Download Células de la glía. Thomas Stoltz Harvey 2. Astrocitos

Clase 17. Comunicación celular
II: Células de la glía.
• Astroglía
1. Introducción.
2. Astrocitos:
2.1. Tipos.
2.2. Ultraestructura
2.3. Funciones
3.Otras células de estirpe astroglial.
3.1. Ependimocitos
3.2. Glia Radial
3.3. Células satélites.
Astrocitos Células de Bergman en cerebelo
Tanicitos (hipotálamo) Células de Müller en la retina
Ependimocitos
Glía radial
Glía limitans
Glía periganglionar
• Glia mielinizante
Oligodendrocitos
Células de Schwann
• Microglía
4. Glía mielinizante: Oligodendrocitos
(SNC). Células de Schwann (SNP).
5. Microglía
Thomas Stoltz Harvey
Buick Skylard
Marian C. Diamond
2. Astrocitos:
Las células gliales de
mayor tamaño .
Forma estrellada
Proceden de las
mismas células madre
que las neuronas.
Constituyen entre el 2050% del volumen de la
mayoría de las regiones
cerebrales
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2 poblaciones.
Fibrosos: Sustancia blanca
Protoplasmáticos: Sustancia gris
2.2. Ultraestructura
2.1. Tipos
1. Retículo Endoplásmico y Aparato de Golgi no
muy desarrollado.
2. Mitocondrias grandes y numerosas.
3. Gránulos de glucógeno en el citoplasma.
4. Gran cantidad de filamentos intermedios
(gliofilamentos de GFAP y vimentina) y
microtúbulos.
5. En sus membranas podemos encontrar: gap
juntions (que comunican astrocitos entre sí y con
otras células) y hemodesmosomas (glía limitans)
2.3. Funciones
1. Abastece de fuentes de energía y de precursores de
neurotransmisores a la neurona
Tienen un potencial
de membrana de
-90mV. Tienen pocos
canales de Na+.
Están equipadas con
una gran batería de
transportadores de
neurotransmisores y
los eliminan de la
hendidura sináptica
con gran eficacia.
Luego, los pueden
inactivar o reciclar
mandándoselos de
nuevo a la neurona
Tienen receptores y
proteínas de
captación para
neurotransmisores.
2. Mantiene el medio extracelular en estado óptimo
(homeostasis) mediante sus canales para el K+ y el
Ca++.
3. Forman parte de la barrera hematoencefálica y la glía
limitans.
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5. Forman cicatrices llamadas gliosis
4. Actúan como células madres de neuronas
En mamíferos (incluídos los
humanos), hay dos zonas en
las que se siguen produciendo
neuronas durante toda la vida:
1. Zona subgranular del giro
dentado del hipocampo: Se
generan neuronas que migran
dentro del hipocampo.
2. Zona subventricular de los
ventrículos laterales: Aquí se
originan neuronas que
migrarán a los bulbos olfativos.
Neurona
madura
Diferenciación
Migración
ESTÍMULO
Parénquima cerebral
Determinación
neuroblasto
neuronal
La producción de neuronas nuevas está
relacionado.
1. Respuesta una lesión.
2. Respuesta a la estimulación. A mayor
estimulación más proliferación neuronal.
Cuanto mayor es la estimulación de un
individuo mayor número de neuronas se
forman.
Zona ventricular
Célula
mitosis
madre
neural
V e n t r í c u l o
5. Están en comunicación permanente con las
neuronas vecinas y con otras células de la glía.
Las membranas de los astrocitos parecen no estar
preparadas para poder generar PAs. No obstante, se
despolarizan en respuesta a los PAs de las neuronas
vecinas
La activación de un astrocito estimula, en
cascada, a astrocitos vecinos produciéndose
una ola de calcio
Al estimular
una neurona
los astrocitos
que la rodean
también se y
absorben Ca++.
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¿Pasará el calcio por las gap junctions entre
astrocitos?
Cortafuegos en un cultivo de astrocitos y la onda
se extendíó igual. Los astrocitos no se
comunicaban por contacto sino por alguna señal
extracelular.
Los astrocitos se comunican entre ellos por
señales químicas y lo purfn hacer a grandes
distancia, por ejemplo, una señal puede llegar, a
través de astrocitos, hasta un vaso sanguíneo e
influir en el flujo de éste,
Los astrocitos poseen receptores para
neurotransmisores y para neurohormonas.
Responden a Glutamato, ATP,
Serotonina, Acetil colina, etc.
6. Implicadas en la plasticidad sináptica.
Determinan qué sinapsis se forman o cuáles
desaparecen.
Los astrocitos responden a la actividad neuronal liberando
neurotransmisores como por ejemplo la D-serina y factores
de crecimiento.
La D- serina es un neurotransmisor que regula el
funcionamiento de los
receptores NMDA. Los
receptores NMDA están directamente implicado
en la
mayoría de los procesos de plasticidad sináptica.
Liberan factores proteínicos que permiten que
neuronas nuevas se integren en circuítos preestablecidos.
Promueven la sinaptogénesis y el .crecimiento de neuritas.
Aminoácido D-serina
Generalmente los aminoácidos que forman parte
de los vertebrados son L-aminoácidos. Se están
encontrando algunas excepciones.
