Célula glial satélite
Células que recubren el soma neuronal en los ganglios del SNP
Célula glial satélite
Las células gliales satélite rodean los cuerpos celulares de las neuronas sensoriales.
Detalles
UbicaciónSuperficie de los cuerpos neuronales en los ganglios sensoriales , simpáticos y parasimpáticos
Identificadores
latíngliocito ganglionar
MallaD027161
Identificación de NeuroLexsao792373294
ELH2.00.06.2.02002
Términos anatómicos de microanatomía
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Las células gliales satélite , anteriormente llamadas anficitos, [1] son ​​células gliales que cubren la superficie de los cuerpos celulares de las neuronas en los ganglios del sistema nervioso periférico . Por lo tanto, se encuentran en los ganglios sensoriales , simpáticos y parasimpáticos . [2] [3] Tanto las células gliales satélite (SGC) como las células de Schwann (las células que envuelven algunas fibras nerviosas en el SNP) se derivan de la cresta neural del embrión durante el desarrollo. [4] Se ha descubierto que las SGC desempeñan una variedad de funciones, incluido el control del microambiente de los ganglios simpáticos. [3] Se cree que tienen un papel similar al de los astrocitos en el sistema nervioso central (SNC). [3] Suministran nutrientes a las neuronas circundantes y también tienen alguna función estructural. Las células satélite también actúan como células protectoras y amortiguadoras. Además, expresan una variedad de receptores que permiten una variedad de interacciones con sustancias químicas neuroactivas. [5] Muchos de estos receptores y otros canales iónicos se han relacionado recientemente con problemas de salud, como el dolor crónico [6] y el herpes simple . [7] Hay mucho más por aprender sobre estas células y se están realizando investigaciones sobre propiedades y funciones adicionales de las CGS. [8]

Estructura

Las células gliales satélite se expresan en todos los ganglios simpáticos y parasimpáticos en sus respectivas divisiones del sistema nervioso. [2]

Las células gliales satélite son un tipo de glía que se encuentra en el sistema nervioso periférico , específicamente en los ganglios sensoriales , [2] simpáticos y parasimpáticos . [3] Forman las delgadas vainas celulares que rodean a las neuronas individuales en estos ganglios.

En una célula madre esclerótica, el cuerpo celular se caracteriza por la región que contiene un único núcleo relativamente grande . Cada lado del cuerpo celular se extiende hacia afuera, formando procesos perineuronales. La región que contiene el núcleo tiene el mayor volumen de citoplasma , lo que hace que esta región de la vaina de la célula madre es más gruesa. [3] La vaina puede ser incluso más gruesa si se colocan varias células madre escleróticas una encima de otra, cada una de las cuales mide 0,1 micrómetros (3,9 × 10 −6  pulgadas). [9]

A pesar de su forma aplanada, las células gliales satélite contienen todos los orgánulos comunes necesarios para fabricar productos celulares y mantener el entorno homeostático de la célula. La membrana plasmática de las CGS es delgada y no muy densa, [10] y está asociada con moléculas de adhesión, [11] receptores para neurotransmisores y otras moléculas, [10] y canales iónicos , específicamente canales iónicos de potasio. [12] Dentro de las CGS individuales, hay retículo endoplasmático rugoso [13] y retículo endoplasmático liso, pero este último es mucho menos abundante. [10] La mayoría de las veces, el aparato de Golgi y los centriolos en una CGS se encuentran en una región muy cercana al núcleo de la célula. Por otro lado, las mitocondrias se encuentran en todo el citoplasma [10] junto con los orgánulos involucrados en la autofagia y otras formas de degradación catabólica, como los lisosomas , los gránulos de lipofuscina y los peroxisomas . [14] Tanto los microtúbulos como los filamentos intermedios se pueden ver en todo el citoplasma y, con mayor frecuencia, se encuentran paralelos a la vaina de las células madre esclerales. Estos filamentos se encuentran en mayores concentraciones en el cono axónico y en la porción inicial de un axón en una célula madre escleral de los ganglios simpáticos. [10] En algunas células madre esclerales de los ganglios sensoriales, los investigadores han visto un solo cilio que se extiende hacia afuera desde la superficie celular cerca del núcleo y hacia el espacio extracelular de una hendidura profunda en la membrana plasmática. [15] Sin embargo, el cilio solo tiene los nueve pares de microtúbulos periféricos mientras que carece del par axial de microtúbulos, lo que hace que su estructura sea muy similar a los cilios de las neuronas, las células de Schwann y los astrocitos del SNC. [10]

