Sistema Nervioso: Histología

Neuronas

Definición

Las neuronas son:

• Células eléctricamente excitables que reciben, procesan y transmiten señales por todo el cuerpo
• Componentes importantes del SNC y SNP

Partes de una neurona

Las neuronas constan de 3 partes principales:

Dendritas:

• Apéndices ramificados (en forma de árbol)
• Reciben señales de:
  • Axones de otras neuronas (a través de sinapsis)
  • Células epiteliales sensoriales
  • Ambiente
• El citoplasma contiene:
  • Cuerpos de Nissl:
    • Regiones granulares basófilas
    • Compuestos por grupos de retículo endoplásmico rugoso y ribosomas
  • Microtúbulos y neurofilamentos

Cuerpo de la célula:

• También llamado soma o pericarion
• Contiene:
  • Núcleo:
    • A menudo grande
    • Tinción pálida
    • Nucléolo prominente
    • Algunas neuronas son binucleares.
  • Retículo endoplásmico rugoso
  • Ribosomas y polirribosomas que sintetizan:
    • Proteínas estructurales
    • Proteínas de transporte
  • Cuerpos de Golgi
  • Lisosomas
  • Mitocondrias
  • Microtúbulos y neurofilamentos

Axón:

• Apéndice cilíndrico:
  • Conduce los impulsos nerviosos a las células diana
  • Generalmente, solo está presente 1 axón.
  • Las ramas colaterales pueden estar presentes para comunicarse con muchas células diana.
• Estructura:
  • Conectado al cuerpo celular por el montículo axónico (área corta en forma de pirámide)
  • Segmento inicial:
    • Región entre el montículo y el punto de mielinización
    • Sitio donde se genera (o no) un potencial de acción
    • Contiene una colección de diferentes canales iónicos
  • El axón mielinizado contiene:
    • Vaina de mielina: aislamiento regional producido por células gliales especializadas (células de Schwann y oligodendrocitos)
    • Nodos de Ranvier: espacios entre las cubiertas de mielina que facilitan la conducción rápida de impulsos
  • Terminal del axón:
    • Fin del axón
    • Varias ramas que terminan en bulbos terminales sinápticos
    • Comunicación con células diana a través de sinapsis
• Componentes:
  • Axolema: cubierta de la membrana plasmática
  • Axoplasma contiene citoplasma y componentes como:
    • Abundantes mitocondrias → proporcionan energía
    • Microtúbulos → transporte anterógrado y retrógrado entre el cuerpo celular y el axón
    • Neurofilamentos → proporcionan soporte estructural a la célula
    • Nota: los cuerpos de Nissl están ausentes.

Caracterización anatómica

Las neuronas se pueden clasificar por el número de prolongaciones (axón y dendritas) adheridas al cuerpo celular.

Neuronas multipolares:

• Contienen > 2 apéndices
• Incluyen:
  • Un solo axón en 1 extremo
  • Muchas dendritas que se conectan al cuerpo celular
• Se encuentran más comúnmente en:
  • Cerebro
  • Médula espinal
• Ejemplos:
  • Neuronas motoras
  • Interneuronas
  • Células piramidales:
    • Localizadas en la corteza cerebral
    • Los axones se proyectan hacia la médula espinal → se comunican con las células del asta ventral → movimiento de los músculos esqueléticos
  • Células de Purkinje:
    • Localizadas en la corteza cerebelosa
    • Responsables de controlar y coordinar los movimientos motores
    • Principalmente, neuronas inhibidoras (liberan ácido gamma-aminobutírico (GABA, por sus siglas en inglés))

Neuronas bipolares:

• Tienen 2 apéndices:
  • Axón que se proyecta desde 1 extremo del cuerpo celular
  • Árbol dendrítico que se extiende desde el otro extremo
• Se encuentran más comúnmente en:
  • Ganglios del nervio craneal VIII
  • Retina
  • Epitelio olfativo

Neuronas pseudounipolares:

• Tienen un solo apéndice, que se bifurca cerca del cuerpo celular:
  • Un extremo contiene dendritas.
  • Las señales viajan directamente al axón en el otro extremo.
• Funcionan como neuronas sensoriales
• Se encuentra más comúnmente en:
  • Ganglios de la raíz dorsal
  • Ganglios de los nervios craneales

Neuronas unipolares:

• También conocidas como neuronas monopolares
• Contiene solo 1 extensión desde el cuerpo celular (axón)
• Las dendritas pueden conectarse directamente al axón.
• Rara vez se encuentra en vertebrados

Clasificación funcional

Las neuronas también se pueden clasificar según su papel funcional y la dirección en la que transmiten señales (hacia o desde el SNC).

