Oligodendrocitos

Mielinización

Cada axón en el cuerpo humano logra la mielinización a través de una serie de vainas de mielina consecutivas separadas por delgados espacios o gaps conocidos como nódulos de Ranvier. Cada vaina de mielina consiste en múltiples capas de la membrana citoplasmática del oligodendrocito, que se envuelve alrededor del axolema (la membrana celular del axón). En el sistema nervioso central, los oligodendrocitos son responsables de crear estas vainas de mielina, mientras que las células de Schwann cumplen la misma función en el sistema nervioso periférico (SNP).

Para formar una vaina de mielina, el oligodendrocito extiende una prolongación celular hacia un axón no mielinizado, que lo envuelve haciendo contacto con el axolema y forma un lazo conocido como mesaxón interno. Este proceso de envoltura continúa en bucles sucesivos hasta que múltiples capas rodean el axón. A medida que esto ocurre, el citoplasma dentro de la prolongación se va comprimiendo poco a poco hacia el cuerpo celular glial, lo que lleva al adelgazamiento y compactación de dichas capas que rodean el axón. Estas capas se comprimen tanto que forman estructuras conocidas como líneas densas mayores y líneas de intraperíodo, visibles bajo microscopía electrónica.

La estabilidad de esta estructura está reforzada por uniones estrechas que reciben el nombre de uniones autotípicas, cuando ocurren entre capas gliales, y uniones heterotípicas, cuando se dan entre la membrana glial y el axolema. Además, proteínas transmembrana como la proteína proteolipídica en el sistema nervioso central, proporcionan mayor resiliencia e integridad a la vaina, garantizando un aislamiento efectivo y una transmisión rápida de señales a lo largo del axón.

Diferencias entre la mielinización en el SNC y el SNP

Aunque el principio básico de formar una vaina de mielina es similar en el sistema nervioso central (SNC) y en el sistema nervioso periférico (SNP), existen diferencias notables entre los roles y los mecanismos de los oligodendrocitos en el SNC y las células de Schwann en el SNP. En el sistema nervioso central, cada oligodendrocito contiene múltiples prolongaciones, lo que le permite formar hasta 50 vainas de mielina separadas, las cuales pueden envolver el mismo axón o diferentes axones. Debido a esto, el cuerpo celular y el núcleo del oligodendrocito permanecen distantes de las vainas que forman. En cambio, cada célula de Schwann en el sistema nervioso periférico crea únicamente una vaina de mielina, manteniéndose estrechamente asociada a ella al adherir su cuerpo celular y núcleo directamente al axolema, eliminando la necesidad de prolongaciones extensas.

El soporte estructural y nutricional también es diferente de manera significativa. En el SNP, el tejido conectivo y una lámina basal proporcionan el soporte necesario a las vainas de mielina. Sin embargo, en el SNC, este soporte depende del ambiente químico estable que es mantenido por los astrocitos, que regulan las concentraciones iónicas y moleculares en el líquido extracelular. Los astrocitos también extienden sus procesos especializados denominados pies terminales hacia los nódulos de Ranvier, donde influyen en el equilibrio iónico y apoyan los canales iónicos altamente concentrados, esenciales para la conducción neuronal.

La importancia de la oligodendroglía en el sistema nervioso central (CNS)

El hecho de que la mayoría de las vías neuronales en el encéfalo y la médula espinal humanas estén compuestas por axones mielinizados, permite que el cuerpo responda a tiempo a nuevos estímulos. Al evaluar los efectos de la mielinización en el SNC debido a la presencia de oligodendroglía, surgen dos beneficios principales para la transmisión de señales:

• Aislamiento: la mielina está compuesta principalmente por lípidos (galactocerebrósido, esfingomielina y colesterol), unidos a proteínas especiales que estabilizan su forma. Esta composición única, junto con el aumento del grosor de las vainas multicapa, aísla el axón del espacio extracelular. En consecuencia, la fuga de iones se reduce significativamente en comparación con los axones no mielinizados. Este aislamiento se basa en una señalización más precisa, la cual requiere menos energía y permite la formación de circuitos neuronales más complejos.
  
• Mayor velocidad de conducción: la disposición consecutiva de las vainas de mielina (conocidas como internodos) separadas por los nódulos de Ranvier forma un envoltorio axonal con regiones alternas aisladas y no aisladas. Esto da lugar a un fenómeno conocido como “conducción saltatoria”. Cuando se inicia un potencial de acción en un axón no mielinizado, este activa los canales regulados por voltaje cercanos, que a su vez se activan para propagar el potencial de acción a lo largo del axón. En un axón no mielinizado, la propagación del potencial de acción incluye cada parte del axón. Por otro lado, en los axones mielinizados, el potencial de acción se propaga solo entre los nódulos de Ranvier, “saltando” de nódulo a nódulo y “evitando” las regiones mielinizadas. Esto es posible gracias a la alta concentración de canales regulados por voltaje en los nódulos, así como al aislamiento proporcionado por la mielina, lo cual asegura la continuidad de la corriente iónica intracelular. Esta conducción saltatoria en los axones mielinizados resulta en una transmisión de señales significativamente más rápida en comparación con los axones no mielinizados, lo que ha permitido la supervivencia de organismos multicelulares grandes y ha sentado las bases para funciones cerebrales superiores.
  
• Nutrición y soporte: a través de la mielina, los oligodendrocitos proporcionan nutrientes a los axones, regulan niveles de iones y moléculas y también mejoran la función del citoesqueleto, fortaleciendo la integridad estructural del axón.
  

Funciones no relacionadas con la mielinización

Un porcentaje de oligodendrocitos no muestra actividad mielinizante, a pesar de estar completamente diferenciados. Estas células se clasifican como oligodendrocitos satélite y no están unidas mediante mielina a los axones. Se localizan en la sustancia gris, y sus propiedades están relacionadas con la regulación del microambiente del tejido nervioso y el reemplazo de otros oligodendrocitos disfuncionales.

Además, la oligodendroglía desempeña un papel importante en la regulación del metabolismo neuronal, expresando factores de crecimiento como el factor neurotrófico derivado de la línea celular glial (GDNF, por sus siglas en inglés) o el factor neurotrófico derivado del cerebro (BDNF), promoviendo el crecimiento neuronal cuando es necesario. Otras funciones de la oligodendroglía relacionadas con el control de daños y la plasticidad neuronal son objeto de estudios en curso y aún no están completamente definidas.