Astrocitos: las ‘estrellas’ en el cerebro pueden ser reguladores de la información

Consideradas durante mucho tiempo como «pegamento cerebral», las células en forma de estrella llamadas astrocitos, miembros de una familia de células que se encuentran en el sistema nervioso central llamadas gliales y que ayudan a regular el flujo sanguíneo, la actividad sináptica, mantienen sanas las neuronas y desempeñan un papel importante en respiración. A pesar de este creciente aprecio por los astrocitos, aún se desconoce mucho sobre el papel que desempeñan estas células para ayudar a las neuronas y al cerebro a procesar la información.

«Creemos que los astrocitos pueden agregar una nueva dimensión a nuestra comprensión de cómo se fusiona la información externa e interna en el cerebro», dijo Nathan Smith, MS, Ph.D., profesor asociado de Neurociencia en el Instituto de Neurociencia Del Monte de la Universidad de Rochester.

Él y otros autores del Centro de Neuromedicina Traslacional de la Universidad de Copenhague destacan esto en un artículo de opinión publicado hoy en Tendencias en Neurociencia. La pieza explora cómo los astrocitos pueden ser un actor clave en la capacidad del cerebro para procesar información externa e interna simultáneamente. «Se necesita más investigación sobre estas células para comprender su papel en el proceso que permite a una persona tener una respuesta conductual adecuada y también la capacidad de crear una memoria relevante para guiar el comportamiento futuro».

Guía de información en el cerebro

La forma en que nuestro cuerpo integra la información externa con la interna es esencial para la supervivencia. Cuando algo sale mal en estos procesos, pueden surgir síntomas conductuales o psiquiátricos. Smith y sus coautores apuntan a la evidencia de que los astrocitos pueden desempeñar un papel clave en este proceso. Investigaciones anteriores han demostrado que los astrocitos detectan el momento en que las neuronas envían un mensaje y pueden detectar simultáneamente entradas sensoriales.

Estas señales externas podrían provenir de varios sentidos, como la vista o el olfato. Los astrocitos responden a esta afluencia de información modificando su calcio Ca²⁺ señalización dirigida a las neuronas, proporcionándoles la información más adecuada para reaccionar ante los estímulos. Los autores plantean la hipótesis de que este Ca astrocítico²⁺ la señalización puede ser un factor subyacente en la forma en que se comunican las neuronas y lo que puede suceder cuando se interrumpe una señal.

Pero aún se desconoce mucho sobre cómo funcionan juntos los astrocitos y los neuromoduladores, las señales enviadas entre las neuronas.

«Los astrocitos son un tipo de célula cerebral que a menudo se pasa por alto en la neurociencia de sistemas», dijo Smith. «Creemos que la señalización disfuncional del calcio astrocítico podría ser un factor subyacente en los trastornos caracterizados por un procesamiento sensorial interrumpido, como el Alzheimer y el trastorno del espectro autista».

Construyendo sobre el pasado para alcanzar el futuro

Smith ha pasado su carrera estudiando astrocitos. Como estudiante de posgrado en la Facultad de Medicina y Odontología de la Universidad de Rochester, Smith formó parte del equipo que descubrió un papel más amplio para los astrocitos. Además de absorber el exceso de potasio, los propios astrocitos podrían hacer que los niveles de potasio alrededor de la neurona bajen, deteniendo la señalización neuronal. Esta investigación mostró, por primera vez, que los astrocitos hacían más que atender a las neuronas, también podían influir en las acciones de las neuronas.

«Creo que una vez que entendamos cómo los astrocitos integran la información externa de estos diferentes estados internos, podremos comprender mejor ciertas enfermedades neurológicas. Comprender su papel más completamente ayudará a impulsar la posibilidad futura de atacar a los astrocitos en enfermedades neurológicas», dijo Smith.

La comunicación entre las neuronas y los astrocitos es mucho más complicada de lo que se pensaba. La evidencia sugiere que los astrocitos pueden sentir y reaccionar al cambio, un proceso que es importante para los cambios de comportamiento y la formación de la memoria. Los autores creen que descubrir más sobre los astrocitos conducirá a una mejor comprensión de la función cognitiva y conducirá a avances en el tratamiento y la atención.