Capítulo 2

Neurocitología: Células del SNC

Hay dos tipos de células que forman el sistema nervioso. Las células de soporte y las células

conductoras. Las células de soporte del sistema nervioso periférico son las células de Schwann,

fibroblastos y células satélite; las células de soporte en el sistema nervioso central consisten de la

glia y las células del epéndimo de los ventrículos (las capas meníngeas del cerebro, las células

sanguíneas circulantes, y la capa de células endoteliales de los vasos sanguíneos)

Las células conductoras, o neuronas, forman el circuito en el cerebro y médula espinal y sus axones

pueden ser tan cortos como unos pocos micrones o tan largos como 1 metro. Las células de soporte

están siendo constantemente reemplazadas, pero la mayoría de las neuronas una vez que se forman

permanecen así por el resto de la vida

I. La Neurona

La unidad funcional básica del sistema

nervioso es la neurona. La doctrina neuronal

describía a la neurona como teniendo un axón,

el cual es eferente, y una o más dendritas, las

cuales son aferentes. Es importante notar que

las células nerviosas son contiguas y no

continuas, y que los otros elementos del

sistema nervioso están ahí para alimentar,

proteger y sustentar las neuronas.

Aunque las células musculares pueden también

conducir impulsos eléctricos, solo las neuronas,

cuando están dispuestas en redes y son

provistas de adecuada información, pueden

responder en varias formas a un estímulo.

Probablemente la característica más importante

de la neurona es que cada una es única,

disminuyen en número luego del nacimiento, y

las neuronas maduras son incapaces de

dividirse. Si una se daña o es destruida, no

habrá otra célula que pueda dar un reemplazo

preciso o completo. Afortunadamente el

sistema nervioso fue diseñado con considerable

redundancia; consecuentemente, toma tiempo

que una injuria significativa incapacite al

individuo (como ocurre en la Enfermedad de Alzheimer o Parkinson).

Las neuronas pueden ser excitatorias, inhibitorias, sensoriales o secretorias en función. La colección

de neuronas que subsirven a la misma función y generalmente comparten las mismas conexiones

aferentes o eferentes se les conoce como núcleos en el sistema nervioso central, y como ganglio en el

sistema nervioso periférico.

El soma o pericarion representa la expansión de la zona receptiva de la neurona, consistente de una

masa protoplásmica, que rodea al núcleo. Representa el centro de la síntesis de proteínas. Aloja las

organelas necesarias para las funciones metabólicas de las neuronas. Un nucléolo prominente se sitúa

en el centro del núcleo

A. Dendritas

Las dendritas son procesos altamente

ramificados que se originan en el soma y

representan la zona aferente o receptiva de las

neuronas. Ellas muestran un similar patrón de

ramificación en las neuronas con funciones

similares. Las dendritas tienen espinas que

maximizan el contacto con otras neuronas,

mediando sinapsis axo-dendríticas excitatorias e

inhibitorias así como dendrodentríticas.

Contienen microfilamentos y microtúbulos,

retículo endoplasmico liso, ribosomas y

membrana de Golgi. A medida que son más

periféricas menos ribosomas y retículo

endoplasmico es encontrado. Los microtúbulos y

microfilamentos son más conspicuos que en el soma y están más regularmente alineados a lo largo del

eje de la dendrita formando la característica más saltante de las dendritas. Se cree que los

microtubulos tienen que ver con el transporte dendrítico de las proteínas y mitocondria del pericarion

a las porciones distales de las dendritas.

B. Axon

El axón forma la porción eferente de la

neurona, la cual provee nutriente vía el

transporte axoplásmico. En general, los

axones son más delgados que las

dendritas, asumiendo así considerable

longitud. Comparados con las dendritas,

los axones son más uniformes, contienen

menos microtubulos y más

microfilamentos, pero no ribosomas. Los

axones son más largos que las dendritas y

pueden medir hasta 1 metro en longitud.

El axón termina finalmente en los

telodendrones. El axón brinda una

avenida para el transporte de sustancias

del y hacia el soma. El axón se origina del soma o, menos frecuentemente, de la parte proximal de la

dendrita. Se divide en cono axónico, segmento inicial, axón propiamente dicho y los telodendrones.

El cono axónico se continúa con el soma. La relativa ausencia de ribosomas libres y de retículo

endoplásmico rugoso es la característica más obvia del cono axónico. En los axones mielinizados, el

segmento inicial es definido como la porción entre el cono axónico y el inicio de la vaina de mielina.

Este segmento es carente de mielina y se mantiene como una sinapsis axoaxonal inhibitoria. Contiene

algunos microtúbulos, neurofilamentos y mitocondrias pero no presenta ribosomas ni retículo

endoplásmico rugoso. Las terminales axonales son inicialmente mielinizadas, pero a medida que se

van ramificando, la vaina de mielina desaparecerá. Esto permitirá que estas terminales establezcan

contactos sinápticos con las neuronas en el SNC o con fibras musculares y glándulas en el sistema

nevioso periférico (SNP). Las terminaciones se caracterizan por ser ligeros abultamientos conocidos

como botones terminales.

