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Ciencia y salud

Por José Antonio Lozano Teruel

Einstein, las células gliales y la neurodegeneración

La cúpula evolutiva biológica corresponde al hombre gracias a su inteligencia, es decir, su cerebro, es decir, ¿sus neuronas? La idea común hasta ahora era que mayor cerebro y mayor número de neuronas eran sinónimos de mayor desarrollo neuronal.

Einstein, las células gliales y la neurodegeneración
Por contra, dentro del sistema nervioso, unas células curiosas, las gliales tenían asignado el papel de “patito feo”, de meros asistentes en la estructura nerviosa pero escasa función. Pero, al igual que en la vida, no es oro todo lo que reluce y, a veces, el preciado metal se encuentra escondido y hay que descubrirlo. Desde hace poco tiempo se vienen descubriendo desconocidas e importantes propiedades de las células gliales lo que obliga su reconsideración. Así lo pone de manifiesto un trabajo de científicos noruegos que aparece en el último número de la revista Mechanism of Ageing and Development, con el título (traducido) de “La doctrina glía: direccionando el papel de las células gliales en el envejecimiento de cerebros sanos”.
 
EINSTEIN 
Posiblemente Albert Einstein sea el más merecedor del calificativo de genio de todos los hombres del siglo XX. Tras su fallecimiento a los 76 años en el año 1955 su cerebro, extraído 90 minutos tras la muerte, quedó para el estudio de la ciencia. Pero el cerebro de Einstein no resultó ser de mayor tamaño que el cerebro promedio humano. El patólogo Thomas  Stolz Harvey lo pesó como parte de la autopsia, 1,22 kilos y lo disectó en unos 240 bloques de unos 10 centímetros cúbicos cada uno, de los que se separaron muestras que fueron enviadas a científicos de todo el mundo, investigadas durante más de 30 años, con la esperanza de identificar alguna pista que aclarase la naturaleza de la inteligencia humana. 
 
Asombrosamente, ni siquiera se encontró que tuviese un número extraordinario de neuronas, o que éstas fuesen de dimensiones diferentes a las usuales. Pero, en 1985, la Dra. Marion Diamond, quien trabajaba en la Universidad de California en Berkeley, encontró una pista muy iluminadora. La Dra. Diamond estudiaba la plasticidad del cerebro de ratas y encontró que las ratas de entornos más enriquecedoras tenían cerebros más robustos. Concretamente, poseían una relación más alta de células gliales/neuronas. Diamond quiso comprobar el caso de Einstein y lo comparó con otras 11 muestras encontrando que en Einstein el número de células gliales, efectivamente, era elevadísimo, mientras que el de neuronas era normal. El trabajo de la Dra. Diamond fue muy criticada por sus colegas, pero poco después también descubrió en el cerebro de Einstein una a gran abundancia de células gliales en la corteza de asociación, una área involucrada en la integración de información de diferentes partes del cerebro. El descubrimiento dejó perplejos a muchos, ya que la idea común era que las células gliales tienen un papel meramente de soporte, ayudando a mantener el funcionamiento de las neuronas a través del intercambio de nutrientes y la limpieza de todo tipo de “basura” celular. 
 
Otra pista: en el cerebro la proporción de neuronas y de células gliales varía entre las diferentes especie, desde 10:1 en la mosca doméstica, 1:1 en el cocodrilo 0 1:10-50 en el hombre. Es decir, que en los humanos el número de células gliales es muy superior al de neuronas.
 
GLÍA
Esta palabra es derivada de la griega bizantina pegamento) ya que, clásicamente, se considera que las gliales son células del sistema nervioso que realizan, sobre todo, una función de soporte de las neuronas, además de intervenir activamente en el procesamiento cerebral de la información en el organismo.  La glía o tejido glial fue descrito por primera vez por el patólogo Rudolf Virchow en 1859, quien lo consideró como un tipo de pegamento nervioso funcional de modo que las células gliales serían más bien elementos estáticos sin una función relevante. Nuestro gran Santiago Ramón y Cajal, en 1891, las diferenció e identificó claramente como una parte del tejido nervioso.
 
