Célula glial satélite

Las células gliales satélite, antes llamadas anficitos, 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. Tanto las células gliales satélite (CGS) 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. Se ha descubierto que las CGS desempeñan una variedad de funciones, incluido el control sobre el microambiente de los ganglios simpáticos. Se cree que tienen un papel similar al de los astrocitos en el sistema nervioso central (SNC). 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. Muchos de estos receptores y otros canales iónicos se han implicado recientemente en problemas de salud, incluido el dolor crónico y el herpes simple. Hay mucho más por aprender sobre estas células y se están realizando investigaciones sobre otras propiedades y funciones de las CGS.

Las células gliales satélite son un tipo de glía que se encuentra en el sistema nervioso periférico, específicamente en los ganglios sensoriales, simpáticos y parasimpáticos. Forman las delgadas capas 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 el núcleo único, 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. La vaina puede ser incluso más gruesa si se colocan varias células madre escleróticas una sobre otra, cada una de las cuales mide 0,1 micrómetros (3,9×10⁻⁶ pulgadas).

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 células gliales satélite es delgada y no muy densa, y está asociada con moléculas de adhesión, receptores para neurotransmisores y otras moléculas, y canales iónicos, específicamente canales iónicos de potasio. Dentro de las células gliales satélite individuales, hay retículo endoplasmático rugoso y retículo endoplasmático liso, pero este último es mucho menos abundante. La mayoría de las veces, el aparato de Golgi y los centriolos en una célula glial satélite se encuentran en una región muy cercana al núcleo de la célula. Por otro lado, las mitocondrias se encuentran en todo el citoplasma junto con los orgánulos involucrados en la autofagia y otras formas de degradación catabólica, como los lisosomas, los gránulos de lipofuscina y los peroxisomas. Tanto los microtúbulos como los filamentos intermedios se pueden ver en todo el citoplasma, y la mayoría de las veces se encuentran paralelos a la vaina de las células gliales satélite. Estos filamentos se encuentran en mayores concentraciones en el cono axónico y en la porción inicial de un axón en un SGC de los ganglios simpáticos. En algunos SGC 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. El cilio, sin embargo, 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.

Las células gliales satélites de los ganglios sensoriales son células laminares que envuelven a las neuronas sensoriales. Una envoltura de múltiples células gliales satélite rodea por completo cada neurona sensorial. La cantidad de células gliales satélite que componen la envoltura aumenta proporcionalmente al volumen de la neurona que rodea. Además, el volumen de la propia envoltura aumenta proporcionalmente al volumen y la superficie de los somas de la neurona. La distancia del espacio extracelular entre la envoltura y la membrana plasmática neuronal mide 20 nanómetros (7,9×10⁻⁷ pulgadas), lo que permite que la neurona y su envoltura de células gliales satélite formen una única unidad anatómica y funcional. 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 células germinales sensoriales, pero en algunos casos esta falta. 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.

En los ganglios simpáticos, las células gliales satélite son uno de los tres tipos principales de células; los otros dos son las neuronas ganglionares simpáticas y las células pequeñas intensamente fluorescentes (SIF). Las células SIF de los ganglios simpáticos se dividen en grupos, cada uno de los cuales está rodeado por una vaina SGC. 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. 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. 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.

Muchas personas comparan las células madre de la sangre (CGS) con los astrocitos del sistema nervioso central (SNC) porque comparten ciertas propiedades anatómicas y fisiológicas, como la presencia de transportadores de neurotransmisores y la expresión de la glutamina sintetasa. Sin embargo, existen factores distintivos que colocan a las CGS en su propia categoría distinta de células gliales. Las CGS 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 CGS 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 CGS. Además, existen uniones en hendidura entre las CGS en las vainas de las neuronas adyacentes, así como entre las CGS en la misma vaina (uniones en hendidura reflexivas). Estas uniones en hendidura se han identificado mediante el uso de microscopía electrónica y marcadores trazadores de peso, como el amarillo Lucifer o la neurobiotina. El grado en que las células madre de la sangre se acoplan a las células madre de otra vaina o a las células madre de la misma vaina depende del pH del entorno celular.

A partir de estudios realizados 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. Para diferenciar entre las células gliales satélite y otras células gliales, los investigadores han utilizado marcadores para identificar qué proteínas se encuentran en diferentes células. Aunque las células gliales satélite expresan la proteína ácida fibrilar glial (GFAP) y diferentes proteínas S-100, el marcador más útil disponible en la actualidad para la identificación de las células gliales satélite es la glutamina sintetasa (GS). Los niveles de GS son relativamente bajos en reposo, pero aumentan considerablemente si la neurona sufre daño axonal. Además, las células gliales satélite también poseen mecanismos para liberar citocinas, trifosfato de adenosina (ATP) y otros mensajeros químicos.

