Más de la mitad de nuestros cerebros están formados por células gliales, que envuelven las fibras nerviosas y las aíslan, de forma similar a cómo la carcasa de plástico de un cable eléctrico aísla el cable de cobre dentro, permitiendo que los impulsos eléctricos y químicos viajen más rápidoEn el pasado, los neurocientíficos consideraban que las células gliales eran un auxiliar esencial pero pasivo de las células nerviosas. Pero los científicos del Laboratorio de Genética del Desarrollo de Rockefeller, encabezado por Shai Shaham, han acumulado pruebas convincentes de que este tipo de células desempeña un papel mucho más activo y dinámico enel cerebro de lo que se pensaba anteriormente
el laboratorio de Shaham ahora informa Celda que las células gliales pueden controlar la forma de terminaciones nerviosas específicas al interactuar con ellas a través de una vía molecular previamente desconocida. "En el sistema nervioso, la forma lo es todo", dice. "La forma que toma una neurona dicta qué otras neuronas conecta".e incluso la fuerza de esas conexiones. Pero sabemos muy poco acerca de cómo se dicta esa forma ".
celdas multilingües
En este estudio, Aakanksha Singhvi, un postdoc en el laboratorio y primer autor del informe, estudió una célula glial que encierra las terminaciones nerviosas de 12 neuronas en la lombriz intestinal Caenorhabditis elegans incluyendo una que responde a la temperatura, llamada neurona termosensorial, y otra que responde a los olores. Los investigadores se preguntaron cómo la célula glial regula adecuadamente las formas necesarias de estas neuronas. Descubrieron que utiliza diferentes mecanismos moleculares para controlarla forma de cada tipo de célula neuronal que encierra.
"Las células gliales son, sorprendentemente, multilingües", es como lo expresa Singhvi. "Pueden interactuar con diferentes neuronas de manera diferente"
Ella y sus colegas descubrieron que la célula glial expresa una proteína transportadora de iones, llamada KCC-3, específicamente en su superficie cerca de la neurona termosensorial, pero lejos de otras neuronas. De esta manera afecta y mantiene la forma del nervio termosensorioterminando solo, sin afectar las otras terminaciones nerviosas que rodea.
Los investigadores también descubrieron que KCC-3 afecta la función de la neurona termosensorial además de su forma. Normalmente, los gusanos pueden "recordar" la temperatura a la que fueron criados, y si los gusanos adultos tienen la opción, lo haránbuscan puntos tibios similares, pero cuando los científicos diseñaron gusanos en los que KCC-3 no puede funcionar, descubrieron que estos animales no migran a su temperatura de cultivo favorita.
"Esta idea de que las células gliales pueden moldear directamente las funciones neuronales no es nueva", dice Shaham. "Nuestros hallazgos son una prueba directa de que realmente sucede".
Los investigadores encontraron que la concentración local de iones puede influir en la forma de las terminaciones nerviosas. Mostraron que KCC-3 modula los niveles extracelulares de cloruro, que luego controla la forma y la función de las neuronas. Luego fueron más allá e identificaron las proteínas enla neurona cuya actividad está controlada por iones de cloruro, que manipulan el esqueleto de la célula y le dan forma al nervio que termina.
No se sabía previamente que las células gliales se comunican con las neuronas a través de iones específicos para regular su forma, y los investigadores especulan que las células gliales pueden de hecho usar iones para moldear las formas y funciones de muchos tipos de neuronas.
implicaciones clínicas
KCC-3 se expresa en nuestros oídos, retinas y células de Schwann, células gliales presentes en todo nuestro sistema nervioso periférico. Las personas que portan mutaciones en el gen que lo produce sufren de neuropatía sensorial, una condición que causa hormigueo, dolor,entumecimiento o debilidad en las manos y los pies. La proteína también está presente en las células gliales del sistema nervioso central, y otras investigaciones han indicado que su función puede ser relevante para afecciones asociadas con defectos en la forma de las neuronas, incluida la enfermedad de Huntington y la epilepsia.
La formación y el mantenimiento de las formas de terminación nerviosa son importantes para el aprendizaje y la memoria, y la perturbación en la forma se asocia con trastornos neuronales que incluyen demencia, esquizofrenia y enfermedad de Alzheimer. En otro estudio reciente publicado en Informes de celda , Shaham y Sean Wallace, un postdoc en el laboratorio, mostraron que las células gliales controlan las formas de muchas terminaciones nerviosas en los gusanos, lo que sugiere que aún quedan por descubrir vías de forma adicionales.
El hallazgo de que las células gliales pueden modular las terminaciones nerviosas al expresar un transportador iónico solo donde entra en contacto con un tipo particular de neurona es uno que abre muchas nuevas vías para la investigación. Si resulta ser un mecanismo ampliamente utilizado por el cual las células glialesafecta selectivamente a neuronas particulares, podría manipularse con fines terapéuticos.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad Rockefeller . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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