Existen variados tipos de células gliales agrupados en dos grandes grupos: glía central (sistema nerviosos central: cerebro, cerebelo, tronco cerebral y médula espinal) y glía periféríca (sistema nervioso periférico: ganglios nerviosos, nervios, terminaciones nerviosas). Al primer grupo pertenecen los astrocitos, oligodendrocitos, microglía y células ependimarias, mientras que en el segundo grupo se integran las células de Schwann, células capsulares y células de Müller. Por tanto no es de extrañar que a tan elevado tipo de células diferentes correspondan misiones diversas.
 
A menudo, se dice que, a diferencia de las neuronas, las células gliales poseen la capacidad de dividirse, regenerarse o incluso reprogramarse, en el tejido nervioso maduro. Ello se puede visualizar por la aparición y proliferación de tejido glial remplazando las neuronas tras lesiones o traumas que implican daños neuronales. En esa situación, es especialmente importante la proliferación de células microgliales, llamadas así por ser de pequeño tamaño, que se encargan de retirar todos los restos celulares producto de los daños, y de células oligodendrogliales y/o células de Schwann, que son las encargadas de sintetizar las vainas de mielina para recubrir y proteger las nuevas prolongaciones nerviosas que se formen en sistema nervioso central o en el periférico respectivamente. 
 
NOVEDADES
La denominada como doctrina glía por los autores de la reciente publicación comentada hoy parten de la realidad de que las células gliales constituyen la mayor parte de la masa cerebral y de que son críticamente importantes para la funcionalidad cerebral normal y en la modulación del envejecimiento y las patologías asociadas como el alzhéimer. Aparte de sus misiones de sostén, están suministrando datos muy interesantes sobre la biología de las células gliales y, en particular, las más importantes los astrocitos, en disciplinas tan variadas como la neuropsicología, las técnicas de análisis cerebral, optogenética, microbiología, nanobiología, neuroinformática o biología estructural. El concepto emergente es el de un papel prominente de las células gliales (astrocitos) como mediadores de la función neuronal-vascular. Por ejemplo, los astrocitos están perfectamente equipados para actuar como sensores intracerebrales, midiendo cambios en los niveles de gases en el sistema vascular, que es una de las funciones sensoriales más elementales en los vertebrados. Pero, ¿cómo ocurre éste proceso? No lo sabemos, como tampoco sabemos los mecanismos por los cuales algunos astrocitos, situados cerca de los capilares cerebrales, pueden en determinadas condiciones diferenciarse a neuronas, y constituir un depósito latente de células madre para nuestras neuronas.  
 
Mientras se descubren funciones tan importantes de los astrocitos, ¿podemos hacer algo para mejorar nuestras células gliales? Sí. Es bien sabido que el ejercicio físico aumenta la función del cerebro en la vejez y se cree, desde hace un par de años, que protege contra las enfermedades cerebrovasculares, el deterioro cognitivo moderado y el alzhéimer. El ejercicio moderado es una medida de bajo costo y de bajo riesgo; se desconocen sus mecanismos precisos de acción, pero también parecen implicar a los astrocitos. Este mismo año se ha identificado como mediador de su acción a la eritropoyetina (Epo), que no es solamente un estimulador de la proliferación de los eritrocitos sanguíneos, sino también un importante neurotrófico y agente neuroprotector en cerebro que, por ejemplo, mejora la recuperación de la de memoria tras la isquemia cerebral.
 
En resumen, que las células gliales, que han estado postergadas muchos años frente al papel estelar de las neuronas, adquieren cada vez más protagonismo y las investigaciones sobre las mismas pueden ayudarnos combatir muchos tipos de deterioro o envejeciendo cerebral.  
 
Más en:
http://dx.doi.org/10.1016/j.mad.2013.10.001