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¿Qué hacen las células gliales del cerebro, las que no son neuronas?

Categoría: El cuerpo

Cuando se habla del cerebro, casi siempre se habla de neuronas, las células que mandan señales eléctricas. Pero un conteo en cerebros de hombres adultos encontró unos 86.000 millones de neuronas y unos 85.000 millones de células que no lo son[1]. Una buena parte de ese segundo grupo son las células gliales, cuyo nombre viene de una palabra griega que significa «pegamento». Durante mucho tiempo se pensó que solo rellenaban huecos.

La respuesta corta es que no son pegamento. Hoy se conocen al menos tres trabajos que hacen: unas forran los «cables» de las neuronas, otras acompañan a las sinapsis y ayudan a limpiar el cerebro, y otras podan conexiones que sobran. Algunos de esos trabajos se han visto sobre todo en ratones, y sobre otros los científicos todavía discuten.

1. ¿Cuántas células del cerebro no son neuronas?

Un equipo de Brasil (Universidad Federal de Río de Janeiro) contó las células de cerebros humanos adultos con un método propio. Encontró, en promedio, unos 86.100 millones de neuronas y unos 84.600 millones de células «no neuronales», es decir, casi la misma cantidad[1]. Entre las no neuronales hay células de los vasos sanguíneos y otras, así que no todas son gliales, aunque una buena parte sí lo es.

Esto sorprende porque durante unos cincuenta años se repitió en libros de texto que las gliales eran diez veces más numerosas que las neuronas. Una revisión de 150 años de conteos concluyó que esa cifra fue un error de consenso: los datos originales de los microscopios siempre apuntaron a una proporción cercana a 1 a 1, con entre 40.000 y 130.000 millones de células gliales en todo el cerebro[2].

La proporción cambia según la zona. En una medición de la médula espinal de una sola persona, había entre 5,6 y 7,1 células gliales por cada neurona[3]. Por eso «hay más gliales» o «hay las mismas» depende de qué parte se cuente y con qué método. Ya sabemos que hay muchísimas células gliales. Queda saber por qué las llamaron «pegamento».

2. ¿Por qué se llamó «pegamento» a las células gliales?

La palabra «glía» viene del griego y significa «liga» o «pegamento»[4]. Según la Wikipedia en español, el patólogo alemán Rudolf Virchow describió este tejido en 1859 como una especie de cola que mantenía unido el tejido nervioso, y lo consideró un elemento pasivo, sin una función importante[4]. Es una fuente secundaria: la usamos solo para el origen del nombre y la fecha, que conviene comprobar en otras.

La idea tenía lógica: al microscopio, las gliales parecían rellenar el espacio entre las neuronas. Mientras tanto, la atención se fue hacia las neuronas, que son las que envían señales eléctricas. El nombre se quedó, aunque hoy se sabe que cada tipo de célula glial tiene su propio trabajo. Veamos tres, empezando por el que se parece más a «aislar un cable».

3. Oligodendrocitos: las células que forran los cables de las neuronas

Una neurona manda su señal por una prolongación larga y delgada llamada axón. En muchos axones hay una cubierta rica en grasa, la mielina, que actúa de aislante[4]. En el cerebro y la médula espinal, esa cubierta la fabrica un tipo de célula glial: el oligodendrocito. Una forma sencilla de imaginarlo (esta imagen es nuestra, no de las fuentes) es el plástico que cubre un cable eléctrico.

Una revisión publicada en la revista Nature explica que la mielinización por células gliales fue el último gran paso en la evolución de las células del sistema nervioso de los vertebrados, y que los haces de fibras mielinizadas (la «sustancia blanca») son clave en la arquitectura del cerebro de los mamíferos[5]. Además, estas células tienen un segundo trabajo: ayudan a que los axones se mantengan sanos a largo plazo, y esa función podría no depender de la mielina misma[5]. Un cable que dura décadas necesita algo más que un forro. Pero la mielina no es la única tarea de las gliales; hay otras que trabajan junto a las conexiones entre neuronas.

4. Astrocitos: las células con forma de estrella que rodean sinapsis y vasos

Los astrocitos reciben su nombre por su forma de estrella. Se extienden por el cerebro alrededor de los vasos sanguíneos y de las sinapsis, que son los puntos donde una neurona le pasa la señal a otra[4]. Un grupo de investigadores propuso la idea de la «sinapsis tripartita»: además de las dos neuronas, el astrocito también «escucha» la actividad de la sinapsis y puede, a su vez, regular la transmisión. Según esa revisión, la función del cerebro surgiría de la actividad coordinada de una red de neuronas y de glía[6].

Otro hallazgo viene de un experimento con ratones en 2012. Con un microscopio especial que permite ver el cerebro vivo, se observó que el líquido cefalorraquídeo (el líquido que baña el cerebro) entra en el tejido siguiendo los espacios que rodean a las arterias y sale por los que rodean a las venas. En ratones que no tenían un canal de agua llamado acuaporina-4 en sus astrocitos, la entrada del líquido se retrasaba y la limpieza de sustancias del espacio entre las células bajaba cerca de un 70 %. Una proteína asociada con el alzhéimer, la beta-amiloide, también viajaba por esa ruta[7]. Esto sugiere que los astrocitos ayudan a eliminar sustancias de desecho del cerebro. Sin embargo, todavía se debate cuánto de esto ocurre en el cerebro humano.

5. Microglía: las células que limpian y podan conexiones

La microglía es un grupo de células pequeñas que son el sistema inmunitario residente del cerebro y vigilan su entorno[8]. Se sabía que, ante una lesión, recogen los restos de células dañadas. Lo que no estaba claro era qué hacían en un cerebro sano[9].

