Astrocitos con Fluorescencia
Estas células tan bonitas que parecen un cielo estrellado son los astrocitos, pequeñas unidades vivas que seguramente serán desconocidas para la mayor parte de vosotros, pero si os digo que son primas hermanas de las Neuronas… ¿A que estas os suenan más?
Como iba diciendo, los astrocitos son unas células muy especiales, pues sin ellas las neuronas no podrían realizar su importante función y nuestro Sistema nervioso (SN), simplemente, no existiría.
Por extraño que parezca, las neuronas no son las únicas, ni las más numerosas células del SN, de hecho, por cada neurona existen unas 10 células gliales (familia a la que pertenecen los astrocitos).
Este señor tan guapo es Virchow
Fueron observadas por primera vez en 1859 por Virchow (tal vez a alguno os suene este nombre, pues él fue quien describió la teoría celular con su famoso “Omnis cellula e cellula”, es decir, toda célula proviene de otra ya existente)
Ramón y Cajal
Sin embargo Virchow, al describirlas, se equivocó en algo y es que él creía que la glia solo cumplía una funcion de sostén, evitando que las neuronas “floten” en nuestro cerebro. Así permanecerían hasta que nuestro gran premio nobel, Santiago Ramón y Cajal, en 1891, las diferenció de las neuronas e identificó claramente como una parte importante del tejido nervioso reconociéndose a los astrocitos una función activa en la fisiología neuronal.
En la actualidad, después de más de un siglo de investigación se sabe que desempeñan una importante función en varios aspectos del desarrollo, metabolismo y patología del sistema nervioso ya que son esenciales en el soporte, la supervivencia y la diferenciación de las neuronas, la génesis de las sinapsis, la homeostasis cerebral, el intercambio de sustancias y la degradación de células degeneradas por fagocitosis y cicatrización en caso de procesos patológicos. ¡Ahí es nada!
Astrocito
Son las verdaderas estrellas de nuestro cerebro, pues su forma recuerda a uno de estos astros por la gran cantidad de prolongaciones llamadas pies que salen del soma (o cuerpo) hacia células vecinas (ya sean neuronas, otros astrositos, células gliales incluso otras estructuras como vasos sanguíneos).
Podemos diferenciar a los astrocitos de otras celulas de la glia gracias a que su núcleo es mucho más claro y a que su citoplasma contiene numerosos filamentos intermedios y unos saquitos que llamamos gránulos que contienen una sustancia que se llama glucógeno.
Pero lo que verdaderamente nos indica que son astrocitos es que esos filamentos intermedios que os comentaba están compuestos por GFAP (proteína gliofibrilar ácida), que sólo se encuentran en estas células. Es como su carné de identidad.
Existen dos tipos de astrocitos. A unos los llamaremos astrocitos protoplasmáticos (que poseen pocas prolongaciones, la mayoría hacia la sustancia gris del cerebro) y los otros son los astrocitos fibrosos (en los que podemos ver una gran cantidad de fibrillas en sus prolongaciones. Los podemos encontrar en la sustancia blanca. Tienen prolongaciones más largas y menos ramificadas que los astrocitos protoplasmáticos).
Y entonces me podéis decir: “Si si, todo esto es muy interesante, pero aun no has dicho por qué a Ramón y Cajal le parecían unas células tan fascinantes…”
Veréis, en los últimos años han cobrado especial interés, ya que hay muchos estudios que defienden que cuando existe una destrucción de neuronas, los astrocitos liberan un factor de crecimiento nervioso que facilita la regeneración de nuevas conexiones entre las neuronas que quedan intactas.
Pero no sólo esto, también son formadores de fibras, por lo que ante un daño cerebral, producen las cicatrices gliales, es decir, rellenan el espacio que ha sufrido el daño.
Además actúan como elementos de sostén formando una estructura tridimensional que en la superficie cerebral acaba conformando lo que se denomina la membrana glial limitante (la frontera entre el organismo y el sistema nervioso central, junto con su lámina basal asociada, lo que vendría siendo una barrera frente a las sustancias que recorren nuestro organismo y que podrían ser tóxicas para las neuronas).
Se encargan, en definitiva, de aspectos básicos para el mantenimiento de la función neuronal, entrelazándose alrededor de la propia neurona para formar una red de sostén, actuando así como una barrera filtradora entre la sangre y la neurona. ¿Os parece poco? ¿No os resulta fascinante?
