{"id":10864,"date":"2021-03-02T13:05:40","date_gmt":"2021-03-02T19:05:40","guid":{"rendered":"http:\/\/cienciauanl.uanl.mx\/?p=10864"},"modified":"2021-11-25T15:46:25","modified_gmt":"2021-11-25T21:46:25","slug":"el-yin-y-el-yang-de-la-astrogliosis-reactiva","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/cienciauanl.uanl.mx\/?p=10864","title":{"rendered":"El yin y el yang de la astrogliosis reactiva"},"content":{"rendered":"

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Mariana Castro Azp\u00edroz*, Cynthia Gabriela S\u00e1mano Salazar*<\/p>\n

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CIENCIA UANL \/ A\u00d1O 24, No.106, marzo-abril 2021<\/p>\n

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Por mucho tiempo, el estudio del sistema nervioso en la salud y en la enfermedad tuvo una \u201cvisi\u00f3n neuroc\u00e9ntrica\u201d, en la que el papel estelar lo acaparaban las neuronas. Aunque las neuronas y las c\u00e9lulas gliales se describireron a principios del siglo XIX, el estudio fisiol\u00f3gico de la gl\u00eda comenz\u00f3 50 a\u00f1os despu\u00e9s. Actualmente, este punto de vista ha cambiado debido a que diversas investigaciones han revelado que la interacci\u00f3n gl\u00eda-neurona es fundamental en procesos fisiol\u00f3gicos y patol\u00f3gicos, de tal forma que varios neurocient\u00edficos tienen ahora una \u201cvisi\u00f3n glioc\u00e9ntrica\u201d.<\/p>\n

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En particular, los astrocitos son clave para que las neuronas lleven a cabo de manera apropiada sus funciones, pero tambi\u00e9n reaccionan pr\u00e1cticamente a todos los tipos de alteraciones patol\u00f3gicas que afectan la homeostasis del sistema nervioso, esto es mediante cambios morfol\u00f3gicos y moleculares significativos, conocidos como gliosis<\/em> reactiva<\/em> o astrogliosis<\/em>. Sin embargo, esta respuesta se puede convertir en un arma de dos filos, ya que si bien es esencial para crear un ambiente neuroprotector y evitar la expansi\u00f3n del da\u00f1o hacia otras regiones del sistema nervioso, tambi\u00e9n impide la adecuada regeneraci\u00f3n neuronal en la regi\u00f3n del da\u00f1o. En este art\u00edculo resumimos y resaltamos algunas de las funciones de los astrocitos y c\u00f3mo la astrogliosis reactiva, aunque sea un mecanismo de defensa del organismo, tiene su lado positivo y negativo: un yin<\/em> y un yang<\/em> en la respuesta al da\u00f1o neuronal.<\/p>\n

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LAS \u201cOTRAS\u201d ESTRELLAS DEL SISTEMA NERVIOSO<\/h4>\n
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Por mucho tiempo se pens\u00f3 que las neuronas eran las c\u00e9lulas nerviosas por excelencia, debido a que tienen la capacidad de conducir se\u00f1ales el\u00e9ctricas. Sin embargo, existen otras c\u00e9lulas que tambi\u00e9n forman parte de este sistema y participan activamente en la transmisi\u00f3n y procesamiento de la informaci\u00f3n nerviosa. As\u00ed, el sistema nervioso est\u00e1 conformado por dos principales tipos de c\u00e9lulas: las neuronas y las c\u00e9lulas gliales o neuroglia. El\u00a0t\u00e9rmino neuroglia<\/em> fue introducido en 1858 por el m\u00e9dico y bi\u00f3logo alem\u00e1n Rudolf Virchow, quien describi\u00f3 la presencia de una sustancia conectiva que se formaba en el cerebro, m\u00e9dula espinal y en los nervios sensoriales superiores, la cual fung\u00eda como \u201cadhesivo\u201d en el tejido nervioso.<\/span><\/p>\n

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Ahora se sabe que se trata de la gl\u00eda (del griego glia<\/em>, pegamento o uni\u00f3n); son c\u00e9lulas que superan en n\u00famero a las neuronas en una proporci\u00f3n de 10:1 (von Bartheld et al<\/em>., 2016), proporcionan soporte a la estructura neuronal, mantienen la homeostasis del sistema nervioso, participan activamente en el procesamiento de las se\u00f1ales nerviosas y son defensoras del sistema nervioso durante el desarrollo y fase adulta de un organismo. Adem\u00e1s est\u00e1n implicadas en algunas enfermedades neurodegenerativas y otros procesos patol\u00f3gicos que afectan el funcionamiento adecuado de dicho sistema (Jessen, 2004; Verkhratsky et al.<\/em>, 2019). La neurogl\u00eda se ha clasificado en dos principales categor\u00edas: gl\u00eda del sistema nervioso perif\u00e9rico (SNP), que se subdivide en: 1) c\u00e9lulas de Schwann; 2) c\u00e9lulas gliales sat\u00e9lite; 3) c\u00e9lulas envolventes olfatorias y 4) gl\u00eda ent\u00e9rica (Verkhratsky et al<\/em>., 2019), y la gl\u00eda del sistema nervioso central (SNC), que se clasifica en microgl\u00eda y macrogl\u00eda.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n

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Debido a la enorme heterogeneidad celular que presenta la macrogl\u00eda, se ha tratado de establecer una clasificaci\u00f3n de acuerdo a las caracter\u00edsticas estructurales y bioqu\u00edmicas. As\u00ed, la macrogl\u00eda constituye los siguientes tipos celulares: 1) oligodendrocitos, que pueden ser de tipo I – IV; 2) c\u00e9lulas NG2, conocidas como c\u00e9lulas progenitoras de oligondendrocitos (OPC, por sus siglas en ingl\u00e9s), o sinantocitos o polidendrocitos, y los 3) astrocitos o astroglia, cuyas funciones y morfolog\u00eda difiere en gran medida seg\u00fan su ubicaci\u00f3n, subtipos y la etapa del desarrollo en la que se encuentran. De esta forma los astrocitos incluyen una amplia gama de tipos celulares: astrocitos protopl\u00e1smicos de la sustancia gris, fibrosos de la sustancia blanca, perivasculares, marginales, velatos, interlaminares, polarizados, tanicitos, pituicitos, ependimocitos, c\u00e9lulas del plexo coroideo, c\u00e9lulas epiteliales de la retina pigmentada, gl\u00eda radial, gl\u00eda de M\u00fcller y gl\u00eda de Bergmann (Verkhratsky et al.<\/em>, 2019).<\/span><\/p>\n

\"\"<\/a>El t\u00e9rmino <\/span>astrocitos<\/em> surgi\u00f3 por su apariencia estrellada debido a la gran cantidad de prolongaciones celulares que emergen de ellas; <\/span>astro<\/em> proviene del vocablo griego que significa estrella (Verkhratsky <\/span>et al<\/em>., 2019). Los astrocitos constituyen aproximadamante\u00a0<\/span>30% del SNC, y tienen una variedad de funciones, entre otras: sostienen a las neuronas de forma estructural, metab\u00f3lica y tr\u00f3fica; intervienen en la formaci\u00f3n de la barrera hematoencef\u00e1lica, ya que circundan las sinapsis, retiran el exceso de neurotransmisores y regulan la homeostasis del l\u00edquido extracelular (Sofroniew y Vinters, 2010; Verkhratsky y Nedergaard, 2018). Tambi\u00e9n participan en la formaci\u00f3n de contactos sin\u00e1pticos, maduraci\u00f3n, mantenimiento y eliminaci\u00f3n de las sinapsis. Esto depende en gran medida de la transferencia activa de la informaci\u00f3n que va de la gl\u00eda a las neuronas, a trav\u00e9s de la fabricaci\u00f3n y liberaci\u00f3n de sustancias por los astrocitos, proceso conocido como gliotransmisi\u00f3n<\/em> (Savtchouk y Volterra, 2019).<\/span><\/p>\n

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Los astrocitos juegan un papel fundamental en la modulaci\u00f3n de la actividad sin\u00e1ptica evocada por el potencial de acci\u00f3n (ondas de descarga el\u00e9ctrica que viajan a lo largo de la membrana), en este proceso las terminales astroc\u00edticas son fundamentales, ya que poseen receptores para otros neurotransmisores, lo que permite detectar las necesidades de las neuronas para que \u00e9stas a su vez generen una respuesta r\u00e1pida ante el est\u00edmulo. En esta sinapsis tripartita interact\u00faan un elemento presin\u00e1ptico, uno postsin\u00e1ptico y la gl\u00eda asociada (Araque et al<\/em>., 1999). Los astrocitos tienen en su membrana canales de sodio y potasio que pueden evocar potenciales de acci\u00f3n, por lo tanto son excitables, sin embargo no propagan las se\u00f1ales el\u00e9ctricas entre ellos (Verkhratsky y Nedergaard, 2018). Pueden recibir informaci\u00f3n neuronal a trav\u00e9s de una amplia gama de receptores membranales, para despu\u00e9s traducirla y propagarla al circuito neuronal a trav\u00e9s de variaciones en las concentraciones de calcio. No obstante, a\u00fan se investigan los detalles en la red de contactos integrados entre neuronas y astrocitos.<\/span><\/p>\n

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La inteligencia es otra funci\u00f3n a la que los astrocitos se han asociado. As\u00ed, por ejemplo, el estudio histol\u00f3gico del cerebro de Einstein revel\u00f3 que ten\u00eda un mayor n\u00famero de astrocitos, los cuales, al parecer, formaban una citoarquitectura m\u00e1s compleja (Diamond et al.<\/em>, 1985). Adem\u00e1s, se ha visto que los astrocitos, junto con los oligodendrocitos y microglia, tambi\u00e9n participan en el procesamiento y almacenamiento de recuerdos (Alberini et al<\/em>., 2018). De tal forma que los astrocitos tienen un papel integral en diversas funciones del SN, pero tambi\u00e9n en la reparaci\u00f3n de los da\u00f1os en el SNC, lo cual se retomar\u00e1 m\u00e1s adelante en el texto.<\/p>\n

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UNA GAMA DE RESPUESTAS POR PARTE DE LOS ASTROCITOS ANTE EVENTOS PATOL\u00d3GICOS<\/h4>\n
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Los astrocitos tienen la capacidad de reaccionar a trav\u00e9s de una serie de cambios morfol\u00f3gicos, bioqu\u00edmicos, transcripcionales y funcionales ante una situaci\u00f3n de da\u00f1o en el SNC. Estos cambios constituyen la gliosis reactiva, que tambi\u00e9n se ha definido con otros t\u00e9rminos: astrogliosis, reactividad astroc\u00edtica o astrocitosis. Existen diferentes visiones de lo que son y no son \u201castrocitos reactivos\u201d, y aunque hay discrepancias para definir una \u00fanica nomenclatura, se ha llegado a un acuerdo para tomar caracter\u00edsticas morfofisiol\u00f3gicas y moleculares que diferencien los astrocitos normales de los astrocitos\u00a0reactivos en sus distintos estados de reactividad. De acuerdo a la revisi\u00f3n que hicimos sobre el tema, en este art\u00edculo usaremos los t\u00e9rminos astrogliosis reactiva y astrocitos reactivos para describir las formas de respuestas de los astrocitos asociados con cualquier forma de da\u00f1o o enfermedad del SNC.<\/span><\/p>\n

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Cuando ocurre un da\u00f1o o lesi\u00f3n en el SNC, la situaci\u00f3n patol\u00f3gica se torna compleja debido a la heterogeneidad molecular y funcional de los astrocitos reactivos, donde cada subtipo de astrocitos reactivos parace ejercer una funci\u00f3n particular en\u00a0el progreso del da\u00f1o (Escartin et al<\/em>., 2019; Sofroniew y Vinters, 2010). Los astrocitos responden progresivamente, dependiendo de la severidad de la lesi\u00f3n, lo que conlleva a que la astrogliosis reactiva sea un fen\u00f3meno complejo que implica una serie de cambios secundarios finamente graduados que ocurren dependiendo del grado de da\u00f1o y que est\u00e1n regulados, a su vez, por diversos eventos de se\u00f1alizaci\u00f3n espec\u00edficos (figura 1).<\/span><\/p>\n

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Figura 1. Propuesta para esquematizar los eventos fisiopatol\u00f3gicos que ocurren en la astrogliosis reactiva. Se muestra cronolog\u00eda de los astrocitos normales en estado saludable vs los mecanismos fisiopatol\u00f3gicos inducidos por una lesi\u00f3n. La activaci\u00f3n de la astrogliosis reactiva depende del grado de la lesi\u00f3n. La astrogliosis puede avanzar de las fases media, severa y muy severa, y con ello se generan diversos cambios morfofisiol\u00f3gicos y moleculares que definen el grado de severidad de la astrogliosis.<\/p><\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n

Durante la astrogliosis hay hipertrofia de los astrocitos, en la que el citoplasma y los n\u00facleos son agrandados y presentan una serie de procesos citoplasm\u00e1ticos largos y gruesos que en condiciones fisiol\u00f3gicas no se observan. Tambi\u00e9n hay un aumento en el n\u00famero de filamentos intermedios constitutivos de los astrocitos, formados por la prote\u00edna \u00e1cida glial fibrilar (GFAP, por sus siglas en ingl\u00e9s), y puede incrementarse el n\u00famero de c\u00e9lulas cerca de la lesi\u00f3n aguda. En algunos casos la proliferaci\u00f3n puede ser discreta o ausente, pero este grado de reactividad parece depender del tipo de lesi\u00f3n (figura 1) (Sofroniew y Vinters, 2010). La proliferaci\u00f3n de astrocitos puede originarse a partir de c\u00e9lulas madre multipotentes o precursores gliales todav\u00eda presentes en el SNC adulto, aunque tambi\u00e9n se ha propuesto que podr\u00edan desdiferenciarse los astrocitos maduros (Buffo et al.<\/em>, 2008).<\/span><\/p>\n

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Hasta ahora se han clasificado dos tipos de astrocitos reactivos, de acuerdo a (1) la gliosis isom\u00f3rfica, en la que hay un patr\u00f3n regular de astrocitos paralelos a los axones en degeneraci\u00f3n. Por ejemplo, en la degeneraci\u00f3n Walleriana, en la que\u00a0la organizaci\u00f3n de las fibras gliales conserva una estructura normal. Esto tambi\u00e9n se observa en lesiones que degeneran lentamente o distantes de una lesi\u00f3n. Y (2) la gliosis anisom\u00f3rfica, donde los astrocitos reactivos cercanos a una lesi\u00f3n forman una especie de malla densa sin patr\u00f3n dicernible y sobreexpresan GFAP y otros marcadores de astrocitos como glutamina sintetasa (GS, una enzima esencial en los astrocitos para realizar la conversi\u00f3n del neuro<\/span>transmisor glutamato en glutamina) y la prote\u00edna multifuncion\u00a0<\/span>S100\u03b2 (Sofroniew y Vinters, 2010).<\/span><\/p>\n

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Un ejemplo de este tipo de gliosis son los astrocitos positivos a S100\u03b2 que aumentan dr\u00e1sticamente en el cerebro de los pacientes con enfermedad de Alzheimer y durante otros eventos neuropatol\u00f3gicos, como en el s\u00edndrome de Down. Esto podr\u00eda favorecer los eventos mediados por calcio en la enfermedad de Alzheimer, como la fosforilaci\u00f3n excesiva de la prote\u00edna tau presente en mara\u00f1as neurofibrilares, que finalmente podr\u00eda resultar en la muerte neuronal que caracteriza a esta enfermedad (Van Eldik y Griffin, 1994).<\/span><\/p>\n

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Mediante an\u00e1lisis transcript\u00f3micos se han tratado de descifrar los genes involucrados durante la astrogliosis reactiva. As\u00ed, por ejemplo, se ha visto que procesos neuroinflamatorios e isqu\u00e9micos inducen dos tipos de astrocitos denominados tipo \u201cA1\u201d y \u201cA2\u201d. Los astrocitos neuroinflamatorios A1 regulan positivamente muchos genes de la cascada del complemento que son destructivos para las sinapsis, sugiriendo que los A1 tienen funciones da\u00f1inas en las c\u00e9lulas nerviosas. Mientras que los astrocitos A2 inducidos por isquemia regulan positivamente factores neurotr\u00f3ficos que promueven la suspervivencia y el crecimiento neuronal, por lo que se ha sugerido que los A2 tienen funciones reparadoras en el sistema nervioso.
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A partir de estos hallazgos se han esclarecido algunas preguntas en relaci\u00f3n a los diferentes estados de los astrocitos reactivos; sin embargo se desconoce si m\u00faltiples perfiles reactivos pueden ser activados en diferentes eventos patol\u00f3gicos (Liddelow y Barres, 2017). Lo que s\u00ed se tiene claro es que dependiendo de la severidad del da\u00f1o, el proceso de gliosis puede clasificarse en tres etapas: 1) astrogliosis leve-moderada, 2) astrogliosis severa difusa y 3) astrogliosis severa con formaci\u00f3n de tejido cicatrizante. La fase de astrogliosis leve-moderada comprende hipertrofia celular, cambios en la expresi\u00f3n molecular\u00a0y la actividad funcional de los astrocitos. Tales cambios dependen de la gravedad del da\u00f1o y ocurren despu\u00e9s de un traumatismo leve, o en sitios distantes de una lesi\u00f3n m\u00e1s grave, cuando hay alteraciones metab\u00f3licas, infecciones leves o una reacci\u00f3n inflamatoria (figura2).<\/span><\/p>\n

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En la gliosis severa difusa, adem\u00e1s de las alteraciones que ocurren en la situaci\u00f3n leve-moderada, tambi\u00e9n hay proliferaci\u00f3n astroc\u00edtica que provoca una reorganizaci\u00f3n duradera en la arquitectura tisular en \u00e1reas donde hay lesiones o infecciones graves. En el caso m\u00e1s extremo, se forma un tejido cicatrizante durante la astrogliosis severa, en los l\u00edmites donde ocurren las lesiones tisulares graves, con el fin de evitar que el da\u00f1o se expanda al tejido sano o restringir el avance de una infecci\u00f3n para promover la reparaci\u00f3n del tejido da\u00f1ado. La cicatriz glial puede ser compacta, en la que los astrocitos tienen procesos densamente superpuestos, o madura si persiste por periodos prolongados y act\u00faa como barrera no s\u00f3lo para la regeneraci\u00f3n de axones, tambi\u00e9n para las c\u00e9lulas inflamatorias, agentes infecciosos y las c\u00e9lulas que no pertenecen al SNC, de manera que protegen el tejido sano de las \u00e1reas cercanas de inflamaci\u00f3n intensa (Sofroniew y Vinters, 2010).<\/p>\n

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Los cambios en la estructura del sistema nervioso producidos en un caso severo de astrogliosis reactiva pueden permanecer por d\u00edas, meses, a\u00f1os e inlcuso d\u00e9cadas, despu\u00e9s del inicio del da\u00f1o. Esto se debe a que la astrogliosis y la formaci\u00f3n de la cicatr\u00edz glial puede ser inducida, regulada o modulada por una amplia variedad de mol\u00e9culas extracelulares liberadas por c\u00e9lulas neuronales y no-neuronales intr\u00ednsecas al SNC como microgl\u00eda, oligodendrocitos, pericitos, c\u00e9lulas endoteliales y otros astrocitos, pero tambi\u00e9n c\u00e9lulas no-neurales que logran entrar al CNS (leucocitos y agentes infecciosos microbiales), los cuales liberan mol\u00e9culas de se\u00f1alizaci\u00f3n intercelular que van desde factores de crecimiento, citocinas, neurotransmisores, purinas, especies reactivas de ox\u00edgeno, p\u00e9ptido \u03b2-amiloide y reguladores de la proliferaci\u00f3n celular.<\/span><\/p>\n

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Otros factores como: STAT3, NF\u03baB, SOCS3, Nrf2, AMPc, Olig2, etc., participan en las v\u00edas de se\u00f1alizaci\u00f3n intracelular implicadas en el aumento de GFAP, hipertrofia celular, proliferaci\u00f3n y, en general, en la mediaci\u00f3n de los diferentes grados de astrogliosis reactiva (Sofroniew, 2009). La astrogliosis es un proceso secundario observado durante el envejecimiento y en muchas condiciones neuropatol\u00f3gicas. Curiosamente, en cepas de ratones mutantes de mielina, como el rat\u00f3n jimpy<\/em>, la rata md<\/em> y taiep<\/em>, la gliosis es grave, no obstante, el crecimiento axonal no se ve afectado (Smith et al<\/em>., 2013). Esto ha cuestionado el papel fisiol\u00f3gico de la astrogliosis con respecto a la influencia beneficiosa o perjudicial en el SNC. Los neurocient\u00edficos han sugerido que la densa red de procesos celulares de astrocitos que pueden acumularse en el tejido cicatricial cumple funciones importantes, por un lado act\u00faa como barrera aislando y protegiendo el tejido intacto de las lesiones, y por otro impide la regeneraci\u00f3n axonal y tisular.<\/p>\n

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Otro tipo de alteraciones en la que est\u00e1n implicados los astrocitos son las astrocitopat\u00edas, las cuales se desarrollan cuando hay cambios en las funciones normales de los astrocitos en un tejido sano, estos trastornos pueden ser causados por una \u201castrogliosis anormal\u201d y ser la causa principal de una astrocitopat\u00eda, disfunci\u00f3n neurol\u00f3gica y enfermedad. Las astrocitopat\u00edas fueron descritas en 2016, en Estados Unidos, y se caracterizan por la inflamaci\u00f3n del SNC, conocida como meningoencefalitis, y la presencia de anticuerpos contra la prote\u00edna GFAP. Pueden afectar cualquier regi\u00f3n anat\u00f3mica, desde el nervio \u00f3ptico hasta la m\u00e9dula espinal. No se conocen las causas, pero algunos casos se han asociado con diferentes tipos de c\u00e1nceres, con encefalomielitis y parkinsonismo (Tomczak et al<\/em>., 2019). La neuromielitis \u00f3ptica es otra enfermedad autoinmune desmielinizante inflamatoria clasificada como astrocitopat\u00eda, caracterizada por la p\u00e9rdida de inmunorreactividades de las prote\u00ednas GFAP y del canal permeable al agua, acuaporina 4 (AQP4, por sus siglas en ingl\u00e9s) que normalmente expresan los astrocitos (Lucchinetti et al<\/em>., 2014). Estas enfermedades abrieron un campo de estudio, ya que a\u00fan no existen criterios uniformes de diagn\u00f3stico o un consenso para definir las astrocitopat\u00edas, y aunque se han aplicado esteroides como tratamiento, la respuesta en algunos pacientes es muy variable e incluso algunos no sobreviven.<\/p>\n

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EL LADO OSCURO DE LA ASTROGLIOSIS REACTIVA<\/h4>\n
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Muchas enfermedades neurol\u00f3gicas tienen mecanismos en com\u00fan que los astrocitos podr\u00edan contraatacar; no obstante, en muchas ocasiones los est\u00edmulos da\u00f1inos sobrepasan la capacidad de los astrocitos para generar mecanismos de neuroprotecci\u00f3n. La astrogliosis se caracteriza por alteraciones celulares, moleculares y funcionales notables en los astrocitos reactivos (figura 2), que si no se contrarresta en la etapa postaguda o cr\u00f3nica temprana, despu\u00e9s de la lesi\u00f3n genera consecuencias indeseadas. Por ejemplo, la desorganizaci\u00f3n de los astrocitos durante la astrogliosis reactiva puede fomentar que no se lleven a cabo correctamente las funciones de regulaci\u00f3n de concentraciones de iones y recaptura de neurotransmisores. Adem\u00e1s, la cicatriz glial produce altos niveles de componentes inhibidores, en particular los proteoglicanos de condroitin sulfato (CSPG, por sus siglas en ingl\u00e9s), que forma barreras qu\u00edmicas y f\u00edsicas y evita el alargamiento de los axones despu\u00e9s de una lesi\u00f3n en el SNC.<\/p>\n

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Figura 2. Ejemplo de astrogliosis reactiva que ocurre cuando se induce experimentalmente una lesi\u00f3n por compresi\u00f3n en la m\u00e9dula espinal. Se analiz\u00f3 un segmento de la sustancia blanca (recuadro punteado rojo) en tres condiciones: 1) control, donde se observan los procesos celulares de los astrocitos GFAP+ (fibras color verde); 2) lesi\u00f3n leve-moderada (compresi\u00f3n por 30 seg) produjo mayor expresi\u00f3n de los procesos celulares GFAP+; y 3) lesi\u00f3n severa (compresi\u00f3n por 1 min), la cual exacerb\u00f3 el n\u00famero de los procesos celulares GFAP+, con un evidente desarreglo en la sustancia blanca (cortes e im\u00e1genes procesadas por la Dra. Cynthia S\u00e1mano S. en el Laboratorio de Biolog\u00eda Celular, UAM-C).<\/p><\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n

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De todas las se\u00f1ales inhibitorias en el entorno del SNC, los CSPG parecen ser factores clave en el blo- queo de la regeneraci\u00f3n de axones. En varios modelos experimentales se ha demostrado que los CSPG aumentan su producci\u00f3n despu\u00e9s de una lesi\u00f3n del SNC, y la innhibici\u00f3n de los CSPG que expresan las c\u00e9lulas precursoras de oligodendrocitos\u00a0y astrocitos se asocia con una mejor regeneraci\u00f3n axonal despu\u00e9s de un traumatismo tanto en cerebro como en m\u00e9dula espinal (Li et al<\/em>., 2016). Adicionalmente, algunos estudios transg\u00e9nicos revelan el potencial que tiene la astrogliosis para exacerbar la inflamaci\u00f3n despu\u00e9s de una lesi\u00f3n traum\u00e1tica o incluso durante una\u00a0<\/span>enfermedad autoinmune. Si bien los astrocitos reactivos est\u00e1n presentes en el tejido del SNC da\u00f1ado o degenerado, se les han atribuido directamente a la generaci\u00f3n de efectos negativos, sin embargo existen puntos de vista opuestos en relaci\u00f3n a si los astrocitos reactivos se pudieran considerar \u201camigos o enemigos\u201d.<\/span><\/p>\n

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EL LADO AMISTOSO DE LA ASTROGLIOSIS REACTIVA<\/h4>\n
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Por mucho tiempo, la astrogliosis fue considerada como una reacci\u00f3n fundamentalmente da\u00f1ina para la recuperaci\u00f3n funcional. Esta noci\u00f3n ha sido refutada por los estudios experimentales que han mostrado que en respuesta a la mayor\u00eda, si no es que a todas las agresiones del SNC, la astrogliosis inicia como un proceso adaptativo y beneficioso dirigido a la reparaci\u00f3n de heridas y preservaci\u00f3n de la funci\u00f3n neurol\u00f3gica. Sin embargo, es importante comprender que tambi\u00e9n genera efectos negativos que son regulados por mecanismos de se\u00f1alizaci\u00f3n espec\u00edficos que depender\u00e1n del grado y tipo de da\u00f1o en el SNC. Curiosamente, diversos estudios experimentales han mostrado que la astrogliosis es un proceso necesario, ya que su inhibici\u00f3n aumenta la inflamaci\u00f3n, el da\u00f1o tisular y limita la recuperaci\u00f3n funcional despu\u00e9s de una lesi\u00f3n traum\u00e1tica en el SNC o una lesi\u00f3n isqu\u00e9mica. Otros estudios han mostrado que el control del pH que ejercen los astrocitos puede reducir la excitotoxicidad del glutamato durante la isquemia (Pekny y Pekna, 2014).<\/p>\n

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Entre otros beneficios de la astrogliosis reactiva, reduce la infiltraci\u00f3n de leucocitos y promueve la reparaci\u00f3n de la barrera hemato-encef\u00e1lica, limita la neurodegeneraci\u00f3n y ralentiza la progresi\u00f3n de enfermedades neurodegenerativas, tambi\u00e9n limita la p\u00e9rdida neuronal en un accidente cerebrovascular isqu\u00e9mico y neurotrauma, debido a que contrarresta el estr\u00e9s hiposm\u00f3tico y remueve el exceso de especies reactivas de ox\u00edgeno (Sofroniew, 2009; Sofroniew y Vinters, 2010). Pero quiz\u00e1 el efecto que se considera m\u00e1s perjudicial de la astrogliosis es la inhibici\u00f3n de la regeneraci\u00f3n del ax\u00f3n por las cicatrices astrogiales, despu\u00e9s del da\u00f1o en el SNC. No obstante, este efecto perjudicial debe considerarse tambi\u00e9n en el contexto de las funciones protectoras esenciales que desempe\u00f1an las cicatrices de los astrocitos, porque restringen la inflamaci\u00f3n y promueven la protecci\u00f3n del tejido sano adyacente a las lesiones (Sofroniew, 2009; Sofroniew y Vinters, 2010; Pekny y Pekna, 2014).<\/p>\n

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De hecho, un gran hallazgo fue que la presencia de la cicatriz astroglial, cuando se combina con un gel que contiene factores de crecimiento, promueve el recrecimiento de axones despu\u00e9s de inducir da\u00f1o en la m\u00e9dula espinal en ratones (Liddelow y Barres, 2016). Estos datos han hecho que se cuestione si prevenir o eliminar las cicatrices de los astrocitos hace m\u00e1s da\u00f1o que bien.<\/p>\n

De todas las se\u00f1ales inhibitorias en el entorno del SNC, los CSPG parecen ser factores clave en el bloqueo de la\u00a0regeneraci\u00f3n de axones. En varios modelos experimentales se ha demostrado que los CSPG aumentan su producci\u00f3n despu\u00e9s de una lesi\u00f3n del SNC, y la innhibici\u00f3n de los CSPG que expresan las c\u00e9lulas precursoras de oligodendrocitos.<\/span><\/p>\n

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CONCLUSIONES<\/h4>\n
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La astrogliosis reactiva es un proceso adaptativo y conservado en la evoluci\u00f3n; sin embargo, es un arma de dos filos: si bien es un mecanismo de defensa que cumple funciones esenciales de reparaci\u00f3n y protecci\u00f3n para minimizar el da\u00f1o inicial en los tejidos despu\u00e9s de las lesiones del SNC, en determinadas situaciones puede mostrar efectos da\u00f1inos, lo cual depender\u00e1 de diversos factores y situaciones para que una u otra condici\u00f3n se desarrolle. Finalmente, conocer y estudiar a profundidad este mecanismo conlleva a explorar la posibilidad de encontrar posibles blancos terap\u00e9uticos cuando se presenta un proceso de astrogliosis reactiva en diferentes situaciones neuropatol\u00f3gicas.<\/p>\n<\/div>\n

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*Universidad Aut\u00f3noma Metropolitana,
\nUnidad Cuajimalpa (UAM-C).
\nContacto: csamano@cua.uam.mx<\/a><\/p>\n<\/div>\n

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REFERENCIAS<\/h4>\n
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Alberini, C.M., Cruz, E., Descalzi, G., et al<\/em>. (2018). Astrocyte glycogen and lactate: New insights into learning and memory mechanisms. Glia<\/em>. 66(6):124-1262.https:\/\/doi.org\/10.1002\/ glia.23250
\nAraque, A., Parpura, V., Sanzgiri, R.P., et al<\/em>. (1999). Tripartite synapses: glia, the unacknowledged partner. Trends Neurosci<\/em>. 22(5):208-15.
\nBuffo, A., Rite, I., Tripathi, P., <\/span>et al<\/em>. (2008). Origin and progeny of reactive gliosis: A source of multipotent cells in the injured brain. <\/span>Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America<\/em>. 105(9):3581-3586. https:\/\/doi. org\/10.1073\/pnas.0709002105
\n<\/span>Diamond, M.C., Scheibel, A.B., Murphy, G M.,Jr, <\/span>et al<\/em>. (1985). On the brain of a scientist: Albert Einstein.\u00a0<\/span>Experimental neurology<\/em>. 88(1):198- 204. https:\/\/doi.org\/10.1016\/0014- 4886(85)90123-2
\n<\/span>Escartin, C., Guillemaud, O., y Carrillo-de Sauvage, M.A. (2019). Questions and (some) answers on reactive astrocytes. <\/span>Glia<\/em>. 67(12):2221-2247. https:\/\/ doi.org\/10.1002\/glia.23687
\n<\/span>Jessen, K.R. (2008). Glial cells. <\/span>The international journal of biochemestry & cell biology<\/em>. 36(10):1861-1867. https:\/\/ doi.org\/10.1016\/j.biocel.2004.02.023
\n<\/span>Liddelow, S.A., y Barres, B.A. (2016). Regeneration: Not everything is scary aboutaglialscar. <\/span>Nature<\/em>. 532(7598):182- 183. https:\/\/doi.org\/10.1038\/nature17318
\n<\/span>Liddelow, S.A., y Barres, B.A. (2017). Reactive Astrocytes: Production, Function, and Therapeutic Potential. <\/span>Immunity<\/em>. 46(6):957-967. https:\/\/doi. org\/10.1016\/j.immuni.2017.06.006
\n<\/span>Li, K., Li, J., Zheng, J., <\/span>et al<\/em>. (2019). Reactive Astrocytes in Neurodegenerative Diseases. <\/span>Aging and disease.<\/em> 10(3):664-675.https:\/\/doi.org\/10.14336\/ AD.2018.0720
\n<\/span>Li, G., Cao, Y., Shen, F., <\/span>et al.<\/em> (2016). Mdivi-1 Inhibits Astrocyte Activation and Astroglial Scar Formation and Enhances Axonal Regeneration after Spinal Cord Injury in Rats. <\/span>Frontiers in cellular neuroscience<\/em>. 10:241. ht- tps:\/\/doi.org\/10.3389\/fncel.2016.00241
\n<\/span>Lucchinetti, C.F., Guo, Y., Popescu, B.F., <\/span>et al<\/em>. (2014). The pathology of an autoimmune astrocytopathy: lessons learned from neuromyelitis optica. <\/span>Brain pathology (Zurich, Switzerland)<\/em>. 24(1):83-97. https:\/\/doi. org\/10.1111\/bpa.12099
\n<\/span>Mi sistema inmune. (2017). Neurons and neuroglial cells. Disponible en: https:\/\/www.misistemainmune.es\/ la-microglia-en-el-sistema-nervioso-central\/
\n<\/span>Pekny, M., y Pekna, M. (2014). Astrocyte reactivity and reactive astrogliosis: costs and benefits. Physiological reviews. 94(4):1077-1098. https:\/\/doi. org\/10.1152\/physrev.00041.2013
\n<\/span>avtchouk, I., y Volterra, A. (2018). Gliotransmission: Beyond Black-and-White. <\/span>The Journal of neuroscience:\u00a0<\/em>the official journal of the Society for Neuroscience.<\/em> 38(1):14-25. https:\/\/doi. org\/10.1523\/JNEUROSCI.0017-17.2017
\n<\/span>Smith, C.M., Cooksey, E., y Duncan, I.D. (2013). Myelin loss does not lead to axonal degeneration in a long-lived model of chronic demyelination. <\/span>The Journal of neuroscience: the official journal of the Society for Neuroscience.<\/em> 33(6):2718-2727. https:\/\/doi. org\/10.1523\/JNEUROSCI.4627-12.2013
\n<\/span>Sofroniew, M.V. (2009). Molecular dissection of reactive astrogliosis and glial scar formation. <\/span>Trends in neurosciences.<\/em> 32(12):638-647. https:\/\/doi. org\/10.1016\/j.tins.2009.08.002
\n<\/span>Sofroniew, M.V., y Vinters, H.V. (2010). Astrocytes: biology and pathology. <\/span>Acta neuropathologica<\/em>. 119(1):7-35. https:\/\/doi.org\/10.1007\/s00401-009- 0619-8
\n<\/span>Tomczak, A., Su, E., Tugizova, M., <\/span>et al<\/em>. (2019). A case of GFAP-astroglial autoimmunity presenting with reversible parkinsonism. <\/span>Multiple sclerosis and related disorders<\/em>. 39:101900. Advance online publication. https:\/\/doi. org\/10.1016\/j.msard.2019.101900
\n<\/span>Van Eldik, L.J., y Griffin, W.S. (1994). S100 beta expression in Alzheimer’s disease: relation to neuropathology in brain regions. <\/span>Biochimica et biophysica acta<\/em>. 1223(3):398-403.
\n<\/span>Verkhratsky, A., y Nedergaard, M. (2018). Physiology of Astroglia. <\/span>Physiological reviews<\/em>. 98(1):239-389. https:\/\/ doi.org\/10.1152\/physrev.00042.2016
\n<\/span>Verkhratsky, A., Ho, M.S., Zorec, R., <\/span>et al<\/em>. (2019). The Concept of Neuroglia. <\/span>Advances in experimental medicine and biology<\/em>. 1175:1-13. https:\/\/doi. org\/10.1007\/978-981-13-9913-8_1
\n<\/span>von Bartheld, C.S., Bahney, J., y Herculano-Houzel, S. (2016). The search for true numbers of neurons and glial cells in the human brain: A review of 150 years of cell counting. <\/span>The Journal of comparative neurology.<\/em> 524(18):3865-3895.https:\/\/doi. org\/10.1002\/cne.24040<\/span><\/p>\n

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