La Neurona

Dr. Camilo Moreira MendozaMedicina Interna – Neurología

• Las neuronas (del griego νεῦρον [neuron], ‘cuerda’, nervio ) son un tipo de células del sistema nervioso cuya principal función es la excitabilidad eléctrica de su membrana plasmática.

• Están especializadas en la recepción de estímulos y conducción del impulso nervioso (en forma de potencial de acción) entre ellas o con otros tipos celulares como, por ejemplo, las fibras musculares de la placa motora.

• Altamente diferenciadas, la mayoría de las neuronas no se dividen una vez alcanzada su madurez; no obstante, una minoría sí lo hace.

• La neurogénesis en seres adultos fue descubierta apenas en el último tercio del siglo XX. Hasta hace pocas décadas se creía que, a diferencia de la mayoría de las otras células del organismo, las neuronas normales en el individuo maduro no se regeneraban, excepto las células olfatorias.

• A fines del siglo XIX, Santiago Ramón y Cajal situó por vez primera las neuronas como elementos funcionales del sistema nervioso. Cajal propuso que actuaban como entidades discretas que, intercomunicándose, establecían una especie de red mediante conexiones especializadas o espacios.

• Esta idea es reconocida como la doctrina de la neurona, uno de los elementos centrales de la neurociencia moderna.

• La doctrina de la neurona, establecida por Santiago Ramón y Cajal a finales del siglo XIX, es el modelo aceptado hoy en neurofisiología.

• Consiste en aceptar que la base de la función neurológica radica en las neuronas como entidades discretas, cuya interacción, mediada por sinapsis, conduce a la aparición de respuestas complejas. Cajal no solo postuló este principio, sino que lo extendió hacia una «ley de la polarización dinámica», que propugna la transmisión unidireccional de información (esto es, en un sólo sentido, de las dendritas hacia los axones).

• Las neuronas tienen la capacidad de comunicarse con precisión, rapidez y a larga distancia con otras células, ya sean nerviosas, musculares o glandulares. A través de las neuronas se transmiten señales eléctricas denominadas impulsos nerviosos.

• Estos impulsos nerviosos viajan por toda la neurona comenzando por las dendritas hasta llegar a los botones terminales, que se pueden conectar con otra neurona, fibras musculares o glándulas.

• La conexión entre una neurona y otra se denomina sinapsis.

Potencial de Acción • Las neuronas transmiten ondas de naturaleza eléctrica originadas

como consecuencia de un cambio transitorio de la permeabilidad en la membrana plasmática.

• Su propagación se debe a la existencia de una diferencia de potencial o potencial de membrana (que surge gracias a las concentraciones distintas de iones a ambos lados de la membrana) entre la parte interna y externa de la célula (por lo general de -70 mV).

• La carga de una célula inactiva se mantiene en valores negativos (el interior respecto al exterior) y varía dentro de unos estrechos márgenes.

• Cuando el potencial de membrana de una célula excitable se despolariza más allá de un cierto umbral (de 65mV a 55mV app) la célula genera (o dispara) un potencial de acción.

• Un potencial de acción es un cambio muy rápido en la polaridad de la membrana de negativo a positivo y vuelta a negativo, en un ciclo que dura unos milisegundos

Redes neuronales• Una red neuronal se define como una población de neuronas

físicamente interconectadas o un grupo de neuronas aisladas que reciben señales que procesan a la manera de un circuito reconocible.

• La comunicación entre neuronas, que implica un proceso electroquímico, implica que, una vez que una neurona es excitada a partir de cierto umbral, ésta se despolariza transmitiendo a través de su axón una señal que excita a neuronas aledañas, y así sucesivamente.

• El sustento de la capacidad del sistema nervioso, por tanto, radica en dichas conexiones.

Clasificación

• Según el tamaño de las prolongaciones, las neuronas se clasifican en:

• Poliédricas: como las motoneuronas del asta anterior de la médula.

• Fusiformes: las que se encuentran en el doble ramillete de la corteza cerebral.

• Estrelladas: como las neuronas aracniforme y estrelladas de la corteza cerebral y las estrelladas, en cesta y Golgi del cerebelo.

• Esféricas: en ganglios espinales, simpáticos y parasimpáticos• Piramidales: presentes en la corteza cerebral.

Células piramidales

• Según el número y anatomía de sus prolongaciones, las neuronas se clasifican en:– Unipolares: son aquéllas desde las que nace sólo

una prolongación que se bifurca y se comporta funcionalmente como un axón salvo en sus extremos ramificados en que la rama periférica reciben señales y funcionan como dendritas y transmiten el impulso sin que éste pase por el soma neuronal. Son típicas de los ganglios de invertebrados y de la retina.

– Bipolares: poseen un cuerpo celular alargado y de un extremo parte una dendrita y del otro el axón (solo puede haber uno por neurona). El núcleo de este tipo de neurona se encuentra ubicado en el centro de ésta, por lo que puede enviar señales hacia ambos polos de la misma. • Ejemplos de estas neuronas se hallan en las células

bipolares de la retina (conos y bastones), del ganglio coclear y vestibular, estos ganglios son especializados de la recepción de las ondas auditivas y del equilibrio.

