Las células gliales juegan un papel activo en el sistema nervioso.

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IMAGEN: Larva de Drosophila (con la cabeza girada hacia la izquierda). Las células gliales circundantes en el sistema nervioso periférico se han representado en colores individuales utilizando un truco genético. A…
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Crédito: Klämbt Lab

Para que el cerebro funcione de manera eficiente, es importante que un impulso nervioso llegue a su destino de la manera más rápida y precisa posible. Se sabe desde hace mucho tiempo que las fibras nerviosas, también conocidas como axones, transmiten estos impulsos. En el curso de la evolución, se desarrolló una vaina aislante, la mielina, alrededor de los axones que aumenta la velocidad de conducción. Esta vaina aislante está formada por el segundo tipo de célula del sistema nervioso: las células gliales, que son uno de los componentes principales del cerebro. Si, como resultado de una enfermedad, la mielina se agota, esto conduce a trastornos neurológicos como la esclerosis múltiple o Morbus Charcot-Marie-Tooth.

Investigadores de la Universidad de Münster han descubierto que las células gliales no solo controlan la velocidad de la conducción nerviosa, sino que también influyen en la precisión de la transducción de señales. En ausencia de estas vainas aislantes, se producen procesos similares a cortocircuitos que influyen en la precisión de la transmisión del estímulo. Los resultados de la investigación se han publicado en la revista Comunicaciones de la naturaleza.

Antecedentes y metodología

Las células gliales no solo son indispensables para proporcionar energía, sino que también tienen una amplia gama de otras tareas en el cerebro. Son responsables del transporte de metabolitos y xenobióticos, regulan los intercambios de líquidos y mantienen la homeostasis iónica. Para comprender mejor la importancia de las células gliales para la señalización neuronal, un equipo de investigadores encabezado por el profesor Christian Klämbt en el Instituto de Biología Neuro y Conductual de la Universidad de Münster estudió los cambios en el comportamiento después de la activación inducida de neuronas individuales en moscas de la fruta (Drosophila melanogaster). “Para este propósito”, dice Christian Klämbt, “o eliminamos las células gliales individuales del sistema nervioso o perturbamos específicamente su desarrollo concomitante con una activación neuronal optogenética inducida por la luz”.

Como resultado de estas actividades, los investigadores pudieron determinar primero que las células gliales controlan el crecimiento radial de los axones. Los axones más pequeños tienen, como se esperaba, una velocidad de conducción más lenta, que se determinó mediante mediciones electrofisiológicas en una colaboración con colegas de la Universidad de Bonn. Sorprendentemente, se hizo evidente que una velocidad de conducción más lenta no produce ningún cambio en el comportamiento del movimiento. La contribución más importante que hacen aquí las células gliales es la formación de procesos de membrana entre axones individuales, lo que evita el acoplamiento eléctrico (es decir, cortocircuitos) y, por lo tanto, hace una contribución decisiva a la precisión de la señalización neuronal. Los investigadores llevaron a cabo un análisis detallado de la locomoción de las larvas por medio de un dispositivo especial hecho a medida. El desarrollo del llamado FIM (método de imágenes basado en la reflexión interna total frustrada), junto con un software de desarrollo propio, permite una representación y análisis de alta resolución de los movimientos realizados por incluso organismos diminutos. Esto dio lugar a la creación de una spin-off, la empresa “qubeto”, que ahora continúa el desarrollo de esta tecnología y la pone a disposición de la comunidad científica.

La función de las células gliales como moduladores activos de la velocidad y, en particular, la precisión de la conducción del estímulo, no se ha descrito previamente. “Lo que nuestra investigación deja en claro es el papel que juegan las células gliales como componentes activos en el sistema nervioso”, dice Christian Klämbt, resumiendo los resultados de la investigación. “Con estos nuevos hallazgos estamos creando una base para una mejor comprensión de algunos de los síntomas de las enfermedades del sistema nervioso”.

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