En los ganglios sensoriales

Las células gliales satélite en los ganglios sensoriales son células laminares que envuelven a las neuronas sensoriales. [2] Una envoltura de múltiples SGC rodea completamente cada neurona sensorial. [2] La cantidad de SGC que componen la vaina aumenta proporcionalmente con el volumen de la neurona que rodea. Además, el volumen de la vaina en sí aumenta proporcionalmente con el volumen y el área de superficie de los somas de la neurona . La distancia del espacio extracelular entre la vaina y la membrana plasmática neuronal mide 20 nanómetros (7,9 × 10 −7  pulgadas), lo que permite que la neurona y su vaina SGC formen una sola unidad anatómica y funcional. [16] Estas unidades individuales están separadas por áreas de tejido conectivo. Sin embargo, hay algunas neuronas sensoriales que ocupan el mismo espacio dentro del tejido conectivo y, por lo tanto, se agrupan en un "grupo" de dos o tres neuronas. En la mayoría de los casos, cada neurona individual de un grupo sigue estando rodeada por su propia vaina de las células germinales sensoriales, pero en algunos casos esta falta. [17] Algunas neuronas sensoriales tienen pequeñas proyecciones llamadas microvellosidades que se extienden hacia afuera desde sus superficies celulares. Debido a su proximidad a la vaina de las células germinales sensoriales, estas microvellosidades de la membrana plasmática neuronal llegan hasta los surcos de la vaina, lo que permite un posible intercambio de materiales entre las células. [18]

En los ganglios simpáticos

En los ganglios simpáticos, las células gliales satélite son uno de los tres tipos principales de células, siendo los otros dos las neuronas ganglionares simpáticas y las células pequeñas intensamente fluorescentes (SIF) . [3] Las células SIF de los ganglios simpáticos se separan en grupos, cada uno de los cuales está rodeado por una vaina SGC. [19] Las SGC de los ganglios simpáticos provienen de la cresta neural y no proliferan durante el desarrollo embrionario hasta que las neuronas están presentes y maduras, lo que indica que las neuronas señalan la división y maduración de las SGC. [4] Las SGC de los ganglios simpáticos siguen la misma estructura básica que las SGC de los ganglios sensoriales, excepto que los ganglios simpáticos también reciben sinapsis . Por lo tanto, la vaina SGC de las neuronas simpáticas debe extenderse aún más para cubrir el montículo axónico cerca de los somas. [20] Al igual que las regiones de la vaina cercanas al núcleo glial, las regiones de la vaina en los montículos axónicos son más gruesas que las que rodean el resto de la neurona. Esto indica que las CGS desempeñan un papel en el entorno sináptico, influyendo así en la transmisión sináptica.

Diferencias con otras células gliales

Muchas personas comparan las SGC con los astrocitos del SNC porque comparten ciertas propiedades anatómicas y fisiológicas, como la presencia de transportadores de neurotransmisores y la expresión de la glutamina sintetasa . [3] Sin embargo, existen factores distintivos que colocan a las SGC en su propia categoría distinta de células gliales. Las SGC suelen rodear a las neuronas sensoriales y parasimpáticas individuales con una vaina completa e ininterrumpida, mientras que la mayoría de las neuronas de los ganglios simpáticos carecen de una vaina de SGC completamente continua, lo que permite un intercambio directo limitado de materiales entre el espacio extracelular de la neurona y el espacio dentro del tejido conectivo donde se encuentran las SGC. [9] Además, existen uniones gap entre las SGC en las vainas de las neuronas adyacentes, así como entre las SGC en la misma vaina (uniones gap reflexivas). [2] Estas uniones gap se han identificado mediante el uso de microscopía electrónica y marcadores trazadores de peso, como el amarillo Lucifer o la neurobiotina. El grado en el que las SGC se acoplan a las SGC de otra vaina o a las SGC de la misma vaina depende del pH del entorno celular. [2]

