Comprendiendo Neuronas: Los Bloques de Construcción del Sistema Nervioso

Las neuronas son las unidades anatómicas y fisiológicas del sistema nervioso. Son células eucariotas especializadas en recibir estímulos, procesar información y transmitir impulsos nerviosos. El cerebro humano tiene alrededor de 100 mil millones de neuronas, con un tercio de ellas ubicadas en la corteza cerebral, responsable del procesamiento neuronal de alto nivel como el lenguaje, la memoria y la función cognitiva.

Una neurona consta del soma o cuerpo celular, dendritas y un axón. El soma varía en tamaño de 5 a 135 micrómetros y puede tener formas diversas. Las dendritas son extensiones cortas y ramificadas que reciben y conducen información hacia el cuerpo celular. El axón es un largo proceso que transmite impulsos nerviosos lejos del cuerpo celular hacia otras neuronas o tejidos efectores.

La membrana celular de una neurona es una estructura semipermeable que separa el interior del exterior de la célula. Está compuesta por una bicapa lipídica incrustada con proteínas de membrana, incluyendo receptores activados por neurotransmisores específicos. La membrana mantiene diferencias en las concentraciones de iones, cruciales para la función neuronal.

El citoplasma de una neurona es el coloide encerrado por la membrana celular. Contiene un área coloidal llamada citosol, compuesta por un 85% de agua y varias moléculas orgánicas e inorgánicas como proteínas, lípidos, carbohidratos, ácidos nucleicos y minerales. El citoplasma neuronal alberga organelos como el núcleo, las mitocondrias, el aparato de Golgi y el retículo endoplásmico.

Las neuronas pueden clasificarse en diferentes tipos según su estructura y función. Las neuronas unipolares tienen un solo proceso que emerge del cuerpo celular, se encuentran en la retina. Las neuronas pseudounipolares tienen un cuerpo celular con un solo proceso que se divide en dos ramas, una va hacia una estructura periférica y la otra entra en el sistema nervioso central. Las neuronas bipolares tienen un cuerpo celular con una dendrita y un axón, se encuentran en la retina del ojo y en los ganglios del oído. Las neuronas multipolares tienen múltiples dendritas y un solo axón, predominan en el cerebro y la médula espinal.

Las neuronas cumplen diferentes funciones en el cuerpo. Las neuronas sensoriales o aferentes están conectadas a receptores especializados que detectan estímulos internos y externos, transmitiendo esta información al sistema nervioso central. Las neuronas motoras o eferentes transmiten órdenes desde el sistema nervioso central a órganos efectores como músculos o glándulas, causando contracciones o secreciones. Las neuronas interneuronas están completamente dentro del sistema nervioso central, conectando las neuronas sensoriales y motoras, procesando la información.

Las neuronas liberan diferentes neurotransmisores, clasificados como colinérgicos (acetilcolina), adrenérgicos (norepinefrina), dopaminérgicos (dopamina), serotoninérgicos (serotonina) y GABAérgicos (ácido gamma-aminobutírico). Estos neurotransmisores desempeñan roles cruciales en la comunicación neural y la modulación de varios procesos fisiológicos.

Las células gliales, también conocidas como neuroglia, brindan apoyo a las neuronas en el sistema nervioso. Regulan las concentraciones de iones, eliminan neurotransmisores, guían el desarrollo neuronal, forman la barrera hematoencefálica, participan en la nutrición neuronal y ayudan en la reparación del sistema nervioso. Las células gliales superan en número a las neuronas y vienen en varios tipos como astrocitos, oligodendrocitos, microglía, células ependimarias, células de Schwann y células satélite.

Hay diferentes tipos de células gliales en el sistema nervioso. Los astrocitos, los más grandes y abundantes, tienen formas parecidas a estrellas con extensiones llamadas pies terminales que envuelven los capilares, regulando el flujo sanguíneo. Los oligodendrocitos, microglía y células ependimarias se encuentran en el sistema nervioso central, mientras que las células de Schwann y las células satélite están en el sistema nervioso periférico. Estas células gliales desempeñan roles esenciales en el soporte y mantenimiento del sistema nervioso.

