CMUCH. TERAPIA FÍSICA

Transcripción

1 LA NEURONA M-BOOK #5 El hecho de que las células constituyen los elementos básicos de los organismos vivíos fue reconocido en un periodo temprano en el siglo XX en que los neurocientificos concordaron en que el tejido nervioso, al igual que todos los otros órganos, estaba compuesto por estas unidades fundamentales. Las formas extraordinarias de las células nerviosas individuales y la gran extensión de algunas de sus ramas oscurecieron su semejanza con las células de otros tejidos, y llevaron a que algunos biólogos concluyeran que cada célula nerviosa estaba conectada a sus vecinas por un retículo de conexiones protoplasmáticas. Esta teoría reticular de la comunicación de las células nerviosas finalmente perdió apoyo, fundamentalmente como resultado de la investigación del neuroanatomista español Santiago Ramón y Cajal. Sobre la base del examen con microscopio óptico del tejido nervioso teñido con sales argénticas, Cajal argumentó, de modo persuasivo, que las células nerviosas eran entidades separadas y que se comunicaban entre si por medio de contactos especializados denominados sinapsis. El advenimiento de la microscopia electrónica biológica en la década de 1950 estableció, por último, más allá de cualquier duda, que las células nerviosas son, en efecto, unidades funcionalmente independientes. Los estudios histológicos del siglo XIX de Cajal, de Camillo Golgi y de muchos sucesores condujeron al consenso de que las células del sistema nervioso pueden ser divididas en dos categorías amplias: a) células nerviosas o neuronas b) células de sostén

2 Las células nerviosas están especializadas en el señalamiento eléctrico sobre largas distancias y el conocimiento de este proceso representa una de las historias exitosas más espectaculares de la biología moderna. Por el contario las células de sostén, no son capaces de producir señalamiento eléctrico. En el sistema nervioso central (el encéfalo y la medula espinal), estas células de sostén consisten principalmente en las células neurogliales. Si bien las células del sistema nervioso humano son muy similares a la de otros órganos, son inusuales en la extraordinaria cantidad (se calcula que el encéfalo humano tiene millones de neuronas y varias veces más células de sostén), su rica diversidad funcional y la capacidad de las células nerviosas para formar los conjuntos intrincados o circuitos, de los cuales depende finalmente la sensibilidad, la percepción y el comportamiento. CÉLULAS NERVIOSAS En la mayoría de los aspectos, la estructura de las neuronas se asemeja a la de otras células. Por lo tanto, cada célula nerviosa esta compuesta por un cuerpo celular que contiene: núcleo retículo endoplasmático ribosomas aparato de Golgi mitocondrias otras organelas

3 No obstante, las células nerviosas son altamente especializadas para la comunicación intercelular, hecho que se refleja en su morfología, en la especialización molecular de sus membranas y en la funcionalidad intrincada de los contactos sinápticos entre ellas. La especialización de las neuronas para el señalamiento es más evidente en sus geometrías extrañas y fascinantes. La característica morfología más sobresaliente es la elaboración de dendritas (también denominadas ramas dendríticas o prolongaciones dendríticas) que surgen del cuerpo celular de la neurona. La mayoría de las neuronas poseen múltiples dendritas, las cuales, en los casos típicos, son cortas y muy ramificadas. Las dendritas junto con el cuerpo celular proporcionan sitios para los contactos sinápticos que realizan las terminaciones de las otras células nerviosas y, por lo tanto, se las puede considerar especializadas en recibir información. El aspecto de las geometrías neuronales varía desde una minoría pequeña de células que carecen de dendritas hasta neuronas con arborizaciones dendríticas que rivalizan en complejidad con un árbol maduro. La cantidad de aferencias que recibe una neurona particular depende de la complejidad de su arborización dendrítica. Las células nerviosas que carecen de dendritas están inervadas solo por otra célula nerviosa o algunas otras, mientras que aquellas con dendritas crecientemente elaboradas están inervadas por una cantidad conmensurablemente más grande de otras neuronas. Dado que una finalidad fundamental de las células nerviosas es integrar la información proveniente de otras neuronas, la cantidad de aferencias que recibe cada célula nerviosa (que en el sistema nervioso humano varia entre 1 hasta alrededor de millones) es un determinante muy importante de la función neuronal. La información que proviene de las aferencias que llegan a las dendritas es leída en el origen de axón, porción de la célula nerviosa especializada en la conducción de señales. El axón es una extensión única del cuerpo celular de la neurona que puede viajar algunos cientos de micrómetros o muchos más, según el tipo de neurona y del tamaño de la especie. La mayoría de las células nerviosas