A partir de estudios en ratas y ratones, los investigadores han descubierto que las células gliales satélite expresan muchos receptores de neurotransmisores, como los receptores muscarínicos de acetilcolina y eritropoyetina . [2] Para diferenciar entre las SGC y otras células gliales, los investigadores han utilizado marcadores para identificar qué proteínas se encuentran en diferentes células. Aunque las SGC expresan proteína ácida fibrilar glial (GFAP) [21] y diferentes proteínas S-100 , [22] el marcador más útil disponible hoy en día para la identificación de las SGC es la glutamina sintetasa (GS). Los niveles de GS son relativamente bajos en reposo, pero aumentan en gran medida si la neurona sufre daño axonal. [2] Además, las SGC también poseen mecanismos para liberar citocinas , trifosfato de adenosina (ATP) y otros mensajeros químicos. [3]

Función

Actualmente se están realizando investigaciones para determinar el papel fisiológico de las células gliales satélite. Las teorías actuales sugieren que las CGS tienen un papel importante en el control del microambiente de los ganglios simpáticos. Esto se basa en la observación de que las CGS envuelven casi por completo la neurona y pueden regular la difusión de moléculas a través de la membrana celular. [3] Se ha demostrado anteriormente que cuando se inyectan trazadores de proteínas fluorescentes en el ganglio cervical para evitar el sistema circulatorio , no se encuentran en la superficie de la neurona. Esto sugiere que las CGS pueden regular el espacio extracelular de neuronas individuales. [23] Algunos especulan que las CGS en los ganglios autónomos tienen un papel similar al de la barrera hematoencefálica como barrera funcional para moléculas grandes. [24]

El papel de las SGC como regulador del microambiente neuronal se caracteriza además por sus propiedades eléctricas que son muy similares a las de los astrocitos. [25] Los astrocitos tienen un papel bien estudiado y definido en el control del microambiente dentro del cerebro , por lo tanto, los investigadores están investigando cualquier papel homólogo de las SGC dentro de los ganglios simpáticos. Un modo establecido de controlar el microambiente en los ganglios sensoriales es la captación de sustancias por transportadores especializados que llevan neurotransmisores a las células cuando se acoplan con Na + y Cl − . [26] Se han encontrado transportadores de glutamato y ácido gamma-aminobutírico (GABA) [27] en las SGC. Parecen estar activamente involucrados en el control de la composición del espacio extracelular de los ganglios. La enzima glutamina sintetasa, que cataliza la conversión de glutamato en glutamina, se encuentra en grandes cantidades en las SGC. [28] Además, las SGC contienen las enzimas relacionadas con el glutamato, glutamato deshidrogenasa y piruvato carboxilasa , y por lo tanto pueden suministrar a las neuronas no solo glutamina, sino también malato y lactato . [28]

Propiedades moleculares

A diferencia de las neuronas adyacentes, las CGS no tienen sinapsis, pero están equipadas con receptores para una variedad de sustancias neuroactivas que son análogas a las que se encuentran en las neuronas. [5] Las terminales axónicas, así como otras partes de la neurona, llevan receptores para sustancias como la acetilcolina (ACh), GABA, glutamato, ATP, noradrenalina , sustancia P y capsaicina que afectan directamente la fisiología de estas células. [29] La investigación actual está revelando que las CGS también pueden responder a algunos de los mismos estímulos químicos que las neuronas. La investigación está en curso y el papel de las CGS en los mecanismos de reparación de lesiones aún no se comprende por completo.