El transporte axoplásmico es un proceso que permite a las proteínas, neurotransmisores, mitocondria y

otras estructuras celulares sintetizadas en el soma o porción próximal de las dendritas ser

transportadas al axón y a las terminaciones del axón. Este transporte puede ser en dirección

anterograda o dirección hacia los terminales axonales o retrógrada del axón hacia el soma.

Un axón puede ser mielínico o amielínico y termina in las terminaciones sinápticas. La mielina es una

capa aislante de la membrana celular que rodea los axones y está compuesta en 2/3 de lípidos y 1/3 de

proteínas.

C. Neuronas tipo I y II de Golgi

Las neuronas pueden ser agrupadas por la longitud de su axón: Aquellas con grandes axones son

llamadas células tipo I de Golgi (o piramidales); aquellas con axones pequeños son denominadas

células tipo II de Golgi (o satélites).

D. Vaina de mielina

La mielina permite a las sustancias ser transportadas entre el axón y las células formadoras de mielina

(células de Schwann u oligodendrocitos). Mantienen la alta velocidad saltatoria de la conducción

nerviosa, un modo de conducción que va de un nodo de Ranvier a otro en una manera más rápida y

con mayor eficiencia de energía. La mielina no es una capa continua sino una serie de fragmentos

interrumpidos por nodos de Ranvier. En el SNP, cada segmento intermodal representa el territorio de

una célula de Schwann. Estos nodos son sitios de axones colaterales y áreas descubiertas para la

transferencia de iones de uno a otro espacio extracelular.

La mielina se forma por los oligodendrocitos o las células de Schwann durante el cuarto mes de vida

fetal y continua en la vida post natal. La mielinización se inicia cerca del soma de las neuronas y

continúa hacia las terminales axonales. No cubre el cono axónico, las dendritas o las terminales

axonales.

El primer paso en este proceso compromete

rodear el axón por las membranas

citoplásmicas de las células de Schwann o

los oligodendrocitos a los cuales están

unidos inicialmente, pero luego se fusionan.

La doble capa de membrana plasmática de

la célula de Schwann forma el meson, el

cual se elonga y se diferencia en una región

interna y otra externa. Varias capas de

membranas celulares, separadas por

citoplasma, rodean al axón. Desde que la

formación de mielina ocurre en un sitio

particular, la elongación del axón requiere

capas sucesivas de mielina.

A diferencia de esto, los oligodendrocitos, las células formadoras de mielina en el SNC, están

asociados con más de un axón y con más de un segmento intermodal (entre 15 a 50 internodos). Estas

múltiples asociaciones son mantenidas por extensión de los oligodendrocitos alrededor de cada axón.

La mielinización del SNC comienza inicialmente con los tractos vestibular y espinocerebelosos. El

tracto corticoespinal dorsal y las columnas de sustancia blanca no están completamente mielinizados

al nacimiento. Es bueno también recordar que el crecimiento axonal y la elongación a un destino

ocurre generalmente antes de la migración de los oligodendrocitos y la formación de mielina.

E. Transmisión Sináptica

La transmisión sináptica en el sistema nervioso del mamífero es primariamente química y no

eléctricamente mediada, basada en la presencia de las siguientes características:

1. Una hendidura sináptica de 30-40nm

2. Vesículas sinápticas

3. Retraso sináptico apreciable debido a la absorción de químicos en el sitio del receptor post

sináptico.

Neurotransmisores

Los neurotransmisores excitatorios incluyen glutamate y acetilcolina. Los inhibitorios incluyen

GABA, histamina, neurotensina y angiotensina. Muchos otros componentes han sido identificados

como neurotransmisores. Estas sustancias se encuentran en vesículas sinápticas en el lado

presináptico. La introducción del componente en la hendidura sináptica produce el mismo cambio en

el potencial de reposo de membrana del axón presináptico; el componente es rápidamente degradado,

y el potencial de membrana retorna a su estado de reposo.

II. La Neuroglia

Las neuroglias son células de soporte no excitable, que

sobrepasan en número a las neuronas en una relación

de 2 a 1, formando el esqueleto del SNC. Tienen un

origen tanto ecto como mesodermal y están

comúnmente asociadas con tumores del SNC. Tienen

un único tipo de proceso celular, no forman sinapsis, y

retienen la habilidad de la mitosis. Las células gliales

proporcionan el medio adecuado para la función

neuronal balanceando la concentración iónica en el

espacio extracelular, brindando nutrientes, descartando

metabolitos y detritus celulares, y permitiendo la

transmisión de señales neuronales mediante la

fomación de la vaina de mielina. Tambien secretan

moléculas promotoras de crecimiento como el factor

de crecimiento nervioso, factor promotor glial, etc.

