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Universidad Francisco de Vitoria

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neurociencia fisiología astrocitos sistemas nerviosos

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Este documento describe el microentorno neuronal, destacando el papel de los astrocitos en la homeostasis del sistema nervioso. Se incluyen detalles sobre la barrera hematoencefálica y la regulación de la concentración de potasio.

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MICROENTORNO (intersticio) NEURONAL Todo lo que rodea las neuronas individuales. Formado por: Constituyen la mitad del volumen del cerebro y Líquido extracelular cerebral (LECC) superan en número...

MICROENTORNO (intersticio) NEURONAL Todo lo que rodea las neuronas individuales. Formado por: Constituyen la mitad del volumen del cerebro y Líquido extracelular cerebral (LECC) superan en número a las neuronas. (20% del encéfalo) Pueden proliferar a lo largo de toda la vida. Matriz extracelular Proporcionan sostén homeostático a las neuronas Capilares Glía Neuronas adyacentes ASTROCITOS ✓ Forman parte de la barrera hematoencefálica. ✓ Regulan el entorno de la neurona: Almacenan todo el glucógeno (ENERGÍA) del cerebro. Son predominantemente permeables al K+: ayudan a regular su concentración en el LECC. Sintetizan, liberan y captan NT del espacio extracelular. Tienen receptores para NT. Participan en la supervivencia neuronal y la sinaptogénesis (generación de nuevas sinapsis) Modulan el flujo sanguíneo cerebral. Donan mitocondrias funcionales a las neuronas dañadas. ✓ Presencia de filamentos intermedios de proteína ácida fibrilar glial (GFAP) (detección) Capta glucosa de la sangre, la degrada a lactato y le pasa lactato a la neurona (Se almacenan) Recogen neurotransmisores y los reutilizan. BARRERA HEMATOENCEFÁLICA ASTROCITOS Almacenan glucógeno. En ausencia de glucosa en sangre los astrocitos podrían mantener al cerebro durante 5 a 10 min. Los astrocitos convierten el glucógeno en lactato y se lo pasan a la neurona. El Astrocito suministra constantemente lactato a la neurona independientemente de la cantidad de glucosa en sangre. Captan el NT glutamato y lo convierten en glutamina que vuelven a pasar a la neurona. La neurona convierte el glutamato en GABA Las uniones comunicantes acoplan a los astrocitos permitiendo la difusión de solutos: se comportan funcionalmente como un sincitio. Amortiguación espacial de la [K+]extra: transporte pasivo de K+ de zonas de mayor a menor concentración, además de por los transportadores activos Regulan la [K+]extra eliminando parte del K+ liberado por las neuronas, y limitándolo a un nivel máximo de 12 mM (nivel techo). Los astrocitos capturan K+ por 3 mecanismos: Bomba Na+/K+ Cotransportador Na+/K+/2Cl- Captura de K+ y Cl- por canales iónicos. Sincitios Son predominantemente permeables al K+ Toma+ o Su potencial de membrana (Vm) es muy Lo Lleva y sensible a cambios en la [K+]extra. a otros astracite o El aumento de K+ Funció homeostátic extra despolariza los astrocitos. del ligextracelda o La acumulación de K+ extra secundaria a la actividad neuronal puede servir a los astrocitos de señal proporcional a la magnitud de la actividad Las neuronas presinápticas y postsinápticas. Tienen receptores GPCR, los astrocitos tienen gliotransmisores, neurotransmisores. Pueden potenciar o deprimir activamente la descarga neuronal y la transmisión sináptica al liberar moléculas señalizadoras (gliotransmisores). Los mecanismos de liberación de Gliotransmisores son diversos (ya que en ellos no hay PA): 1. Estimulación por NT Glutamato → aumenta [Ca2+]intra → liberación de ATP y NT → estimulación de neuronas. 2. Descenso en la [Ca2+]extra. 3. Despolarización por la subida de [K+]extra. Secretan factores tróficos y citocinas que favorecen la supervivencia y la sinaptogénesis. Las sinapsis no se forman en ausencia de Astrocitos, los cuales actúan mediante unas proteínas llamadas trombospondinas. Actúan sobre la supervicienia, a favor del crecimiento y reproducción ASTROCITOS Pilater 4 Flujr Libera sust adacinatraccidea del encéfalo En vez de un vaso linfático al lado del cerebro: entre endotelio y astrocito, se convierte en un canal por donde discurre el líquido que va a acabar en las vellosidades aracnoides y finalmente en sangre. Los pies astrocitarios forman y regulan el sistema glinfático: flujo de líquido intersticial, facilitado por los astrocitos, que hace en el cerebro la misma función que el sistema linfático en el resto de órganos del cuerpo (drenaje de productos de desecho de distinta naturaleza, de origen neuronal, astrocítico o hematológico, o incluso sustancias relacionadas con infecciones fúngicas