Oligodendrocito
Tipo de célula neuronal

Oligodendrocito
Los oligodendrocitos forman el aislamiento eléctrico alrededor de los axones de las células nerviosas del SNC .
Detalles
UbicaciónSistema nervioso central
Identificadores
latínoligodendrocito
MallaD009836
ElH2.00.06.2.00003, H2.00.06.2.01018
FMA83665 54540, 83665
Términos anatómicos de microanatomía
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Los oligodendrocitos (del griego  'células con unas pocas ramificaciones'), 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 con mandíbulas . 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] Cabe destacar que 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 se pueden identificar por su expresión de varios antígenos , incluido el gangliósido GD3, [8] [9] [10] el proteoglicano de sulfato de condroitina NG2 y la subunidad del receptor del factor de crecimiento derivado de plaquetas alfa (PDGF-alphaR). [11] Los oligodendrocitos maduros se clasifican ampliamente en oligodendrocitos satélite mielinizantes o no mielinizantes. Los precursores y ambos tipos maduros se identifican típicamente por su expresión del factor de transcripción OLIG2 . [12]

Desarrollo

La mayoría de los oligodendrocitos se desarrollan durante la embriogénesis y la vida postnatal temprana a partir de regiones germinales periventriculares restringidas. [13] La formación de oligodendrocitos en el cerebro adulto está asociada con células progenitoras restringidas a la glía , conocidas como células progenitoras de oligodendrocitos (OPC). [14] Las OPC de la zona subventricular se activan y luego migran lejos de las zonas germinales [14] para poblar tanto la materia blanca como la gris en desarrollo , donde se diferencian y maduran en oligodendrocitos formadores de mielina. [10] [15] Sin embargo, no está claro si todos los progenitores de oligodendrocitos experimentan esta secuencia de eventos. [16]

Entre la mitad de la gestación y el nacimiento a término en la materia blanca cerebral humana, se encuentran tres etapas sucesivas del linaje clásico de oligodendrocitos humanos: OPC, oligodendrocitos inmaduros (no mielinizantes) y oligodendrocitos maduros (mielinizantes). [17] Se ha sugerido que algunos experimentan apoptosis [18] y otros no logran diferenciarse en oligodendrocitos maduros pero persisten como OPC adultos. [19] Sorprendentemente, la población de oligodendrocitos originados en la zona subventricular puede expandirse drásticamente mediante la administración del factor de crecimiento epidérmico (EGF). [20] [21]

Función

Mielinización

Un oligodendrocito observado mielinizando varios axones.

Los sistemas nerviosos de los mamíferos dependen fundamentalmente de las vainas de mielina, que reducen la fuga de iones y disminuyen la capacitancia de la membrana celular , para una conducción rápida de señales. [22] La mielina también aumenta la velocidad del impulso, ya que la propagación saltatoria de los potenciales de acción se produce en los nódulos de Ranvier entre las células de Schwann (del SNP) y los oligodendrocitos (del SNC). Además, la velocidad del impulso de los axones mielinizados aumenta linealmente con el diámetro del axón, mientras que la velocidad del impulso de las células amielínicas aumenta solo con la raíz cuadrada del diámetro. El aislamiento debe ser proporcional al diámetro de la fibra en el interior. La relación óptima del diámetro del axón dividido por el diámetro total de la fibra (que incluye la mielina) es 0,6. [23]

Oligodendrocitos en el cerebelo de rata teñidos con anticuerpos contra la proteína básica de la mielina en rojo y contra 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 "líneas de tranvía" 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 solo prevalece en algunas regiones cerebrales al nacer y continúa hasta la edad adulta. El proceso completo no se completa hasta los 25 o 30 años de edad. [23] 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 CI en niños. [23] Las ratas que fueron criadas en un entorno enriquecido, que se sabe que aumenta la flexibilidad cognitiva , tenían más mielinización en sus cuerpos callosos . [24]

Función inmunológica

Los oligodendrocitos, mejor conocidos por su papel en la mielinización de los axones en el sistema nervioso central, también tienen funciones importantes en la regulación inmunológica. [25] Estas células pueden influir en el entorno inmunológico mediante la secreción de citocinas y quimiocinas, que modulan la actividad de varias células inmunes. Los oligodendrocitos expresan receptores que les permiten responder a las señales inflamatorias, participando así en los mecanismos de defensa del cerebro. Además, desempeñan un papel en el mantenimiento de la barrera hematoencefálica y pueden contribuir a la resolución de la inflamación, destacando su papel multifacético tanto en el mantenimiento neuronal como en las respuestas inmunes. [25] [26] Si bien la mayoría de las investigaciones se han centrado en las funciones inmunes de las OPC , [26] [25] se cree que los propios oligodendrocitos todavía poseen funciones inmunes significativas. [25]

