NEURONA

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INTRODUCCIÓN

El término Neurona procede del vocablo griego neyron (nervio); es una célula del sistema nervioso especializada en captar los estímulos provenientes del ambiente y de transportar y transmitir impulsos nerviosos (mensajes eléctricos). La neurona está considerada como la unidad nerviosa básica, tanto funcional como estructural del sistema nervioso. La neurona no se divide, ni se reproduce. Su número permanece fijo desde el nacimiento, y a partir de una determinada edad se van perdiendo gran número de ellas. El tamaño y forma de las neuronas es muy variable, pero todas cumplen con su función de conducir impulsos nerviosos. Una neurona está constituida por un cuerpo celular o soma, es la parte más ancha de ésta y contiene un núcleo rodeado de citoplasma. Están también unas prolongaciones o fibras conocidas como dendritas y axón. Las primeras son ramificaciones cortas y numerosas que conducen el impulso hacia el cuerpo celular; y la segunda, es una ramificación larga que transmite dicho impulso desde el cuerpo celular hasta la neurona próxima.

HISTORIA DE LA SINAPSIS NEURONAL

Un poco de historia...

El científico español Santiago Ramón y Cajal logra describir por primera vez los diferentes tipos de neuronas en forma aislada.

Al mismo tiempo plantea que el sistema nervioso estaría constituido por neuronas individuales, las que se comunicarían entre sí a través de contactos funcionales llamados sinapsis (teoría de la neurona).

La hipótesis de Cajal se oponía a la de otros científicos de su época que concebía al sistema nervioso como un amplia de red de fibras nerviosas conectadas entre sí formando un continuo (en analogía a los vasos sanguíneos). 

ESTRUCTURA NEURONAL

  La neurona posee determinadas particularidades que hacen de ella una unidad funcional muy especial. Una característica fundamental le es exclusiva: la escasa posibilidad de renovación de las células degeneradas. De modo que el cerebro humano que inicialmente posee aproximadamente 10¹¹ neuronas, suele perder alrededor de 50.000 a 100.000 sin que se produzca reparación de esta pérdida. Las neuronas son estructural y funcionalmente unidades celulares, tienen la característica de recibir estímulos nerviosos provenientes de otras neuronas, ya sean excitatorios o inhibitorios, y conducir el impulso nervioso.

En las neuronas se pueden distinguir tres partes fundamentales, que son: el citón o soma o cuerpo celular, corresponde a la parte más voluminosa de la neurona. Aquí se puede observar una estructura esférica llamada núcleo. Éste contiene la información que dirige la actividad de la neurona. Además, el soma se encuentra el citoplasma. En él se ubican otras estructuras que son importantes para el funcionamiento de la neurona, las dendritas, que son prolongaciones cortas que se originan del soma neural. Su función es recibir impulsos de otras neuronas y enviarlas hasta el soma de la neurona. El axón, es una prolongación única y larga. En algunas ocasiones, puede medir hasta un metro de longitud. Su función es sacar el impulso desde el soma neuronal y conducirlo hasta otro lugar del sistema.