Neuronas sensoriales:

• Señales aferentes: se mueven hacia el SNC
• Reciben estímulos de:
  • Dentro del cuerpo
  • Ambiente externo
• Subdivididas en:
  • Neuronas aferentes somáticas:
    • Sentido del tacto, temperatura, dolor, presión, propiocepción
    • Estímulos obtenidos de receptores en la piel, músculo esquelético, tendones y articulaciones
  • Neuronas aferentes viscerales:
    • Transmiten sensaciones viscerales (e.g., distensión intestinal, isquemia)
    • Estímulos obtenidos de órganos internos

Neuronas motoras:

• Señales eferentes: se mueven hacia la periferia
• Conducen impulsos a dianas periféricas:
  • Las neuronas eferentes somáticas (voluntarias) inervan los músculos esqueléticos.
  • Las neuronas eferentes viscerales inervan:
    • Músculos lisos
    • Glándulas

Interneuronas:

• Conectan y habilitan la comunicación entre neuronas (sensoriales o motoras)
• Juegan un papel importante en algunos arcos reflejos
• Comprenden la mayor parte de las neuronas del sistema nervioso central

Neuroglia

Descripción general

La neuroglia, también conocida como células gliales, son las células más abundantes en el SNC.

• Tienen múltiples funciones y proporcionan un entorno adecuado para la actividad de las neuronas
• A diferencia de las neuronas, la neuroglia mantiene la capacidad de dividirse celularmente.

Localización

La neuroglia se puede clasificar según su ubicación dentro del sistema nervioso.

• SNC:
  • Astrocitos
  • Células ependimarias
  • Microglía
  • Oligodendrocitos
• SNP:
  • Células de Schwann
  • Células gliales satélite

Astrocitos

Localización:

• SNC
• Subdivididos en:
  • Astrocitos fibrosos: principalmente en la sustancia blanca
  • Astrocitos protoplásmicos: principalmente en la sustancia gris

Características:

• Célula de la neuroglia de mayor tamaño
• En forma de estrella debido a múltiples apéndices radiados
• Estructuras:
  • Pies astrocíticos finales:
    • Forman conexiones con otras células/estructuras
    • Perivasculares: capilares circundantes (componente importante de la barrera hematoencefálica)
    • Perineuronales: rodean las neuronas
  • Filamentos gliales:
    • Componentes citoplasmáticos
    • Haces de filamentos intermedios que refuerzan la estructura celular
    • Contiene proteína ácida fibrilar glial → marcador importante
  • Gránulos de glucógeno:
    • Componente citoplasmático
    • Se puede descomponer en glucosa → energía

Funciones:

• Conectar neuronas a:
  • Capilares
  • Piamadre
• Controlar el entorno:
  • Regulación del flujo sanguíneo cerebral (a través de la señalización con Ca²⁺)
  • Amortiguación de concentraciones de iones extracelulares (e.g., K⁺)
  • Limpiar el exceso de neurotransmisores
  • Liberar moléculas neuroactivas (e.g., encefalinas, endotelinas, somatostatina)
• Transferir moléculas a las neuronas:
  • Iones de la sangre (a través de los pies terminales)
  • Lactato (después de la conversión de glucosa)
• Proliferar y formar tejido cicatricial glial en áreas dañadas del SNC

Células ependimarias

Localización:

• SNC
• Forman el revestimiento epitelial de:
  • Canal central de la médula espinal
  • Ventrículos

Características:

• Células epiteliales columnares
• Algunas son ciliadas
• Generalmente tienen uniones sueltas
• Los tipos especializados se conectan a los capilares:
  • Células epiteliales coroideas
  • Tanicitos
• Las células coroideas están conectadas entre sí por uniones estrechas → crean la barrera sangre–líquido cefalorraquídeo (LCR)
• Los tanicitos tienen:
  • Apéndices largos
  • Pies terminales grandes

Funciones:

• Los cilios facilitan el movimiento del LCR.
• Las células epiteliales coroideas del plexo coroideo producen LCR.
• Los tanicitos facilitan el transporte de hormonas.

Microglía

A diferencia de la mayoría de las neuroglias (que se derivan del neuroectodermo), las microglías son células inmunitarias derivadas del mesodermo.

