contienen el neurotransmisor. Las vesículas se funden con la membrana presináptica y liberan el neurotransmisor a la hendidura sináptica mediante un proceso de exocitosis.

49 PASOS TRANSMISIÓN QUÍMICA Despolarización de la membrana del botón sináptico Liberación por exocitosis del neurotransmisor en la hendidura sináptica Fijación del neurotransmisor al receptor de la neurona postsináptica La fijación del neurotransmisor provoca cambios en la membrana postsináptica

50 SINAPSIS ELÉCTRICAS Son uniones de hendidura entre dos neuronas. Permiten la propagación de la actividad de una neurona a otra y de esta manera aseguran la actuación conjunta de un grupo de neuronas con idéntica función. Como no existe neurotransmisor químico se produce un mínimo retraso en el pasaje de la información entre las células. 4. Concepto de sinapsis: tipos ELECTRICA QUÍMICA

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52 5. Otro tipo de células en el SN: La glía. Las neuronas del SNC están sostenidas por variedades de células no excitables, denominadas en conjunto NEUROGLÍA ( pegamento nervioso ) Proporcionan a las neuronas protección física y química en relación con el resto del organismo (sujetan, suministran, aislan, limpian). Las células de la neuroglía son en general más pequeñas y más abundantes (la mitad del volumen total del encéfalo y médula espinal) que las neuronas. Hay cuatro tipos principales: Astrocitos Oligodendrocitos Microglia Clélulas de Schwan Del epéndimo SNC SNP ASTROCITOS (célula en forma de estrella), dos tipos: Fibrosos: se hallan principalmente en la sustancia blanca (prolongaciones largas, delgadas y poco ramificadas) Protoplasmáticos: se hallan principalmente en la sustancia gris (prolongaciones cortas, gruesas y ramificadas) Muchas de las prolongaciones de los astrocitos terminan sobre vasos sanguíneos (pies perivasculares), donde forman una cobertura casi completa. Se encuentra una gran cantidad de prolongaciones astrocíticas alrededor del segmento inicial de los axones y en los segmentos desnudos de los axones en los nódulos de Ranvier.

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55 5. Otro tipo de células en el SN: La glía. FUNCIONES DE LOS ASTROCITOS: Forman una estructura de sostén para las células y fibras nerviosas En el embrión sirven de andamiaje para la migración de las neuronas inmaduras (glia radial) Al cubrir los contactos sinápticos entre neuronas pueden servir como aisladores eléctricos (para impedir la influencia de terminaciones axónicas sobre neuronas vecinas y no relacionadas) Sirven de barreras para impedir la diseminación de los neurotransmisores en el espacio sináptico Pueden servir como fagocitos (engullen y digieren desechos; si la cantidad es grande, se dividen) Gliosis de reemplazo ocupan el lugar de neuronas que han muerto Conducto para el paso de metabolitos o materias primas desde los capilares sanguíneos (proporcionan alimento a la célula; glucosa transformada en lactato, que es utilizado por la célula para producir energía gracias a las mitocondrias) Pueden producir sustancias que ejercen influencia trófica sobre las neuronas vecinas. Ayudan a controlar la composición química del fluido que rodea las neuronas captando o liberando activamente sustancias cuya concentración debe mantenerse dentro de unos niveles críticos.

56 5. Otro tipo de células en el SN: La glía. OLIGODENDROCITOS: Se hallan solo en el SNC Se hallan en hileras a lo largo de las fibras nerviosas y alrededor de los cuerpos de las células nerviosas. Las prolongaciones de un solo oligodendrocito forman las vainas de mielina de varias fibras nerviosas. Sin embargo, sólo una prolongación forma la mielina situada entre dos nódulos de Ranvier adyacentes. FUNCIONES DE LOS OLIGODENDROCITOS: Son responsables de la formación de la vaina de mielina de las fibras nerviosas del SNC (la de los nervios periféricos se forma a partir de las células de Schwann). Como los oligodendrocitos tienen varias prolongaciones (a diferencia de las células de Schwann), cada uno puede formar varios segmentos intermodales de mielina en el mismo axón o en axones diferentes (mielinización).

57 Cuando la mielina degenera Esclerosis multiple

58 5. Otro tipo de células en el SN: La glía. CÉLULAS DE SCHWANN: En el SN periférico, las células de Schwann hacen las mismas funciones que los oligodendrocitos en el SNC. La vaina de mielina está dividida en segmentos, al igual que en el SNC; sin embargo, cada segmento consiste en una única célula de Schwann Otra diferencia con los Oligodendrocitos: - Si un nervio periférico es dañado, las células de Schwann ayudan a la digestión de los axones muertos. - Seguidamente, estas mismas células se disponen formando una serie de cilindros que actúan como guías para que los axones vuelvan a crecer - Las porciones distales de los axones rotos mueren, pero del muñon de cada axón partido crecen brotes, que se prolongan en todas direcciones. - Si alguno de estos brotes encuentra al cilindro formado por una célula de Schwann, rápidamente crece a través del tubo, mientras que los otros brotes se marchitan y desaparecen. - Si los extremos seccionados del nervio se hallan todavía suficientemente cerca entre sí, los axones restablecerán las conexiones con los órganos musculares y sensoriales que inervaban previamente. - Sin embrago, si una sección del nervio está demasiado dañada como para poder ser reparada, los axones no serán capaces de encontrar su camino hacia los lugares originales. En estos casos, la neurocirugía puede coser entre sí los extremos seccionados (o transplantar una sección de otro nervio).

