Células Gliales: Soporte y Función

¿Qué son las células glía?

• Las células gliales, o neuroglía, son tan abundantes como las neuronas en el cerebro, y a veces, incluso más abundantes en algunas regiones.
• El término "glía" viene del griego y significa pegamento o ligazón, reflejando su función original de llenar los espacios entre las neuronas.
• Aunque no generan señales eléctricas como las neuronas, las células gliales realizan funciones esenciales para el funcionamiento de las neuronas.
• Estas células son esenciales para que el sistema nervioso funcione correctamente, aunque no participen directamente en la transmisión de impulsos eléctricos.
• En el cerebro y la médula espinal, las células gliales son mucho más numerosas que las neuronas.
• La principal función es mantener el ambiente adecuado para asegurar que las neuronas transmitan señales eficientemente.

Funciones de las células gliales

• Las células gliales proporcionan soporte físico, asegurando que las neuronas se mantengan estructuralmente organizadas.
• Los astrocitos forman una "red" que ayuda a mantener la forma del cerebro y la médula espinal, permitiendo que las neuronas se alineen correctamente.
• La mielinización es fundamental para recubrir los axones con mielina.
• La mielina actúa como aislante, facilitando la transmisión rápida y eficiente de los impulsos eléctricos para una comunicación eficaz entre neuronas.
• Dependiendo de si el proceso ocurre en el SNC o en el SNP, la mielinización es realizada por diferentes tipos de células gliales.

Mielinización en el Sistema Nervioso Central (SNC)

• Los oligodendrocitos se encargan de formar la mielina en el SNC.
• Un solo oligodendrocito puede mielinizar varios axones a la vez, enrollándose alrededor del axón y formando una capa de mielina.
• Los oligodendrocitos no cubren todo el axón, dejando pequeños espacios sin mielina llamados nodos de Ranvier.

Mielinización en el Sistema Nervioso Periférico (SNP)

• Las células de Schwann son las responsables de la mielinización en el SNP.
• A diferencia de los oligodendrocitos, una célula de Schwann mieliniza solo un segmento de un axón.
• Estas células forman una sola capa de mielina alrededor de un axón, enrollándose alrededor de él.

Etapas de la Mielinización

• Formación inicial: Las células gliales (oligodendrocitos o células de Schwann) comienzan a enrollarse alrededor del axón.
• La mielinización comienza en el segundo trimestre del embarazo, entre las semanas 12 y 16.
• Las primeras fibras nerviosas comienzan a ser recubiertas por mielina.
• El proceso de mielinización continúa hasta la adolescencia, completándose en la corteza prefrontal alrededor de los 20-25 años.
• Crecimiento de la capa de mielina: La mielina se acumula alrededor del axón, envolviéndolo varias veces y formando una capa gruesa, protegiendo y aislando el axón.
• Maduración: La mielina madura con el tiempo, permitiendo una mayor velocidad de transmisión de los impulsos eléctricos, un proceso que continúa hasta la adultez temprana.

Regulación del entorno extracelular

• Los astrocitos juegan un papel clave en la regulación del ambiente extracelular alrededor de las neuronas.
• Regulación de iones: Se mantiene el equilibrio iónico en el espacio extracelular, controlando los niveles de sodio, potasio y calcio, esenciales para transmitir señales entre las neuronas.
• Eliminación de neurotransmisores: Se recogen y eliminan neurotransmisores como el glutamato, que ya no son necesarios, evitando la excitotoxicidad (daño a las neuronas por exceso de actividad neuronal).
• Las células gliales pueden responder a los neurotransmisores que una neurona envía a otra, mediante señales químicas, formando sinapsis tripartitas.
• La glía actúa como tercer actor cuando dos neuronas se comunican.

Protección y respuesta inmunológica

• Las microglías son el componente inmunológico del sistema nervioso.
• Estas células fagocitan desechos celulares, neuronas muertas o dañadas y patógenos.
• Detectan infecciones y actúan como "células de defensa" en el cerebro y la médula espinal, reaccionando ante lesiones o infecciones.
• Las microglías participan en la respuesta inflamatoria del sistema nervioso cuando hay daño o infección, aunque pueden tener efectos negativos si la inflamación se vuelve crónica.

Mantenimiento de la barrera hematoencefálica

• Los astrocitos son clave para formar y mantener la barrera hematoencefálica (BHE).
• La BHE regula qué sustancias pueden pasar del torrente sanguíneo al cerebro, protegiéndolo de toxinas y patógenos, pero también limitando el acceso de ciertos fármacos.

Soporte nutricional y metabólico

• Los astrocitos proveen nutrientes como glucosa y oxígeno a las neuronas.
• Ayudan a eliminar productos de desecho del metabolismo neuronal como el amoníaco.
• Mantienen un equilibrio en los niveles de glucosa y ácidos grasos, esenciales para el funcionamiento de las neuronas.

