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Remodelación de la vaina de mielina: observaciones en vivo
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Remodelación de la vaina de mielina: observaciones en vivo

Observando los patrones de mielina: evidencia de remodelación de la vaina revelada por imágenes in vivo.

Utilizando marcadores recientemente desarrollados, los científicos pudieron visualizar los axones, la mielina y los ganglios de Ranvier in vivo. Una versión de esta imagen se utiliza en el artículo actual en Current Biology, DOI: 10.1016 / j.cub.2018.01.017
Crédito: Czopka / TUM (CC BY-NC-ND 4.0).

Las fibras nerviosas están rodeadas por una vaina de mielina. Los científicos de la Universidad Técnica de Munich (TUM) han realizado las primeras observaciones "en vivo" de cómo se forma esta capa protectora. El equipo descubrió que los patrones característicos de la capa de mielina se determinan en una etapa temprana. Sin embargo, estos patrones se pueden ajustar según sea necesario en un proceso aparentemente controlado por las propias células nerviosas.

La vaina de mielina que rodea los axones, o fibras nerviosas, se puede comparar con el aislamiento que cubre un cable eléctrico. Sin él, la rápida propagación de señales eléctricas no sería posible. El daño a esta capa aislante, por ejemplo, de enfermedades como la esclerosis múltiple, puede provocar daños graves.

Los segmentos de mielina determinan la velocidad de transmisión

Pero la mielina no forma un revestimiento continuo a lo largo del axón. En cambio, está dividido en segmentos. Estos pueden variar en longitud y están separados por lagunas conocidas como nodos de Ranvier. Para que la red compleja del sistema nervioso central funcione correctamente, la velocidad de las conexiones no es la única consideración. El factor crucial es la sintonía fina: las señales deben llegar al lugar correcto en el momento preciso. La velocidad de transmisión de la información a través de un axón está parcialmente determinada por el número y la longitud de los segmentos.

Los patrones se mantienen estables

Los cuerpos de humanos y animales tienen la capacidad, al menos hasta cierto punto, de reparar las vainas de mielina dañadas. El Dr. Tim Czopka, un neurocientífico de TUM, ha logrado hacer las primeras observaciones "en vivo" de este proceso. Czopka y su equipo utilizaron marcadores recientemente desarrollados para visualizar los segmentos de mielina de formación que rodean a los axones en la médula espinal del pez cebra.

Concluyeron que los patrones característicos formados por segmentos de mielina con diferentes longitudes a lo largo de un axón se definen unos pocos días después de que comienza la formación de mielina. Aunque los segmentos continúan creciendo desde ese momento en adelante, a medida que el cuerpo del pez cebra crece, el patrón se mantiene.

Después de esta observación, los investigadores destruyeron segmentos seleccionados. "Lo que pasó después nos sorprendió", dice Tim Czopka. "Después de la destrucción de los segmentos, las vainas de mielina comenzaron a remodelarse dinámicamente. Al final, el daño fue reparado y en la mayoría de los casos se restableció el patrón original". La regeneración siguió una secuencia fija: Primero, los segmentos adyacentes se expandieron para cerrar el espacio. Entonces se formó un nuevo segmento entre ellos, y se contrajeron a su tamaño original.

Los axones influyen en la formación de segmentos

Esto plantea una pregunta importante: ¿Quién controla el surgimiento y la restauración del patrón de segmento? "Nuestras observaciones sugieren que no son los oligodendrocitos, las células que forman la mielina, los que deciden dónde se forman, sino los axones", dice Tim Czopka. "Se podría decir que saben mejor qué patrón se necesita para que las señales se transmitan a una velocidad óptima".

El equipo ahora está estudiando cómo los patrones del segmento se ven afectados por la estimulación dirigida de la actividad de las células nerviosas y por los neurotransmisores liberados como resultado. "Si podemos entender el papel de los axones en la generación y remodelación de mielina, puede ofrecer nuevos enfoques para controlarla", explica Czopka. "Eso sería relevante para el tratamiento de enfermedades como la esclerosis múltiple".


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