El Sistema Nervioso (III): Células del Sistema Nervioso


Este señor es Santiago Ramón y Cajal (ya sabéis que no son tres), el primer gran neurocientífico español que recibió el Premio Nobel de Medicina en 1906 por descubrir los mecanismos que gobiernan el crecimiento y los procesos conectivos de las células nerviosas; premio que compartió con Camilo Golgi a pesar de que este último nunca aceptó que la neurona fuese un ente discreto.

A pesar de utilizar un microscopio óptico, Ramón y Cajal aseguró que cada neurona posee un campo receptivo (dendritas), un segmento conductor (axón), que es una entidad discreta y que se comunica con las demás neuronas a través de sinapsis. Incluso dedujo las leyes que gobiernan dicha sinapsis:

  1. La comunicación se establece del axón a las dendritas o el soma (cuerpo) neuronal. Lo que se conoce como Principio de Polarización Dinámica.
  2. No hay continuidad citoplasmática entre neuronas.
  3. La comunicación se establece de forma altamente organizada, de forma que cada neurona se comunica con células concretas en puntos de contacto sináptico. Es lo que se denomina Principio de Especificidad de las Conexiones.

Todo lo que vamos a tratar hoy no habría sido posible sin las investigaciones de este gran científico. Y es que, hace un par de días, curioseando por la blogosfera me topé con un blog de maguferío, finalmente la cosa se lió tanto que acabaron llamándome ignorante por afirmar que no existe ninguna estructura cerebral que posibilite la telepatía. Tras esto, mi primer pensamiento fue, tengo que escribir más sobre el Sistema Nervioso, por lo que hoy vamos a conocer las células que componen el Sistema Nervioso propiamente dicho, dejando de lado las meninges o los capilares entre otros. Empezamos.

Esto es una neurona, la célula básica encargada de recibir, procesar, y comunica la información procedente del medio interno y externo. El soma neuronal, o cuerpo de la neurona, es el centro metabólico de la misma y donde se encuentra el núcleo. Las neuronas llevan a cabo los mismos procesos que el resto de células, pero además, expresan gran parte de la información genética del núcleo para poder sintetizar las enzimas y proteínas específicas necesarias para la comunicación neuronal: los neurotransmisores.

La membrana de las neuronas pueden generar fenómenos eléctricos. Estos fenómenos eléctricos se producen por cambios de polaridad en el interior de la célula debido a la presencia de neurotransmisores que alteran la concentración iónica del interior neuronal.

Las neuronas poseen tantos ribosomas para sintetizar las proteínas que necesita que el retículo endoplasmático rugoso es visible al microscopio óptico,  en lo que se denomina Sustancia de Nissl.

En el citoesqueleto de la neurona se encuentran, además de los microtúbulos y los microfilamentos, en las neuronas encontramos neurofilamentos, unidos entre si o entrelazados con los microtúbulos. Sin embargo, esta uniones son fácilmente modificables, como ocurre en la enfermedad de Alzheimer.

Las dendritas son prolongaciones del soma neuronal y constituyen el principal área receptora. En el flujo de la información, son la zona de llegada. La mayoría de las neuronas tienen varios troncos dendríticos que se ramifican, también puede ocurrir que la sinapsis tenga lugar sobre pequeñas protuberancias de las dendritas denominadas espinas dendríticas. Tanto la disposición como la amplitud del árbol dendrítico así como el número de espinas dendríticas pueden ser modificados por factores ambientales, esta capacidad es lo que se conoce como plasticidad neuronal.

El axón es una prolongación del soma neuronal más delgado y largo que las dendritas, a través del cual se propaga la información a otras neuronas. En el axón podemos distinguir tres zonas, próximo al soma el cono axónico, el axón propiamente dicho desde donde pueden comenzar las ramificaciones, y el botón terminal o terminal presináptico que es la zona de conexión con las demás neuronas.

Los botones terminales contienen vesículas sinápticas que trasportan los neurotransmisores desde el soma para ser liberados mediante exocitosis en la hendidura sináptica, es decir el espacio entre botón terminal y la dendrita o espina dendrítica, cuando se den las condiciones necesarias.

El axón puede ser muy largo (imaginad desde vuestra cadera hasta vuestro pie izquierdo) y posee orgánulos para sintetizar las proteínas necesaria para manterse vivo y cumplir su función. Por esto, existe un flujo axónico anterógado que transporta orgánulos celulares y proteínas hasta los botones terminales y otro de regreso denominado flujo axónico retrógrado. Además, de cada tipo existen otros dos, un flujo axónico lento (14mm/día) y un flujo axónico rápido (400mm/día), el primero transporta materiales estructurales como partes del citoesqueleto, mientras que el segundo transporta orgánulos y proteínas.

De las neuronas solo nos quedaría resaltar que existen distintos tipos para cumplir distintas funciones, aquí os dejo un dibujo muy explicativo:

Las células que vamos a ver ahora se denominan células gliales, y su función es asegurar el estado óptimo de las neuronas.

Los astrocitos son las células gliales más abundantes del SNC. Algunos de sus pies entran en contacto con los vasos sanguíneos mientras que otros envuelven las membranas somáticas y dendríticas de las neuronas. Pueden ser de dos tipos: astrocitos fibrosos, que se encuentran en la sustancia blanca; y los astrocitos protoplasmáticos, localizados en la sustancia gris.

