Los astrocitos son las células gliales del sistema nervioso central más abundantes en el cerebro de los mamíferos. Deben su nombre a su apariencia estrellada y sus funciones todavía son enigmáticas.
Desde hace tiempo algunos científicos asumían que las celulas gliales podían liberar glutamato, pero no quedaba claro si lo hacían igual que las neuronas. Otros investigadores no lo consideraban así y solo les atribuían efectos en la regulación del microambiente de las neuronas.
Hace 16 años, que Andrea Volterra, demostró con diversas técnicas que los atrocitos tenían vesículas, “que son como paquetitos en las células, en donde está contenido el gliotransmisor”. Posteriormente, otro grupo científico observó que había vesículas en astrocitos del hipocampo que liberaban otro gliotransmisor llamado decerina. La controversia se centró en estas observaciones porque algunos investigadores pudieron replicar la información y otros no.
Desde 1998 , el grupo de investigadores del profesor A. Volterra, en Milán, Italia, publicó un articulo señalando que los astrocitos (una de las células de “la glia” en el Sistema Nervios Central ) podían "secretar glutamato y modificar la velocidad de las sinapsis neuronal”. Era como para preguntarse: ¿Sera de veras que estamos ya en la etapa final de esta antigua controversia en neurociencia?
¿Pensamos solo con las neuronas? Por ello, es que resulta importante la reciente demostración de que existen “diferentes grupos de astrocitos especializados con tareas distintas en la función cerebral”. Esto según el artículo publicado hace unos días en Nature y ya lo mostramos en este blog (lapesteloca), hace días con el titulo de “Los astrocitos glutamatergicos” (https://tinyurl.com/mrxaat3w), y ya se ha dicho que aunque habrá que esperar por mas evidencias en la complejidad de las Neurociencias, intentare simplificar esta compleja urdimbre del SNC apoyándome en el trabajo de la revista Nature.
Pareciera existir una correlación directa entre la expansión de neocorteza y el número de astrocitos, y una explicación podría ser que el elevado gasto energético de las neuronas hace necesario incrementar la población astrocitaria, como una estrategia adaptativa del sistema nervioso esencial para el sustento metabólico del sistema nervioso.
¿Son las neuronas de don Santiago Ramón y Cajal la única manera de comunicar nuestros pensamientos y dirigir nuestras acciones? ¡Ahora, el 6 de septiembre de este año 2023 el profe Volterra ha publicado los resultados de sus investigaciones en Nature! Volterra ha afirmado que “Specialized astrocytes mediate glutamatergic gliotransmission in the CNS”.
La manera de como los astrocitos logran esta tarea supuestamente es porque: “they should possess an apparatus for Ca2+-dependent exocytosis similar to neurons”... Según P.Bezzi y col, los astrocitos poseeen un compartimento vesicular capaz de regular la exocitosis del glutamato para controlar la comunicación en el sitio de la sinapsis. Estas microvesiculas son detectadas con particulas de inmuno-oro y serina (P.Jourdain y col) y se han marcado en los astrocitos en la region del hipocampo. Sin embargo no hay evidencias definitivas de este fenomeno ya que ellos mismos nos informan que se existe “a lack of direct supporting evidence”.
Desde el congreso de la Internacional Brain Research Organization, la investigadora y académica Mónica López, de la Escuela Nacional de Estudios Superiores Unidad Juriquilla, en la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), aclara que que en general los astrocitos han tomado cada vez más protagonismo en los trabajos de investigación, pero que “no es que fue descubierta una nueva célula”, son los mismos astrocitos de siempre, los que Mónica López se ha dedicado precisamente a estudiar sus interacciones entre ellos y las neuronas.
Hace 16 años, cuenta Mónica López, el mismo grupo que hoy señala a los astrocitos glutamatérgicos, liderado por Andrea Volterra, demostró con diversas técnicas que estos tenían vesículas, “que son como paquetitos en las células, en donde está contenido el gliotransmisor”. Posteriormente, otro grupo científico observó que había vesículas en astrocitos del hipocampo que liberaban otro gliotransmisor llamado decerina. La controversia se centró en estas observaciones porque algunos investigadores pudieron replicar la información y otros no.
En días recientes, “los medios” y en publicaciones especializadas han señalado que el hallazgo de los astrocitos que liberan glutamato va a revolucionar las neurociencias. Aunque existe este hecho como una evidencia científica contundente al señalar la capacidad de estas células, esta investigación parece querer acabar con una controversia de muchos años.
Analizando la secuenciacion del ARN de los astrocitos en el hipocampo se han identificado 9 grupos diferentes de astrocitos y entre ellos se ha determinado que existe una subpoblacion que selectivamente expresan la maquinaria del glutamato, la cual es similar a la de las sinapsis neuronales y han detectado que ellos se encuentra en “discretos” y bien localizados sitios del hipocampo.
Usando imagenes in situ e in vivo de subgrupos selectivos de astrocitos que respondian a estimulos precisos en determinados sitios del hipocampo, se pudo detectar la liberación de vesículas con el transportador selectivo del glutamato (VGLUT1). La supresión de este trasnsportador o de su isoforma(VGLUT2) pudo mostrar cuales eran los astrocitos en las areas cortico-hipocampicas o nigro-estriadas durante procesos normales y patológicos.
Que el glutamato de los astrocitos participe en patologías como el Parkinson no es una sospecha nueva. El trabajo de Volterra, señala Monica Lopez que si las vesículas no pueden ser exocitadas cambia la comunicación del hipocampo, que tiene que ver con memoria. Esto produce que los niveles basales de dopamina se incrementen, “lo que puede tener un efecto o implicación en la patología del Parkinson, ya que los niveles de dopamina son importantes en el movimiento voluntario afectado en esta enfermedad. Aunque esto último por ahora es solo una posibilidad”.
Maracaibo, viernes 27 de octubre del año 2023
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