Se sintetiza en los astrocitos protoplasmáticos que acompañan a
las sinápsis glutamatérgicas tras la activación de receptores
no NMDA de los astrocitos
L-serina
Serina racemasa + Vit. B6
D-serina
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Se une a los receptores NMDA y es
necesario para que el glutámico haga efecto
La D-serina es inactivada por una
enzima llamada D-aminoácido oxidasa
(DAAOX), una enzima que Krebs había
detectado en cerebro por 1930 y que no
se conocía su función.
3.Otras células de estirpe astroglial
3.1.. Ependimocitos: Tapizan las paredes de los
ventrículo hacia dónde proyectan uno o varios cilios.
Están comunicados unos con otros mediante gap
juntions que les permite funcionar de manera
coordinada. También poseen estas uniones con
astrocitos vecinos
Ependimocitos del conducto ependimario
3.2. Glia Radial: Implicadas en el desarrollo
del sistema nervioso
Primera células
neurales en formarse
de ellas derivan los
astrocitos y las
neuronas. En
mamíferos, antes del
nacimiento se
convierten en
astrocitos. En otros
vertebrados persisten
toda la vida.
3.3. Células satélites.
• Rodean a las neuronas de gánglios sensoriales,
simpáticos y parasimpáticos..
• Como los astrocitos se intercomunican mediante gapjuntions, mantienen la homeostasis del medio
extracelular y también responden a la actividad neuronal
aumentando sus niveles de calcio intracelular.
• Son células muy sensibles la lesión y a la inflamación.
Se cree que están relacionadas con estados patológicos
como el dolor crónico.
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4. Glía mielinizante:
Oligodendrocitos
(SNC)
Células de Swann
(SNP)
•Presentan pocas
ramificaciones
•No posee
gliofilamentos pero si
muchos microtúbulos.
•Forman las vainas de
mielina.
•Las Zonas sin
mielina se llaman
Nódulos de Ranvier.
Tipos de oligodendrocitos
• Interfasciculares: Asociados a los
axones.
• Satélites: Asociados al soma.
Mielina
• Esfingolípidos + proteínas.
• Diferentes tipos de mutaciones pueden
aparecer en las proteínas de la mielina.
Se clasifican según el mutante en el que
se ha estudiado (ratones knock-out).
Ejemplos:
– Ratón temblón
– Sacudida de perro
– Ratón grupa erizada
• Los oligodendrocitos regulan a los axones de 2
maneras:
– 1. Estructuralmente: si un axón es mielinizado
aumenta su diámetro. Los oligodendrocitos liberan
factores que promueven la acumulación de canales
de Na+ voltaje dependientes en los nódulos de
Ranvier.
Los oligodendrocitos que acompañan a los somas los
proveen de factores tróficos protectores.
– 2. Funcionalmente: Controlan el transporte axónico.
Si hay algún tipo de fallo en la mielina se ve afectado
el transporte anterógrado lento.
Los oligodendrocitos también
intercambian información con las
neuronas y con los astrocitos a los
que acompañan.
Se han descubierto
oligodendrocitos en cerebelo
capaces de generar potenciales de
acción.
Los oligodendrocitos poseen 100 veces su peso en
membranas.
Son grandes productores de radicales libres.
•Deben de metabolizar grandes cantidades de
membranas/ día lo que genera gran cantidad de
radicales libres.
•Muchas de las enzimas implicadas en la síntesis de
mielina llevan hierro.
•Paradójicamente los oligodendrocitos poseen bajas
concentraciones la enzima antioxidante glutatión.
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Implicados en gran cantidad de
enfermedades desmielinizantes como la
esclerosis múltiple.
En un modelo de ratas parapléjicas, 8 meses
después del transplante de GEO en la médula
espinal transeccionada, se detectó regeneración
axónica y recuperación de función sensorial y
motora en tests conductuales.
• Investigadores del Centro de Biología Molecular
“Severo Ochoa” (CSIC-UAM), de la Universidad
de Córdoba y del Instituto de Biomedicina de
Valencia (CSIC) han analizado el grado de
preservación de la musculatura esquelética de
ratas parapléjicas tras ser transplantadas con
células de glia envolvente del bulbo olfativo
(GEO). Y encontraron que la combinación
transplante + ejercicio físico producía la
recuperación de la musculatura.
• Las células de Schwann del SNP proporcionan
factores que contribuyen a la regeneración de
los axones mientras que la glia del SNC no
tiene propiedades tróficas similares.
• Los axones dañados en el SNP son capaces de
regenerar espontáneamente y, en el mejor de
los casos (cuando los muñones proximal y distal
del nervio están cercanos), reconectarse con las
estructuras diana. Esto se debe al entorno
permisivo que crean las células de Schwann
alrededor de los axones en crecimiento.
5. Microglía (15% células neurales
el SNC)
• Origen embrionario
como el de las células
sanguíneas.
• Pequeñas.
• Móviles.
• Destruyen tejido dañado
• Representan el sistema
inmune del cerebro.
Las neuronas y la glía
participan en un diálogo en
doble sentido desde el
desarrollo embrionario hasta la
vejez.
Activación de la microglía. A) Microglía en reposo
B) Y C) Microglía reactiva
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