Localización:

• SNC
• En todo el cerebro y la médula espinal

Características:

• Pequeñas
• Alargadas
• Apéndices cortos (cuando se activa, los apéndices se retraen → la célula se parece a un macrófago)
• Núcleos densos y alargados

Funciones:

• Células fagocíticas que son importantes para:
  • Inflamación:
    • Liberación de mediadores inflamatorios
    • Actúan como células presentadoras de antígenos
  • Reparar
  • Eliminación de restos celulares
• Derivadas de monocitos

Oligodendrocitos y células de Schwann

Las neuroglias enumeradas a continuación producen mielina, pero difieren en su ubicación dentro del sistema nervioso.

Oligodendrocitos:

• Localización:
  • SNC
  • Los apéndices celulares envuelven los axones.
  • Subdivididos en:
    • Oligodendrocitos interfasciculares: se encuentran principalmente en la sustancia blanca
    • Oligodendrocitos satélite: se encuentran principalmente en la materia gris
• Funciones:
  • 1 célula se ramifica para mielinizar muchos axones.
  • Oligodendrocitos satélite:
    • No están directamente involucrados en la mielinización
    • Posiblemente regulan el líquido extracelular

Células de Schwann:

• Localización:
  • SNP
  • La célula envuelve los axones.
• Funciones:
  • 1 célula forma mielina para 1 segmento de un axón.
  • Desempeña un papel en la regeneración de los axones dañados

Vaina de mielina:

• Compuesta de:
  • Proteínas
  • Lípidos
• Aísla axones → ↑ velocidad de los potenciales de acción
• Separa los axones del espacio extracelular

Células gliales satélite

• Localización:
  • SNP (ganglios)
  • Cubren los cuerpos de las células neuronales
• Funciones:
  • No completamente conocidas, pero probablemente similar a los astrocitos
  • Pueden incluir:
    • Rol estructural
    • Mantenimiento de la homeostasis química
    • Contribución potencial al dolor

Nervios

Fibras nerviosas

Las fibras nerviosas son los axones de las neuronas y se pueden clasificar según la presencia/ausencia de una vaina de mielina.

Mielinizadas:

• Generalmente axones más gruesos
• Los axones están envueltos por una vaina de mielina:
  • SNP: formada cuando la célula de Schwann se envuelve alrededor de los axones
  • SNC: formada por los apéndices de las oligodendritas
• Los nodos de Ranvier están presentes.
• La conducción de los impulsos nerviosos es más rápida.
• Apariencia blanca
• Incluyen fibras del tipo A y B:
  • Las fibras del tipo A se subdividen en:
    • A-alfa: inervan los receptores primarios del huso muscular y el órgano tendinoso de Golgi
    • A-beta: inervan receptores secundarios del huso muscular y mecanorreceptores cutáneos
    • A-delta: terminaciones nerviosas libres que transmiten estímulos dolorosos (presión y temperatura)
    • A-gamma: neuronas motoras que controlan la activación intrínseca del huso muscular
  • Fibras B:
    • Retransmiten información autonómica
    • Finamente mielinizadas

Desmielinizadas:

• Axones generalmente más delgados
• No revestidas de mielina
  • SNP:
    • Los axones se encuentran dentro de las hendiduras de las células de Schwann.
    • A diferencia de las fibras mielinizadas, 1 célula de Schwann puede rodear varios axones.
  • SNC:
    • No se asocian con los oligodendrocitos
    • Los axones están separados por procesos astrocitarios.
• Los nodos de Ranvier están ausentes.
• La conducción de los impulsos nerviosos es más lenta.
• Apariencia gris
• Incluyen fibras del grupo C: transmiten información de estímulos térmicos, mecánicos y químicos

Nervios periféricos

• Los nervios están formados por haces (fascículos) de fibras nerviosas sensoriales y motoras.
• Los fascículos se mantienen unidos por capas de tejido conectivo.

• Epineuro:
  • Capa externa de tejido conectivo fibroso denso
  • Comprende del 30%‒75% del área de la sección transversal
• Perineuro:
  • Células similares al epitelio
  • Envuelve fascículos
  • Crea una barrera para proteger las fibras nerviosas
• Endoneuro:
  • Capa más interna de tejido conectivo laxo
  • Rodea grupos de axones no mielinizados o axones mielinizados individuales

Ganglios

Los cuerpos celulares neuronales de las fibras nerviosas pueden residir en el SNC (cerebro, médula espinal o ganglios nerviosos craneales) o en el SNP (ganglios periféricos).

