Astrocitos y cerebro lesionado

ASTROCITOS

Introducción

Desde finales del siglo XIX los científicos pioneros de la Neurociencia como Santiago Ramón y Cajal y Camilo Golgi dieron cuenta de la existencia de células del Sistema Nervioso Central (SNC), que a pesar de poseer una morfología diversa, compartían una peculiar forma estrellada: los astrocitos. Desde entonces, identificados como parte del grupo de células gliales (células no neuronas del SNC), los astrocitos se han relacionado especialmente con las neuronas y los vasos sanguíneos, además de reconocerse como importantes factores en las lesiones del SNC

Último sigo: la importancia de los astrocitos

Durante el último siglo, el entendimiento de los astrocitos y otras células gliales como los oligodendrocitos y la microglía ha estado siempre por detrás del estudio de las neuronas. Actualmente, alrededor del 80% de los estudios en Neurociencia, desde la Neurobiología Molecular hasta las Ciencias Cognitivas, se enfocan en las neuronas. Sin embargo ¿Qué pasaría si dejamos de lado el neurocentrismo y damos importancia a otro tipo de células como los astrocitos? Algunos investigadores se han dado a la tarea de ubicar a los astrocitos en la palestra de la investigación neurocientífica, por algunas buenas razones. El paradigma regular sobre las disfunciones cerebrales-mentales apunta al malfuncionamiento de las células del SNC. Pues bien, los astrocitos son la principal población celular en este sistema, y aunque su número es todavía objeto de discusión, algunos investigadores estiman que un tercio de las células nerviosas en el ratón, y la mitad en el cerebro humano son astrocitos.

¿Qué son los astrocitos?

Hasta hace 20 años se consideraba que los astrocitos eran células pasivas que proveían soporte metabólico y estructural a las neuronas. Sin embargo, en las últimas dos décadas los científicos han descubierto que los astrocitos juegan un papel fundamental en las funciones habituales del SNC como la regulación de los neurotransmisores y las concentraciones iónicas, y la formación de sinapsis; otras funciones más generales como la homeostasis del tejido y la reorganización o plasticidad cerebral después de una lesión del SNC; y finalmente, en funciones superiores como la regulación del ciclo del sueño y vigilia. Particularmente, los astrocitos parecen jugar un papel fundamental en disfunciones del SNC como la enfermedad de Alzheimer o los accidentes cerebrovasculares. Comúnmente identificada como una patología neuronal, caracterizada por la formación y deposición de ovillos neurofibrilares y placas seniles de la proteína β-amiloide, el entendimiento de la enfermedad de Alzheimer apunta cada vez con más contundencia a los astrocitos. Ya en 1910, Alois Alzheimer (1864-1915) identificó el potencial de las células gliales en la enfermedad que el mismo describió, al observar la relación entre los astrocitos, las neuronas patológicas y la deposición de las placas seniles. Recientemente, investigaciones en modelos animales de etapas tempranas de la enfermedad de Alzheimer han reportado el hallazgo de atrofia astrocitaria que lleva a la liberación excesiva de óxido nítrico, desregulación de los canales celulares de calcio, y a una disfunción metabólica generalizada, como preámbulo a la característica deposición de las placas seniles y el inicio de los déficits cognitivos tempranos. Por otro lado, en tapas tardías de la enfermedad, tanto en modelos animales como en cerebros humanos postmortem, la detección de reactividad glial mediante la sobreexpresión de la proteína ácida fibrilar glial (GFAP, por sus siglas en inglés) se ha interpretado como parte de la cascada inflamatoria desencadenada por la degeneración celular, o como un mecanismo de neuroprotección del propio sistema que intenta contrarrestar el daño; circunstancias que son objeto de debate y controversia en la actualidad.

La importancia de los astrocitos

La importancia de los astrocitos no es menor en otras patologías como las enfermedades cerebrovasculares. En los modelos animales de isquemia cerebral focal por oclusión de la artería cerebral media (MCAo, por sus siglas en inglés) el papel de los astrocitos en la progresión de la enfermedad parece ser de vital importancia. Los científicos enfocados en entender las respuestas de los astrocitos después de una isquemia se enfrentan siempre a la dicotomía de la reactividad glial. Por un lado, los astrocitos y sus factores secretados influyen de manera decisiva en la cascada isquémica. La secreción de altas cantidades de citoquinas pro-inflamatorias como TNF- α, IL-1, IL-6, IL-20 e IL-10 están fuertemente relacionadas con el empeoramiento de la condición clínica en modelos animales y pacientes humanos, y con la obstrucción de los procesos de plasticidad cerebral a nivel celular como la inhibición del crecimiento de axones.

Reactividad glial

Por otro lado, la reactividad glial es fundamental para el restablecimiento de la berrara hematoencefálica y la revascularización. Se ha identificado que una de las principales funciones de los astrocitos reactivos es conformar la cicatriz glial, que se encarga de separar el tejido isquémico inundado por factores inflamatorios y células de sistema inmune, del tejido viable o sano. Particularmente, se ha encontrado que las moléculas de la matriz extracelular secretadas por los astrocitos en regiones por fuera del núcleo del infarto tienen el potencial de contribuir a la remodelación del tejido y la formación de sinapsis. En otras palabras, al igual que Magneto, el villano de los X-Men, cuando los tienes a tu favor —a los astrocitos— pueden ser de mucha ayuda, pero cuando están en tu contra, hacen mucho daño.

Conclusiones

Lo anterior no es un asunto trivial ni debe ser tomado a la ligera. Al parecer, una investigación neurocientífica enfocada en los astrocitos puede traer muchos más beneficios al entendimiento y tratamiento de las patologías cerebrales que el estudio de las neuronas. Ahora bien, la aproximación más adecuada, por supuesto, es el estudio de las células y factores del sistema nervioso como un conjunto, lo que se ha denominado unidad neurovascular, pero que por su amplia complejidad se convierte en una empresa casi imposible para cualquier laboratorio de investigación. Cuando se aborda un avión hacia cualquier destino, las instrucciones de seguridad de la tripulación indican que, en caso de descompresión de la cabina, las máscaras de oxígeno caerán de la parte superior de los asientos. Si usted es un adulto y viaja con un niño, es su deber ponerse primero la máscara, y después ayudar al niño. El adulto es un ser fuerte y resistente que asegurándose el suministro de oxígeno puede ayudar a los niños. Es difícil para un niño hacer lo mismo. Esta situación es homóloga en el SNC lesionado. Si los astrocitos son las células fuertes, resistentes, que pueden ayudar a otras células, y además, son las responsables del estado de salud general del tejido ¿Por qué nos enfocamos en salvar a las débiles, narcisistas y egoístas neuronas que no pueden ayudar a nadie y solo se preocupan por sí mismas? La completa caracterización de la función de los astrocitos y su potencial terapéutico en diversas disfunciones cerebrales está en sus inicios, pero es prometedor. Los astrocitos son células que pueden ser reguladas por diversos factores químicos y ambientales en distintos estadios de las enfermedades del SNC [xvi], una característica sobresaliente cuando se les compara con las neuronas y los hace objetivos terapéuticos interesantes ¿Tendrán algún día los astrocitos el lugar que merecen en la investigación neurocientífica?

Referencias bibliográficas

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3 comentarios de “Astrocitos y cerebro lesionado

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