Apoyo metabólico

Los oligodendrocitos interactúan estrechamente con las células nerviosas y proporcionan apoyo trófico mediante la producción del factor neurotrófico derivado de la línea celular glial (GDNF), el factor neurotrófico derivado del cerebro (BDNF) o el factor de crecimiento similar a la insulina-1 (IGF-1). [27] También pueden proporcionar metabolitos directamente a las neuronas, como lo describe la hipótesis del transbordador de lactato . [28] [29] [30]

Se ha planteado 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 las vainas de mielina y, por lo tanto, no contribuyen al aislamiento. Permanecen opuestos a las neuronas y regulan el líquido extracelular . [2] Se considera que los oligodendrocitos satélite son parte de la materia gris, mientras que los oligodendrocitos mielinizantes son parte de la materia blanca. Pueden apoyar el metabolismo neuronal. Los oligodendrocitos satélite pueden ser reclutados para producir nueva mielina después de una lesión desmielinizante. [31]

Importancia clínica

Las enfermedades que resultan en daño a los oligodendrocitos incluyen enfermedades desmielinizantes como la esclerosis múltiple y varias leucodistrofias . El trauma al cuerpo, por ejemplo, lesión de la médula espinal, también puede causar desmielinización. Los oligodendrocitos inmaduros, que aumentan en número durante la mitad de la gestación , son más vulnerables a la lesión hipóxica y están involucrados en la leucomalacia periventricular . [32] Esta condición en gran parte congénita de daño al cerebro recién formado puede, por lo tanto, conducir a parálisis cerebral . En la parálisis cerebral, lesión de la médula espinal, accidente cerebrovascular y posiblemente esclerosis múltiple, se cree que los oligodendrocitos son dañados por la liberación excesiva del neurotransmisor , glutamato . [33] También se ha demostrado que el daño está mediado por los receptores de N-metil-D-aspartato . [33] La disfunción de los oligodendrocitos también puede estar implicada en la fisiopatología de la esquizofrenia y el trastorno bipolar . [34]

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 inmunodeprimidos . Los tumores de oligodendrocitos se denominan oligodendrogliomas . El agente quimioterapéutico Fluorouracilo (5-FU) causa daño a los oligodendrocitos en ratones, lo que lleva tanto a un daño agudo del sistema nervioso central (SNC) como a una degeneración retardada progresivamente empeorante del SNC. [35] [36] La metilación del ADN también puede tener un papel en la degeneración de los oligodendrocitos. [37]

Se ha demostrado que el daño a la mielina exacerba la acumulación de placa amiloide , lo que potencialmente coloca la disminución de la mielina relacionada con la edad como un factor de riesgo ascendente en la enfermedad de Alzheimer . [38] Los oligodendrocitos también expresan abundantemente componentes de la vía amiloidogénica, [39] [40] [41] producen beta amiloide (Aβ) y contribuyen a la carga de placa, [40] [41] lo cual es relevante al considerar intervenciones terapéuticas para la enfermedad de Alzheimer.

