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Oligodendrocito

Los oligodendrocitos (del griego  'células con unas pocas ramificaciones'), también conocidos como oligodendroglia , son un tipo de neuroglia cuyas principales funciones son proporcionar soporte y aislamiento a los axones dentro del sistema nervioso central (SNC) de los vertebrados con mandíbulas . Su función es similar a la de las células de Schwann , que realizan la misma tarea en el sistema nervioso periférico (SNP). Los oligodendrocitos logran esto formando la vaina de mielina alrededor de los axones. [1] A diferencia de las células de Schwann, un solo oligodendrocito puede extender sus procesos para cubrir alrededor de 50 axones, [2] y cada axón está envuelto en aproximadamente 1 μm de vaina de mielina. Además, un oligodendrocito puede proporcionar segmentos de mielina para múltiples axones adyacentes. [1]

Los oligodendrocitos se encuentran exclusivamente en el SNC, que comprende el cerebro y la médula espinal . Inicialmente, se pensó que estas células se producían en el tubo neural ventral , el precursor embrionario del SNC. Sin embargo, investigaciones recientes sugieren que los oligodendrocitos se originan en la zona ventricular ventral de la médula espinal embrionaria, con algunas concentraciones potenciales en el prosencéfalo . [3] Cabe destacar que los oligodendrocitos son el último tipo de célula que se genera en el SNC. [4] Los oligodendrocitos fueron descubiertos por Pío del Río Hortega . [5] [6]

Clasificación

Los oligodendrocitos son un tipo de célula glial . Surgen durante el desarrollo a partir de células precursoras de oligodendrocitos (OPC), [7] que se pueden identificar por su expresión de varios antígenos , incluido el gangliósido GD3, [8] [9] [10] el proteoglicano de sulfato de condroitina NG2 y la subunidad del receptor del factor de crecimiento derivado de plaquetas alfa (PDGF-alphaR). [11] Los oligodendrocitos maduros se clasifican ampliamente en oligodendrocitos satélite mielinizantes o no mielinizantes. Los precursores y ambos tipos maduros se identifican típicamente por su expresión del factor de transcripción OLIG2 . [12]

Desarrollo

La mayoría de los oligodendrocitos se desarrollan durante la embriogénesis y la vida postnatal temprana a partir de regiones germinales periventriculares restringidas. [13] La formación de oligodendrocitos en el cerebro adulto está asociada con células progenitoras restringidas a la glía , conocidas como células progenitoras de oligodendrocitos (OPC). [14] Las OPC de la zona subventricular se activan y luego migran lejos de las zonas germinales [14] para poblar tanto la materia blanca como la gris en desarrollo , donde se diferencian y maduran en oligodendrocitos formadores de mielina. [10] [15] Sin embargo, no está claro si todos los progenitores de oligodendrocitos experimentan esta secuencia de eventos. [16]

Entre la mitad de la gestación y el nacimiento a término en la materia blanca cerebral humana, se encuentran tres etapas sucesivas del linaje clásico de oligodendrocitos humanos: OPC, oligodendrocitos inmaduros (no mielinizantes) y oligodendrocitos maduros (mielinizantes). [17] Se ha sugerido que algunos experimentan apoptosis [18] y otros no logran diferenciarse en oligodendrocitos maduros pero persisten como OPC adultos. [19] Sorprendentemente, la población de oligodendrocitos originados en la zona subventricular puede expandirse drásticamente mediante la administración del factor de crecimiento epidérmico (EGF). [20] [21]

Función

Mielinización

Un oligodendrocito observado mielinizando varios axones.

Los sistemas nerviosos de los mamíferos dependen fundamentalmente de las vainas de mielina, que reducen la fuga de iones y disminuyen la capacitancia de la membrana celular , para una conducción rápida de señales. [22] La mielina también aumenta la velocidad del impulso, ya que la propagación saltatoria de los potenciales de acción se produce en los nódulos de Ranvier entre las células de Schwann (del SNP) y los oligodendrocitos (del SNC). Además, la velocidad del impulso de los axones mielinizados aumenta linealmente con el diámetro del axón, mientras que la velocidad del impulso de las células amielínicas aumenta solo con la raíz cuadrada del diámetro. El aislamiento debe ser proporcional al diámetro de la fibra en el interior. La relación óptima del diámetro del axón dividido por el diámetro total de la fibra (que incluye la mielina) es 0,6. [23]

Oligodendrocitos en el cerebelo de rata teñidos con anticuerpos contra la proteína básica de la mielina en rojo y contra el ADN en azul. Se ven claramente dos cuerpos celulares de oligodendrocitos, así como varios axones mielinizados. Estos son tubos huecos y, por lo tanto, aparecen como "líneas de tranvía" en esta imagen confocal. La mayor parte del ADN se encuentra en los núcleos de las células granulares del cerebelo , que son pequeñas interneuronas . Imagen y tinción de anticuerpos de EnCor Biotechnology Inc.

