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El sistema inmune, inmunitario o inmunológico es aquel que está diseñado para, gracias a la sinergia entre las células y estructuras que lo constituyen, detectar y neutralizar todas aquellas sustancias químicas o partículas biológicas cuya presencia en el interior de nuestro organismo puede provocar daños. Así pues, el sistema inmune está compuesto por distintas células que patrullan nuestro cuerpo y que, en caso de que su actuación sea necesaria, desencadenan los procesos de ataque contra sustancias extrañas.
Absolutamente todos los órganos y tejidos de nuestro cuerpo deben ser protegidos a través de este sistema inmunológico. Y, por tanto, el cerebro, el centro de mandos del cuerpo y una de las estructuras más sensibles y que mayor protección mecánica recibe, no puede ser una excepción. Y es aquí donde entra en juego el protagonista de nuestro artículo de hoy: la microglía.
La microglía es el conjunto de células que actúan como los fagocitos del cerebro, fagocitando los elementos extraños presentes en el sistema nervioso central y reparando los daños en el tejido nervioso. Es, en palabras simples, el préstamo del sistema inmunitario al sistema nervioso central, siendo las células neurogliales (presentes en el tejido nervioso pero ejerciendo funciones complementarias no asociadas a la transmisión de impulsos) que representan los principales elementos inmunocompetentes en el cerebro.
Así pues, en el artículo de hoy y, como siempre, de la mano de las más prestigiosas publicaciones científicas, vamos a analizar de forma extensa pero concisa la naturaleza de la microglía, entendiendo perfectamente qué es, cuáles son sus características y qué funciones desarrollan en el sistema nervioso central. Empecemos.
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¿Qué es la microglía?
La microglía es el conjunto de células inmunocompetentes del tejido nervioso que, constituyendo el 10% de las células del cerebro, desarrollan funciones de protección inmunológica en el sistema nervioso central. Esta microglía está vigilando constantemente el tejido cerebral, y cuando hay una infección en el mismo, esta se activa y, avisando a otras células inmune, desencadena la reacción inmunitaria.
Así pues, la microglía es uno de los elementos dentro del grupo de células gliales, que son todas aquellas células presentes en el tejido nervioso pero que, a diferencia de las neuronas (las células del tejido nervioso como tal), no participan en la transmisión de señales eléctricas, sino que ejercen funciones complementarias, constituyendo una matriz interneuronal donde hay diversas tipologías celulares.
Dentro de estas células gliales tenemos los oligodendrocitos, las células gliales radiales, los astrocitos y, por supuesto, la microglía, que es la que nos interesa hoy. Esta microglía son las células que, procedentes de la médula ósea, penetran en el sistema nervioso en periodo neonatal, desarrollando funciones inmunes en el sistema nervioso central.
Las células de la microglía están especializadas en la defensa inmunitaria y en la fagocitación de elementos que son potencialmente dañinos o representan amenazas para las neuronas cerebrales. Se trata de las células gliales más pequeñas, aunque se consideran muy versátiles por su capacidad para variar su morfología según las funciones que tengan que desempeñar, las señales químicas que recibe de las neuronas con las que comunican y la zona exacta del sistema nervioso en la que se encuentren.
Sea como sea, estas células, que se encuentran diseminadas por la totalidad del sistema nervioso central (es decir, a parte del cerebro también se encuentran en la médula espinal), son células pequeñas, de citoplasma escaso, con prolongaciones cortas e irregulares, de tinción oscura, con un núcleo oval o triangular y relativamente similares en forma a los oligodendrocitos, otras células gliales.
En condiciones fisiológicas normales, esta microglía patrulla el cerebro limpiando los desechos celulares de las neuronas y fagocitando a las células que están en estado de apoptosis (muerte celular programada), pero cuando ocurre un daño neuronal grave como por ejemplo por una infección bacteriana o vírica, las neuronas activan esta microglía.
En ese momento y dependiendo de las necesidades, puede activarse de dos formas: M1 o M2. Por un lado, la forma proinflamatoria (estado M1) es aquella en la que la microglía responde al daño neuronal produciendo citoquinas, unas moléculas que inducen la inflamación del tejido, y quimiocinas, unas moléculas que estimulan la infiltración de los leucocitos (los glóbulos blancos de la linfa y de la sangre) al sistema nervioso central para combatir la infección.
Por otro lado, la forma antiinflamatoria (estado M2) es aquella en la que la microglía responde al daño con la secreción de moléculas con efectos de antiinflamación, algo que se necesita cuando se quiere facilitar la fagocitosis de restos celulares y estimular la reparación del tejido cerebral y la reconstrucción de la matriz, aumentando la supervivencia de las células nerviosas.
