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En Cierta Ciencia, de la mano de la genetista Josefina Cano nos acercamos, cada quince días, al trabajo de muchos investigadores que están poniendo todo su empeño en desenredar la madeja de esa complejidad que nos ha convertido en los únicos animales que pueden y deben manejar a la naturaleza para beneficio mutuo. Hablamos de historias de la biología.

Células gliales. Las nuevas estrellas del cerebro.

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En el sistema nervioso central residen muchos tipos de células. Mientras las neuronas han sido siempre las protagonistas y las acaparadoras de todos los mimos, es sólo hasta hace poco tiempo que el papel de otras células ha recibido la misma atención. Las células gliales, en particular un grupo de ellas conocido como astrocitos, se consideraron por mucho tiempo como el simple soporte, el pegante –su nombre viene del griego que significa eso precisamente– que mantiene en su puesto a las otras células del sistema nervioso central. Hoy en día los científicos están empezando a descifrar y reconocer el importante papel que desempeñan los astrocitos.

Más que simple soporte

Los astrocitos recubren, mantienen los cables conectivos de las células neuronales embebiéndolos con mielina, una lipoproteína aislante, y como resultado las señales sinápticas se vuelven más rápidas y eficientes. Cuando ocurre un daño, pueden migrar al sitio y repararlo, dejando en este caso una cicatriz glial, diferente a una de la piel, por ejemplo, pero similar en función.

Se sabe que los astrocitos envían señales que constituyen el cuerpo de información que regula el estado de somnolencia durante el día y que, inhibiendo esas señales se puede contrarrestar algunos de los síntomas de la depresión. Estudios recientes informan que los astrocitos pueden disparar convulsiones, regular el flujo sanguíneo en el cerebro y algo maravilloso, agruparse alrededor de neuronas defectuosas para corregir el problema.

Los astrocitos humanos, pueden también jugar un papel muy importante en la integración y la coordinación de esa actividad tan compleja como es la de señalización en el cerebro humano y por lo tanto ayudar a regular nuestras más altas funciones cognitivas. Nuestra avanzada capacidad de procesar conocimiento se debe no solo al tamaño y complejidad de nuestras redes neuronales sino también a un incremento, en relación a otras especies, en las capacidades de funcionamiento y coordinación facilitado por la acción de las células gliales.

Uno de los equipos de investigadores dedicados a estudiar los diferentes tipos y funciones de las células gliales se encuentra en la Universidad de Rochester, en su centro médico y está liderado por los neurólogos Steven Goldman y Maiken Nedergaard.

Aumentando la capacidad cognitiva

“Yo siempre he pensado que la idea de que el cerebro humano es más capaz porque tiene redes neuronales más complejas es un poco simple pues si se pone toda la red neuronal en plena actividad se acaba teniendo un súper computador”, dice Nedergaard. “Pero el conocimiento humano va mucho más allá del procesamiento de datos, es la coordinación de emoción y memoria lo que nos capacita para abstraer y aprender”, añade.

A mediados del año pasado (2013), Goldman y Nedergaard transplantaron células progenitoras de astrocitos humanos en cerebros de ratón. Lo hicieron cuando los ratones estaban en estado embrionario y siguieron el proceso de colonización por los astrocitos humanos, del cerebro del ratón, hasta la edad adulta. Los resultados fueron asombrosos: los ratones modificados aprendieron mucho más rápido y fijaron muchos más recuerdos que los controles normales.

Estos resultados indican que las células gliales humanas difieren funcionalmente de las de los roedores y que contribuyen de manera significativa en el aprendizaje; “por todo ello, nuestros hallazgos sugieren que la evolución de las capacidades cognitivas en humanos pueden reflejar el desarrollo de células gliales únicas en forma y función en los humanos”, dice Goldman.

Los astrocitos no solamente forman un soporte para las neuronas sino que se comunican con ellas y entre ellos. El papel de los astrocitos es proporcionar el ambiente perfecto para la transmisión neuronal. “Hemos observado que estas células han evolucionado en complejidad, tamaño y diversidad llevando a funciones cerebrales más y más complejas” afirma Nedergaard.

Y mayores en número

Los astrocitos son de lejos más abundantes, más grandes y diversos en el cerebro humano comparados con otras especies. En los humanos los astrocitos proyectan veintenas de fibras que pueden simultáneamente conectarse con un número grande de neuronas y en particular con las sinapsis formadas entre ellas. Como resultado los astrocitos humanos pueden coordinar la actividad de cientos de sinapsis.

La evolución del cerebro no consistió tan sólo en el incremento del tamaño de la masa cerebral sino, según estos nuevos hallazgos de la función de las células gliales, en el incremento en el tamaño y en la diversidad de las funciones realizadas por ellas.

Así, cualquier estudio futuro del funcionamiento del cerebro tendrá que tener muy en cuenta el papel fundamental desempeñado por las células gliales. De no hacerlo dejará de lado casi la mitad del material que funciona en armonía para proporcionar y mantener todas esas capacidades cognitivas que son nuestro más precioso tesoro.

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