Plasticidad neuronal

Las células nerviosas o neuronas son el componente fundamental nuestro sistema nervioso. Tienen la capacidad de conducir impulsos nerviosos, así como de transmitir información a otras neuronas. Estas células tan especiales tienen un funcionamiento también único. A continuación explicaremos qué es lo que ocurre en el tejido nervioso después de una lesión.

La plasticidad neuronal se refiere a la capacidad de las neuronas para cambiar su forma y función en respuesta a las alteraciones en su entorno. Es un proceso continuo que permite la remodelación y la reorganización neuronosináptica, con el objetivo de optimizar el funcionamiento de las redes neuronales durante la filogenia, la ontogenia, el aprendizaje y después de una lesión cerebral.

La degeneración neuronal

La neurodegeneración es un proceso de daño neuronal irreversible e incluso muerte,  presente en el envejecimiento y enfermedades neurodegenerativas. Los trastornos neurodegenerativos se caracterizan por una pérdida gradual de neuronas, que a menudo provocan la muerte.

En las lesiones del Sistema Nervioso, tras a la sección de un axón neuronal o de un grupo de axones (axotomia) se producen dos tipos de degeneración neuronal, que son los siguientes:

  • Degeneración anterógrada: consiste en la degeneración del segmento distal.
  • Degeneración retrógrada: consiste en la degeneración del segmento proximal.

Por otro lado, también hay que distinguir estos dos segmentos del axón después de una axotomia:

  • El segmento distal: es la parte del axón que se encuentra entre el corte y los terminales del axón.
  • El segmento proximal: es la parte del axón que se encuentra entre el corte y el cuerpo celular.

La degeneración anterógrada se produce rápidamente (el axón sin el soma no puede sobrevivir), pero la degeneración retrógrada es más lenta. De hecho, después de la lesión se empiezan a producir cambios en el cuerpo celular, que pueden ser degenerativos o regenerativos:

  • Los cambios degenerativos, como la disminución del tamaño del cuerpo celular, indican que la neurona morirá.
  • Los cambios regenerativos, como el aumento del tamaño del soma, pueden indicar que la neurona está haciendo una síntesis masiva de proteínas para sustituir el axón degenerado. Hay que tener presente que estos cambios regenerativos no garantizan la supervivencia de la neurona, ya que no basta regenerando el axón, sino que además hay que vuelva a establecer los contactos sinápticos adecuados.

Hay que tener presente que los efectos de una lesión, en este caso de una axotomia, no se limitan a la neurona lesionada, sino que pueden extenderse a las neuronas con las que se relaciona la neurona lesionada.

La degeneración transneuronal implica la degeneración de neuronas relacionadas con la neurona axotomitzada.

Podemos distinguir dos tipos de degeneración transneuronal: anterógrada y retrógrada.

  • La degeneración transneuronal anterógrada es la degeneración de una neurona debida a la lesión de una neurona sobre la que establecía sinapsis.
  • La degeneración transneuronal retrógrada es la degeneración de una neurona debida a la lesión de una neurona de la que resta información.

La regeneración neuronal

La regeneración neuronal es el crecimiento de neuronas lesionadas.

La regeneración neuronal es clara en la mayoría de invertebrados y de vertebrados inferiores, pero difícilmente se observa en mamíferos y otros vertebrados superiores. Hay que diferenciar, sin embargo, la regeneración en el SNC (Sistema Nervioso Central), que es prácticamente nula, de la regeneración en el SNP (Sistema nervioso periférico), que en ciertas ocasiones puede tener éxito.

Regeneración neuronal en el SNP de mamíferos

Tres formas de regeneración axónica a los nervios periféricos de mamíferos.

Poco después de una lesión, a los dos o tres días, el axón comienza a crecer. Este crecimiento no garantiza la supervivencia de la neurona, ni el éxito de la regeneración.

Pero, ¿por qué no se produce esta regeneración en el SNC?

Curiosamente, las neuronas del SNC se pueden regenerar cuando se trasplantan en el SNP, pero las neuronas del SNP no se pueden regenerar si se trasplantan en el ámbito central. Parece que lo que es determinante para que haya regeneración es el entorno en el que se encuentran las neuronas.

Las células de Schawnn promueven la regeneración del SNP de los mamíferos, y producen factores neurotróficos y moléculas de adhesión celular.

Estos factores neurotróficos producidos por las células de Schawnn, que como recordaréis forman la capa de mielina en el SNP, estimulan el crecimiento de las neuronas, y las moléculas de adhesión celular de las membranas celulares de las células células de Schawnn marcan el camino por el que deben crecer axones.

El oligodendroglia del sistema nervioso central no estimula ni guía la regeneración axonal.

Crecimiento de brotes colaterales después de la degeneración neuronal.

Cuando un axón degenera, los axones sanos próximos crecen ramificaciones que establecen sinapsis con los sitios vacíos dejados por el axón degenerado. Este proceso se llama crecimiento de brotes colaterales.

Reorganización neuronal

Si bien los principales cambios que tienen lugar en el SN de los mamíferos se producen en las primeras fases del desarrollo, el SN maduro de los mamíferos mantiene la capacidad de reorganizarse.

La mayor parte de estudios de reorganización de la SN se han centrado en la capacidad de los sistemas sensorial y motor de reorganizarse en respuesta a una lesión o la experiencia.

En un experimento realizado en primates no humanos se puso de manifiesto que, si se impide que la información sensorial de un brazo llegue a la zona de la corteza correspondiente (lesionando las vías sensoriales que llevan este tipo de información), la zona de la corteza que originalmente procesa la información del brazo termina procesando información sensorial procedente de la cara. Y, por tanto, la reorganización que se produce tras la lesión amplía las áreas corticales que procesan la información sensorial de la cara.

Hay que tener presente que la reorganización funcional no siempre se acompaña de la recuperación funcional.

La reorganización neuronal podría contribuir a la recuperación de una lesión cerebral, pero actualmente se conoce poco sobre las recuperaciones de las lesiones cerebrales. El problema es que muchas veces la lesión cerebral produce una serie de cambios que se pueden confundir con la recuperación de la función. A veces, la mejora de la función después de una lesión puede ser fruto del aprendizaje de nuevas estrategias cognitivas o de nuevas conductas y no de la regeneración del tejido.

Plasticidad neuronal: degeneración y regeneración del tejido nervioso
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