Véase también

Referencias

  1. ^ ab Carlson N (2010). Fisiología del comportamiento . Boston, MA: Allyn & Bacon. págs. 38-39. ISBN 978-0-205-66627-0.
  2. ^ ab Baumann N, Pham-Dinh D (abril de 2001). "Biología de los oligodendrocitos y la mielina en el sistema nervioso central de los mamíferos". Physiological Reviews . 81 (2): 871–927. doi :10.1152/physrev.2001.81.2.871. PMID  11274346.
  3. ^ Richardson WD, Kessaris N, Pringle N (enero de 2006). "Guerras de oligodendrocitos". Nature Reviews. Neuroscience . 7 (1): 11–18. doi :10.1038/nrn1826. PMC 6328010 . PMID  16371946. 
  4. ^ Thomas JL, Spassky N, Perez Villegas EM, Olivier C, Cobos I, Goujet-Zalc C, et al. (febrero de 2000). "Desarrollo espaciotemporal de oligodendrocitos en el cerebro embrionario". Journal of Neuroscience Research . 59 (4): 471–476. doi :10.1002/(SICI)1097-4547(20000215)59:4<471::AID-JNR1>3.0.CO;2-3. PMID  10679785. S2CID  42473842.
  5. ^ Pérez-Cerdá F, Sánchez-Gómez MV, Matute C (2015). "Pío del Río Hortega y el descubrimiento de los oligodendrocitos". Fronteras en Neuroanatomía . 9 : 92. doi : 10.3389/fnana.2015.00092 . PMC 4493393 . PMID  26217196. 
  6. ^ James OG, Mehta AR, Behari M, Chandran S (junio de 2021). "Centenario del oligodendrocito". The Lancet. Neurología . 20 (6): 422. doi :10.1016/S1474-4422(21)00136-8. PMC 7610932 . PMID  34022167. 
  7. ^ Cameron-Curry P, Le Douarin NM (diciembre de 1995). "Los precursores de oligodendrocitos se originan tanto en la parte dorsal como en la ventral de la médula espinal". Neuron . 15 (6): 1299–1310. doi : 10.1016/0896-6273(95)90009-8 . PMID  8845154.
  8. ^ Curtis R, Cohen J, Fok-Seang J, Hanley MR, Gregson NA, Reynolds R, et al. (febrero de 1988). "Desarrollo de células macrogliales en el cerebelo de ratas. I. Uso de anticuerpos para seguir el desarrollo temprano in vivo y la migración de oligodendrocitos". Journal of Neurocytology . 17 (1): 43–54. doi :10.1007/BF01735376. PMID  3047324.
  9. ^ LeVine SM, Goldman JE (noviembre de 1988). "Características ultraestructurales de la glía inmadura positiva al gangliósido GD3 en la materia blanca del prosencéfalo de rata". The Journal of Comparative Neurology . 277 (3): 456–464. doi :10.1002/cne.902770310. PMID  3198802.
  10. ^ ab Hardy R, Reynolds R (abril de 1991). "Potencial de proliferación y diferenciación de los progenitores oligodendrogliales del prosencéfalo de rata tanto in vitro como in vivo". Desarrollo . 111 (4): 1061–1080. doi :10.1242/dev.111.4.1061. PMID  1879350.
  11. ^ Pringle NP, Mudhar HS, Collarini EJ, Richardson WD (junio de 1992). "Receptores de PDGF en el sistema nervioso central de la rata: durante la neurogénesis tardía, la expresión del receptor alfa de PDGF parece estar restringida a las células gliales del linaje de los oligodendrocitos". Desarrollo . 115 (2): 535–551. doi :10.1242/dev.115.2.535. PMID  1425339.
  12. ^ Yokoo H, Nobusawa S, Takebayashi H, Ikenaka K, Isoda K, Kamiya M, et al. (mayo de 2004). "Anticuerpo anti-Olig2 humano como marcador inmunohistoquímico útil de oligodendrocitos y gliomas normales". The American Journal of Pathology . 164 (5): 1717–1725. doi :10.1016/S0002-9440(10)63730-3. PMC 1615653 . PMID  15111318. 
  13. ^ Vallstedt A, Klos JM, Ericson J (enero de 2005). "Múltiples orígenes dorsoventrales de la generación de oligodendrocitos en la médula espinal y el rombencéfalo". Neuron . 1. 45 (1): 55–67. doi :10.1016/j.neuron.2004.12.026. hdl : 10616/40454 . PMID  15629702. S2CID  7971750.
  14. ^ ab Menn B, Garcia-Verdugo JM, Yaschine C, Gonzalez-Perez O, Rowitch D, Alvarez-Buylla A (julio de 2006). "Origen de los oligodendrocitos en la zona subventricular del cerebro adulto". The Journal of Neuroscience . 26 (30): 7907–7918. doi :10.1523/JNEUROSCI.1299-06.2006. PMC 6674207 . PMID  16870736. 
