Descubriendo cómo las células inmunitarias nutren las conexiones cerebrales
En esta imagen del cerebro de un ratón, se ven células inmunitarias conocidas como microglía (blancas) interactuando con otras células cerebrales llamadas células candelabro (rojas) y neuronas piramidales (azules). Esta interacción ayuda a las neuronas piramidales a desarrollar las conexiones correctas durante el desarrollo. Credit: Nicholas Gallo/Van Aelst lab/CSHL, 2022
La microglía, las células inmunitarias del cerebro, son conocidas por consumir elementos no deseados, como gérmenes y desechos, al igual que lo hacen sus contrapartes en el resto del cuerpo. En la primera infancia, ciertas microglías eliminan conexiones innecesarias, o sinapsis, para dar forma al circuito organizado del cerebro adulto. Ahora, la profesora del Laboratorio Cold Spring Harbor (CSHL), Linda Van Aelst, descubrió que en ratones, la microglía también ayuda a las neuronas a desarrollar sinapsis críticas para el funcionamiento cognitivo.
«Se sabe que la mayoría de las células inmunitarias atacan y los pequeños lo llaman basura», dice Van Aelst. «Pero lo que vimos es lo contrario. Durante un momento de desarrollo particular, en condiciones fisiológicas normales, no comieron ninguna de las sinapsis que vimos, pero ayudaron a que se formaran las sinapsis. Eso fue una sorpresa bastante agradable».
Fue la obsesión de Van Aelst con un tipo raro de neurona inhibitoria llamada célula de araña lo que despertó su interés en la microglía. Las células de araña reciben su nombre por la forma de ramificación adornada de sus fibras nerviosas. Estas estructuras hacen contacto directo con la sección de una neurona objetivo que desencadena su disparo: el segmento inicial axonal (AIS). Esta sinapsis única otorga a las células candelabro un control poderoso sobre la señalización de cientos de neuronas vecinas a la vez.
«Estas sinapsis son fundamentales para que las células candelabro silencien las neuronas excitatorias. Demasiada excitación puede contribuir a trastornos como la epilepsia, esquizofrenia y autismo», explica Van Aelst. Se preguntó qué otros tipos de células regulan la formación de tales sinapsis.
Una ilustración de cómo una célula de microglía (gris) se envuelve alrededor de una neurona piramidal (PyN verde y azul) y terminaciones sinápticas de células de araña (ChC, rojo) para ayudar las sinapsis crecen en el segmento inicial del axón (AIS, azul). Crédito: Nicholas Gallo/Laboratorio Van Aelst
Junto con los estudiantes graduados Nicholas Gallo y el asistente de investigación Artan Berisha, Van Aelst estudió cómo la microglía interactúa con las células de araña. Descubrieron que la microglía envuelve sus procesos similares a brazos alrededor de las estructuras formadoras de sinapsis de una célula de araña y su neurona objetivo, lo que aumenta la formación adecuada de sinapsis. Estos abrazos especiales eran más comunes en cachorros y ratones jóvenes que en adultos.
«Y eso fue realmente genial», dice ella. «Esta es la primera vez que se ha implicado a la microglía en estas sinapsis únicas como una función promotora del crecimiento».
Luego, el equipo probó lo que sucede cuando la microglía está dañada. «Vimos que había menos microglía en el lugar donde las células del candelabro hacen contacto en el AIS», dice Van Aelst. «Y vimos que se formaron menos de estas sinapsis».
La microglía «es solo uno de los jugadores que controlan la sinaptogénesis, pero son jugadores clave en los que la gente no pensó ni esperaba», dice ella. En última instancia, los investigadores quieren ver si la microglía podría reclutarse para ayudar a tratar los trastornos neurológicos.
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Cómo las células de araña iluminan el cerebro Más información: La microglía regula la sinaptogénesis axo-axónica de las células de araña, Actas de la Academia Nacional de Ciencias (2022). DOI: 10.1073/pnas.2114476119. Información de la revista: Procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias
Proporcionado por Cold Spring Harbor Laboratory Cita: Descubriendo cómo las células inmunitarias nutren las conexiones cerebrales (2022, 7 de marzo) recuperado 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2022-03-uncovering-immune-cells-nurture-brain.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.