59 Oligodendrocito Célula de Schwann SNC SNP

60 Recordar que se puede recomponer el epineuro de un nervio seccionado (cortado)

61 MICROGLÍA: 5. Otro tipo de células en el SN: La glía. Son las células más pequeñas de la neuroglía Se hallan dispersas en todo el SNC Su número aumenta en presencia de tejido nervioso lesionado FUNCIONES DE LA MICROGLÍA: Las células microgliales normales parecen ser inactivas y a veces se les denomina células de la microglía en reposo En las lesiones inflamatorias y degenerativas del SNC retraen sus prolongaciones y emigran hacia el sitio de la lesión. Allí proliferan y son fagocíticas. DEL EPÉNDIMO Son células gliares que recubren los ventrículos cerebrales y el canal central de la médula. Función: Secreción y transporte del líquido cefaloraquídeo (LCR).

62 6. Degeneración y Regeneración en el SNC. Si la neurona se destruye por un traumatismo o una enfermedad no es reemplazada. Carece de la capacidad de división celular. La recuperación o muerte de la célula dependen de la intensidad y duración de la exposición al agente nocivo. La reacción o degeneración axónica es el cambio que ocurre en una célula nerviosa cuando se secciona o lesiona su axón. El cuerpo celular es necesario para el metabolismo normal de todas las prolongaciones. Si estas prolongaciones se separan del cuerpo celular (por traumatismo o enfermedad) degeneran con rapidez. La gravedad de la lesión del axón es mayor si se produce cerca del cuerpo celular. Desgraciadamente, las células gliales del SNC no son tan cooperativas como las células de soporte del SN periférico -Si se daña algún axón del encéfalo o de la médula espinal se formarán nuevos brotes, como en el SNP. - Sin embargo, estos brotes de axones se encuentran con tejido cicatrizante producido por los astrocitos, y no pueden atravesar esta barrera. - Incluso si pudieran atravesarla, los axones no reestablecerían sus conexiones originales sin una guía similar a la que proporcionan las células de Schwann en el SNP. - Además, los astrocitos liberan una sustancia que frena el crecimiento axonal (su expansión longitudinal) induciendo la aparición de botones terminales. Por lo tanto, la diferencia existente entre las propiedades regenerativas del SNC y SNP es debida a diferencias en las características de las células de soporte (neuroglía), y no a diferencias en las neuronas.

63 TEMA 2: Bibliografía Bear, M.F.; Connors, B.W. y Paradiso, M.A. (1998). Neurociencia. Explorando el cerebro. Capítulo 2. Madrid: Masson. Carlson, N.R. (2002). Fisiología de la conducta. Capítulo 2. Barcelona: Ariel. Del Abril, A., Ambrosio, E., Blas, M.R., Caminero, A.A., de Pablo, J.M. y Sandoval, E. (2001). Fundamentos Biológicos de la Conducta. Partes de los Capítulos 3 y 13. Madrid: Sanz y Torres. Haines, D.E. (2003). Principios de Neurociencia. Madrid: Elsevier Science. Capítulo 2. Kalat, J.W. (2004). Psicología Biológica. Capítulo 2. Thomsomparaninfo. Kandel E.R.; Schwartz J.H. y Jessel. T.M. (Eds.) (2002). Principios de Neurociencia. Partes de los Capítulos 2, 4, 5, 6 y 10. Madrid: McGraw-Hill. Kandel, E.R. (1997). Neurociencias y Conducta. Partes de los Capítulos 2, 3, 4 y 11. Madrid: Prentice Hall. Kimerlberg, H.K. y Norenberg, M.D. (1989). Astrocitos. Investigación y Ciencia. Junio Kolb, B. y Whishaw I.Q. (2002). Cerebro y Conducta. Una introducción. Madrid. McGraw-Hill. Capítulo 3. Nieto-Sampedro, N. (2003). Plasticidad neural. Mente y Cerebro. 4: Snell, R.S. (2003). Neuroanatomía Clínica. Capítulos 2 y 3. Madrid: Editorial Médica Panamericana. Rosenzweig, M.R., Leiman, A.L.y Breedlove, S.M. (2001). Psicología Biológica. Capítulo 2. Barcelona: Ariel Neurociencia.