  15. ^ Levison SW, Goldman JE (febrero de 1993). "Tanto los oligodendrocitos como los astrocitos se desarrollan a partir de progenitores en la zona subventricular del prosencéfalo de rata postnatal". Neuron . 10 (2): 201–12. doi :10.1016/0896-6273(93)90311-e. PMID  8439409.
  16. ^ Franklin RJ, Ffrench-Constant C (noviembre de 2008). "Remielinización en el SNC: de la biología a la terapia". Nature Reviews. Neuroscience . 9 (11): 839–855. doi :10.1038/nrn2480. PMID  18931697.
  17. ^ Barateiro A, Fernandes A (septiembre de 2014). "Progresión del linaje de oligodendrocitos temporales: modelos in vitro de proliferación, diferenciación y mielinización". Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular Cell Research . 1843 (9): 1917–1929. doi : 10.1016/j.bbamcr.2014.04.018 . PMID  24768715.
  18. ^ Barres BA, Hart IK, Coles HS, Burne JF, Voyvodic JT, Richardson WD, et al. (noviembre de 1992). "Muerte celular en el linaje de los oligodendrocitos". Journal of Neurobiology . 23 (9): 1221–1230. doi :10.1002/neu.480230912. PMID  1469385.
  19. ^ Wren D, Wolswijk G, Noble M (enero de 1992). "Análisis in vitro del origen y mantenimiento de células progenitoras adultas O-2A". The Journal of Cell Biology . 116 (1): 167–76. doi :10.1083/jcb.116.1.167. PMC 2289266 . PMID  1730741. 
  20. ^ Gonzalez-Perez O, Romero-Rodriguez R, Soriano-Navarro M, Garcia-Verdugo JM, Alvarez-Buylla A (agosto de 2009). "El factor de crecimiento epidérmico induce la progenie de células B de la zona subventricular a migrar y diferenciarse en oligodendrocitos". Células madre . 27 (8): 2032–2043. doi :10.1002/stem.119. PMC 3346259 . PMID  19544429. 
  21. ^ Gonzalez-Perez O, Alvarez-Buylla A (junio de 2011). "Oligodendrogénesis en la zona subventricular y el papel del factor de crecimiento epidérmico". Brain Research Reviews . 67 (1–2): 147–156. doi :10.1016/j.brainresrev.2011.01.001. PMC 3109119 . PMID  21236296. 
  22. ^ Sokol S. "La fisiología y la fisiopatología de la esclerosis múltiple". Esclerosis múltiple: tutorial fisiológico . Archivado desde el original el 16 de julio de 2012. Consultado el 29 de abril de 2012 .
  23. ^ abc Fields RD (marzo de 2008). "La materia blanca importa". Scientific American . 298 (3): 42–49. Bibcode :2008SciAm.298c..54D. doi :10.1038/scientificamerican0308-54. PMID  18357821.
  24. ^ Juraska JM, Kopcik JR (mayo de 1988). "Influencias del sexo y del medio ambiente en el tamaño y la ultraestructura del cuerpo calloso de la rata". Brain Research . 450 (1–2): 1–8. doi :10.1016/0006-8993(88)91538-7. PMID  3401704. S2CID  2720782.
  25. ^ abcd Zeis T, Enz L, Schaeren-Wiemers N (junio de 2016). "El oligodendrocito inmunomodulador". Investigación del cerebro . Evolución de la mielina. 1641 (parte A): 139-148. doi :10.1016/j.brainres.2015.09.021. PMID  26423932.
  26. ^ ab Zveik O, Rechtman A, Ganz T, Vaknin-Dembinsky A (julio de 2024). "La interacción entre la inflamación y la remielinización: replanteando el tratamiento de la EM con un enfoque en las células progenitoras de oligodendrocitos". Neurodegeneración molecular . 19 (1): 53. doi : 10.1186/s13024-024-00742-8 . PMC 11245841 . PMID  38997755. 
  27. ^ Bradl M, Lassmann H (enero de 2010). "Oligodendrocitos: biología y patología". Acta Neuropathologica . 119 (1): 37–53. doi :10.1007/s00401-009-0601-5. PMC 2799635 . PMID  19847447. ...los oligodendrocitos pueden proporcionar soporte trófico a las neuronas 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). 
  28. ^ Philips T, Rothstein JD (septiembre de 2017). "Oligodendroglia: soportes metabólicos de las neuronas". The Journal of Clinical Investigation . 127 (9): 3271–3280. doi :10.1172/JCI90610. PMC 5669561 . PMID  28862639. 
  29. ^ Fünfschilling U, Supplie LM, Mahad D, Boretius S, Saab AS, Edgar J, et al. (abril de 2012). "Los oligodendrocitos glucolíticos mantienen la mielina y la integridad axonal a largo plazo". Nature . 485 (7399): 517–521. Bibcode :2012Natur.485..517F. doi :10.1038/nature11007. PMC 3613737 . PMID  22622581. 