Características moleculares de los SGC

Molécula [2]Tipos de gangliosMétodo de detecciónComentarios
Glutamina sintetasaRatón TGIHCCataliza la condensación de glutamato y amoníaco para formar glutamina.
GFAPRata DRG , TGIHCRegulado positivamente por daño nervioso
S100Rata DRGIHCRegulado positivamente por daño nervioso
Receptor de endotelina ET BRata, conejo DRGIHC, autorradiografíaSe ha demostrado que los bloqueadores de ET alivian el dolor en modelos animales
Receptor de bradicinina B2Rata DRGElectrofisiologíaInterviene en el proceso inflamatorio
Receptor P2YRatón TGImágenes de Ca 2+ , IHCContribuye a la nocicepción
Receptor muscarínico AChRata DRGIHC, ARNm ( ISH )Papel no bien definido en los ganglios sensoriales
Receptor NGF trkARata DRGInmuno-EMPuede desempeñar un papel en la respuesta a la lesión neuronal.
TGFαRata DRGARNm (ISH), IHCEstimula la proliferación neuronal después de una lesión.
Receptor de eritropoyetinaRata DRGIHC
TNF-αRatón DRG, TGIHCMediador inflamatorio aumentado por aplastamiento nervioso, activación del herpes simple
IL-6Ratón TGIHCCitocina liberada durante la inflamación, aumenta con la radiación UV
ERKRata DRGIHCParticipa en funciones que incluyen la regulación de la meiosis y la mitosis.
JAK2Rata DRGIHCProteína de señalización que forma parte de la familia de receptores de citocinas tipo II
Receptor sst1 de somatostatinaRata DRGIHCLa somatostatina inhibe la liberación de muchas hormonas y otras proteínas secretoras.
Transportador de GABARata DRGAutorradiografía
Transportador de glutamatoRata DRGARNm (ISH), IHC, autorradiografíaTermina la señal del neurotransmisor excitatorio mediante la eliminación (captación) de glutamato.
Guanilato ciclasaRata DRG, TGIHC para cGMPSegundo mensajero que internaliza el mensaje transportado por mensajeros intercelulares como las hormonas peptídicas y el NO
Sintetasa de PGDPolluelo DRGIHCSe sabe que funciona como neuromodulador y factor trófico en el sistema nervioso central.

Importancia clínica

Dolor crónico

Las células gliales, incluidas las células madre gliales, han sido reconocidas desde hace mucho tiempo por su papel en respuesta al daño y la lesión neuronal. Las células madre gliales han sido implicadas específicamente en un nuevo papel que involucra la creación y persistencia del dolor crónico, que puede incluir hiperalgesia y otras formas de dolor espontáneo. [30]

Secreción de moléculas bioactivas

Las SGC tienen la capacidad de liberar citocinas y otras moléculas bioactivas que transmiten el dolor neuronalmente. [6] Las neurotrofinas y el factor de necrosis tumoral α (TNFα) son otros factores celulares que trabajan para sensibilizar a las neuronas al dolor. [30] Las SGC están presentes en el SNP en menor número que otros tipos de células gliales más conocidos, como los astrocitos, pero se ha determinado que afectan la nocicepción debido a algunas de sus propiedades fisiológicas y farmacológicas. [21] De hecho, al igual que los astrocitos, las SGC tienen la capacidad de detectar y regular la actividad neuronal vecina. [30] En primer lugar, después de un período de lesión de las células nerviosas, se sabe que las SGC regulan positivamente la GFAP y experimentan división celular. Tienen la capacidad de liberar quimioatrayentes , que son análogos a los liberados por las células de Schwann y contribuyen al reclutamiento y proliferación de macrófagos . Además, varios grupos de investigación han descubierto que el acoplamiento de las CGS aumenta después de una lesión nerviosa, lo que tiene un efecto sobre la percepción del dolor, probablemente por varias razones. Normalmente, las uniones en hendidura entre las CGS se utilizan para redistribuir los iones de potasio entre las células adyacentes. Sin embargo, en el acoplamiento de las CGS, el número de uniones en hendidura aumenta considerablemente. Esto puede deberse posiblemente a que se necesitan mayores cantidades de ATP y glutamato, lo que finalmente conduce a un mayor reciclaje del glutamato. El aumento de los niveles de glutamato conduce a una sobreexcitación y a un aumento de la nocicepción. [21]

Expresión de receptores y canales iónicos

Representación de una subunidad típica del receptor P2X asociada a la membrana plasmática.