General:

• Un ganglio es una colección de somas, que también puede contener lo siguiente:
  • Células satélite
  • Cápsula de tejido conectivo
  • Membrana basal
• Apariencia ovalada

Algunos tipos principales de ganglios periféricos:

• Ganglios de la raíz dorsal:
  • Localización: adyacente a la raíz nerviosa dorsal
  • Contienen:
    • Cuerpos celulares de neuronas sensoriales (generalmente pseudounipolares)
    • Axones
    • Células satélite
• Ganglios autonómicos:
  • Localización:
    • Simpáticos: tronco simpático, cerca de la médula espinal
    • Parasimpáticos: cerca/dentro de órganos viscerales
  • Características:
    • Contienen cuerpos celulares neuronales con grandes árboles dendríticos (multipolar)
    • Las células satélite son menos prominentes.
• Ganglios entéricos:
  • Localización: pared del tracto gastrointestinal
  • Características:
    • Muy pequeños en comparación con otros tipos de ganglios
    • Carecen de cápsula de tejido conectivo

Tejido del Sistema Nervioso Central

Materia blanca versus gris

El tejido del SNC (cerebro y médula espinal) tiene una clasificación característica como materia blanca o gris.

• Materia blanca:
  • Contiene fibras nerviosas mielinizadas
  • Generalmente, no contiene cuerpos celulares
• La materia gris generalmente contiene:
  • Cuerpos celulares y dendritas
  • Neuroglia

Cerebro

La materia gris generalmente constituye la capa externa del cerebro e incluye:

• La corteza cerebelosa (capa externa) que tiene 3 capas:
  • Capa de células moleculares (externa):
    • Células en cesta y células estrelladas (interneuronas multipolares GABAérgicas)
    • Axones de la capa de células granulares
  • Capa de células de Purkinje (centro):
    • Contiene cuerpos celulares de Purkinje
    • Las dendritas se extienden en la capa molecular.
    • Los axones se extienden a través de la capa de células granulares.
  • Capa de células granulares (interior):
    • Células granulares (neuronas pequeñas)
    • Células de Golgi (interneuronas GABAérgicas)
• La corteza cerebral (capa externa) que tiene 6 capas:
  • La capa molecular (externa) contiene dendritas y axones de otras capas.
  • La capa granular externa contiene:
    • Células estrelladas
    • Células piramidales pequeñas
  • Capa piramidal externa: contiene cuerpos celulares piramidales
  • Capa granular interna: similar a la capa granular externa
  • Capa piramidal interna: contiene más cuerpos celulares piramidales
  • Capa multiforme (interna): contiene células fusiformes
• Núcleos/ganglios basales: ubicados en lo profundo de la materia blanca cerebral

La materia blanca generalmente constituye la región interna del cerebro y contiene:

• Fibras nerviosas
• Neuroglia (principalmente oligodendritas)
• Vasos sanguíneos

Médula espinal

Materia blanca (capa más externa):

• Contiene haces de axones paralelos, ascendentes y descendentes (tractos)
• Organizada en:
  • Columna dorsal (posterior)
  • Columna lateral
  • Columna ventral (anterior)

Materia gris (capa más interna):

• Cuerno dorsal (sensorial):
  • Los axones neuronales sensoriales entran en la médula espinal (los cuerpos celulares se encuentran en los ganglios).
  • Interneuronas
• Cuerno ventral (motor):
  • Cuerpos celulares de neuronas motoras somáticas
  • Interneuronas
• Cuerno lateral:
  • Se encuentra solo en las regiones torácica y lumbar
  • Contiene neuronas del sistema nervioso simpático
• También contiene el canal central dentro de la comisura gris, que está revestido con células ependimarias

Barrera hematoencefálica

La barrera hematoencefálica es una estructura importante que protege al SNC y a su entorno altamente regulado.

• Uniones estrechas:
  • Anclan las células endoteliales capilares juntas
  • Crean una barrera relativamente impermeable a la mayoría de las sustancias y patógenos
  • Permeable a los gases (e.g., O₂, CO₂)
  • Otros solutos pueden requerir transportadores específicos.
• Pericitos:
  • Células perivasculares
  • Regulan la función capilar y la entrada de células inmunitarias en el SNC
• Los podocitos de los astrocitos rodean los capilares (pies terminales perivasculares).

