El papel de la glía en la enfermedad neurológica

Desde que apareció la creencia de que la células glíales sólo existen para dar soporte estructural a las neuronas, cada vez se descubre con mayor frecuencia que estos elementos microscópicos están muy implicados en el correcto funcionamiento del sistema nervioso. Entre las funciones habituales de las llevadas a cabo por la glía encontramos la defensa contra daños e invasores, la nutrición de las neuronas o mejora del impulso eléctrico, lo que significa que son mucho más que un simple apoyo en el desarrollo de las neuronas tal y como se pensaba en el pasado.

Desde el creciente estudio sobre la glía, también se busca ver cómo estas células (que representan la mayor parte de los componentes del cerebro) están implicadas en las enfermedades y trastornos de raíz neurológica, algo que hasta el momento sólo se hacía en la investigación de los diferentes tipos de neuronas.

Es importante llegar a comprender hasta qué punto la neuroglía interviene en estos procesos, ya que este puede ser uno de los camino hacia el hallazgo de curas en el futuro.

Repaso rápido: ¿qué es la glía?

En el Sistema Nervioso Central (SNC) encontramos tres clases principales de células gliales: los oligodendrocitos, encargados de colocar la vaina de mielina a las neuronas; la microglía, cuya función es la protección del cerebro; y los astrocitos, que presentan una multitud de funciones para ayudar a las neuronas.

A diferencia del SNC, en el Sistema Nervioso Periférico (SNP) sólo se encuentra un tipo principal de neuroglía, las células de Schwann, que se subdividen a su vez en tres. Principalmente, se encargan de generar la capa de mielina en los axones de las neuronas.

Para saber más sobre este tema, puedes consultar este artículo: "Células gliales: mucho más que el pegamento de las neuronas"

Enfermedades y trastornos asociados a la glía

En la actualidad, cada vez hay más evidencias de que la neuroglía tiene su papel en las enfermedades que afectan al SNC, tanto para bien como para mal. Aquí presento una pequeña lista de ellas, abarcando diferentes tipos de enfermedades, donde comento la implicación (que hoy en día se conoce) de las células gliales en ellas. Es probable que en el futuro se descubran muchos más detalles.

1. Parálisis temporal y permanente

Una parálisis se sufre cuando se pierde la conexión entre un seguido de neuronas, porque su “ruta de comunicación” ha quedado rota. En principio, la glía puede liberar unas sustancias conocidas como neurotróficos que favorecen el crecimiento neuronal. Tal y como ocurre en el SNP, esto permite recuperar la movilidad con el tiempo. Pero no es así en el SNC, sufriendo una parálisis permanente.

Para demostrar que la glía está implicada en la no recuperación, ya que es lo único en lo que se diferencia esta alteración neurológica cuando ocurre en SNP o en el SNC, Albert J. Aguayo, realizó en los 80 un experimento en el que ratas con la médula espinal dañada (es decir, con parálisis), recibían un trasplante del tejido del nervio ciático hacia el área afectada. El resultado es que en dos meses las ratas volvían a moverse con total naturalidad.

En posteriores investigaciones, se ha encontrado que hay una suma de factores que no permite la recuperación total de la conexión. Uno de ello es la propia mielina que producen los oligodendrocitos, que al formar la vaina, impide el crecimiento a la neurona. El objetivo de este proceso se desconoce por el momento. Otro factor es el exceso de daño que genera la microglía, ya que las sustancias que libera para defender el sistema también es dañino para las neuronas.

2. Enfermedad de Creutzfeldt-Jakob

Esta enfermedad neurodegenerativa es provocada por la infección de un prión, que es una proteína anormal que ha ganado autonomía. Otro nombre que recibe es el de encefalopatía espongiforme, ya que el cerebro de los afectados termina repleto de agujeros, dando la sensación de una esponja. Una de sus variantes provocó una alerta sanitaria en los noventa, la conocida como mal de las vacas locas.

Transmitido si se ingiere, el prión tiene la capacidad de traspasar la selectiva barrera hematoencefálica y alojarse en el cerebro. En el SNC, infecta tanto a las neuronas como a los astrocitos y la microglía, replicándose y matando a las células y creando más y más priones.