Se ha identificado a varios receptores neuronales presentes en las CGS como participantes en las señales de dolor provocadas por ATP, en particular los purinoceptores homomultímero P2X3 y heteromultímero P2X2/3. En general, la familia de receptores P2X responde al ATP liberado neuronalmente. Cada uno de los subtipos P2X se encuentra en las neuronas sensoriales, con la excepción del receptor P2X7 , que se expresa selectivamente por las células gliales, incluidas las CGS. El receptor se ha implicado en la liberación de interleucina IL-1β de los macrófagos o la microglia y los astrocitos. Es probable que el receptor tenga un papel en la cascada de eventos que terminan con inflamación y dolor neuropático. Se ha descubierto que este receptor tiene un antagonista en forma de A-317491, que, cuando está presente, tiene la capacidad de reducir tanto la activación provocada como la no provocada de varias clases de neuronas espinales, así como de inhibir la liberación de IL-1β. Sin embargo, se cree que las influencias externas de los receptores P2X3 y P2Y1 complican las interacciones entre P2X7 y su antagonista, lo que lo convierte en un objetivo no ideal cuando se utiliza una estrategia farmacológica. [6]

Los receptores P2Y también se encuentran tanto en neuronas como en células gliales. Su función es menos clara que la de los receptores P2X, pero se ha observado que tienen varias funciones conflictivas. En algunos casos, estos receptores actúan como analgésicos , ya que el P2Y1 tiene la capacidad de inhibir la acción del P2X3. En otros casos, los receptores contribuyen a la nocicepción a través de la modulación de la concentración extracelular del péptido relacionado con el gen de la calcitonina (CGRP). Estas funciones conflictivas se están investigando más a fondo para que puedan servir como objetivos potenciales para el desarrollo de una variedad de fármacos terapéuticos. [6]

Las CGS también expresan un tipo específico de canal, el canal Kir4.1, que trabaja para mantener la concentración de K + extracelular baja deseada con el fin de controlar la hiperexcitabilidad, que se sabe que causa migrañas . Además, se ha descubierto que la concentración de K+ extracelular está controlada por el nucleósido de guanina guanosina (Guo). Guo, que puede estar involucrado en la comunicación y la interacción entre neuronas y CGS en los ganglios sensoriales, también es un objetivo potencial que podría controlar las alteraciones de la concentración de K + extracelular asociadas con el dolor crónico. [6]

Herpes simple

Viriones del herpes simple.

Los ganglios sensoriales se han asociado con infecciones por virus como el herpes simple, que puede existir en un estado latente dentro de los ganglios durante décadas después de la infección primaria. [31] Cuando el virus se reactiva, aparecen ampollas en la piel y las membranas mucosas . Durante la etapa latente del virus, los virus rara vez se encuentran en las CGS dentro de los ganglios sensoriales, pero las CGS aún pueden desempeñar un papel importante dentro de la enfermedad. [7] Se ha propuesto que las CGS actúan para crear paredes para evitar la propagación del virus de las neuronas infectadas a las no infectadas. [32] [33] Si esta pared de protección se derrumbara, la infección podría extenderse más. [34] Esta propiedad puede explicarse observando la ubicación y la disposición de las CGS, ya que están centradas en las neuronas, lo que les permite protegerlas. También se ha propuesto que las CGS pueden tener un trabajo en la eliminación del virus de los ganglios y en la protección y reparación del sistema nervioso después de que el virus haya dejado la etapa latente. [2]

Direcciones de investigación

La mayor parte de la información disponible sobre el tema de las CGS proviene de investigaciones que se centraron en las neuronas sensoriales que rodean las CGS en lugar de en las propias CGS. En el futuro, los investigadores planean dedicar más tiempo y atención a las CGS, que tienen muchas funciones de apoyo y protección esenciales para la vida. [2] Es probable que se exploren y caractericen definitivamente los receptores de neurotransmisores y hormonas en las CGS in situ en lugar de en cultivo. [2] También se explorarán los cambios en los receptores causados ​​por varias mutaciones y enfermedades para determinar el efecto de estas condiciones. [2] Además, los mecanismos detrás de la comunicación neuronal-CGS están esencialmente sin identificar, aunque es probable que los diversos receptores que tienen tanto las neuronas como las CGS se utilicen para la señalización química, tal vez con P2Y. [35] También se deben observar el Ca 2+ y el NO y sus efectos para obtener una mejor comprensión de las interacciones entre los dos tipos de células. [2] Finalmente, la posibilidad de una influencia de las CGS en la transmisión sináptica dentro de los ganglios autónomos proporciona otra dirección para futuras investigaciones. [8]

Véase también

Lista de los distintos tipos de células del cuerpo humano adulto

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