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Enfermedades desmielinizantes: las grandes desconocidas del cerebro

Las enfermedades desmelinizantes se producen por defectos en la formación o mantenimiento de la vaina de mielina

Se sabe que las neuronas son fundamentales para la función cerebral; sin embargo, ¿Qué se sabe sobre las células de la glia y su relación en patologías como las enfermedades desmielinizantes?

Células de la glia y oligodendrocitos

Figura 1: Detalle de la morfología de un oligodendrocito. La imagen fue obtenida por microcroscopio confocal vertical de una inmunoflorescencia realizada por Jaime Mulero Franco.

Estos tipos celulares proporcionan soporte, nutrición y protección a las neuronas para que puedan llevar a cabo su función. Existen células gliales asociadas al sistema nervioso central (cerebro y médula espinal) y otras, al sistema nervioso periférico (nervios que irradian de la medula espinal). De entre las células gliales, destacan:

  • Microglía: desempeñan la función de defensa del sistema nervioso central.
  • Astrocitos: se encargan de mantener el pH del medio y dan soporte y nutrición a las neuronas en el sistema nervioso central.
  • Ependimocitos: su función principal es la de generar el líquido cefalorraquídeo, el cual, protege y amortigua al cerebro y a la medula espinal de impactos.
  • Oligodendroglia: forma una estructura clave en la transmisión del impulso nervioso, denominada, vaina de mielina. Éstas, se dividen en células de Schwann que operan en el sistema nervioso periférico y oligodendrocitos en el sistema nervioso central. Ambas presentan la misma función principal de formar mielina alrededor del axón de las neuronas.

Este artículo se va a centrar en el sistema nervioso central y por lo tanto en los oligodendrocitos. Éstos, se caracterizan por tener una morfología compleja con numerosas ramificaciones que les ayudan a contactar con las neuronas, enrollándolas y formando la vaina de mielina. Esta estructura, a su vez, se caracteriza porque es capaz de actuar como aislante en las neuronas para que se produzca el impulso nervioso en las zonas desprovistas de ésta. Todo ello, permite una correcta y rápida transmisión de información entre neuronas que conlleva la realización de funciones tales como el movimiento muscular, la consolidación de la memoria, la evocación de emociones o el lenguaje.

Cuando se produce algún defecto en la formación de la vaina de mielina o en su mantenimiento se generan las enfermedades desmielinizantes. Este tipo de afección se caracteriza porque las neuronas no son capaces de presentar una transmisión de la información óptima, pudiendo provocar defectos en todas las funciones mencionadas anteriormente.

Formación de los oligodendrocitos

Como ocurre de manera recurrente en biología, al ser una estructura tan beneficiosa, tiene una regulación molecular muy precisa, y por lo tanto, cualquier mínimo defecto en ella puede desembocar en una patología. En el caso de la vaina de mielina, hay una regulación muy elevada en la producción de sus células productoras, los oligodendrocitos. Estos se forman a partir de una célula precursora que aumenta su complejidad morfológica incrementando tanto el número de ramificaciones como la longitud de los mismos, en lo que se denomina el proceso de diferenciación.

Todo ello, permite el correcto enrrollamiento del oligodendrocito en la neurona generando la vaina de mielina. Por ello, cualquier tipo de problema en la diferenciación de oligodendrocitos o en la estructura de la vaina de mielina, produce la pérdida de mielina, la pérdida de la transmisión de información entre neuronas y, por lo tanto, una enfermedad desmielinizante. Este tipo de patologías y sus causas son muy variadas, pero en este artículo se va a realizar una clasificación simple entre aquellas que afectan a la formación de oligodendrocitos y las que afectan a la estructura de la vaina de mielina por causas ajenas.

Figura 2: Proceso de diferenciación de oligodendrocitos. Estos aumentan el número y la longitud de las ramificaciones para poder enrollar de manera correcta a la neurona formando la vaina de mielina. Imagen obtenida de https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4061877/

Enfermedades desmielinizantes

Enfermedades desmielinizantes y defectos en los oligodendrocitos

Figura 3: Detalle de la morfología incorrecta de un oligodendrocito. Si hay problemas en su crecimiento, no llega a contactar con la neurona generando enfermedades desmielinizantes. La imagen fue obtenida por Jaime Mulero Franco

Las enfermedades raras de depósito lisosomal como la enfermedad de Krabbe afectan a la formación de oligodendrocitos. Se caracteriza porque los oligodendrocitos presentan defectos intrínsecos, como la acumulación de lípidos o la deficiencia de galactoceramidasa (esencial para formar vaina de mielina). Así también, defectos extrínsecos como la pérdida de comunicación entre los oligodendrocitos y las neuronas, hacen que estas células no sean capaces de incrementar sus ramificaciones de tal forma que no llegan a contactar de manera correcta con la neurona. Por lo tanto, la estructura, la cantidad de mielina y la transmisión del impulso nervioso son incorrectas.

En estos casos, los tratamientos propuestos son aquellos que impulsan el proceso de diferenciación de oligodendrocitos. El fármaco que se encuentra en ensayo con modelos animales y humanos es la vitamina D3, que se ha visto que es capaz de aumentar la ramificación de los oligodendrocitos y, por tanto, la esperanza de vida, sin ser tóxico para el ser humano.

Enfermedades desmielinizantes y defectos en la mielina

La patología desmielinizante por excelencia es la esclerosis múltiple. En esta patología el defecto se encuentra en el sistema inmune (linfocitos y macrófagos), el cual »ataca» a la mielina produciendo la pérdida de esta en distintas zonas del cerebro, lo que provoca la pérdida de funciones motoras y cognitivas. Los tratamientos en esta patología son altamente variados y se ha conseguido el control aunque no la cura de la enfermedad.

Figura 4: El sistema inmune (linfocitos y macrófagos) »atacan» a la vaina de mielina generando zonas desprovista de ésta y problemas motores y cognitivos. Imagen obtenida de https://www.dreamstime.com/stock-illustration-autoimmune-disease-mechanisms-neuronal-damage-multipl-multiple-sclerosis-immune-cells-attack-myelin-sheath-image50047194 .

Los tratamientos propuestos son aquellos que inactivan el sistema inmune como el interferón gamma o el rituximab. Sin embargo, también se ha visto que estos pacientes tienen deficiencia de vitamina D3 que produce defectos en la diferenciación de los oligodendrocitos, con lo que se suele tratar a los pacientes con este fármaco como suplemento junto al inactivador del sistema inmune.

Conclusión

Las neuronas son fundamentales para el funcionamiento cerebral. Sin embargo, tal y como se ha mostrado en este artículo, para su óptima actividad es esencial la estrecha relación con las células de la glia. De hecho, como se ha descrito, defectos intrínsecos y/o extrínsecos en los oligodendrocitos pueden generar enfermedades desmielinizantes, que conllevan problemas motores, cognitivos e incluso pueden provocar la muerte de los pacientes que presentan estas patologías.

El cerebro y, en general, el sistema nervioso no es una estructura compuesta únicamente por un cúmulo de neuronas. Es tan sorprendente la alta interconexión y comunicación con todas las células de la glia que es incluso dificil de imaginarlo. Por ello, lo que pretende este artículo es dar a conocer esta compleja estructura y su alta interacción para intentar entender mejor como funciona y los problemas que generan sus desregulaciones.

Es necesario ampliar el enfoque de la investigación e intentar buscar una serie de dianas terapeúticas en otros tipos celulares. De esta forma, existen más oportunidades de volver a regular esta compleja interconexión para revertir los defectos en ciertas patologías.

Bibliografía

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Jaime Mulero Franco

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