Las neuronas son las células principales del tejido nervioso y las unidades anatómicas y funcionales del sistema. En las neuronas, la irritabilidad o capacidad de responder a estímulos, que es una propiedad universal en los seres vivos, alcanza su máximo desarrollo. La “información” que circula por el sistema nervioso lo hace a través de las neuronas. La información, también llamada “impulso nervioso” es de naturaleza eléctrica.
Las propiedades de las neuronas que les posibilitan cumplir su función son:
- Excitabilidad: generan un impulso nervioso ante un estímulo.
- Conducción: propagan el impulso nervioso a lo largo de su membrana.
- Transmisión: se comunican con otras neuronas o células efectoras, en las cuales desencadenan un nuevo impulso. La comunicación de una neurona con otra o con un efector se denomina sinapsis.
Muchas veces el impulso nervioso se ha comparado con una corriente eléctrica. Así como la corriente eléctrica que viaja por los cables de un sistema eléctrico tiene siempre la misma naturaleza, el impulso nervioso que provoca un movimiento muscular es de la misma naturaleza que el que nos permite oír. La diferencia no está en el impulso, está en las conexiones.
El impulso nervioso no es exactamente una corriente eléctrica; ya aclararemos de qué se trata. Las conexiones del sistema nervioso son también más complejas que las de un sistema de cables eléctricos; sin embargo, la analogía es válida como una primera aproximación.
Estructura de la neurona
Las neuronas tienen diferentes formas y tamaños. No obstante, en todas las neuronas se pueden distinguir las mismas zonas, adaptadas a funciones específicas.
Una neurona presenta un cuerpo neuronal y procesos o prolongaciones de dos tipos: dendritas y axón.
Las dendritas se extienden desde el cuerpo neuronal y se ramifican extensamente. Son, generalmente (aunque no siempre), la zona por donde una neurona recibe la información. En la superficie de las dendritas hay unas excrecencias llamadas espinas, donde se realizan los contactos sinápticos. El número y el tamaño de las espinas cambian, tanto durante el desarrollo embrionario como a lo largo de la vida; estos cambios están relacionados con la actividad de las neuronas y son la “huella” morfológica de cambios funcionales.
El cuerpo neuronal, también llamado soma o pericarion, contiene el núcleo. En el cuerpo neuronal se encuentran importantes cantidades de un material, la sustancia de Nissl, que corresponde a los ribosomas y al REG. También el aparato de Golgi se halla bien desarrollado. El pericarion concentra casi toda la actividad biosintética de la neurona y de esta actividad depende asimismo la mantención de las prolongaciones, cuya extensión supera ampliamente la del cuerpo celular.
El cono axónico es la región del soma de donde se origina el axón. El axón es una prolongación única, cuyo extremo o telodendrón se divide en ramas terminales, los botones sinápticos. En los botones sinápticos se acumulan las vesículas sinápticas, que almacenan los neurotransmisores. Éstos son señales químicas que participan en la comunicación intercelular o sinapsis. Cuando una neurona es excitada, el impulso nervioso se propaga hasta el axón y desde allí se liberan los neurotransmisores.
Tanto en la construcción como en el mantenimiento de su estructura, el citoesqueleto de las neuronas cumple un papel fundamental. Cuando las neuronas se originan, durante el desarrollo embrionario, migran hacia sus localizaciones definitivas valiéndose de los filamentos de actina. Una vez allí, comienzan a crecer sus axones y dendritas. Cada una de estas prolongaciones se extiende a partir de un cono de crecimiento que avanza gracias a las estructuras que forma la actina en su interior. El resto de la dendrita o el axón va detrás del cono de crecimiento. Los conos de crecimiento son guiados por señales químicas de la matriz extracelular o moléculas secretadas por otras células, que los atraen o repelen, determinando así la dirección del crecimiento. Los microtúbulos se organizan en el cono de crecimiento, reforzando la decisión direccional tomada por las estructuras ricas en actina en el frente de avance.
En los axones, los microtúbulos se disponen todos en la misma dirección (con sus extremos más hacia el telodendrón) formando haces que se van superponiendo y determinan una verdadera pista de transporte a lo largo del axón.
Sobre los microtúbulos, las proteínas motoras transportan vesículas sinápticas, mitocondrias y otras proteínas empacadas en vesículas, desde el cuerpo a la terminal axónica. Este tipo de transporte se denomina anterógrado. La quinesina es la proteína motora que se asocia a los microtúbulos en el transporte anterógrado.
Las dendritas se extienden desde el cuerpo neuronal y se ramifican extensamente. Son, generalmente (aunque no siempre), la zona por donde una neurona recibe la información. En la superficie de las dendritas hay unas excrecencias llamadas espinas, donde se realizan los contactos sinápticos. El número y el tamaño de las espinas cambian, tanto durante el desarrollo embrionario como a lo largo de la vida; estos cambios están relacionados con la actividad de las neuronas y son la “huella” morfológica de cambios funcionales.
