Articulo de referencia

célula glial radial

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Las células gliales radiales ( CGR ), o células progenitoras gliales radiales ( CGR ), son células progenitoras con forma bipolar que son responsables de producir todas las neuronas en la corteza cerebral . Las CGR también producen ciertos linajes de glía , incluidos astrocitos y oligodendrocitos . [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] Sus cuerpos celulares ( somas ) residen en la zona ventricular embrionaria , que se encuentra junto al sistema ventricular en desarrollo .

Durante el desarrollo, las neuronas recién nacidas utilizan la glía radial como andamios , viajando a lo largo de las fibras gliales radiales para alcanzar sus destinos finales. [ 3 ] [ 5 ] [ 6 ] A pesar de los diversos destinos posibles de la población de glía radial, se ha demostrado mediante análisis clonal que la mayoría de la glía radial tiene destinos restringidos, unipotentes o multipotentes . La glía radial se puede encontrar durante la fase neurogénica en todos los vertebrados (estudiados hasta la fecha). [ 7 ]

El término "glia radial" se refiere a las características morfológicas de estas células que se observaron por primera vez: a saber, sus prolongaciones radiales y su similitud con los astrocitos , otro miembro de la familia de células gliales. [ 8 ]

Estructura

Müller glia

Las células gliales de Müller son células gliales radiales presentes tanto en la retina en desarrollo como en la adulta . Al igual que en la corteza , las células gliales de Müller poseen largas prolongaciones que abarcan todo el ancho de la retina, desde la capa basal hasta la capa apical. Sin embargo, a diferencia de las células gliales radiales corticales, las células gliales de Müller no aparecen en la retina hasta después de que se hayan producido las primeras rondas de neurogénesis . Algunos estudios sugieren que las células gliales de Müller pueden desdiferenciarse en progenitores neuronales de fácil división en respuesta a una lesión. [ 9 ]

Slcla3 en la glía de Bergmann

Las características que realmente distinguen a las células gliales de Müller de las células gliales radiales en otras áreas del cerebro son sus propiedades ópticas. La mayor parte de la retina dispersa la luz , lo que sugiere que las células gliales de Müller actúan como la principal fibra responsable de la transmisión de la luz a los fotorreceptores en la parte posterior de la retina. Entre las propiedades que ayudan a las células gliales de Müller a lograr esta función se incluyen un número limitado de mitocondrias (que dispersan mucho la luz), así como una disposición especializada de filamentos proteicos internos. [ 9 ]

Las células gliales de Müller son el tipo predominante de macroglía en la retina, por lo que asumen muchas de las funciones de soporte que los astrocitos y oligodendrocitos suelen desempeñar en el resto del sistema nervioso central . [ 9 ]

Glía de Bergmann

Micrografía que muestra gliosis de Bergmann . Tinción de H&E .

Las células gliales de Bergmann (también conocidas como células epiteliales radiales , células epiteliales de Golgi o astrocitos radiales ) son astrocitos unipolares derivados de la glía radial que están íntimamente asociados con las células de Purkinje en el cerebelo . [ 10 ] Dado que las células gliales de Bergmann parecen persistir en el cerebelo y desempeñan muchas de las funciones características de los astrocitos, también se las ha llamado "astrocitos especializados". [ 9 ] Las células gliales de Bergmann tienen múltiples procesos radiales que se extienden a través de la capa molecular de la corteza cerebelosa y terminan en la superficie pial como un pie terminal bulboso. [ 11 ] Las células gliales de Bergmann ayudan con la migración de las células granulares , guiando a las pequeñas neuronas desde la capa granular externa hasta la capa granular interna a lo largo de sus extensos procesos radiales. [ 12 ] [ 13 ] Además de su función en el desarrollo temprano del cerebelo, las células gliales de Bergmann también son necesarias para la poda sináptica . [ 14 ] Tras la muerte de las células de Purkinje inducida por una lesión del SNC, las células gliales de Bergmann experimentan extensos cambios proliferativos para reemplazar el tejido perdido o dañado en un proceso conocido como gliosis . [ 15 ] [ 16 ]