  30. ^ Nave KA, Asadollahi E, Sasmita A (diciembre de 2023). "Expansión de la función de los oligodendrocitos al metabolismo energético cerebral". Current Opinion in Neurobiology . 83 : 102782. doi : 10.1016/j.conb.2023.102782 . PMID  37703600.
  31. ^ Szuchet S, Nielsen JA, Lovas G, Domowicz MS, de Velasco JM, Maric D, et al. (diciembre de 2011). "La firma genética de los oligodendrocitos perineuronales revela su fenotipo único". The European Journal of Neuroscience . 34 (12): 1906–1922. doi :10.1111/j.1460-9568.2011.07922.x. PMC 4286392 . PMID  22132705. 
  32. ^ Kinney HC, Back SA (septiembre de 1998). "Desarrollo oligodendroglial humano: relación con la leucomalacia periventricular". Seminarios en neurología pediátrica . 5 (3): 180–189. doi :10.1016/s1071-9091(98)80033-8. PMID  9777676.
  33. ^ ab Káradóttir R, Attwell D (abril de 2007). "Receptores de neurotransmisores en la vida y muerte de oligodendrocitos". Neurociencia . 145 (4): 1426–1438. doi :10.1016/j.neuroscience.2006.08.070. PMC 2173944 . PMID  17049173. 
  34. ^ Tkachev D, Mimmack ML, Ryan MM, Wayland M, Freeman T, Jones PB, et al. (septiembre de 2003). "Disfunción de oligodendrocitos en la esquizofrenia y el trastorno bipolar". Lancet . 362 (9386): 798–805. doi :10.1016/S0140-6736(03)14289-4. PMID  13678875. S2CID  7511585.
  35. ^ "Daños inducidos por quimioterapia al sistema nervioso central como enfermedad de células precursoras" Archivado el 27 de diciembre de 2011 en Wayback Machine por el Dr. Mark D. Noble, Universidad de Rochester
  36. ^ Han R, Yang YM, Dietrich J, Luebke A, Mayer-Pröschel M, Noble M (2008). "El tratamiento sistémico con 5-fluorouracilo provoca un síndrome de destrucción retardada de la mielina en el sistema nervioso central". Journal of Biology . 7 (4): 12. doi : 10.1186/jbiol69 . PMC 2397490 . PMID  18430259. 
  37. ^ Fodder K, de Silva R, Warner TT, Bettencourt C (junio de 2023). "La contribución de la metilación del ADN a la (dis)función de la oligodendroglia en la neurodegeneración". Acta Neuropathologica Communications . 11 (1): 106. doi : 10.1186/s40478-023-01607-9 . PMC 10311741 . PMID  37386505. 
  38. ^ Depp C, Sun T, Sasmita AO, Spieth L, Berghoff SA, Nazarenko T, et al. (junio de 2023). "La disfunción de la mielina impulsa la deposición de amiloide-β en modelos de la enfermedad de Alzheimer". Nature . 618 (7964): 349–357. Bibcode :2023Natur.618..349D. doi :10.1038/s41586-023-06120-6. PMC 10247380 . PMID  37258678. 
  39. ^ Gazestani V, Kamath T, Nadaf NM, Dougalis A, Burris SJ, Rooney B, et al. (septiembre de 2023). "La patología temprana de la enfermedad de Alzheimer en la corteza humana implica estados celulares transitorios". Cell . 186 (20): 4438–4453.e23. doi :10.1016/j.cell.2023.08.005. PMC 11107481 . PMID  37774681. 
  40. ^ ab Rajani RM, Ellingford R, Hellmuth M, Harris SS, Taso OS, Graykowski D, et al. (julio de 2024). "La supresión selectiva de la beta amiloide derivada de oligodendrocitos rescata la disfunción neuronal en la enfermedad de Alzheimer". PLOS Biology . 22 (7): e3002727. doi : 10.1371/journal.pbio.3002727 . PMC 11265669 . PMID  39042667. 
  41. ^ ab Sasmita AO, Depp C, Nazarenko T, Sun T, Siems SB, Ong EC, et al. (agosto de 2024). "Los oligodendrocitos producen amiloide-β y contribuyen a la formación de placa junto con las neuronas en ratones modelo de la enfermedad de Alzheimer". Nature Neuroscience . 27 (9): 1668–1674. doi : 10.1038/s41593-024-01730-3 . PMC 11374705 . PMID  39103558. 

Lectura adicional

  • Raine CS (1991). "Oligodendrocitos y mielina del sistema nervioso central". En Davis RL, Robertson DM (eds.). Textbook of Neuropathology (segunda ed.). Baltimore, Maryland: Williams and Wilkins. págs. 115–141.
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