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El misterio de la reparación del cerebro: ¿cómo las cicatrices gliales ayudan o dificultan la curación del sistema nervioso central?
La formación de cicatrices gliales (cicatrización glial) es un proceso celular reactivo que implica la proliferación de astrocitos que ocurre después de una lesión en el sistema nervioso central. Al igual que las cicatrices en otros órganos y tejidos, las cicatrices gliales son el mecanismo del cuerpo para protegerse e iniciar el proceso de curación. En el contexto de las enfermedades neurodegenerativas, se ha demostrado que la formación de cicatrices gliales tiene efectos tanto beneficiosos como perjudiciales. En particular, muchas moléculas que inhiben el desarrollo neurológico son secretadas por las células dentro de las cicatrices y estas moléculas pueden impedir la recuperación fisiológica y funcional completa del sistema nervioso central después de una lesión o enfermedad.
La función principal de la cicatriz glial es restaurar la integridad física y química del sistema nervioso central.
Componentes de la cicatriz glial
Astrocitos reactivos
Los astrocitos reactivos son los principales componentes celulares de las cicatrices gliales. Después de una lesión, los astrocitos experimentan cambios morfológicos, extienden sus procesos y aumentan la síntesis de proteína ácida fibrilar glial (GFAP). GFAP es una proteína de filamento intermedio importante que permite a los astrocitos comenzar a sintetizar más estructuras de soporte del citoesqueleto y extender los pseudópodos. En última instancia, los astrocitos forman una densa red de extensiones de membrana celular que llenan los huecos creados por las células nerviosas moribundas o en declive (lo que se denomina astrogliosis).
Microglia
La microglia es el segundo tipo de célula más importante dentro de la cicatriz glial. Son células del sistema nervioso similares a los macrófagos del sistema inmune. La microglía se activa rápidamente cerca de la lesión y secreta una variedad de citocinas, lípidos activos, factores de coagulación, intermediarios reactivos de oxígeno y factores de crecimiento nervioso.
Células endoteliales y fibroblastos
Múltiples moléculas bioactivas secretadas por la microglía estimulan y reclutan células endoteliales y fibroblastos, que ayudan a estimular la angiogénesis y la secreción de colágeno en el área lesionada.
Las cicatrices gliales impiden la regeneración nerviosa e inhiben el crecimiento de las neuronas.
Efectos beneficiosos de la cicatriz glial
La función última de la cicatriz glial es restaurar la integridad física y química del sistema nervioso central. Esto se logra creando una barrera en el área lesionada que sella el límite entre el tejido neural y no neural y permite la regeneración de una barrera selectiva para prevenir la propagación de más infecciones microbianas y daño celular.
Efectos nocivos de la cicatriz glial
Sin embargo, las cicatrices gliales también impiden que las neuronas se regeneren. Después de una lesión en el sistema nervioso central, los axones comienzan a brotar e intentan cruzar el sitio de la lesión para reparar el área dañada, pero las cicatrices gliales impiden la extensión de estos axones por medios físicos y químicos.
Principales moléculas que inducen cicatrices
Factor de crecimiento transformante-β
Dos subclases de la familia del factor de crecimiento transformante β que son importantes para las neuronas son TGFβ-1 y TGFβ-2, que estimulan directamente la actividad de los astrocitos, las células endoteliales y los macrófagos.
Interleucina
La interleucina-1 es una proteína producida por los fagocitos mononucleares que ayuda a iniciar una respuesta inflamatoria en los astrocitos, lo que conduce a la astrogliosis reactiva y a la formación de cicatrices gliales.
Técnicas para inhibir la formación de cicatrices gliales
Olomosina
La olomoucina es un derivado de purina que inhibe la función de las quinasas dependientes de ciclina, reduciendo así la formación de cicatrices gliales.Inhibición de la fosfodiesterasa 4
La inhibición de la fosfodiesterasa 4 aumenta los niveles de AMP cíclico en las neuronas, lo que se ha demostrado que promueve el crecimiento axonal.