Desarrollo

Las células gliales radiales se originan a partir de la transformación de células neuroepiteliales que forman la placa neural durante la neurogénesis en el desarrollo embrionario temprano . [ 8 ] [ 9 ] [ 17 ] Este proceso está mediado por la regulación negativa de la expresión de proteínas relacionadas con el epitelio (como las uniones estrechas ) y una regulación positiva de características específicas de la glía, como los gránulos de glucógeno , el transportador de glutamato-aspartato de astrocitos (GLAST), el filamento intermedio vimentina y, en algunos casos, incluidos los humanos, la proteína ácida fibrilar glial (GFAP). [ 7 ]

Tras esta transición, las células gliales radiales conservan muchas de las características originales de las células neuroepiteliales, entre ellas: su polaridad apicobasal , su posición a lo largo de los ventrículos laterales de la corteza en desarrollo y la migración fásica de sus núcleos en función de su ubicación en el ciclo celular (denominada "migración nuclear intercinética"). [ 9 ] [ 18 ] [ 19 ]

Función

Progenitores

Etapas del desarrollo neuronal en la corteza cerebral fetal a partir de células gliales radiales.
Interacciones entre interneuronas y células gliales radiales en la corteza cerebral en desarrollo.

Radial glia are now recognized as key progenitor cells in the developing nervous system. During the late stages of neurogenesis, radial glial cells divide asymmetrically in the ventricular zone, generating a new radial glial cell, as well as a postmitotic neuron or an intermediate progenitor (IPC) daughter cell. Intermediate progenitor cells then divide symmetrically in the subventricular zone to generate neurons.[18] Local environmental cues such as Notch and fibroblast growth factor (FGF) signaling, developmental period, and differing abilities of radial glia to respond to environmental cues have all been shown to influence the type of radial glia and radial glia-derived daughter cells that will be produced. FGF and Notch signaling regulate the proliferation of radial glia and the rate of neurogenesis, which affects the surface area expansion of the cerebral cortex and its ability to form surface convolutions known as gyri (see gyrification).[9][20][21] Radial glial cells show high levels of calcium transient activity, which is transmitted between RGCs in the ventricular zone and along the radial fibers bidirectionally to/from the cortical plate.[22][23] The calcium activity is thought to promote RGC proliferation and could be involved in radial communication before synapses are present in the brain. Additionally, recent evidence suggests that cues from the external sensory environment can also influence the proliferation and neural differentiation of radial glia.[9][24]

At the conclusion of cortical development, most radial glia lose their attachment to the ventricles, and migrate towards the surface of the cortex, where, in mammals, most will become astrocytes during the process of gliogenesis.[18]

While it has been suggested that radial glia most likely give rise to oligodendrocytes, through the generation of oligodendrocyte progenitor cells (OPCs), and OPCs can be generated from radial glial cells in vitro, more evidence is yet needed to conclude whether this process also occurs in the developing brain.[18][25]

Recientemente, también se han descubierto células gliales radiales que generan exclusivamente neuronas corticales de las capas superiores. [ 8 ] Dado que las capas corticales superiores se han expandido enormemente en la evolución reciente y están asociadas con el procesamiento de información y el pensamiento de alto nivel, se ha implicado a las células gliales radiales como mediadoras importantes de la evolución cerebral. [ 26 ]

Patrón de migración

La función mejor caracterizada y la primera ampliamente aceptada de la glía radial es su papel como andamios para la migración neuronal en las cortezas cerebral y cerebelosa . Este papel se puede visualizar fácilmente mediante el microscopio electrónico o la microscopía de lapso de tiempo de alta resolución , a través de la cual se puede observar cómo las neuronas se envuelven firmemente alrededor de la glía radial mientras ascienden por la corteza. [ 8 ] Evidencia adicional sugiere que muchas neuronas pueden moverse entre fibras de glía radial vecinas durante la migración. [ 9 ]