Facilitación de la transmisión sináptica

• Los astrocitos y otros tipos de glía modulan la actividad sináptica entre neuronas, actuando como "intermediarios".
• Regulan la cantidad de neurotransmisores disponibles en las sinapsis, ayudando a que la señalización neuronal sea precisa.

Regeneración y reparación de lesiones

• Las células gliales juegan un papel fundamental en la reparación después de una lesión en el cerebro o la médula espinal.
• Las células de Schwann en el SNP promueven la regeneración de axones dañados.
• En el SNC, los astrocitos intervienen en la cicatrización del tejido dañado, aunque pueden formar una barrera glial que impide la regeneración completa.

Participación en procesos de neuroplasticidad

• Los astrocitos participan en la neuroplasticidad.
• Ayudan a ajustar la fuerza de las conexiones sinápticas, lo que es esencial para el aprendizaje y la memoria.

Participación en el sueño

• Durante el sueño, el cerebro limpia productos de desecho, como las proteínas mal plegadas.
• Este proceso está relacionado con la actividad de la glía.

Estructura de las células gliales

• Las células gliales tienen una estructura variada, dependiendo del tipo de célula y su función.
• Cuerpo celular: Similar a las neuronas, contiene el núcleo y las estructuras básicas para la actividad celular.
• Prolongaciones: Poseen prolongaciones (largas o cortas) que ayudan en el transporte de sustancias y la comunicación.
• Tamaño: Son generalmente más pequeñas que las neuronas, pero mucho más numerosas.

Tipos de células gliales

• Existen varios tipos de células gliales, cada una con una función especializada.

Astrocitos

• Estructura: Tienen forma estrellada con numerosas ramificaciones.
• Soporte estructural: Proporcionan soporte físico a las neuronas y colaboran en la organización del tejido nervioso.
• Regulación del entorno iónico: Regulan el ambiente químico alrededor de las neuronas, especialmente en lo que respecta a los niveles de iones como el potasio.
• Transporte de nutrientes y desechos: Facilitan el transporte de nutrientes desde los vasos sanguíneos hacia las neuronas y ayudan en la eliminación de productos de desecho del cerebro.
• Modulación de la actividad neuronal: Influyen en la actividad eléctrica de las neuronas, liberando neurotransmisores y modulando la sinapsis.
• Barreras protectoras: Participan en la formación de la barrera hematoencefálica.
• Recuperación después de lesiones: Son esenciales en la respuesta del cerebro a lesiones o daño neural y pueden formar una cicatriz glial para aislar el área dañada.
• Interacción con otras células gliales: Interactúan estrechamente con oligodendrocitos y microglía, colaborando en el mantenimiento de un ambiente saludable para las neuronas.

Oligodendrocitos (en el SNC)

• Estructura: Tienen una forma más redondeada y realizan la mielinización de las fibras nerviosas.
• Formación de la mielina: Producen y mantienen la mielina, que recubre las fibras nerviosas (axones) en el SNC. La mielina actúa como aislante.
• Aislamiento y protección de los axones: La mielina mejora la velocidad de conducción de los impulsos eléctricos y protege los axones de posibles daños.
• Soporte metabólico: Proporcionan soporte metabólico a las neuronas, regulando los niveles de iones y apoyando la eliminación de productos de desecho.
• Interacciones con las neuronas: Están en contacto con las neuronas, y la señalización entre ellos es esencial para la formación y mantenimiento de la mielina.
• Recuperación de lesiones: Pueden participar en la reparación de la mielina, aunque este proceso es más lento y menos eficiente en el cerebro adulto.

Células de Schwann (en el SNP)

• Estructura: Son células alargadas que envuelven los axones en el sistema nervioso periférico.
• Formación de mielina: Forman la mielina en el SNP.
• Cada célula de Schwann envuelve un segmento del axón con múltiples capas de su membrana, creando una vaina de mielina que actúa como aislante y permite una transmisión rápida de los impulsos nerviosos.
• Soporte y aislamiento de axones: Proporcionan aislamiento y protección a los axones en las neuronas periféricas, aumentando la velocidad de conducción de los impulsos nerviosos.
• Soporte metabólico y mantenimiento: Contribuyen al soporte metabólico de las neuronas periféricas, regulando los niveles de iones y eliminando desechos.
• Regeneración y reparación después de lesiones: Pueden regenerar los axones después de una lesión, desempeñando un papel clave en la reparación de nervios periféricos dañados.
• Formación de estructuras no mielinizadas: Envuelven axones de menor diámetro sin formar mielina. Ayudan en la protección y el soporte de estos axones más pequeños.
• Participación en la comunicación con las neuronas: Tienen un papel en la interacción con las neuronas periféricas, favoreciendo la comunicación.