Actualmente se están realizando investigaciones para determinar el papel fisiológico de las células gliales satélite. Las teorías actuales sugieren que las células gliales satélite tienen un papel importante en el control del microambiente de los ganglios simpáticos. Esto se basa en la observación de que las células gliales satélite envuelven casi por completo la neurona y pueden regular la difusión de moléculas a través de la membrana celular. 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 células gliales satélite pueden regular el espacio extracelular de neuronas individuales. Algunos especulan que las células gliales satélite en los ganglios autónomos tienen un papel similar al de la barrera hematoencefálica como barrera funcional para moléculas grandes.

El papel de las CGS como reguladoras del microambiente neuronal se caracteriza además por sus propiedades eléctricas, que son muy similares a las de los astrocitos. Los astrocitos tienen un papel bien estudiado y definido en el control del microambiente dentro del cerebro, por lo que los investigadores están investigando cualquier papel homólogo de las CGS dentro de los ganglios simpáticos. Un modo establecido de control del microambiente en los ganglios sensoriales es la captación de sustancias por transportadores especializados que llevan neurotransmisores a las células cuando se combinan con Na+ y Cl−. Se han encontrado transportadores de glutamato y ácido gamma-aminobutírico (GABA) en las CGS. 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 CGS. 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.

A diferencia de las neuronas adyacentes, las células madre de la médula espinal 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. Las terminales axónicas, así como otras partes de la neurona, llevan receptores para sustancias como la acetilcolina (ACh), el GABA, el glutamato, el ATP, la noradrenalina, la sustancia P y la capsaicina, que afectan directamente la fisiología de estas células. Las investigaciones actuales están revelando que las células madre de la médula espinal también pueden responder a algunos de los mismos estímulos químicos que las neuronas. La investigación está en curso y el papel de las células madre de la médula espinal en los mecanismos de reparación de lesiones aún no se comprende por completo.

Las células gliales, incluidas las células madre gliales, han sido reconocidas desde hace mucho tiempo por su papel en la 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.

Las CGS tienen la capacidad de liberar citocinas y otras moléculas bioactivas que transmiten el dolor a nivel neuronal. Las neurotrofinas y el factor de necrosis tumoral α (TNFα) son otros factores celulares que actúan para sensibilizar a las neuronas al dolor. Las CGS están presentes en el SNP en menor cantidad 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. De hecho, al igual que los astrocitos, las CGS tienen la capacidad de detectar y regular la actividad neuronal vecina. En primer lugar, después de un período de lesión de las células nerviosas, se sabe que las CGS 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 un daño nervioso, lo que tiene un efecto en la percepción del dolor, probablemente por varias razones. Normalmente, las uniones en hendidura entre las células madre se utilizan para redistribuir los iones de potasio entre las células adyacentes. Sin embargo, en el acoplamiento de las células madre, 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.

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 homomultímeros P2X3 y heteromultímeros 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 en 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.

Los receptores P2Y también se encuentran en neuronas y células gliales. Su función es menos clara que la de los receptores P2X, pero se ha observado que tienen varias funciones contradictorias. 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 contradictorias se están investigando más a fondo para que puedan servir como objetivos potenciales para el desarrollo de una variedad de fármacos terapéuticos.

Las CGS también expresan un tipo específico de canal, el canal Kir4.1, que funciona para mantener la concentración de K+ extracelular deseada baja para 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.

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. 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 en la enfermedad. Se ha propuesto que las CGS actúan para crear paredes que impidan la propagación del virus de las neuronas infectadas a las no infectadas. Si esta pared de protección se derrumbara, la infección podría extenderse más. Esta propiedad se puede explicar 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 una función 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.

La mayor parte de la información disponible sobre el tema de las células madre embrionarias proviene de investigaciones que se centraron en las neuronas sensoriales que rodean las células madre embrionarias, más que en las células madre embrionarias en sí mismas. En el futuro, los investigadores planean dedicar más tiempo y atención a las células madre embrionarias, que tienen muchas funciones de apoyo y protección esenciales para la vida. Es probable que se exploren y caractericen definitivamente los receptores de neurotransmisores y hormonas en las células madre embrionarias in situ, más que en cultivos. También se explorarán los cambios en los receptores causados por diversas mutaciones y enfermedades para determinar el efecto de estas condiciones. Además, los mecanismos detrás de la comunicación neuronal-células madre embrionarias no están esencialmente identificados, aunque es probable que los diversos receptores que tienen tanto las neuronas como las células madre embrionarias se utilicen para la señalización química, tal vez con P2Y. También se deben observar el Ca2+ y el NO y sus efectos para comprender mejor las interacciones entre los dos tipos de células. Por último, la posibilidad de una influencia de las CGS en la transmisión sináptica dentro de los ganglios autónomos ofrece otra dirección para futuras investigaciones.

Lista de los distintos tipos de células del cuerpo humano adulto