Si bien la migración neuronal excitatoria es mayoritariamente radial , se ha demostrado que las neuronas GABAérgicas inhibitorias experimentan una migración tangencial . Las neuronas que migran tangencialmente también parecen iniciar contacto con fibras gliales radiales en la corteza en desarrollo de los hurones, lo que implica a las células gliales radiales en ambas formas de migración. [ 9 ]

Como las células gliales radiales parecen diferenciarse tardíamente en el desarrollo de la médula espinal, cerca del inicio de la gliogénesis, no está claro si participan en la neurogénesis o la migración de la médula espinal. [ 8 ]

Compartimentalización

Las células gliales radiales también han sido implicadas en la formación de límites entre diferentes tractos axonales y áreas de sustancia blanca del cerebro. [ 8 ] [ 27 ]

Importancia clínica

Dado que las células gliales radiales son las principales progenitoras neuronales y gliales del cerebro, además de ser cruciales para la correcta migración neuronal, los defectos en su función pueden tener efectos profundos en el desarrollo del sistema nervioso.

Las mutaciones en Lis1 o Nde1, proteínas esenciales para la diferenciación y estabilización de la glía radial, causan las enfermedades del neurodesarrollo asociadas lisencefalia y microlisencefalia (que literalmente se traducen como "cerebro liso"). Los pacientes con estas enfermedades se caracterizan por la ausencia de pliegues corticales ( surcos y circunvoluciones ) y una reducción del volumen cerebral. Los casos extremos de lisencefalia causan la muerte pocos meses después del nacimiento, mientras que los pacientes con formas más leves pueden experimentar discapacidad intelectual, dificultad para mantener el equilibrio, déficits motores y del habla, y epilepsia . [ 8 ]

Recientemente se ha relacionado la muerte de células progenitoras neuronales con el virus Zika , transmitido por mosquitos . [ 28 ] La evidencia epidemiológica indica que la infección del embrión durante los dos primeros trimestres del embarazo puede causar defectos congénitos fetales y microcefalia , [ 29 ] posiblemente debido a la muerte de células progenitoras. Además, las mutaciones en genes asociados a la microcefalia que codifican proteínas como WDR62 pueden provocar una disminución de la glía radial durante el desarrollo cerebral, lo que finalmente conduce a un cerebro de menor tamaño y discapacidades mentales. [ 30 ]

Historia

Camillo Golgi , utilizando su técnica de tinción con plata (más tarde denominada método de Golgi ), describió por primera vez en 1885 células orientadas radialmente que se extienden desde el canal central hasta la superficie externa de la médula espinal embrionaria del pollo. [ 31 ]

Utilizando el método de Golgi, Giuseppe Magini estudió la corteza cerebral fetal de mamíferos en 1888, confirmando la presencia de células radiales alargadas en la corteza (descritas también por Kölliker poco antes) y observando "diversas varicosidades o hinchazones" en las fibras radiales. Intrigado, Magini también observó que el tamaño y el número de estas varicosidades aumentaban posteriormente en el desarrollo y estaban ausentes en el sistema nervioso adulto. Basándose en estos hallazgos, Magini planteó la hipótesis de que estas varicosidades podrían ser neuronas en desarrollo. Mediante una combinación de las técnicas de tinción de Golgi y hematoxilina , Magini logró identificar estas varicosidades como células, algunas de las cuales estaban estrechamente asociadas a las fibras radiales. [ 31 ]

Otros trabajos iniciales que fueron importantes para dilucidar la identidad y función de la glía radial fueron completados por Ramón y Cajal , quien sugirió por primera vez que las células radiales eran un tipo de glía debido a sus similitudes con los astrocitos; [ 8 ] y Wilhelm His , quien también propuso la idea de que los axones en crecimiento pueden usar células radiales para la orientación y guía durante el desarrollo. [ 31 ]

A pesar del interés inicial en la glía radial, se obtuvo poca información adicional sobre estas células hasta que el microscopio electrónico y la inmunohistoquímica estuvieron disponibles unos 60 años después. [ 31 ]

Véase también

Referencias

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