Relevancia Clínica

• Esclerosis múltiple: una enfermedad autoinmune, inflamatoria y crónica que conduce a la destrucción de oligodendritas y desmielinización de los nervios en el SNC, lo que resulta en daño axonal y degeneración que alteran la transmisión de los potenciales de acción. La presentación clínica varía ampliamente, pero generalmente incluye síntomas neurológicos que afectan la visión, funciones motoras, sensación y función autonómica. El diagnóstico se realiza mediante resonancia magnética (RM) de todo el SNC y examen del LCR. El tratamiento incluye corticosteroides para las exacerbaciones agudas y agentes modificadores de la enfermedad para retrasar la progresión de la enfermedad.
• Síndrome de Guillain-Barré: una familia de polineuropatías desmielinizantes inmunomediadas que ocurren después de infecciones, en las que el sistema inmunitario ataca la vaina de mielina y las células de Schwann. El síndrome de Guillain-Barré típico se caracteriza por una parálisis neuromuscular monofásica aguda, que es simétrica y de progresión ascendente. Si los músculos respiratorios se ven afectados, puede progresar a insuficiencia respiratoria, lo que requiere una hospitalización prolongada. El tratamiento es principalmente de soporte y puede requerir intercambio de plasma o inmunoglobulina intravenosa.
• Gliomas: tumores cerebrales primarios derivados de la neuroglia, que incluyen astrocitomas benignos, glioblastoma multiforme, oligodendrogliomas y ependimomas. Los astrocitomas son la forma más común de glioma. Los síntomas de presentación varían según la ubicación del tumor y pueden manifestarse como déficits neurológicos focales, encefalopatía, cambios de personalidad o convulsiones. El diagnóstico se basa en los hallazgos clínicos y se confirma mediante una RM seguida de una biopsia con perfil molecular. El tratamiento puede incluir escisión quirúrgica, radioterapia y, para algunos tumores, quimioterapia.
• Esclerosis lateral amiotrófica: una enfermedad neurodegenerativa esporádica o hereditaria de las neuronas motoras superiores y las neuronas motoras inferiores. Se desconoce el mecanismo exacto, pero parece ser multifactorial. La esclerosis lateral amiotrófica se caracteriza por signos y síntomas que indican la coexistencia de degeneración de ambos grupos de neuronas motoras. El diagnóstico se realiza clínicamente. El tratamiento es de soporte y sintomático, progresando hacia la atención paliativa.
• Enfermedad de Parkinson: un trastorno neurológico lentamente progresivo causado por la pérdida de la secreción del neurotransmisor dopamina por parte de las células secretoras de dopamina en la substancia negra y los ganglios basales del cerebro. La dopamina es responsable de la transmisión sináptica en las vías nerviosas para la coordinación de la actividad suave y enfocada de los músculos esqueléticos. La enfermedad de Parkinson se caracteriza por temblor en reposo en las extremidades, especialmente en las manos, rigidez en todos los músculos, movimientos lentos (bradicinesia), incapacidad para iniciar el movimiento (acinesia), falta de movimientos espontáneos, marcha festinada, dificultad para hablar y lentitud de pensamiento. Los síntomas de enfermedad de Parkinson secundaria, y síntomas parecidos a la enfermedad de Parkinson, también pueden ser causados por encefalitis, medicamentos utilizados para tratar trastornos neurológicos (especialmente los antipsicóticos típicos (neurolépticos) utilizados para tratar la esquizofrenia y otros trastornos psiquiátricos), toxinas (e.g., 1-metil-4-fenil- 1,2,3,6-tetrahidropiridina) y traumatismos repetitivos.
• Rabia: una infección viral que se transmite con mayor frecuencia a los humanos a través de la mordedura de un animal infectado. El virus de la rabia tiene predilección por el tejido nervioso y entra en los nervios motores y sensoriales periféricos para viajar al SNC de manera retrógrada. Hay 5 etapas de la enfermedad en los seres humanos: incubación, pródromo, período neurológico agudo, coma y muerte. El diagnóstico se realiza con base en la detección de anticuerpos, antígenos o ácido ribonucleico (ARN) viral en el tejido de la biopsia, suero, LCR o saliva. No existe un tratamiento efectivo para la enfermedad sintomática; por lo tanto, la prevención con inmunoglobulina antirrábica humana y vacunación es el pilar del tratamiento.