La neuroglia también contribuye a la formación de la

barrera hematoencefálica, la cual permite de forma

selectiva el pasaje de sustancias y moléculas al sistema

nervioso central. Tambien permiten a los neuroblastos

moverse hacia sus destinos finales. La presencia de

moléculas como fibronectina, laminina y moléculas de

adhesión celular pueden ser las responsables por las

cuales las neuronas migran a lo largo de ciertos

procesos gliales y no en otros.

Las células neurogliales son clasificadas como células de la Macroglia y Microglia. Las células

macrogliales se subdividen en astrocitos, oligodendrocitos del SNC y células de Schwann del SNP.

Macroglia

La macroglia se compone de astrocitos, oligodendrocitos y células ependimarias. Los astrocitos son

las células más voluminosas, las más numerosas y muestran la mayor ramificación entre las células

gliales. Estan presentes tanto en la sustancia gris como en la sustancia blanca y poseen procesos con

ramificación de forma irregular y asumen configuraciones como si fueran estrellas.

Los astrocitos establecen contacto con las partes no sináptica de las neuronas y forman los pies

terminales perivasculares que se extienden a los vasos capilares. Retienen la capacidad de

multiplicarse. Los astrocitos recuperan glutamato y GABA luego de su liberación de las

terminaciones nerviosas. Cubren la mayor parte de neuronas sinápticas y asumen función fagocítica.

También mantienen la concentración normal de potasio el cual es esencial para la actividad neuronal

mediante la remoción y luego retornándolo a la sangre. Son también considerados como el principal

almacen de glicógeno en el SNC y de catabolismo de glucógeno y liberación de glucosa se debe a la

acción de la norepinefrina en los astrocitos. Durante el desarrollo embriológico, los precursores de los

astrocitos (células gliales radiales) guían la migración de las neuronas en desarrollo. Juegan un rol

importante en brindar un andamiaje o soporte estructural en el cual las neuronas y sus procesos son

ensamblados. Los procesos astrocitarios envainan los segmentos iniciales de los axones y dejan al

descubierto los nódulos de Ranvier.

Los astrocitos se clasifican en protoplásmicos y

fibrosos. Los protoplásmicos están localizados

primariamente en la materia gris y tienen procesos

más cortos; mientras que los fibrosos tienen procesos

más largos y están localizados primariamente en la

sustancia blanca. Los astrocitos fibrosos son las

células formadoras de cicatrices.

Los oligodendrocitos, las células formadoras de

mielina en el SNC, se caracterizan por tener

relativamente pocos procesos. Son numerosos en el

feto y el recién nacido, pero disminuyen rápidamente

en número a medida que progresa la mielinización.

Los oligodendrocitos que se ubican cerca de los

cuerpos neuronales en la sustancia gris se les conoce

como perineuronales (satélites). Unos pocos

oligodendrocitos que se localizan cerca de los vasos

capilares se les conoce como oligodendrocitos

perivasculares.

Las células de Schwann son las células de sostén en el SNP, el cual se deriva de las células de la

cresta neural, formando las células capsulares de la raíz dorsal y los ganglios autonómicos.

Las células ependimarias se acomodan en una capa simple de células

similares a las del epitelio con alturas vairables en diferentes regiones

que forman el recubrimiento del sistema ventricular y el canal central

de la médula espinal. Estas células son el remanente del neuroepitelio

y mantienen su posición original luego que los neuroblastos y

glioblastos han migrado. Varían de forma cuboidal a escamoso

dependiendo de su localización. La variabilidad en su forma hace

difícil su identificación. Tienen procesos que penetran el cerebro y se

extienden a la piamadre. Son ciliadas y algunas células adultas

retienen permanentemente algunos cilios, produciendo el movimiento

del LCR. Células ependimales modificadas cubren el plexo coroideo

y juegan un rol significativo en la secreción del LCR. Las células

ependimales también tienen numerosas microvellosidades, exhibiendo

una alta actividad oxidativa. Estas células tienen funciones secretorias

y absortivas.

Microglia

La microglia son células pequeñas cuya función

primaria es la fagocitosis de detritus celulares

asociados con procesos patológicos en el SNC.

Probablemente tienen receptores que son activados por

5’ATP en respuesta a la injuria. Se consideran que son

un derivado mesenquimal. La migración de las células

microgliales al tejido nervioso ocurre a través de las

paredes de los vasos meníngeos y parenquimales, por

lo que se incrementa dramáticamente en sitios con

infecciones en el SNC. Sufren transformaciones tanto

dentro como alrededor de la infección los cuales

incluyen acortamiento y adelgazamiento de los

procesos celulares, incremento en el volumen del cuerpo celular y al final retracción de los procesos.

Estos cambios son seguidos de una desaparición completa de los procesos celulares y la conversión de

la célula en una forma esférica corpuscular.

1) células del epéndimo

2) neurona

3) axones

4) oligodendrocito

5) astrocito

6) vaina de mielina

7) microglia