– Multipolares: tienen una gran cantidad de dendritas que nacen del cuerpo celular. Ese tipo de células son la clásica neurona con prolongaciones pequeñas (dendritas) y una prolongación larga o axón. Representan la mayoría de las neuronas.

– Pseudounipolares (monopolar): son aquéllas en las cuales el cuerpo celular tiene una sola dendrita o neurita, que se divide a corta distancia del cuerpo celular en dos ramas, motivo por cual también se les denomina pseudounipolares (pseudos en griego significa "falso"), una que se dirige hacia una estructura periférica y otra que ingresa en el sistema nervioso central. • Se hallan ejemplos de esta forma de neurona en el

ganglio de la raíz posterior.

– Anaxónicas: son pequeñas. No se distinguen las dendritas de los axones. Se encuentran en el cerebro y órganos especiales de los sentidos.

• Las neuronas pueden clasificarse, según el mediador químico:– Colinérgicas. Liberan acetilcolina.– Noradrenérgicas. Liberan norepinefrina.– Dopaminérgicas. Liberan dopamina.– Serotoninérgicas. Liberan serotonina.– GABAérgicas. Liberan GABA, es decir, ácido γ-

aminobutírico.

• Las neuronas pueden ser sensoriales, motoras o interneuronas:– Motoras: Son las encargadas de producir la contracción

de la musculatura.– Sensoriales: Reciben información del exterior, ej. Tacto,

gusto, visión y las trasladan al sistema nervioso central.– Interneuronas: Se encargan de conectar entre las dos

diferentes neuronas. Son las responsables de funciones de percepción, aprendizaje, recuerdo, decisión y control de conductas complejas.

Neurotransmisores

Dr. Camilo Moreira Mendoza

Neurotransmisores• Las neuronas se comunican entre sí a través de impulsos

electroquímicos.

• El impulso nervioso viaja desde el cuerpo hacia el axón hasta alcanzar una sinapsis, donde desencadena la liberación de mensajeros químicos que se unen a receptores específicos, transfiriendo la información y continuando su propagación.

• El cerebro humano contiene decenas de billones de neuronas interrelacionadas por un número de seis a la diez veces mayor de sinapsis. Existen más de noventa neurotransmisores diferentes conocidos actuando en la sinapsis; sin embargo, los seis más destacados son:

• Acetilcolina

- Es el neurotransmisor más abundante y el principal en la sinapsis neuromuscular, pues es la sustancia química que transmite los mensajes de los nervios periféricos a los músculos para que éstos se contraigan. Bajos niveles de acetilcolina pueden producir falta de atención y el olvido.

- El cuerpo fabrica acetilcolina a partir de la colina, la lecitina, el deanol (DMAE), de las vitaminas C, B1, B5, B6 y de los minerales como el zinc y el calcio.

• Noradrenalina

- También conocida como norepinefrina, estimula la liberación de grasas acumuladas y participa en el control de la liberación de hormonas relacionadas con la felicidad, la libido, el apetito y el metabolismo corporal, además de estimular el proceso de memorización y mantener el funcionamiento del sistema inmunológico. Desempeña un importante papel en las relaciones en situaciones de estrés, manteniéndonos alerta.

- Bajos niveles de noradrenalina pueden provocar un cuadro depresivo. La noradrenalina se sintetiza a partir de dos aminoácidos (L-fenilalanina y L-tirosina) además de las vitaminas C, B3, B6 y del cobre.

• Dopamina

- Químicamente semejante a la noradrenalina y a la L-dopa (droga usada en el tratamiento de la dolencia del Parkinson), la dopamina afecta sobremanera al movimiento muscular, al crecimiento, a la recuperación de los tejidos y al funcionamiento del sistema inmunológico, además de estimular la liberación de hormonas del crecimiento para la hipófisis (pituitaria).

- La dopamina tiene un papel excepcionalmente importante en la parte superior del SNC. Las neuronas dopaminérgicas (que funcionan con el auxilio de la dopamina) pueden dividirse en tres grupos, con diferentes funciones: reguladores de los movimientos, reguladores del comportamiento emocional y reguladores de las funciones relacionadas con el córtex prefrontal, tales como la cognición, el comportamiento y el pensamiento abstracto, así como aspectos emocionales, especialmente relacionados con el estrés.

- Niveles bajos de dopamina causan depresión y enfermedad de Parkinson y los niveles altos se asocian a cuadros de Esquizofrenia.

• Serotonina

- Neurotransmisor encontrado en altas concentraciones de plaquetas sanguíneas, en el tracto gastrointestinal y en ciertas regiones del cerebro. Tiene una función importante en ciertas regiones del cerebro. Tiene una función importante en la coagulación sanguínea, en la contracción cardiaca y en el desencadenamiento del sueño, además de ejercer funciones antidepresivas (los antidepresivos tricíclicos actúan aumentando los niveles cerebrales de serotonina).

