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oligodendrocito

Los oligodendrocitos (del griego  'células con algunas ramas'), 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 mandibulares . 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] En particular, 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 pueden identificarse por la expresión de varios antígenos , incluido el gangliósido GD3, [8] el proteoglicano sulfato de condroitina NG2 y el factor de crecimiento derivado de plaquetas. subunidad del receptor alfa (PDGF-alfaR). [9] Los oligodendrocitos maduros se clasifican ampliamente en oligodendrocitos satélite mielinizantes o no mielinizantes. Los precursores y ambos tipos maduros normalmente se identifican por su expresión del factor de transcripción OLIG2 . [10]

Desarrollo

La mayoría de los oligodendrocitos se desarrollan durante la embriogénesis y la vida posnatal temprana a partir de regiones germinales periventriculares restringidas. [11] La formación de oligodendrocitos en el cerebro adulto está asociada con células progenitoras restringidas a la glía , conocidas como células progenitoras de oligodendrocitos (OPC). [12] Las células de la zona subventricular migran lejos de las zonas germinales [12] para poblar la materia blanca y gris en desarrollo , donde se diferencian y maduran hasta convertirse en oligodendrocitos formadores de mielina. [13] Sin embargo, no está claro si todos los progenitores de oligodendrocitos experimentan esta secuencia de eventos. [ cita necesaria ]

Entre la mitad de la gestación y el parto a término en la sustancia blanca cerebral humana, se encuentran tres etapas sucesivas del linaje clásico de oligodendrocitos humanos: OPC, oligodendrocitos inmaduros (no mielinizantes) y oligodendrocitos maduros (mielinizantes). [14] Se ha sugerido que algunos sufren apoptosis [15] y otros no logran diferenciarse en oligodendrocitos maduros pero persisten como OPC adultos. [16] Sorprendentemente, la población de oligodendrocitos originada en la zona subventricular se puede expandir dramáticamente mediante la administración de factor de crecimiento epidérmico (EGF). [17] [18]

Función

mielinización

Se observa un oligodendrocito mielinizando varios axones.

Los sistemas nerviosos de los mamíferos dependen crucialmente de las vainas de mielina, que reducen la fuga de iones y disminuyen la capacitancia de la membrana celular , para una rápida conducción de señales. [19] La mielina también aumenta la velocidad del impulso, ya que se produce una propagación saltatoria de los potenciales de acción en los nódulos de Ranvier entre las células de Schwann (del SNP) y los oligodendrocitos (del SNC). Además, la velocidad de impulso de los axones mielinizados aumenta linealmente con el diámetro del axón, mientras que la velocidad de impulso de las células amielínicas aumenta sólo con la raíz cuadrada del diámetro. El aislamiento debe ser proporcional al diámetro de la fibra del interior. La relación óptima entre el diámetro del axón dividida por el diámetro total de la fibra (que incluye la mielina) es 0,6. [20]

Oligodendrocitos en cerebelo de rata teñidos con anticuerpo contra la proteína básica de mielina en rojo y para 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 "tranvías" 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 sólo prevalece en unas pocas regiones del cerebro al nacer y continúa hasta la edad adulta. Todo el proceso no se completa hasta los 25-30 años de edad. [20] 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 coeficiente intelectual en niños. [20] Las ratas que fueron criadas en un ambiente enriquecido, que se sabe que aumenta la flexibilidad cognitiva , tenían más mielinización en su cuerpo calloso . [21]

Apoyo metabólico

Los oligodendrocitos interactúan estrechamente con las células nerviosas y brindan 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). [22] También pueden proporcionar metabolitos directamente a las neuronas, como lo describe la hipótesis del transbordador de lactato . [23]

Se plantea 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 vainas de mielina y, por tanto, no contribuyen al aislamiento. Se mantienen opuestas a las neuronas y regulan el líquido extracelular . [24] Los oligodendrocitos satélite se consideran parte de la materia gris, mientras que los oligodendrocitos mielinizantes son parte de la materia blanca. Pueden apoyar el metabolismo neuronal. Se pueden reclutar oligodendrocitos satélite para producir nueva mielina después de una lesión desmielinizante. [25]

Significación clínica

Las enfermedades que resultan en lesiones de los oligodendrocitos incluyen enfermedades desmielinizantes como la esclerosis múltiple y diversas leucodistrofias . Los traumatismos corporales, como por ejemplo una lesión de la médula espinal, también pueden provocar desmielinización. Los oligodendrocitos inmaduros, cuyo número aumenta durante la mitad de la gestación , son más vulnerables a la lesión hipóxica y están implicados en la leucomalacia periventricular . [26] Esta condición en gran parte congénita de daño al cerebro recién formado puede por lo tanto conducir a parálisis cerebral . En la parálisis cerebral, la lesión de la médula espinal, los accidentes cerebrovasculares y posiblemente la esclerosis múltiple, se cree que los oligodendrocitos resultan dañados por la liberación excesiva del neurotransmisor glutamato . [27] También se ha demostrado que el daño está mediado por receptores de N-metil-D-aspartato . [27] La ​​disfunción de los oligodendrocitos también puede estar implicada en la fisiopatología de la esquizofrenia y el trastorno bipolar . [28]

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 inmunocomprometidos . Los tumores de oligodendrocitos se denominan oligodendrogliomas . El agente quimioterapéutico fluorouracilo (5-FU) causa daño a los oligodendrocitos en ratones, lo que provoca daños agudos en el sistema nervioso central (SNC) y empeora progresivamente la degeneración retardada del SNC. [29] [30] La metilación del ADN también puede tener un papel en la degeneración de los oligodendrocitos. [31]

Ver también

Referencias

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Bibliografía

enlaces externos