La mielinización solo prevalece en algunas regiones cerebrales al nacer y continúa hasta la edad adulta. El proceso completo no se completa hasta alrededor de los 25 a 30 años de edad. [23] La mielinización es un componente importante de la inteligencia, y la cantidad de materia blanca puede estar correlacionada positivamente con los resultados de las pruebas de CI en niños. [23] Las ratas que fueron criadas en un entorno enriquecido, que se sabe que aumenta la flexibilidad cognitiva , tenían más mielinización en sus cuerpos callosos . [24]

Función inmunológica

Los oligodendrocitos, mejor conocidos por su papel en la mielinización de los axones en el sistema nervioso central, también tienen funciones importantes en la regulación inmunológica. [25] Estas células pueden influir en el entorno inmunológico mediante la secreción de citocinas y quimiocinas, que modulan la actividad de varias células inmunes. Los oligodendrocitos expresan receptores que les permiten responder a las señales inflamatorias, participando así en los mecanismos de defensa del cerebro. Además, desempeñan un papel en el mantenimiento de la barrera hematoencefálica y pueden contribuir a la resolución de la inflamación, destacando su papel multifacético tanto en el mantenimiento neuronal como en las respuestas inmunes. [25] [26] Si bien la mayoría de las investigaciones se han centrado en las funciones inmunes de las OPC , [26] [25] se cree que los propios oligodendrocitos todavía poseen funciones inmunes significativas. [25]

Apoyo metabólico

Los oligodendrocitos interactúan estrechamente con las células nerviosas y proporcionan apoyo trófico mediante la producción de factor neurotrófico derivado de la línea celular glial (GDNF), factor neurotrófico derivado del cerebro (BDNF) o factor de crecimiento similar a la insulina-1 (IGF-1). [27] También pueden proporcionar metabolitos directamente a las neuronas, como lo describe la hipótesis del transbordador de lactato . [28] [29] [30]

Se ha planteado la hipótesis de que los oligodendrocitos satélite (u oligodendrocitos perineuronales ) son funcionalmente distintos de otros oligodendrocitos. No están unidos a las neuronas a través de las vainas de mielina y, por lo tanto, no contribuyen al aislamiento. Permanecen opuestos a las neuronas y regulan el líquido extracelular . [2] Se considera que los oligodendrocitos satélite son parte de la materia gris, mientras que los oligodendrocitos mielinizantes son parte de la materia blanca. Pueden apoyar el metabolismo neuronal. Los oligodendrocitos satélite pueden ser reclutados para producir nueva mielina después de una lesión desmielinizante. [31]

Importancia clínica

Las enfermedades que resultan en daño a los oligodendrocitos incluyen enfermedades desmielinizantes como la esclerosis múltiple y varias leucodistrofias . El trauma al cuerpo, por ejemplo, lesión de la médula espinal, también puede causar desmielinización. Los oligodendrocitos inmaduros, que aumentan en número durante la mitad de la gestación , son más vulnerables a la lesión hipóxica y están involucrados en la leucomalacia periventricular . [32] Esta condición en gran parte congénita de daño al cerebro recién formado puede, por lo tanto, conducir a parálisis cerebral . En la parálisis cerebral, lesión de la médula espinal, accidente cerebrovascular y posiblemente esclerosis múltiple, se cree que los oligodendrocitos son dañados por la liberación excesiva del neurotransmisor , glutamato . [33] También se ha demostrado que el daño está mediado por los receptores de N-metil-D-aspartato . [33] La disfunción de los oligodendrocitos también puede estar implicada en la fisiopatología de la esquizofrenia y el trastorno bipolar . [34]

Los oligodendrocitos también son susceptibles a la infección por el virus JC , que causa leucoencefalopatía multifocal progresiva (LMP), una afección que afecta específicamente a la sustancia blanca, típicamente en pacientes inmunodeprimidos . Los tumores de oligodendrocitos se denominan oligodendrogliomas . El agente quimioterapéutico Fluorouracilo (5-FU) causa daño a los oligodendrocitos en ratones, lo que lleva tanto a un daño agudo del sistema nervioso central (SNC) como a una degeneración retardada progresivamente empeorante del SNC. [35] [36] La metilación del ADN también puede tener un papel en la degeneración de los oligodendrocitos. [37]

Se ha demostrado que el daño a la mielina exacerba la acumulación de placa amiloide , lo que potencialmente coloca la disminución de la mielina relacionada con la edad como un factor de riesgo ascendente en la enfermedad de Alzheimer . [38] Los oligodendrocitos también expresan abundantemente componentes de la vía amiloidogénica, [39] [40] [41] producen beta amiloide (Aβ) y contribuyen a la carga de placa, [40] [41] lo cual es relevante al considerar intervenciones terapéuticas para la enfermedad de Alzheimer.

Véase también

Referencias

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Lectura adicional

Enlaces externos