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La base molecular de la comunicación en el sistema nervioso

El funcionamiento óptimo del sistema nervioso depende de la continuidad de las interacciones entre sus diferentes componentes, principalmente las neuronas y la microglía. Comprender su mecanismo de comunicación es fundamental para restaurar las disfunciones neuronales en las neuropatías.
La base molecular de la comunicación en el sistema nervioso
La microglía es fundamental para producir la mielina, que aísla a las neuronas, proporcionando soporte trófico y participando en las respuestas inmunitarias. La alteración de la comunicación entre las neuronas y la microglía ocurre durante una lesión, en enfermedades neurológicas hereditarias o adquiridas y con el envejecimiento. No obstante, la naturaleza específica y la importancia fisiológica de las interacciones entre las neuronas y la microglía no se conocen con precisión.

El objetivo del proyecto financiado por la Unión Europea CELESTIAL (Identification of molecular pathways underlying activity-dependent neuron-glia communication using in vitro microfluidic systems) es investigar los mecanismos moleculares que median estas interacciones celulares. El plan a largo plazo fue desarrollar intervenciones terapéuticas novedosas y más eficientes para aquellas enfermedades en las que se ve comprometida la interacción fisiológica entre las neuronas y la microglía.

La microglía puede interactuar con cualquiera de las tres partes de la neurona (cuerpo, prolongaciones y sinapsis). El trabajo de CELESTIAL se centró en la interacción de la microglía con las neuritas, denominada comunicación «extrasináptica» en el sistema nervioso central periférico.

Los científicos diseñaron una plataforma de cocultivo con microfluidos para caracterizar e investigar la función que desempeñan las respuestas no sinápticas de la microglía tras la estimulación de la actividad neuronal. Este sistema de cultivo celular incluye compartimentos duales para la separación de los cuerpos celulares neuronales de las neuritas y las células de Schwann. La subsiguiente estimulación eléctrica de las diferentes partes neuronales permitió estudiar la transmisión de señales, las reacciones celulares a las señales neuronales así como el comportamiento mitocondrial.

Además, los científicos del proyecto estudiaron la secreción de neurotransmisores tras la estimulación eléctrica y su función en la fisiología de la célula de Schwann. Combinados con los datos in vivo, los resultados apuntan a un neuropéptido transmisor específico capaz de modular la comunicación entre las neuronas y las células de Schwann. Otros trabajos en modelos de animales permitieron la identificación de un gen experimental prometedor de mayor expresión en las células de Schwann durante la neuropatía, lo cual posiblemente se relaciona con la actividad neuronal comprometida que se observa.

Conjuntamente, el trabajo de CELESTIAL brinda información fundamental sobre los mecanismos subyacentes a la interacción entre neuronas y microglía. Cabe destacar que abona el terreno hacia la manipulación de una vía de señalización en particular como intervención terapéutica en personas con neuropatías periféricas heredadas.

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Palabras clave

Sistema nervioso, neurona, microglía, células de Schwann, neurotransmisores
Número de registro: 175180 / Última actualización el: 2016-02-19
Dominio: Biología, Medicina
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