Los astrocitos en el sistema nervioso central desempeñan roles cruciales en mantener la barrera hematoencefálica, regular las concentraciones de iones en el líquido tisular y facilitar la transferencia de sustancias. También ayudan a controlar las concentraciones de iones alrededor de los axones, promover la transmisión del impulso nervioso, liberar factores de crecimiento nervioso para la regeneración neural y formar cicatrices densas después de una lesión. Se han identificado dos tipos de astrocitos: tipo 1, principalmente en la materia gris con extensiones altamente ramificadas, y tipo 2, asociados con las fibras nerviosas en la materia blanca con extensiones más delgadas, largas y menos ramificadas.

Los oligodendrocitos en el sistema nervioso central proporcionan soporte neuronal e aislamiento a través de la mielinización, aumentando significativamente la velocidad de conducción nerviosa. Cada oligodendrocito puede formar hasta 50 segmentos de mielina en el mismo axón, mejorando la eficiencia de la comunicación neuronal.

Las células microgliales, las células gliales más pequeñas en el sistema nervioso central, forman parte del sistema inmunológico. Exhiben formas ramificadas cuando están inactivas y formas ameboides cuando están activas. En un cerebro y médula espinal saludables, están inmunológicamente inactivas pero se convierten en células inmunes efectoras en respuesta al daño tisular, mostrando propiedades fagocíticas y migrando hacia lesiones. Las microglías activadas interactúan con los astrocitos para combatir infecciones rápidamente con un daño mínimo a las células cerebrales sanas.

Las células microgliales desempeñan roles esenciales en la eliminación de desechos celulares a través de la fagocitosis, reparando el daño tisular, defendiéndose contra virus, microorganismos y tumores, y presentando antígenos para combatir invasores. También colaboran con los astrocitos para proteger el sistema nervioso y minimizar el daño a las células sanas del cerebro durante infecciones o lesiones.

Las células ependimarias recubren los ventrículos del cerebro y el canal central de la médula espinal, contribuyendo a la producción y circulación del líquido cefalorraquídeo. Juegan un papel vital en proporcionar una barrera protectora y facilitar el intercambio de nutrientes y desechos en el sistema nervioso central.

Las células ependimarias que recubren los ventrículos cerebrales y el canal central de la médula espinal se caracterizan por una capa única de células cúbicas o columnares con microvellosidades y cilios. Estas células se pueden categorizar en tres grupos: los tanicitos que recubren los ventrículos cerebrales y el canal central, que están en contacto con el líquido cefalorraquídeo, facilitando su circulación. La presencia de microvellosidades en las superficies de las células ependimarias sugiere una función absorbente, potencialmente transportando sustancias químicas desde el líquido cefalorraquídeo a las neuronas neurosecretoras hipotalámicas y los vasos sanguíneos, influyendo en la producción hormonal en el lóbulo anterior de la hipófisis.

Las estructuras del plexo coroideo, responsables de la producción y secreción del líquido cefalorraquídeo, están cubiertas por células ependimarias. Las células de Schwann en el sistema nervioso periférico forman la vaina de mielina alrededor de los axones, equivalente a los oligodendrocitos en el sistema nervioso central. Cada célula de Schwann se envuelve alrededor de un segmento de un axón, formando la vaina de mielina, ayudando en la conducción saltatoria. Las células de Schwann también juegan un papel en guiar la regeneración de axones después de una lesión.

Las células satélite, también conocidas como cápsulas, son células cúbicas que rodean los cuerpos celulares neuronales en los ganglios simpáticos. Proporcionan soporte físico, protección y nutrición a las neuronas en los ganglios craneales, espinales y autonómicos en el sistema nervioso periférico.