En 2011, un equipo mostró que en ratones jóvenes la microglía se «traga» partes de las sinapsis y tiene un papel importante en su poda durante el desarrollo[9]. En 2012, otro equipo observó, en la vía que va del ojo al tálamo, que esa poda depende de la actividad de las neuronas y de una señal del sistema del complemento (un grupo de proteínas del sistema inmunitario). Cuando se bloqueaba esa señal en la microglía, las conexiones quedaban con defectos que duraban[8].

Podar quiere decir quitar lo que sobra para que lo que queda funcione mejor, como cuando alguien recorta las ramas de un árbol. Es una imagen nuestra, no de las fuentes, y como todas las imágenes, tiene límites: las células no «deciden» nada como un jardinero. Y estos estudios se hicieron en ratones, así que falta confirmar cuánto se parece lo que ocurre en niñas y niños.

6. ¿Qué todavía no se sabe sobre las células gliales?

Hay al menos tres preguntas abiertas. La primera es hasta dónde participan los astrocitos en el procesamiento de la información: la idea de la sinapsis tripartita es influyente, pero los investigadores todavía discuten cuánto se cumple en un cerebro humano en condiciones normales[6]. La segunda es cuánto funciona en las personas la ruta de limpieza que se vio en ratones[7]. La tercera es si la poda observada en ratones ocurre igual durante el desarrollo humano[8].

La historia del número «diez veces» deja otra lección. Una cifra repetida durante medio siglo resultó no estar respaldada por los datos originales[2]. Lo que sí parece claro es que el cerebro no funciona solo con neuronas: las gliales forran axones, acompañan sinapsis y ayudan a modelar las conexiones. Dicho de otro modo, las que parecían pegamento resultaron ser parte del equipo.

7. Cómo comprobar tú mismo si una cifra sobre el cerebro es antigua

Busca en una biblioteca o con un adulto un libro o un artículo sobre el cerebro. Si dice que las células gliales son «diez veces más» que las neuronas, mira el año del texto y si indica de dónde sale el dato. Puede que sea una cifra vieja que se siguió copiando. También puedes buscar imágenes de astrocitos y de oligodendrocitos: ¿de verdad parecen estrellas? Al leer un estudio, fíjate en qué animal se hizo: «en ratones» y «en personas» no son lo mismo.

Si quieres leer las fuentes originales, los resúmenes de los artículos de las fuentes 1 y 2 están en inglés, pero basta con el resumen para ver qué se contó y cómo.

Fuentes

  1. Azevedo, F. A. C. et al., «Equal numbers of neuronal and nonneuronal cells make the human brain an isometrically scaled-up primate brain», Journal of Comparative Neurology 513 (2009): 532-541. https://doi.org/10.1002/cne.21974 (Solo el resumen, leído en Europe PMC. Cifras de neuronas y células no neuronales en cerebros de hombres adultos.)
  2. von Bartheld, C. S., Bahney, J. y Herculano-Houzel, S., «The search for true numbers of neurons and glial cells in the human brain: A review of 150 years of cell counting», Journal of Comparative Neurology 524 (2016): 3865-3895. https://doi.org/10.1002/cne.24040 (Solo el resumen. Revisión sobre el origen y la refutación de la proporción de 10 a 1.)
  3. Bahney, J. y von Bartheld, C. S., «The Cellular Composition and Glia-Neuron Ratio in the Spinal Cord of a Human and a Nonhuman Primate», The Anatomical Record 301 (2018): 697-710. https://doi.org/10.1002/ar.23728 (Solo el resumen. Una médula espinal humana y una de mono.)
  4. Wikipedia en español, «Célula glial». https://es.wikipedia.org/wiki/C%C3%A9lula_glial (Fuente secundaria, leída en gran parte. Se usa solo para el origen del nombre, a Virchow en 1859, la mielina y la forma de los astrocitos, y esos datos no se contrastaron con otra fuente; por eso se dan con cautela. La propia página dice que las gliales son «5 a 10 veces más abundantes» que las neuronas, cifra que las revisiones de [1] y [2] corrigen, así que no se usa.)
  5. Nave, K.-A., «Myelination and support of axonal integrity by glia», Nature 468 (2010): 244-252. https://doi.org/10.1038/nature09614 (Solo el resumen. Mielina, sustancia blanca y mantenimiento de los axones.)
  6. Perea, G., Navarrete, M. y Araque, A., «Tripartite synapses: astrocytes process and control synaptic information», Trends in Neurosciences 32 (2009): 421-431. https://doi.org/10.1016/j.tins.2009.05.001 (Solo el resumen.)
  7. Iliff, J. J. et al., «A paravascular pathway facilitates CSF flow through the brain parenchyma and the clearance of interstitial solutes, including amyloid β», Science Translational Medicine 4 (2012): 147ra111. https://doi.org/10.1126/scitranslmed.3003748 (Solo el resumen. Experimento en ratones; el 70 % es la reducción en ratones sin acuaporina-4.)
  8. Schafer, D. P. et al., «Microglia sculpt postnatal neural circuits in an activity and complement-dependent manner», Neuron 74 (2012): 691-705. https://doi.org/10.1016/j.neuron.2012.03.026 (Solo el resumen. Ratones; vía de la retina al tálamo.)
  9. Paolicelli, R. C. et al., «Synaptic pruning by microglia is necessary for normal brain development», Science 333 (2011): 1456-1458. https://doi.org/10.1126/science.1202529 (Solo el resumen. Ratones durante el desarrollo posnatal.)

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