Microglía

• Estructura: Son células pequeñas con prolongaciones ramificadas.
• Función inmunológica y defensa: Actúan como el sistema inmunológico del cerebro y de la médula espinal.
• Eliminación de desechos: Limpian el entorno neuronal eliminando restos celulares, como células muertas o fragmentos de células dañadas (fagocitosis).
• Respuesta a lesiones y daño cerebral: Se activan rápidamente cuando ocurre una lesión en el cerebro o la médula espinal, liberando sustancias que ayudan a reparar el tejido.
• Modulación de la sinapsis y plasticidad cerebral: Desempeñan un papel en la plasticidad sináptica, eliminando sinapsis débiles o innecesarias.
• Desarrollo y mantenimiento del sistema nervioso: Participan en la migración y organización de las neuronas.
• Rol en enfermedades neurodegenerativas: Pueden jugar un papel doble, protegiendo el cerebro, pero también contribuyendo a la progresión de la enfermedad al liberar sustancias inflamatorias.
• Interacción con otras células gliales y neuronas: Interactúan estrechamente con astrocitos, oligodendrocitos y con las neuronas.

Células ependimarias

• Estructura: Forman una capa delgada que recubre los ventrículos del cerebro y el canal central de la médula espinal.
• Producción y circulación del líquido cefalorraquídeo (LCR): Producen y circulan el LCR, que rodea y protege el cerebro y la médula espinal.
• Formación de la barrera hematoencefálica: Contribuyen a regular el paso de sustancias entre el LCR y el tejido cerebral.
• Reciclaje de neurotransmisores: Pueden estar involucradas en el reciclaje de neurotransmisores.
• Soporte estructural: Forman una capa delgada que recubre las cavidades del SNC.
• Regeneración y reparación: Tienen una capacidad limitada de regeneración.
• Mantenimiento de la homeostasis del LCR: Ayudan a mantener la homeostasis del LCR.
• Movilidad del LCR: Algunas células ependimarias tienen cilios que se mueven para ayudar a circular el LCR por los ventrículos.

Células satélite

• Son un tipo de célula glial que se encuentra en el sistema nervioso periférico (SNP).
• Estructura: Tienen una forma estrellada o esférica.
• Se encuentran alrededor de los cuerpos celulares de las neuronas en los ganglios periféricos.
• Soporte y protección de las neuronas: Protegen los cuerpos celulares de las neuronas en los ganglios.
• Regulación del ambiente iónico: Regulan el ambiente extracelular en el que se encuentran las neuronas.
• Mantenimiento de la homeostasis: Ayudan a regular la homeostasis en el entorno de las neuronas del ganglio.
• Soporte metabólico: Proporcionan soporte metabólico a las neuronas.
• Regulación de la actividad neuronal: Influyen en la actividad neuronal.
• Respuesta al daño y reparación: Pueden participar en el proceso de regeneración y recuperación de neruonas.
• Influencia en el dolor y otras condiciones patológicas: Pueden tener un papel en la modulación del dolor.

Otras características de las células gliales

• Son fundamentales para la correcta comunicación entre neuronas y la salud general del sistema nervioso.
• Pueden multiplicarse y generar nuevos tipos de células a lo largo de la vida.
• Se comunican con las neuronas, regulando la actividad sináptica y modulando los neurotransmisores.

Enfermedades relacionadas con células gliales

• Esclerosis Múltiple (EM): Desmielinización de las fibras nerviosas en el SNC debido a un ataque autoinmune contra los oligodendrocitos.
• Enfermedad de Alzheimer: Activación crónica de la microglía contribuye a la inflamación cerebral.
• Enfermedad de Parkinson: La microglía juega un papel en la neuroinflamación asociada con la degeneración de las neuronas dopaminérgicas.
• Esclerosis Lateral Amiotrófica (ELA): Activación excesiva de la microglía contribuye a la degeneración de las motoneuronas.
• Leucodistrofias: Trastornos genéticos que afectan la mielina en el sistema nervioso.
• Enfermedad de Charcot-Marie-Tooth (CMT): Neuropatía periférica hereditaria que afecta a las células de Schwann.
• Astrocitoma: Tumores cerebrales que se originan en los astrocitos.
• Enfermedad de Alexander: Trastorno raro y fatal en el que los astrocitos no pueden procesar adecuadamente la mielina.
• Neurofibromatosis tipo 1: Puede causar el crecimiento de tumores en las células de Schwann.
• Meningioma: Tumores que se desarrollan en las membranas que rodean el cerebro y la médula espinal, que pueden afectar a las células gliales presentes.