Entre las funciones de estas células podemos destacar:

  1. La función de soporte estructural de las neuronas, lo que quiere decir que literalmente la sujetan.
  2. La función de separación y aislamiento de las neuronas, que fue propuesta por Ramón y Cajal, como mecanismo para reducir la interferencia entre neuronas próximas. Además aíslan la sinapsis impidiendo la dispersión de los neurotransmisores y poseen bombas de potasio (K+)para retirar el potasio del espacio extracelular evitando así una despolarización de las neuronas.
  3. Captan los neurotransmisores como GABA y glutamato y lo transforman en glutamina que envían a la neurona donde se convierte en precursora de más GABA y glutamato. Un sistema 100% reutilizable.
  4. Llevan a cabo la reparación y regeneración de las neuronas destruidas, fagocitando los desechos y ocupando los espacios vacíos. También liberan factores de crecimiento para que las neuronas se desarrollen en una dirección concreta.
  5. También separan el tejido nervioso de las meninges a través de la membrana glial limitante externa.
  6. Llevan a cabo la función de recubrimiento vascular, rodeando con sus pies los capilares y vasos sanguíneos, ayudando de esta forma a mantener la barrera hematoencefálica.
  7. Y finalmente, al estar en contacto con los vasos sanguíneos y las neuronas, les suministran nutrientes.

Los astrocitos han sido bastante ninguneados durante mucho tiempo, pero como veis son imprescindibles para el buen funcionamiento del SNC, de hecho, ahora incluso se considera que cumplen algún tipo de función en el almacenamiento de la información, es decir, en la memoria.

Los oligodendrocitos son las famosas “vainas de mielina” que recubren los axones de las neuronas del Sistema Nervioso Central. Esta “vaina” aísla los axones, favoreciendo así la transmisión de los impulsos nerviosos (que son impulsos eléctricos a fin de cuentas).

Para recubrir los axones de las neuronas, los oligodendrocitos “estiran” su soma y se enrollan al rededor de estos formando una densa capa que es, justamente, lo que se denomina mielina.

Esta vaina de mielina se encuentra interrumpida cada milímetro por una brecha de, aproximadamente, una micra llamadas Nódulos de Ranvier.

Un único oligodendrocito puede mielinizar diferentes segmentos de un mismo axón o formar segmentos de mielina de hasta 60 axones. Pero estas células también protegen a los axones no mielinizados, envolviéndolos y manteniéndolos fijos mediante surcos formados por su propio soma. En el SNC, es la presencia de astrocitos lo que activa el crecimiento de los oligodendrocitos.

El último tipo de células gliales del SNC son las microglías, el ejército defensivo del SNC. Cuando se produce una lesión o inflamación del tejido nervioso se activan, migran a la zona del daño y fagocitan los restos celulares además de participar junto a los astrocitos en la reparación de la lesión. También defienden el SNC de microorganismos, virus y tumoraciones.

Estan implicadas en la intercomunicación del Sistema Nervioso y el Sistema Inmunitario.

El último tipo de célula glial que vamos a ver son las células de Schawnn, que realizan todas estas tareas que hemos comentado pero en el Sistema Nervioso Periférico.

La envoltura de mielina de los axones del SNP se produce en fases muy tempranas del desarrollo, al unirse las células de Schawnn a los axones en crecimiento.

Cuando estas células maduran, cada una desarrolla un único segmento de mielina para cada axón.

La formación de esta envoltura se produce en varias fases, iniciándose cuando el axón que envuelto por el citoplasma de la célula de Schawnn. Posteriormente, el soma de la célula se va alargando, rodeando el axón en espiral.

En el SNP, es la presencia de los propios axones lo que activa los procesos de crecimiento de las células de Schawnn.

En los seres humanos, la mielinización empieza en el segundo trimestre de vida fetal y continua durante casi toda la vida, con un periodo más intenso desde el nacimiento hasta la pubertad. Este proceso esta asociado al desarrollo de la capacidad funcional de las neuronas.

Y queda poco más que decir, excepto que, si nadie lo remedia, este será mi último post de este año 2010 (por eso lo he hecho tan largo, para que tengáis tiempo para leerlo, xD). Por lo tanto, os deseo un feliz fin de año y un comienzo del siguiente aun mejor. Muchas gracias por estar siempre aquí.

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Fuentes:

Fundamentos Biológicos de la Conducta, A. Alonso, E. Ambrosio, M. de Blas Calleja, A. Caminero, C. Lecumberri, J. González, E. Sandoval (2005).

Proyecto Biosfera, Ministerio de Educación, Gobierno de España.

Wikipedia.

Imágenes:

Fundamentos Biológicos de la Conducta, A. Alonso, E. Ambrosio, M. de Blas Calleja, A. Caminero, C. Lecumberri, J. González, E. Sandoval (2005).

Proyecto Biosfera, Ministerio de Educación, Gobierno de España.

Wikipedia.

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5 pensamientos en “El Sistema Nervioso (III): Células del Sistema Nervioso

  1. ¡Oye me han gustado mucho las células de Purkinje, parecen esponjas! Señor Paquetolius, disculpe mi ignorancia ¿Esos axones tan largos se dan como usted los dijo o en la espalda o envueltos?

    ¡Feliz Newtonvidad señor Paquetolius!

    • Sí que lo parecen Yunni, jeje. Los axones así de largos se dan en mayor cantidad en el SNP: desde el tronco hacia las extremidades y al revés. Pero también en el SNC, desde la Médula Espinal hasta el cerebelo o al revés.

      Aun con todo, los más largos son, creo, los que van desde los pies hasta la Médula Espinal.

      Feliz Newtonvidad a usted también Señor Yunni.

      P.D. Voy a estar, si nada lo remedia, una semana sin conexión a internet, pero por favor, dejar vuestros mensajes y en cuanto vuelva al mundo los responderé.

  2. Cambia las etiquetas que has puesto en la primera foto de microscopio que publicas. La palabra Axon está soñando a la dendrita apical de esa célula piramidal. La palabra dendrita señala a una dendrita basal y al axon, que es fino, sin espinas y sale de la base del soma.

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