Nuevas vías de información en el sistema nervioso: comunicación entre astrocitos y neuronas / New information pathways in the nervous system: communication between astrocytes and neurones

RESUMEN

Introducción y desarrollo. Los astrocitos, un tipo de célula glial del sistema nervioso central (SNC), se han considerado clásicamente como células de soporte trófico, estructural y metabólico de las neuronas. Sin embargo, en los últimos años numerosas evidencias sugieren un papel más activo de los astrocitos en la fisiología neuronal, y es posible que estén involucrados en el procesamiento de información del SNC. Los astrocitos poseen una forma de excitabilidad basada en variaciones de la concentración intracelular de Ca2+ y se comunican entre ellos mediante ondas de Ca2+ intercelulares. Además, neurotransmisores liberados sinápticamente son capaces de movilizar Ca2+ de los reservorios intracelulares de los astrocitos; es decir, la excitabilidad celular astrocitaria se desencadena por la actividad sináptica neuronal. Por último, los astrocitos pueden liberar el transmisor glutamato de manera dependiente de Ca2+al medio extracelular, y modulan así la actividad eléctrica neuronal y la transmisión sináptica. Como consecuencia de estas nuevas vías de comunicación celular entre astrocitos y neuronas, se ha propuesto el concepto de sinapsis tripartita, que representa una nueva visión de la fisiología sináptica, según la cual la sinapsis está constituida funcionalmente por tres elementos los elementos presinápticos y posinápticos y los astrocitos adyacentes. Conclusión. Los novedosos resultados que se discuten en la presente revisión demuestran la presencia de nuevas y complejas vías de información en el SNC, basadas en la existencia de comunicación bidireccional entre los astrocitos y las neuronas, con relevantes consecuencias en los mecanismos celulares responsables del procesamiento de información por el SNC (AU)

ABSTRACT

Introduction and method. Astrocytes, a type of glial cell in the central nervous system (CNS), have been classically considered as trophic, structural and supportive cells for neurons. However, in recent years, accumulating evidence suggest a more active role of astrocytes in the physiology of neurons, being involved in the information processing of the CNS. Astrocytes exhibit both a form of excitability based on variations of the intracellular Ca2+ concentration, and a form of communication based on intercellular Ca2+ waves. Furthermore, synaptically released neurotransmitters mobilize Ca2+ from the astrocytic intracellular stores, i.e., the astrocytic cellular excitability can be triggered by the synaptic activity. Finally, astrocytes release the transmitter glutamate to the extracellular space through a Ca2+-dependent mechanism, modulating the neuronal electrical activity and the synaptic transmission. As a consequence of the demonstration of these new forms of cellular communication between astrocytes and neurons, the concept of ‘tripartite synapse’ has been proposed, in which the synapse is functionally constituted by three elements, i.e., the pre- and postsynaptic elements and the surrounding astrocytes. Conclusion. The novel results discussed in the present review support the presence of new and complex information pathways in the CNS, which are based on the existence of bidirectional communication between astrocytes and neurons, and which have relevant consequences on the cellular mechanisms responsible for the information processing of the CNS (AU)