Estás en una panadería llena de deliciosos dulces. Después de un largo examen de conciencia, te decides por un bollo de nueces. Coges tu cartera. Pero espera: ¿cómo has pasado de decidir cómo querías la cartera a tenerla en la mano?
Gracias a tus neuronas motoras.
¿Qué son las neuronas motoras?
Las neuronas motoras son las células nerviosas que vienen del cerebro, recorren el cuerpo y acaban llegando a tus músculos. Cuando quieres moverte, envían una señal a los músculos adecuados para que se contraigan.
Hay dos tipos de motoneuronas: las motoneuronas superiores (UPN) y las motoneuronas inferiores (LMN). Los nombres son útiles: las superiores están en su sistema nervioso central (SNC; su cerebro y médula espinal) y las inferiores están en su sistema nervioso periférico (SNP; los nervios que conectan el SNC con los órganos, tejidos y extremidades).
¿Cómo le dice el cerebro a los músculos que se contraigan?
Primero la historia corta:
El cerebro genera y envía señales a las UMN. Las UMNs a su vez envían la señal a las LMNs. Las LMN, a su vez, envían la señal a los músculos y éstos se contraen.
Las UMN también indican a las LMN cuándo deben dejar de enviar señales a los músculos.
Ahora un poco más de detalle:
Nota: La explicación que sigue se entiende mejor a través de esta imagen de las neuronas motoras superiores e inferiores en acción. El texto ayudará a añadir amplitud.
La LMN está compuesta por un cuerpo celular o «soma». Desde el soma se extienden proyecciones, llamadas «dendritas». Éstas recogen las señales de la UPN. Las señales se acoplan a las dendritas, como un barco atraca en un puerto. A continuación, la señal se transmite al soma y luego a lo largo del cuerpo de la neurona, llamado «axón». Cuando llega al músculo, éste recibe la señal para contraerse.
¿Qué ocurre si se produce un daño nervioso?
Si la señal llega al LMN pero hay una lesión/daño en la célula nerviosa, la señal puede perderse parcial o totalmente. Esto provoca debilidad muscular o incluso parálisis. La señal también puede no alcanzar su objetivo como resultado de un daño en la vaina de mielina. Este revestimiento graso aísla las células nerviosas y permite que las señales se amplifiquen mucho más rápido que si las células nerviosas no estuvieran revestidas. Por lo tanto, la desmielinización dará lugar a una mala transmisión de las señales.
La característica que distingue el daño de la LMN del daño de la UMN es que, aunque ambos darán lugar a una señal deteriorada para que el músculo se contraiga, la UMN es responsable de desactivar la señal de contracción, mientras que los daños en la UMN darán lugar a la espasticidad del músculo.
¿Dónde encajan los oligodendrocitos y las células de Schwann?
Las neuronas motoras están mielinizadas por oligodendrocitos o células de Schwann. Los oligodendrocitos y las células de Schwann son glías. Sin embargo, ¡son muy diferentes!
¿Cuáles son las diferencias entre los oligodendrocitos y las células de Schwann?
| Diferencias | |
| Localización: | Células Schwann: SNP
Oligodendrocitos: SNC |
| Manera de mielinizar las células: | Cuando las células de Schwann se mielinizan, sus cuerpos celulares en realidad envuelven el axón de las MN y sólo pueden envolver un axón.
Los oligodendrocitos secretan las vainas de mielina alrededor de los axones de las MNs y pueden formar un segmento de mielina para hasta 50 axones adyacentes. |
| Tipos de células: | Puede haber subtipos de oligodendrocitos pero su importancia es aún desconocida. Además, sólo se han observado in vitro y en ratas. Sin embargo, todos los subtipos sospechosos producen mielina, como se ha demostrado en las especies de roedores. Las células de Schwann pueden ser mielinizantes o no mielinizantes, como se ha demostrado en las especies de roedores. Un solo oligodendrocito puede extender sus procesos a 50 axones, envolviendo aproximadamente 1 μm de vaina de mielina alrededor de cada axón; las células de Schwann, en cambio, pueden envolver sólo un axón. Cada oligodendrocito forma un segmento de mielina para varios axones adyacentes. |
| Enfermedades asociadas a cada tipo de célula: | Oligodendrocitos: esclerosis múltiple, diversas leucodistrofias (como la enfermedad de Pelizaeus-Merzbacher y las enfermedades similares a la de Pelizaeus-Merzbacher), lesión medular y parálisis cerebral.
Células de Schwann: Enfermedad de Charcot-Marie-Tooth (también conocida como neuropatía motora y sensorial hereditaria o atrofia muscular peronea), síndrome de Guillain-Barré, schwannomatosis y polineuropatía desmielinizante inflamatoria crónica y enfermedad de Hansen (también conocida como lepra). |
¿Por qué estudian los investigadores las neuronas motoras?
Para entender cómo prevenir, tratar o curar los trastornos de las neuronas motoras y curar las lesiones de la médula espinal, los investigadores utilizan tanto modelos celulares como animales. Una tecnología popular es utilizar líneas de células madre pluripotentes inducidas (iPSC; células progenitoras multipotentes) humanas que han sido reprogramadas para crear motoneuronas derivadas de iPSC.
Esto tiene muchas aplicaciones, incluyendo:
- En la investigación de enfermedades, incluyendo las mencionadas anteriormente, pero también otras enfermedades como la ELA (también conocida como enfermedad de Lou Gehrig)
- Pruebas de toxicidad
- Cribado fenotípico para el descubrimiento de fármacos
- En ensayos in vitro
- Estudios de desarrollo y coestudios de cultivo (con miotubos)
¿Conoce un dato interesante sobre las motoneuronas? Has oído hablar de un uso interesante de las motoneuronas derivadas de iPSC?