No me he olvidado de los oligodendrocitos, y es que parece que este tipo de glía resiste a la infección por parte de los priones, pero no soporta los daños oxidativos que aparecen como parte de la lucha que lleva a cabo la microglía en un intento de defender las neuronas. En 2005, se informó que la proteína en estado normal que genera el prión se encuentra en la mielina del SNC, aunque se desconoc qué función tiene en ella.

3. Esclerosis Lateral Amiotrófica (ELA)

El ELA es una enfermedad degenerativa que afecta a las motoneuronas, que poco a poco van perdiendo funcionalidad, ocasionando pérdida de movilidad hasta llegar a la parálisis.

La causa es una mutación en el gen que codifica la enzima SuperÓxido Dismutasa 1 (SOD1), que lleva una función fundamental para la supervivencia de las células, que es la eliminación de radicales libres del oxígeno. El peligro de los radicales es que desequilibran la carga en el citoplasma, lo que lleva al final a malfunciones celulares y a la muerte.

En un experimento con ratones con una variante mutada del gen SOD1, se vio cómo desarrollan la enfermedad ELA. Si se prevenía la mutación en las motoneuronas, los ratones permanecían sanos. La sorpresa apareció con el grupo control, donde sólo las motoneuronas mostraban la mutación. La teoría indica que en estos ratones morirían las motoneuronas y generarían la enfermedad. Pero no ocurrió esto, y para sorpresa de todos, los ratones estaban aparentemente sanos. La conclusión es que las células cercanas a las motoneuronas (la glía) tenían algún mecanismo asociado a la SOD1 que previene la neurodegeneración.

En concreto, los salvavidas de las neuronas fueron los astrocitos. Si motoneuronas sanas cultivadas en placa se unían con astrocitos deficientes en SOD1, estás morían. La conclusión extraída es que los astrocitos mutados liberan alguna clase de sustancia tóxica para las motoneuronas, explicando por qué sólo mueren este tipo de neuronas en el desarrollo de la enfermedad. Eso sí, el agente tóxico aún sigue siendo un misterio y objeto de investigación.

4. Dolor crónico

El dolor crónico es un trastorno en el que permanentemente se mantiene activas las células del dolor, sin haber ningún daño que provoque su estimulación. Se desarrolla dolor crónico cuando ha habido un cambio en el circuito del dolor del SNC tras una lesión o enfermedad.

Linda Watkins, una investigadora del dolor de la Universidad de Colorado, sospechaba que la microglía puede estar implicada en el dolor crónico por ser capaz de liberar citoquinas, sustancia que es secretada en una respuesta inflamatoria y que activa el dolor.

Para comprobar si estaba en lo cierto, realizó un test con ratas con dolor crónico causado por daños en la espina dorsal. A estas le administró minociclina, que tiene como objetivo la microglía, impidiendo su activación y ,como consecuencia no liberan citoquinas. El resultado no se hizo esperar, y las ratas dejan de sufrir dolores.

El mismo grupo de estudio encontró el mecanismo por el cual la microglía reconoce cuando un área está dañada. Las neuronas que sufren daños liberan una sustancia conocida como fractalquina, que la microglía reconoce y defiende secretando citoquinas. El problema del dolor crónico es que por algún motivo, la microglía no para de liberar citoquinas, estimulando constantemente la producción de la sensación de dolor, a pesar de que ya no hay daños.

5. Alzheimer

El Alzheimer es un enfermedad que destruye las neuronas y su comunicación, generando una pérdida de memoria. Una marca de esta enfermedad sobre la anatomía del cerebro es la aparición de las placas seniles en distintas regiones del cerebro. Estas placas son un agregado de un proteína denominada beta-amiloide, el cual es tóxico para las neuronas.

Quien genera esta acumulación tóxica es los astrocitos. Este tipo de glía tiene la capacidad de generar el péptido beta-amiloide, ya que puede procesar su precursor, la Proteína Precursora Amiloide (PPA). El motivo de que ocurra esto todavía no se tiene claro.

Otra marca es que alrededor de las placas se observa gran cantidad de microglía, que en un intento de defender el tejido, se agrupa para luchar frente a la acumulación de la beta-amiloide y libera sustancias tóxicas (como citoquinas, quimioquinas o oxígeno reactivo), que en vez de ayudar, promueven a la muerte de las neuronas, ya que es tóxica para ellas. Además, no tienen efecto sobre la placa senil.