Capítulo 2: Bases celulares de la comunicación

CONCEPTOS CLAVE

• En el cerebro, las neuronas son las células principales que procesan la información. Existe una gran diversidad de tipos de neuronas según su morfología, química, localización y conexiones.

• El núcleo y los principales orgánulos citoplasmáticos del cuerpo celular de las neuronas sintetizan y procesan proteínas, que posteriormente son transportadas a su ubicación adecuada dentro de la neurona.

• El axón transporta moléculas y conduce a los potenciales de acción hasta los terminales presinápticos para iniciar la comunicación con otras neuronas, lo que tiene lugar en las sinapsis.

• Las dendritas, múltiples prolongaciones finas que se extienden desde el cuerpo de la neurona, sirven, junto con el cuerpo celular, como la principal estructura para la recepción de los contactos sinápticos de otras neuronas.

• El citoesqueleto, el andamiaje interno de una neurona formado por un sistema de filamentos de proteínas interconectados denominados microtúbulos, filamentos intermedios y filamentos de actina, desempeña un papel fundamental en la estructura de las neuronas y el transporte de diferentes proteínas y orgánulos desde el cuerpo celular hasta las prolongaciones axonales y dendríticas.

• Tres tipos principales de glía, astrocitos, oligodendrocitos y microglía, desempeñan papeles importantes en la función cerebral.

• La barrera hematoencefálica, formada por uniones estrechas entre células endoteliales de capilares de los lechos vasculares cerebrales, permiten que sólo entren al cerebro desde la circulación general pequeñas sustancias lipofílicas.

• En su estado de reposo, las neuronas mantienen un potencial eléctrico negativo en relación con el medio extracelular. Éste se origina por las diferencias entre las concentraciones intracelulares y extracelulares de K⁺, Na⁺, and Cl⁻ y la relativa permeabilidad de la membrana celular a éstos y otros iones. La bomba de Na⁺/K⁺ consumidora de energía ayuda a mantener el gradiente iónico adecuado a través de la membrana.

• La generación de potenciales de acción tipo “todo o nada” descansa en las actividades de los canales iónicos activados por voltaje, proteínas altamente especializadas que permiten el flujo de un ion específico (K⁺, Na⁺, o Ca²⁺) a través de las membranas neuronales en respuesta a cambios en el potencial de membrana.

• Los canales de sodio son dianas de muchos fármacos importantes como los anestésicos locales y algunos antiepilépticos.

• Las tres clases generales de canales de potasio comprenden los canales de potasio activados por voltaje, los canales de potasio activados por el calcio y los rectificadores de entrada.

• La entrada de calcio en las neuronas a través de los canales de calcio activados por voltaje, de los que existen cinco clases principales, tipo L, tipo N, tipo T, tipo P/Q y tipo R, es importante para la liberación de neurotransmisores y la activación de las cascadas de señalización intracelular. Los canales bloqueantes del calcio de tipo L se utilizan para tratar la cardiopatía isquémica y la hipertensión.

• Las mutaciones en los canales iónicos son la causa de varios trastornos neurológicos graves, como algunas enfermedades neuromusculares hereditarias, la epilepsia y síndromes de ...