viernes, 30 de octubre de 2009

Comunicación neuronal sin sinapsis.


Como es sabido las comunicaciones entre neuronas se producen en un pequeño espacio entre ellas llamado sinapsis. Esto sigue siendo cierto, pero un equipo de investigadores de la Universidad de Szeged (Hungría) liderado por Gábor Tamás informa en Nature de la existencia de neuronas que, en vez de concentrar la emisión de neurotransmisores en la sinapsis, los segregan en el espacio intercelular.

El equipo de investigadores realizó el descubrimiento examinando un tipo de célula cerebral llamado neurogliaforme, una internurona muy abundante en la corteza cerebral. Estudios anteriores han demostrado que las células neurogliaformes pueden inhibir la activación de otras neuronas mediante la segregación de un neurotransmisor llamado GABA (ácido gamma-aminobutírico), que habitualmente se encuentra en las sinapsis. Otros estudios sugieren que el GABA se puede difundir también hacia el espacio intercelular, donde lleva mensajes a neuronas no conectadas por sinapsis. Para tener una concentración suficiente de GABA intercelular se especuló con la idea de que muchas neuronas tendrían que emitirlo a la vez. Los investigadores querían comprobar esta idea.

Tamás et ál. usaron microscopía óptica y electrónica para examinar el tejido cerebral de ratas y humanos, para encontrar que las células neurogliaformes tienen axones con muchísimas ramificaciones [en la imagen, en rojo]. Estos axones “peludos” tienen una enorme densidad de sitios en los que puede emitirse GABA al espacio intercelular. Habitualmente la emisión de neurotransmisores tiene lugar en las sinapsis, pero el equipo pudo comprobar que sólo 11 de cada 50 sitios examinados en las neurogliaformes corresponden a una sinapsis. Experimentos adicionales confirmaron que una sola neurogliaforme, cuando es estimulada, libera suficiente GABA como para inhibir la actividad de las neuronas cercanas no conectadas por sinapsis.

Los investigadores también demuestran que las células neurogliaformes contienen receptores que pueden detectar incluso niveles muy bajos de GABA, lo que sugeriría que pueden comunicarse entre sí además de con otros tipos de células. Estos mismos receptores también son sensibles a los neuroesteroides, moléculas sintetizadas en el cerebro y ligadas con la ansiedad y la depresión. Las concentraciones de estas moléculas pueden fluctuar con el ciclo menstrual, durante el embarazo o durante períodos de estrés, por lo que los autores afirman que las fluctuaciones en las concentraciones de neuroesteroides podrían afectar a la actividad de estas células neurogliaformes.

¿Supondrá este hallazgo un cambio en nuestro enfoque para explicar cómo funciona el cerebro, basado hasta ahora en la comunicación sináptica?

Referencia:

Oláh, S., Füle, M., Komlósi, G., Varga, C., Báldi, R., Barzó, P., & Tamás, G. (2009). Regulation of cortical microcircuits by unitary GABA-mediated volume transmission Nature, 461 (7268), 1278-1281 DOI: 10.1038/nature08503

7 comentarios:

Arturo Goicoechea dijo...

Como siempre la Biología es más compleja de lo que suponemos. El esquema simplón de la sinapsis de una vesícula sináptica que libera una bolita que encaja en el receptor cóncavo es una ofensa a la evolución.

Sigo disfrutando con este blog. Gracias y saludos

César dijo...

Muchas gracias a ti, Arturo.

Efectivamente, cuanto más conocemos menos simplista y más interconectada parece la realidad biológica. Digo menos simplista, que no simple, la economía de recursos es algo que me llama poderosamente la atención.

Un cordial saludo.

irakolvenik dijo...

Había leído ya algo sobre este tipo de neuronas. Existen determianadas sustancias en el cerebro que no se liberan a una sinapsis concreta, sino a un espacio más inespecífico que abarca un mayor número de neuronas e incluye espacio intercelular. Estas sustancias se conocen como neuromoduladores, en contraposición a los neurotransmisores que se encuentran concentrados en las sinapsis. Lo que no sabía es que el GABA podía actuar como neuromodulador además de como neurotransmisor.

Un saludo!

César dijo...

Gracias por el comentario, irakolvenik.

No te confundas: los neuromoduladores no están "en contraposición" a los neurotransmisores. De hecho los neuromoduladores "son" neurotransmisores; la diferencia está en cómo y dónde se secretan: no son reabsorbidos por la neurona presináptica y se quedan en el líquido cefalorraquídeo. Aparte de GABA, la serotonina o la acetilcolina también actúan como neuromoduladores.

Un cordial saludo.

Anónimo dijo...

Estimado Cesar tus aportes son muy buenos. Te felicito por tu contribución que hace el mundo menos egoísta.
Héctor

César dijo...

Muchas gracias, Héctor, muy amable.

Pablo dijo...

Perdón por comentar más de un año después, pero acabo de leer este post.

La duda que me surge y que no sé cómo habrán solucionado los autores del trabajo es esta:

Los astrocitos, que son unas células del SN encargadas de dar suporto estructural, alimento, recubrir el soma y las dendritas de las neuronas, también se encargan de recoger todos los neurotransmisores que no llegan a la zona postsináptica.

Y concretamente, toman todo GABA, lo transforman en glutamina y lo devuelven a la neurona donde se convierte en precursora de más GABA.

Es decir, que lo que sabíamos hasta ahora es que ningún neurotransmisor puede quedar suelto en el espacio interneuronal porque los astrocitos se encargan de eliminarlo.

¿Cómo se casan este conocimiento ya asentado con este nuevo descubrimiento?