• Sustancia de Nissl: consiste en gránulos que se distribuyen en todo el citoplasma del cuerpo celular excepto en la región del axón. Las micrografías muestran que la sustancia de Nissl está compuesta por retículo endoplasmático rugoso dispuestos en forma de cisternas anchas apiladas unas sobre otras. Dado que los ribosomas contienen RNA, la sustancia de Nissl es basófila y puede verse muy bien con tinción azul de touluidina u otras anilinas básicas y microscopio óptico. Es responsable de la síntesis de proteínas, las cuales fluyen a lo largo de las dendritas y el axón y reemplazan a las proteínas que se destruyen durante la actividad celular. La fatiga o lesión neuronal ocasiona que la sustancia de Nissl se movilice y concentre en la periferia del citoplasma. Esto se conoce con el nombre de cromatólisis.
•  Aparato de Golgi: cuando se ve con microscopio óptico, después de una tinción de plata y osmio, aparece como una red de hebras ondulantes irregulares alrededor del núcleo. En micrografías electrónicas aparece como racimos de cisternas aplanadas y vesículas pequeñas formadas por retículos endoplasmáticos lisos. Las proteínas producidas por la sustancia de Nissl son transferidas al aparato de Golgi donde se almacenan transitoriamente y se le pueden agregar hidratos de carbono. Las macromoléculas pueden ser empaquetadas para su transporte hasta las terminaciones nerviosas. También se le cree activo en la producción de lisosomas y en la síntesis de las membranas celulares.
•  Mitocondrias: Dispersas en todo el cuerpo celular, las dendritas y el axón. Tienen forma de esfera o de bastón. En las micrografías electrónicas las paredes muestran doble membrana. La membrana interna exhibe pliegues o crestas que se proyectan hacia adentro de la mitocondria. Poseen muchas enzimas que toman parte en el ciclo de la respiración, por lo tanto son importantes para producir energía.
•  Neurofibrillas: Con microscopio óptico se observan numerosas fibrillas que corren paralelas entre sí a través del cuerpo celular hacia las neuritas (tinción de plata). Con microscopio electrónico se ven como haces de microfilamentos de aproximadamente 7 mm de diámetro. Contienen actina y miosina y es probable que ayuden al transporte celular.
•  Microtúbulos: Se ven con microscopio electrónico y son similares a aquellos observados en otro tipo de células. Tienen unos 20 a 30 nm de diámetro y se hallan entremezclados con los microfilamentos. Se extienden por todo el cuerpo celular y sus prolongaciones. Se cree que la función de los microtúbulos es el transporte de sustancias desde el cuerpo celular hacia los extremos dístales de las prolongaciones celulares.
•  Lisosomas: Son vesículas limitadas por una membrana de alrededor de 8 nm de diámetro. Sirven a la célula actuando como limpiadores intracelulares y contienen enzimas hidrolíticas.
•  Centríolos: Son pequeñas estructuras pares que se hallan en las células inmaduras en proceso de división. También se hallan centríolos en las células maduras, en las cuáles se cree que intervienen en el mantenimiento de los microtúbulos.
•  Lipofusina: Se presenta como gránulos pardo amarillentos dentro del citoplasma. Se estima que se forman como resultado de la actividad lisosomal y representan un subproducto metabólico. Se acumula con la edad. 
• Melanina: Los gránulos de melanina se encuentran en el citoplasma de las células en ciertas partes del encéfalo, como por ejemplo la sustancia negra del encéfalo. Su presencia está relacionada con la capacidad para sintetizar catecolaminas por parte de aquellas neuronas cuyo neurotransmisor es la dopamina.    

FISIOLOGÍA NEURONAL

1. Transducción nerviosa: Generación del impulso nervioso (potencial de acción) a consecuencia de la recepción de un estímulo específico, con una intensidad mínima, según la “ley del todo o nada”.  El potencial inicial de reposo, da paso al potencial de acción.

   2. Conducción nerviosa: flujo del potencial de acción  a lo largo del axón, mediante procesos de despolarización y repolarización progresiva. La vaina de mielina acelera la conducción al actuar como aislante y permite el salto del impulso nervioso.

3. Transmisión nerviosa: Transferencia del impulso nervioso (mensaje  neuronal) de una neurona a otra, a nivel de la sinapsis. 

a. Sinapsis química:
 Participan neurotransmisores que comunican los botones sinápticos de dos neuronas adyacentes.

•    La llegada del impulso nervioso induce la apertura de los canales de Ca+2, y su ingreso por difusión, desencadenando la descarga de neurotransmisores hacia la hendidura sináptica.
•  Los neurotransmisores son captados por receptores de los botones post-sinápticos generándose un nuevo potencial de ación en la siguiente neurona.
•  Luego los neurotransmisores son eliminados de la hendidura sináptica por enzimas y son recaptadas por la neurona pre sináptica.
• Los neurotransmisores pueden ser excitadores (adrenalina, acetilcolina, glutamato) e inhibidores (dopamina, serotonina, GABA, glicina)

 b.   Sinapsis eléctrica:     

En las sinapsis eléctricas la señal eléctrica pasa directamente de una célula a la otra por las uniones comunicantes. A diferencia de la sinapsis química, es sumamente rápida (no hay retardo sináptico) y aparentemente no participarían neurotransmisores (señales químicas) en la transmisión. Otra característica importante de la sinapsis eléctrica es que puede operar en ambas direcciones, aunque en general funciona en una única dirección.

Las sinapsis eléctricas no son muy comunes en los mamíferos, encontrándose en algunas neuronas del tronco del encéfalo (núcleo vestibular y oliva inferior), cerebelo y retina. Son muy frecuentes en vertebrados no mamíferos e invertebrados.