4 del encéfalo humano tienen axones cuya longitud es sólo de unos pocos milímetros y algunas no poseen axones en absoluto. Estas neuronas trasmiten la información localmente. Por el contario, los axones que discurren desde la medula espinal humana hasta los pies tienen una longitud de alrededor un metro. El mecanismo axónico que transmite las señales sobre estas distancias se denomina potencial de acción, que es una onda eléctrica autorregenerada que se propaga desde su punto de iniciación en el cuerpo celular denominado cono axónico hasta le terminación del axón. La información codificada por los potenciales de acción es pasada a la célula siguiente en el camino por medio de la trasmisión sináptica. En consecuencia, las terminaciones axónicas están altamente especializadas para transmitir esta información a las células blanco (hacia las que se dirige), las cuales incluyen a otras neuronas en el encéfalo, la medula espinal, los ganglios autónomos, y los músculos y las glándulas de todo el cuerpo. Estas especializaciones terminales se denominan terminaciones sinápticas o botones terminales y los contactos que hacen con las células blanco son las sinapsis químicas. Una neurona aislada puede recibir muchos miles de terminaciones sinápticas y hacer contacto hasta con mil células. Cada terminación sináptica contiene organelas secretoras llamadas vesículas sinápticas y especializaciones de la membrana que promueven la fusión y la exocitosis de las vesículas. La liberación de neurotransmisores de las vesículas sinápticas modifica las propiedades eléctricas de la célula blanco, generando así una señal en la célula en la que hizo contacto (postsináptica). Las células postsinápticas son activadas en virtud de los receptores de los neurotransmisores sobre superficies, los cuales se unen específicamente a los neurotransmisores liberados por las células presinápticas y reaccionan a ellos.

5 Células neurogliales Las células de la neuroglia se denominan en general células gliales o glía, son muy diferentes de las células nerviosas. La principal diferencia es que la glía no participa directamente en el señalamiento eléctrico, aunque algunas de sus funciones de sostén pueden ayudar a mantener las capacidades de señalamiento de las neuronas. Las células de la glía son más abundantes que las células nerviosas en el encéfalo y las superan en número, tal vez por una relación de 3:1. Si bien las células gliales también pueden tener una forma compleja, por lo general son más pequeñas que las neuronas y carecen de axones y dendritas. El termino glía proviene de la palabra griega que significa pegamento y refleja la presunción del siglo XIX de que estas células mantenían unido el sistema nervioso de alguna forma. La palabra ha sobrevivido, a pesar de la falta de cualquier indicio de que la unión entre células nerviosas se encuentre entre las muchas funciones de las células gliales. Los papeles de la glía están razonablemente bien establecidos y son, a saber: mantenimiento del medio iónico de las células nerviosas modulación de la velocidad de propagación de la señal nerviosa modulación de la acción sináptica al controlar la captación de los neurotransmisores auxilio en la recuperación de la lesión nerviosa Existen en el sistema nervioso central (SNC) tres tipos de células gliales: a) astrocitos Están limitados al encéfalo y a la medula espinal, tienen prolongaciones locales elaboradas que brindan a estas células un aspecto estrellado. La función principal que brindan es mantener, de diferentes maneras, un medio químico apropiado para el señalamiento neuronal.

6 b) oligodendrocitos También limitados al sistema nervioso central, se depositan en una envoltura laminada que se denomina mielina alrededor de algunos de los axones, pero no en todos y posee efectos importantes sobre la velocidad de conducción del potencial de acción. En el sistema nervioso periférico (SNP), las células que elaboran mielina son las células de Schwann. c) células de la microglia Más pequeñas y derivadas de las células madre hematopoyéticas, comparten muchas propiedades con los macrófagos tisulares. En efecto, algunos neurobiólogos prefieren categorizar a la microglia como un tipo de macrófago. Cualquiera que sea la designación correcta, la microglia prolifera luego de una lesión del sistema nervioso y ayuda presumiblemente, a reparar el daño neural.