Células de Schwann perisinápticas

La sinaptogénesis es la formación de una sinapsis y, en este caso, la unión neuromuscular es de interés. En esta sección, el enfoque está en el desarrollo de la unión neuromuscular a partir del crecimiento de los axones durante el desarrollo. ^{[ 1 ]} Como se mencionó en la sección de desarrollo, los precursores de las células de Schwann acompañan a los axones en crecimiento a medida que alcanzan sus músculos asociados. Ahora se sabe que estos precursores de PSC no son esenciales para el crecimiento axonal, pero cuando están presentes guían los conos de crecimiento y ayudan con el mantenimiento de las uniones neuromusculares después de que se forman. ^{[ 1 ] [ 2 ] [ 4 ]} Después de que se forma la interfaz nervio-músculo inicial, hay un crecimiento notable en el número de PSC en cada unión neuromuscular recién desarrollada. Sin embargo, si hay una falta de PSC (por ejemplo, en un modelo ablacionado) una vez que se forma la unión neuromuscular, hay una falta de crecimiento axonal posterior o incluso se puede observar una retracción de los axones. Esto se observa en un estudio sobre uniones neuromusculares de ranas 8 y 12 días después de la ablación, donde se registró una tasa de retracción del 44 % al duodécimo día sin células madre pluripotentes (CMP). ^{[ 2 ]} Esta retracción demuestra que las CMP no son esenciales para el crecimiento de los axones, pero sí lo son para el mantenimiento a largo plazo de las uniones neuromusculares.

Se han desarrollado cultivos que simulan las funciones de las células madre pluripotentes (CMP) mediante diversos factores derivados de células in vitro. Estos cultivos se utilizan para comprender la base molecular por la cual las CMP promueven la sinaptogénesis. A partir de estos cultivos, se ha descubierto que el TGF-β1 (factor de crecimiento transformante β1) es esencial para el desarrollo de sinapsis in vitro. ^{[ 5 ]} Este TGF-β1 parece detener el crecimiento nervioso para promover la formación de sinapsis nervio-músculo; sin embargo, se desconoce su función in vivo. ^{[ 5 ]}

Se sabe que las PSC son esenciales para el mantenimiento de las NMJ durante el desarrollo, ^{[ 2 ]} pero también lo son para las NMJ maduras. En modelos de ablación en ranas, se observa una diferencia en las propiedades de las NMJ que surge aproximadamente siete días después de la eliminación selectiva de las PSC. Estos cambios incluyen anomalías tanto estructurales como funcionales. En los modelos de ablación, se tomaron muestras a intervalos regulares después de la eliminación de las PSC. Inmediatamente después de la ablación (a las 5 horas), no se observaron diferencias notables en la estructura o funcionalidad sináptica. Los potenciales de la placa motora terminal no se alteraron en los modelos preablados y ablacionados a las 5 horas, lo que demuestra que las PSC no son esenciales para el mantenimiento a corto plazo de la NMJ. ^{[ 1 ]} Aproximadamente el 13% de las NMJ ablacionadas se retrajeron parcial o totalmente una semana después de la ablación y hubo una disminución del 50% en la frecuencia del potencial de la placa terminal, lo que significa que las NMJ se activaban aproximadamente a la mitad de la frecuencia. ^{[ 1 ]} Este mismo modelo de ablación no se puede realizar en mamíferos, ya que el anticuerpo mAB sA12 utilizado en el modelo de rana no elimina las PSC de mamíferos. Las PSC de mamíferos, cuando se tratan con anticuerpos contra gangliósidos en el síndrome de Miller-Fisher, no muestran cambios en las propiedades de la unión neuromuscular (NMJ) a corto plazo, pero no se han recopilado datos a largo plazo. Se puede inferir que las PSC desempeñan un papel importante en el mantenimiento a largo plazo de la NMJ de la rana, pero se desconoce si los mismos efectos se dan en las NMJ de mamíferos. ^{[ 1 ]}

Existen dos mecanismos propuestos mediante los cuales las PSC pueden interactuar con la transmisión en la unión neuromuscular (NMJ). Un mecanismo consiste en detectar y diferenciar las transmisiones sinápticas, o, en cierto modo, "escuchar" la transmisión de la NMJ. El otro consiste en alterar y participar en la transmisión en la NMJ, o "intervenir" en el mensaje ya existente.

Las células madre pluripotentes (CMP) desempeñan un papel importante en la sinaptogénesis durante el desarrollo, así como en la regeneración de los axones nerviosos tras una lesión. Si se produce una lesión nerviosa, las CMP forman puentes que conectan las uniones neuromusculares (UNM) adyacentes. El axón en recuperación crece a lo largo de un andamiaje de lámina basal remanente de las células de Schwann dañadas y alcanza la CMP proximal (UNM más cercana). Los puentes de CMP conectan las UNM adyacentes y permiten el crecimiento axonal de una UNM a la otra. Este puente representa una distancia menor para el crecimiento axonal que la ruta original. Una vez que el axón ha inervado ambas uniones, continúa creciendo en dirección retrógrada (hacia el sitio de la lesión) para inervar otras UNM afectadas. Las CMP desempeñan un papel fundamental en la creación de andamiajes de crecimiento entre las UNM lesionadas. Estos puentes de CMP se observan in vivo tras una lesión mediada por el complemento en un modelo murino, lo que demuestra que esta función de las CMP está presente en las UNM de los mamíferos. ^{[ 9 ]} También se ha observado que los terminales de la placa motora terminal son inestables sin receptores M ₂ ACh y que el crecimiento de las fibras musculares no está controlado en ausencia de receptores M ₅ ACh. ^{[ 10 ]} Esto demuestra que en la regeneración de la unión neuromuscular, los receptores ACh presentes en las PSC modulan y controlan el crecimiento.