Espera que sigo…
Una de las funciones más importantes es, entonces, la de formar lo que se denomina Barrera hematoencefálica gracias a que algunas de estas prolongaciones astrocitarias están en contacto con un capilar sanguineo formando podocitos constituyendo esta especie de aduana de sustancias que contiene regiones especializadas de alta conductancia que controlan el paso de nutrientes, oxígeno, vitaminas y hormonas hacia el tejido nervioso.
Barrera Hematoencefálica
Así que como podéis ver, los astrocitos están directamente asociados tanto a las neuronas como al resto del organismo, siendo capaces de participar en funciones tan importantes como el mantenimiento del medio interno (la situación del interior de nuestro organismo), equilibrio iónico (especialmente el potasio, que se desprende al estimular las neuronas), la absorción del CO2 que liberan las neuronas en el desarrollo de su propia función (lo que permite mantener nuestro pH en 7’3, cosa que es imprescindible para que nuestro cerebro funcione correctamente) además de absorber las sustancias transmisoras de las cuales la más importante es el GABA (uno de los neurotransmisores más importantes).
Nota: Los neurotransmisores son moléculas que permiten que las neuronas se comuniquen entre si, además de con otras células del SN. Son moléculas pequeñas, es como el Twitter de nuestro SN. 
Y todo esto… ¿Cómo lo consigue?¿Cómo funciona un astrocito?
Veras, los astrocitos pueden tanto responder a una señal entrante de neurotransmisores como liberarlos ellos mismos, esto es posible gracias a que en su membrana hay un gran número de receptores de distintos que se pueden activar y,generar un aumento de calcio intracelular, lo que hace que puedan responder a distintos neurotransmisores (glutamato, GABA, acetilcolina, noradrenalina, óxido nítrico…) liberados por las neurona.
Comunicación glial
Esta señal de calcio puede propagarse en el interior celular o bien propagarse en otros astrocitos a modo de onda de calcio activando todos los astrocitos a su paso.
Molécula de IP3
La transmisión de señales eléctricas en los astrocitos se da gracias a una molécula, el IP3, que activa los canales de calcio de las organelas celulares, liberándolo en el citoplasma. Por otro lado, los iones de calcio así liberados estimulan la producción de más IP3 y el efecto es una onda eléctrica que se propaga a astrocitos vecinos.
A nivel extracelular, la liberación de otra molecula, el ATP (que no es otra cosa sino energía, como un chispazo), y la activación de receptores de los astrocitos vecinos son los que intervienen en la comunicación.
Molécula de ATP
En resúmen, los neurotransmisores liberados por las terminales sinápticas pueden activar los receptores que tienen los astrocitos en su membrana, desencadenándose una señal de calcio, la cual puede dar como respuesta celular, entre otras, una liberación de gliotransmisores.
La última parte es un poco más técnica, pero no sabía cómo podía explicaría mejor, en cualquier caso, si os quedan dudas me podéis preguntar lo que queráis. ¡No seáis tímidos!
Por si se os ha hecho corto, aquí tenéis una lista de todas las funciones que se sabe que realizan los astrocitos para que las neuronas se puedan dedicar plenamente a su trabajo:
- Limpian “desechos” del cerebro.
- Transportan nutrientes hacia las neuronas.
- Mantienen el pH del sistema nervioso central y el equilibrio iónico extracelular.
- Sostienen en su lugar a las neuronas.
- Digieren partes de las neuronas muertas.
- Regulan el contenido del espacio extracelular.
- Unen las neuronas a los capilares sanguíneos.
- Mantienen una concentración equilibrada entre el medio extracelular y el intracelular previniendo el ingreso de determinadas sustancias posiblemente nocivas.
- Participan en los procesos de regeneración de lesiones en el Sistema Nervioso, aumentando su tamaño y enviando sus proyecciones para rellenar la zona dañada.
- Forman, junto con las celulas endoteliales, la barrera hematoencefálica.
- Están implicados en la regulación de la función vascular, acoplándola a la actividad nerviosa.
- También están relacionados con los procesos de neurogénesis en el sistema nervioso central, actuando como precursores neurales.
Así que ya sabéis, la próxima vez que os acordéis de vuestras neuronas recordad que no estás solas, y que si funcionan es gracias a esas pequeñas estrellas que tenéis junto a ellas, los astrocitos.
Referencias
http://ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21382544 (activación de astrocitos)
http://ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21349156 (barrera hematoencefálica)
http://ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21051628 (función astrocitaria)
http://ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21372559 (papel de los astrocitos en el control del metabolismo)
Fuente: