Célula satélite glial

As células satélites gliais, células gliais satélites ou células capsulares son un tipo de células gliais que cobren a superficie dos corpos das neuronas nos ganglios nerviosos do sistema nervioso periférico. Teñen a mesma orixe embriolóxica cás células de Schwann, xa que derivan ambas da crista neural do embrión. As células satélites gliais desempeñan varias funcións, como o control sobre o microambiente dos ganglios simpáticos. Pénsase que teñen un papel similar ao dos astrocitos do sistema nervioso central. Fornecen nutrientes ás neuronas ás que rodean e teñen tamén algunhas funcións estruturais. As células satélites gliais poden actuar como células amortecedoras protectoras. Ademais, expresan diversos receptores que lles permiten establecer moitas interaccións con substancias químicas neuroactivas. Moitos deses receptores e canles iónicas foron recentemente implicados en problemas de saúde como dor crónica e a infección por herpes simplex. Aínda se descoñecen moitas cousas sobre estas células, e investígase moito sobre outras propiedades e funcións destas células. Características
As células satélites gliais son as principais células gliais atopadas no sistema nervioso periférico, especificamente nos ganglios sensoriais espiñais, e nos simpáticos e parasimpáticos. Forman as finas vaíñas ou cápsulas de células que rodean a cada neurona neses ganglios.
Nunha célula satélite glial o corpo celular contén un núcleo relativamente grande, e a cada lado do corpo celular fórmanse os procesos perineuronais. A rexión que contén o núcleo ten a maior parte do citoplasma, polo que nesta rexión a vaíña é máis grosa. A vaíña pode ser aínda máis grosa se se forman varias capas de células satélites, cada unha das cales mide 0, 1 μm.
A pesar de seren células aplanadas, as células satélites conteñen todos os orgánulos comúns necesarios para fabricaren os seus produtos celulares e manteren o ambiente homeostático da célula. A membrana plasmática da célula satélite é fina e non moi densa, e está asociada con moléculas de adhesión, ten receptores para neurotransmisores e outras moléculas, e canles iónicas de potasio. En cada célula satélite glial, hai retículo endoplasmático rugoso e liso, pero o liso é menos abundante. Xeralmente o aparato de Golgi e os centríolos están preto do núcleo. As mitocondrias encóntranse por todo o citoplasma xunto con lisosomas, gránulos de lipofuscina e peroxisomas. Teñen tanto microtúbulos coma filamentos intermedios, que normalmente se dispoñen paralelamente á vaíña que forman as células satélite. Estes filamentos atópanse en maiores concentracións no cono axónico e na porción inicial do axón nas células satélites dos ganglios simpáticos. Nalgunhas células satélites dos ganglios sensoriais observouse un só cilio que se estende fóra da célula no espazo extracelular dunha profunda indentación na membrana plasmática. Este cilio só ten os nove pares de microtúbulos periféricos, polo que carece do par de microtúbulos centrais, o que fai a esta estrutura moi similar ao cilio observado nas neuronas, células de Schwann e astrocitos do sistema nervioso central.
Nos ganglios sensoriais
As células satélites gliais dos ganglios sensoriais espiñais son células laminares que xeralmente carecen de procesos que se estendan a partir do corpo celular. En xeral unha envoltura formada por moitas células satélites gliais rodea completamente a cada neurona sensorial. O número de células satélite que forman estas vaíñas ou cápsulas aumenta proporcionalmente co volume da neurona que rodea. Ademais, o volume da vaíña aumenta proporcionalmente co volume e área superficial do soma das neuronas. O espazo extracelular entre a vaíña e a membrana plasmática neuronal é duns 20 nm, o que fai que a neurona e a súa vaíña formen unha soa unidade anatómica e funcional. Estas unidades funcionais están separadas por áreas de tecido conectivo. Porén, hai algunhas neuronas sensoriais que están xuntas dentro do mesmo espazo rodeado de tecido conectivo formando un clúster de dúas ou tres neuronas. Normalmente cada unha das neuronas do clúster está rodeada pola súa propia vaíña de células satélites, pero nalgúns casos non é así. Algunhas neuronas sensoriais teñen pequenas proxeccións chamadas microvilli na súa superficie, os cales están moi próximos á vaíña de células satélite, polo que chegan ás fendas ou sucos da vaíña, e poden intervir no intercambio de substancias entre as células.
Nos ganglios simpáticos
Nos ganglios simpáticos, hai tres tipos principais de células: as células satélites gliais, as neuronas e as chamadas células pequenas intensamente fluorescentes (SIF). As células SIF dos ganglios simpáticos dispóñense en grupos separados, cada un dos cales está rodeado por unha vaíña de células satélites. As células satélites gliais dos ganglios simpáticos proceden da crista neural e non proliferan durante o desenvolvemento embrionario ata que as neuronas están formadas e maduras, o que indica que son as neuronas as que sinalan o momento para a división e maduración das células satélites. As células satélites dos ganglios simpáticos teñen a mesma estrutura cás dos ganglios sensoriais raquídeos, excepto que as dos ganglios simpáticos tamén poden recibir sinapses. A vaíña de células satélites nos ganglios simpáticos debe estenderse máis para cubrir o cono axónico preto do soma celular. As rexións da vaíña que rodean o núcleo e o cono axónico son máis grosas cás que rodean o resto da neurona. Isto indica que a célula satélite xoga un papel no ambiente da sinapse, e, por tanto, inflúe na transmisión sináptica.
Diferenzas con outras células gliais
Compáranse con frecuencia as células satélites gliais cos astrocitos do sistema nervioso central porque comparten certas propiedades anatómicas e fisiolóxicas, como a presenza de transportadores neurotransmisores e a expresión de glutamina sintetase. Porén, hai factores que os distinguen e poñen ás células gliais nunha categoría á parte de células gliais. As células satélites normalmente rodean cada neurona sensorial e parasimpática cunha vaíña ou cápsula completa e ininterrompida, entanto que a maioría das neuronas dos ganglios simpáticos carecen dunha vaíña de células satélites totalmente continua, o que lles permite un certo intercambio directo de substancias entre o espazo extracelular da neurona e o espazo dentro do tecido conectivo onde están situadas as células satélites. Ademais, existen unións comunicantes entre unha célula satélite e outra de vaíñas de distintas neuronas adxacentes ou de vaíñas dunha mesma neurona (unións comunicantes reflexas). Estas unións comunicantes foron identificadas por microscopía electrónica e marcadores trazadores pesados como o amarelo lucifer ou neurobiotina. O grao no que unha célula satélite está comunicada deste modo con outra célula satélite doutra vaíña ou da mesma vaíña depende do pH do ambiente celular.
En estudos feitos en ratas e ratos, encontrouse que as células satélites gliais expresan moitos receptores de neurotransmisores, como receptores de acetilcolina muscarínicos e de eritropoetina. Para diferenciaren entre células satélites e outras células gliais os investigadores utilizan marcadores que identifican as distintas proteínas que se encontran en cada tipo de célula. Aínda que as células satélites expresan a proteína acídica fibrilar glial e diferentes proteínas S-100, o marcador máis útil de que se dispón hoxe para identificalas é a glutamina sintetase. Os niveis de glutamina sintetase son relativamente escasos en repouso, pero aumentan moito se a neurona que envolven sofre danos no axón. Ademais, as células satélites tamén posúen mecanismos para liberar citocinas, adenosina trifosfato (ATP), e outros mensaxeiros químicos. Funcións
Estase investigando moito para detrminar con seguridade cales son as funcións das células satélite gliais. As teorías actuais suxiren que as células satélites teñen un papel significativo no control do microambiente dos ganglios simpáticos. Isto está baseado na observación de que as células satélites case envolven completamente as neuronas neses ganglios e poden regular a difusión de moléculas a través da membrana plasmática. Cando se inxectan trazadores proteicos fluorescentes nos ganglios cervicais para evitar o seu paso polo sistema circulatorio, estes non se encontran despois na superficie neuronal. Isto suxire que as células satélites poden regular o espazo extracelular de cada neurona. Algúns especulan con que as células satélites dos ganglios autónomos teñen un papel similar ao da barreira hemetoencefálica actuando como barreira funcional para as grandes moléculas.
O papel das células satélites como reguladores do microambiente neuronal está ademais caracterizado polas súas propiedades eléctricas que son moi similares ás dos astrocitos. Os astrocitos teñen un papel ben estudado e definido no control do microambiente no cerebro, polo que se está a investigar algún papel similar que poderían exercer as células satélites nos ganglios simpáticos. Un modo establecido de controlar o microambiente nos ganglios sensoriais é a captación de substancias por transportadores especializados que levan os neurotransmisores ao interior das células en combinación co transporte de Na+ e Cl−. Atopáronse nas células satélites transportadores do glutamato e ácido gamma-aminobutírico (GABA). Parecen estar envolvidos activamente no control da composición do espazo extracelular dos ganglios. O encima glutamina sintetase, que cataliza a conversión do glutamato en glutamina, atópase en grandes cantidades nas células satélites gliais. Ademais, as células satélites conteñen encimas relacionados co glutmato como a glutamato deshidroxenase e a piruvato carboxilase, e así poden proporcionar ás neuronas non só glutamina, senón tamén malato e lactato.
Propiedades moleculares
A diferenza das neuronas adxacentes, as células satélites non establecen sinapses pero posúen receptores para unha variedade de substancias neuroactivas que son análogos aos atopados nas neuronas. Os terminais axónicos e outras partes das neuronas levan receptores de substancias como a acetilcolina (ACh), GABA, glutamato, ATP, noradrenalina, substancia P, e capsaicina que afecta directamente á fisioloxía destas células. As investiogacións actuais están revelando que as células satélites tamén poden responder a algúns dos mesmos estímulos químicos cás neuronas. O papel das células satélites nos mecanismos de reparación de lesións nerviosas aínda se está a investigar. Implicación en enfermidades
Dor crónica
As células gliais, incluíndo as satélites, teñen importantes funcións na resposta ás lesións neuronais. As células satélites foron implicadas na creación e persistencia de dores crónicas, que poden dar lugar a hiperalxesia e outras formas de dor espontánea.
Secreción de moléculas bioactivas
As células satélites gliais teñen a capacidade de liberar citocinas e outras moléculas bioactivas que transmiten dor por vía neuronal. As neurotrofinas e o factor de necrose tumoral alfa (TNFα) son outros dos factores celulares que actúan sensibilizando as neuronas á dor. As células satélites están presentes no sistema nervioso periférico en menor número ca outros tipos de células da glía, como os astrocitos, pero determinouse o seu impacto na nocicepción debido ás súas propiedades fisiolóxics e farmacolóxicas. De feito, igual cós astrocitos, as células satélite teñen a capacidade de percibir e regular a actividade neuronal próxima. Despois dun período en que se produciu unha lesión nun nervio, as células satélite aumentan a proteína acídica fibrilar glial e a división celular. Teñen a capacidade de liberar substancias quimiotácticas, que son análogas ás liberadas polas células de Schwann e contribúen ao recrutamento e proliferación de macrófagos. Ademais, varios grupos de investigadores encontraron que a conexión das células satélites entre si aumenta despois dunha lesión nos nervios, o cal ten un efecto na percepción da dor. Normalmente, as unións comunicantes entre elas utilízanse para redistribuír os ións potasio entre as células adxacentes. Porén, nas células satélites conectadas, o número de unións comunicantes aumenta moito. Isto pode ser posiblemente para transportar maiores cantidades de ATP e glutamato, o que finalmente leva ao incremento da reciclaxe do glutamato. Os niveis aumentados de glutamato producen unha sobreexcitación e un incremento da percepción da dor.
Expresión de receptores e canles iónicas
Varios receptores neuronais presentes nas células satélites crese que participan nos sinais de dor evocados por ATP, especialmente os purinorreceptores homomultímero P2X3 e heteromultímero P2X2/3. En xeral, a familia P2X de receptores responde ao ATP liberado polas neuronas. Cada un dos subtipos do P2X encóntranse en neuronas sensoriais coa excepción do subtipo P2X7, que é expresado selectivamente polas células gliais, incluíndo as satélites. O receptor está implicado na liberación de interleucina IL-1β por parte dos macrófagos ou microglía e astrocitos. O receptor probablemente intervén na cascada de acontecementos que acaban producindo inflamación e dor neuropática. Descubriuse que este receptor ten o antagonista A-317491, que, se está presente, ten a capacidade de reducir tanto a descarga de impulsos evocada coma espontánea de varias clases de neuronas espiñais, e de inhibir a liberación de IL-1β. Porén, as influencias externas dos receptores P2X3 e P2Y1 pénsase que complican as interaccións entre P2X7 e o seu antagonista, facéndoo unha diana non ideal cando se usa unha estratexia farmacolóxica en certos tratamentos.
Os receptores P2Y tamén se encontran en neuronas e células gliais. A súa función está menos clara cá dos receptores P2X, pero sinalouse que teñen varias funcións contraditorias. Nalgúns casos, estes receptores actúan como analxésicos, xa que teñen a capacidade de inhibiren a acción de P2X3. Noutros casos, os receptores contribúen á nocicepción (percepción da dor) por medio da modulación da concentración extracelular do péptido relacionado co xene da calcitonina (CGRP). Estes papeis contraditorios estanse a investigar para ver se poden servir como dianas potenciais para o desenvolvemento de varios medicamentos.
As células satélites gliais tamén expresan un tipo específico da canle, a canle Kir4. 1, que actúa mantendo a necesaria concentración baixa extracelular de K+ para controlar a hiperexcitabilidade, a cal se sabe que produce migrañas. Ademais, as concentracións extracelulares de K+ son controladas polo nucleósido de guanina guanosina (Guo). A guanosina está implicada na comunicación neurona-célula satélite e nas interaccións nos ganglios sensoriais, e é tamén unha diana potencial que podería controlar as alteracións das concentracións extracelulares de K+ asociadas coa dor crónica.
Herpes simplex
Os ganglios sensoriais foron asociados con infeccións de virus como o herpes simplex, que poden permanecer en estado dormente ou latente nos ganglios durante décadas despois dunha infección. Cando estes virus dormentes se reactivan, producen ampolas na pel e membranas mucosas. Durante o estado latente, os virus raramente se localizan nas células satélites gliais dos ganglios sensoriais espiñais, pero as células satélites poden malia todo desempeñar un importante papel na enfermidade. Propúxose que as células satélites actúan como barreiras que impiden o espallamento do virus desde as neuronas infectadas ás non infectadas. Se esta barreira de protección non funciona, a infección pode estenderse máis. Esta propiedade pode explicarse vendo a localización e disposición das células satélites, xa que están centradas arredor das neuronas, protexéndoas. Propúxose tamén que as células satélites poden ter un papel na eliminación dos virus dos ganglios e na protección e reparación do sistema nervioso de virus en estado latente. Liñas de investigación
A maioría da información dispoñible sobre as células satélites gliais procede de investigacións sobre as neuronas sensoriais (ás cales as células satélites rodean) máis que sobre as propias células satélites. No futuro, os investigadores pretenden prestarlle máis atención ás células satélites, polas súas moitas funcións de apoio e protección esenciais para a vida. Seguramente serán investigados e caracterizados definitivamente os receptores de neurotransmisores e hormonas das células satélites in situ en vez de en cultivos. Os cambios nos receptores causados por varias mutacións e enfermidades tamén serán explorados para determinar o impacto desas condicións. Ademais, os mecanismos que subxacen na comunicación neurona-célula satélite está basicamente sen identificar aínda, aínda que é probable que os distintos receptores que posúen as neuronas e as células satélites se utilicen para a sinalización química, talvez con P2Y. O Ca2+ e o NO (óxido nítrico) e o seu impacto deberán tamén examinarse para comprender as interaccións entre estes dous tipos de células. Finalmente, a posibilidade de que as células satélites exerzan unha influencia na transmisión sináptica nos ganglios do sistema nervioso autónomo é outra liña de investigación futura.