Desde su descubrimiento e identificación en el año 1920 por parte del neurohistólogo español Pío del Río Hortega, discípulo del gran Santiago Ramón y Cajal, todavía estamos avanzando en el estudio de esta red de células que cubre por completo el cerebro formando una red de microglía que cumple con unas funciones esenciales en el sistema nervioso central y que vamos a detallar a continuación.
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¿Cuáles son las funciones de la microglía?
Como hemos visto, la microglía es el conjunto de células gliales que, teniendo un origen en la médula ósea y penetrando al interior del sistema nervioso en la etapa neonatal, tienen el esencial papel de actuar como el componente inmunológico en el cerebro y la médula espinal. Pero decir que son el préstamo del sistema inmune en el sistema nervioso central es quedarse muy corto. Debemos contemplar todos los matices e inspeccionar todas las funciones que estas células de la microglía desarrollan en nuestro cerebro.
1. Fagocitosis de cuerpos extraños
La principal función de la microglía. Estas células son capaces de desarrollar funciones de fagocitosis cuando se activan, es decir, rodear con su membrana partículas sólidas e introducirlas en su citoplasma para, gracias a los lisosomas que contienen, degradar aquello que han “engullido”. Esta es una función inmune clave ya que la microglía fagocita restos celulares, sustancias tóxicas, células apoptóticas (muertas) y también patógenos bacterianos o víricos, protegiendo así al sistema nervioso central.
2. Alertar a los leucocitos en caso de infección
En caso de que haya sucedido una infección en el sistema nervioso central, las células de la microglía, activadas en su estado M2 por parte de las neuronas colindantes, empiezan a sintetizar y liberar quimiocinas, unas moléculas que estimulan la infiltración de leucocitos (las células del sistema inmune presentes en linfa y sangre) para así combatir dicha infección.
3. Patrullar el sistema nervioso central
Incluso cuando no están activas ya que no hay ninguna situación de emergencia, las células de la microglía no están del todo inactivas. Están constantemente patrullando el sistema nervioso central, reparando daños neuronales leves y eliminando restos celulares que podrían resultar tóxicos para las neuronas. Son nuestros “guardias”.
4. Reparar daños neuronales
Como acabamos de mencionar, una de las principales funciones de la microglía es la de, después de que el tejido nervioso sufra daños, reparar estas lesiones. Desarrollan distintos roles para promover la regeneración del tejido neuronal, para así mantener en todo momento una fisiología nerviosa óptima. Ayudan a reconstruir la matriz neuronal después de que esta sufra daños.
5. Mantener la homeostasis
Gracias a su papel en la reparación de daños nerviosos, la microglía es también muy importante en el mantenimiento de la homeostasis, es decir, en lograr que el sistema nervioso central sea un medio estable y relativamente constante en sus parámetros fisicoquímicos. De este modo, la microglía es esencial para que las neuronas estén en un medio óptimo.
6. Presentar antígenos
Como hemos dicho antes, la microglía, en caso de infección cerebral, estimulan que los leucocitos atraviesen la barrera hematoencefálica y lleguen al sistema nervioso central para combatir la infección. Pero para que este proceso sea eficaz, las propias células de la microglía actúan como células presentadoras de antígeno para que los linfocitos T lo encuentren rápido y neutralicen la amenaza microbiana antes de que los daños sean irreversibles.
7. Destruir células dañinas
Las células de la microglía están dotadas también de la capacidad de estimular la citotoxicidad, un proceso que sirve para destruir células dañinas (como bacterias o virus) mediante la síntesis y la liberación de óxido nítrico y peróxido de hidrógeno. Aunque sea muy eficaz para matar patógenos, este proceso citotóxico también resulta dañino para los tejidos nerviosos sanos.
8. Estimular la inflamación
Como hemos dicho, en su estado activado M1, las células de la microglía sintetizan y liberan citoquinas proinflamatorias, las cuales son moléculas que estimulan los procesos de inflamación como respuesta a una infección y que tan importantes son, pese a los efectos colaterales que tiene en los tejidos sanos, para combatir dicha infección.
9. Remapear el circuito neuronal
Por su papel a la hora de reconstruir y regenerar los tejidos neuronales, las últimas investigaciones señalan que la microglía podría ser muy importante en lo que se conoce como remapeado del circuito neuronal, es decir, que podría tener un papel esencial a la hora de determinar los circuitos sinápticos a través de los cuales se comunican las neuronas.
10. Reducir la inflamación
Tras una inflamación, para evitar daños en los tejidos neuronales sanos, es muy importante que se estimulen procesos antiinflamatorios. Y de esto se encargan las propias células de la microglía, sintetizando y liberando moléculas antiinflamatorias que reducen la inflamación del tejido para así poder reparar el tejido cerebral, reconstruir la matriz neuronal y eliminar los restos celulares.