Se sintetiza partir del aminoácido L-triptofano y constituye el precursor de la hormona pineal, la melatonina, que es un regulador del reloj biológico.

• L-Glutamato

- Representa la principal vía de biosíntesis del ácido gama-amino-butírico (GABA). Existe en altas concentraciones en todo el SNC, ejerciendo funciones de excitación e inhibición de las neuronas. Bajos niveles de L-glutamato implican una disminución del rendimiento, tanto físico como mental.

• GABA

- El ácido gama-amino-butírico, uno de los neurotransmisores más investigados, tiene una acción predominante inhibitoria sobre el SNC y ejerce un papel importante en los procesos de relajación, sedación y del sueño. Los relajantes ansiolíticos del grupo diazepínico (Valium, Librium, etc.) se unen a los receptores tipo GABA para efectuar su acción sedante. El GABA está disponible como suplemento alimentario.

Neurotransmisores más Importantes

NEUROTRANSMISO

RES

Acetilcolina

Dopamina

L - GlutamatoGABA

Serotonina

Noradrenalina

NEUROGLIADr. Camilo Moreira Mendoza

• Las células gliales controlan, fundamentalmente, el microambiente celular en lo que respecta a la composición iónica, los niveles de neurotransmisores y el suministro de citoquinas y otros factores de crecimiento.

• La proporción de neuronas y de células gliales en el cerebro varía entre las diferentes especies (aprox. 10:1 en la mosca doméstica, 1:1 en el cocodrilo y 1:10-50 en el hombre).

• El tejido glial fue descrito por primera vez en 1859 por el patólogo Rudolf Virchow, quien lo caracterizó como un tipo de cola o pegamento nervioso funcional para las formas de vida; para él, las células gliales eran más bien elementos estáticos sin una función relevante.

• Las células de sostén del sistema nervioso central se agrupan bajo el nombre de neuroglia o células gliales ("pegamento neural").

• Son 5 a 10 veces más abundantes que las propias neuronas.

• Las células de la Neuroglia, en su mayoría, derivan del ectodermo (la microglia deriva del mesodermo) y son fundamentales en el desarrollo normal de la neurona, ya que se ha visto que un cultivo de células nerviosas no crece en ausencia de células gliales.

• A pesar de ser consideradas básicamente células de sostén del tejido nervioso, existe una dependencia funcional muy importante entre neuronas y células gliales.

• De hecho, las neuroglias cumplen un rol fundamental durante el desarrollo del sistema nervioso, ya que ellas son el sustrato físico para la migración neuronal.

• Mantienen las condiciones homeostáticas (oxígeno y nutrientes) y regulan las funciones metabólicas del tejido nervioso, además de proteger físicamente las neuronas del resto de tejidos y de posibles elementos patógenos, al conformar la barrera hematoencefálica.

• En cuanto se produce un daño en el sistema nervioso, la glía reacciona cambiando su estado normal al de glía reactiva, precediendo por lo general la activación microglia a la astroglial.

• La reactividad glial tiene inicialmente como objeto el reparar daños y normalizar niveles de nutrimentos y neurotransmisores; sin embargo, termina por generar lesiones secundarias que pueden llegar a cronificar la patología: provoca muerte neuronal secundaria, ampliando la zona lesionada hasta el punto de verse afectados grupos neuronales que habían quedado intactos hasta el momento.

Astrocito

• Se encargan de aspectos básicos para el mantenimiento de la función neuronal, entrelazándose alrededor de la neurona para formar una red de sostén, y actuando así como una barrera filtradora entre la sangre y la neurona, la barrera hematoencefálica, que contiene regiones especializadas de alta conductancia que controlan el paso de nutrientes, oxígeno, vitaminas y hormonas hacia el tejido nervioso.

Oligodendrocitos

Oligodendrocitos

• Los oligodendrocitos, también conocidos como oligodendroglías, son un tipo de células de la macroglia. Estas, son más pequeñas que los astrocitos y con pocas prolongaciones.

• Además de la misión de sostén y unión, los oligodendrocitos desempeñan una importante función, que es la de formar la vaina de mielina en el sistema nervioso central (SNC). Se localizan tanto en la sustancia gris como en la blanca del SNC. Su citoplasma denso contiene un núcleo relativamente pequeño.

Microglia

• En la actualidad se sabe que las células de microglía cumplen funciones importantes no sólo relacionadas con la eliminación de residuos o la respuesta inmune.

• Juegan un papel importante durante el desarrollo en la inducción de muerte celular controlada en ciertas regiones.

• Además, también parecen tener un papel en la angiogénesis (generación de vasos sanguíneos).

• También existen estudios que demuestran que las células de microglía están implicadas en la eliminación de las terminales sinápticas.

• No obstante el papel más ampliamente conocido de la microglía es el de vigilar el sistema nervioso central.

Células ependimarias

• Las células ependimarias forman el revestimiento de los ventrículos del encéfalo y del conducto ependimario de la médula espinal.

MUCHAS GRACIAS …