El cuerpo neuronal, también llamado soma o pericarion, contiene el núcleo. En el cuerpo neuronal se encuentran importantes cantidades de un material, la sustancia de Nissl, que corresponde a los ribosomas y al REG. También el aparato de Golgi se halla bien desarrollado. El pericarion concentra casi toda la actividad biosintética de la neurona y de esta actividad depende asimismo la mantención de las prolongaciones, cuya extensión supera ampliamente la del cuerpo celular.
El cono axónico es la región del soma de donde se origina el axón. El axón es una prolongación única, cuyo extremo o telodendrón se divide en ramas terminales, los botones sinápticos. En los botones sinápticos se acumulan las vesículas sinápticas, que almacenan los neurotransmisores. Éstos son señales químicas que participan en la comunicación intercelular o sinapsis. Cuando una neurona es excitada, el impulso nervioso se propaga hasta el axón y desde allí se liberan los neurotransmisores.
Tanto en la construcción como en el mantenimiento de su estructura, el citoesqueleto de las neuronas cumple un papel fundamental. Cuando las neuronas se originan, durante el desarrollo embrionario, migran hacia sus localizaciones definitivas valiéndose de los filamentos de actina. Una vez allí, comienzan a crecer sus axones y dendritas. Cada una de estas prolongaciones se extiende a partir de un cono de crecimiento que avanza gracias a las estructuras que forma la actina en su interior. El resto de la dendrita o el axón va detrás del cono de crecimiento. Los conos de crecimiento son guiados por señales químicas de la matriz extracelular o moléculas secretadas por otras células, que los atraen o repelen, determinando así la dirección del crecimiento. Los microtúbulos se organizan en el cono de crecimiento, reforzando la decisión direccional tomada por las estructuras ricas en actina en el frente de avance.
En los axones, los microtúbulos se disponen todos en la misma dirección (con sus extremos más hacia el telodendrón) formando haces que se van superponiendo y determinan una verdadera pista de transporte a lo largo del axón.
Sobre los microtúbulos, las proteínas motoras transportan vesículas sinápticas, mitocondrias y otras proteínas empacadas en vesículas, desde el cuerpo a la terminal axónica. Este tipo de transporte se denomina anterógrado. La quinesina es la proteína motora que se asocia a los microtúbulos en el transporte anterógrado.
También hay un transporte retrógrado, desde las terminales al soma, en el cual interviene la proteína motora dineína. De esta forma retornan al cuerpo celular algunas vesículas sinápticas para su reciclaje y ciertos materiales endocitados en el extremo del axón.
En las dendritas, los microtúbulos se ubican en paralelo, pero con sus polaridades mezcladas.
Las proteínas motoras asociadas a MT, quinesina y dineína, ejecutan movimientos como "pasos" sobre los MT, transportando vesículas y otras organelas, con gasto de energía. Los receptores son moléculas que median la unión de la organela a la proteína motora. La quinesina se desplaza hacia el extremo más y la dineína hacia el extremo menos del MT.
Los otros componentes del citoesqueleto también contribuyen a la arquitectura y la función de las neuronas. Los filamentos de actina y sus proteínas motoras se encuentran por debajo de la membrana plasmática. Los neurofilamentos (filamentos intermedios propios del tejido nervioso) son el soporte estructural más importante de los axones.
Las neuronas son células metabólicamente muy activas. En el adulto, en condiciones normales, utilizan exclusivamente la glucosa como combustible y son muy sensibles a la hipoglucemia (descenso de la glucosa sanguínea), pues carecen de depósitos y dependen del suministro de glucosa a través de la sangre. Pese a representar tan solo el 2,5 % del peso corporal, consumen el 60% del total de glucosa y el 20% del total del oxígeno utilizados en condiciones de reposo. De allí que un bloqueo vascular, aun de pocos minutos, puede causar un daño irreversible en el cerebro.
Después del período embrionario, las neuronas ya no se dividen, permaneciendo en período Go de la interfase. La división celular haría que se perdiesen la información almacenada y los nuevos contactos funcionales que las neuronas desarrollan a lo largo de la vida.
Aunque experimentos recientes muestran que si hay una regeneración de células nuevas en ciertas zonas
Desde el punto de vista morfológico, las neuronas se clasifican en:
• Unipolares: el axón y la única dendrita nacen del mismo polo celular.
• Bipolares: el axón y la dendrita nacen de polos opuestos del cuerpo celular.
• Multipolares: poseen un cuerpo estrellado, con numerosas dendritas.
Desde el punto de vista funcional, las neuronas son:
• Sensitivas,
• Motoras, o
• De asociación: también llamadas interneuronas, conectan a las neuronas sensitivas con las motoras.
Aunque experimentos recientes muestran que si hay una regeneración de células nuevas en ciertas zonas
Desde el punto de vista morfológico, las neuronas se clasifican en:
• Unipolares: el axón y la única dendrita nacen del mismo polo celular.
• Bipolares: el axón y la dendrita nacen de polos opuestos del cuerpo celular.
• Multipolares: poseen un cuerpo estrellado, con numerosas dendritas.
Desde el punto de vista funcional, las neuronas son:
• Sensitivas,
• Motoras, o
• De asociación: también llamadas interneuronas, conectan a las neuronas sensitivas con las motoras.
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