y microbianas que se encuentren en el intersticio cerebral) Astrogliosis o Astrocitosis reactiva ↳ El necrotransmisor permanece , por lo que la murona se quede sin neurotransmiss Cuando los astrocitos se dañan, hacen las funciones de astrocitos reactiva Proporcionan varias vainas de mielina en los Proporcionan vaina de mielina axones del SNC en los axones del SNP Regulan el pH en el cerebro Participan en la regeneración Almacenan hierro axonal Presentan receptores de NT En el sistema periférico es más (glutamato) fácil que se rompan los axones Encéfalo y médula espinal Mielinización y soporte trófico Las células de Schwann cambian en respuesta a una lesión nerviosa para convertirse en un fenotipo de reparación. Esta célula detecta las condiciones físicas inusuales que caracterizan el entorno del nervio lesionado y activa la reprogramación adaptativa La células de Schwan detectan sustancias que liberan las intracelular. La pérdida de contacto con el axón activa neurona dañalada y se va a colocar en la zona dañada cambios morfofuncionales que conducen a la permitiendo que lacélula crezca y se regenere reparación de las células de Schwann. Degeneración y regeneración Degenera, axonal I 1. Degeneración de los terminales sinápticos distales a la lesión. 2. Degeneración walleriana, del extremo distal. Proliferan 3. Degeneración de la mielina. Las células de cuado las Schwann proliferan y liberan factores tróficos. neuronas degenede 4. Eliminación de residuos por las células secretan sust. microgliales en el SNC y los macrófagos en el * SNP. Fagocitan residuos 5. Cromatólisis. El soma se hincha y los orgánulos de la célula se reorganizan. Es un proceso reversible si la neurona sobrevive. 6. Degeneración transneuronal retrógrada. Las o Lisis neuronas presinápticas en contacto con la Cuerpo - celular neurona lesionada se autolesionan. ↳ cromatolisis 7. Degeneración transneuronal anterógrada, de la neurona postsináptica en contacto con la neurona lesionada Degeneración retrógade MICROGÍA Las células microgliales se activan rápidamente cuando se lesiona el cerebro: proliferan, cambian de forma y se vuelven fagocíticas. Activadas liberan sustancias tóxicas para las neuronas (radicales libres y ON). Están implicadas en la mayoría de las patologías cerebrales como células sumamente reactivas que modelan la respuesta cerebral ante una agresión. También presentan antígenos a los linfocitos T para destruir microorganismos. Si se liberan en exceso generaran patologías al dañar al propio tejido CÉLULAS EPENDIMARIAS Las células ependimarias también son microglía, situadas en la médula, en contacto con el LCR, en los ventrículos. También se encuentran células madre. CÉLULAS SATÉLITES Se encuentran en los ganglios y en el SNP Regulan la homeostasis de los ganglios: Paraverterales Las neuronas del autónomo estane Las células gliales satélite (SGC) envuelven estrechamente los cuerpos celulares de las neuronas en los ganglios sensoriales y autónomos. Las SGC en los ganglios sensoriales se activan por numerosos tipos de inflamación y lesión nerviosa lo que induce: regulación positiva de la proteína ácida fibrilar glial, acoplamiento SGC-SGC y neurona-SGC por uniones comunicantes más fuerte, mayor sensibilidad al ATP, regulación negativa de canales de potasio y aumento de la síntesis y liberación de citoquinas. Estos cambios contribuyen al dolor crónico al aumentar la actividad neuronal. NEURONAS El soma posee un núcleo muy grande. Las dendritas surgen del soma. A través del axón se propaga el impulso nervioso. Las neuronas poseen muchas mitocondrias debido al alto gasto energético. Los microtúbulos son los carriles del axón por los cuales transitan las moléculas que han de llegar a las vesículas del terminal axónico. CITOESQUELETO DE LAS NEURONAS Las células que acompoañan al citoesqueleto: proteínas asociadas. Tau (en los microtúbulos) y MAP2 (en las dendritas) estbilizan los microtúbulos. TRANSPORTE AXOPLÁSMICO -hacia fuera (cinesina 1. Transporte anterógrado rápido (400 mm/día) de proteínas, lípidos y polisacáridos, en vesículas y mitocondrias. Discurren a lo largo de microtúbulos en sentido + con la ayuda de las Kinesinas. 2. Transporte retrógrado rápido (200-300 mm/días) de materiales exógenos endocitados y membranas vesicular degradadas. Se mueven gracias a la dineína cerebral o MAP-1C que se desplaza sobre microtúbulos en sentido menos. 3. Transporte axoplásmico lento (0,2-8 mm/día), de proteínas del citoesqueleto y del metabolismo. No se conoce el Cinesisa: permite salir mecanismo Dineína: volver a entrar MOTORA NO se distingue un axón Cuerpo celula de la motora: en la sustancia gris En los ganglios del SNA:

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