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El sistema nervioso del ser humano es el órgano de la consciencia, del conocimiento, de la ética y del comportamiento; de las estructuras conocidas, es la más complicada. Una tercera parte de los 23 000 genes que codifican el genoma humano se expresan en el sistema nervioso. Todo cerebro maduro está compuesto por 100 000 millones de neuronas, varios millones de kilómetros de axones y dendritas y más de 1015 sinapsis. Las neuronas viven dentro de un denso parénquima de células de la neuroglia multifuncional que sintetizan mielina, mantienen la homeostasis y regulan las respuestas inmunitarias. Ante este trasfondo de complejidad, los logros de la neurociencia molecular han sido extraordinarios. Los avances han sido paralelos al desarrollo de nuevas tecnologías en bioingeniería y ciencias computacionales, imágenes y en biología celular, molecular y química y es probable que con el paso del tiempo el ritmo de los nuevos descubrimientos se acelere. Este capítulo revisa varias de las áreas más dinámicas en la neurociencia, en particular resalta los avances en inmunología e inflamación, neurodegeneración y biología de células madre. En cada una de estas áreas, los descubrimientos recientes proporcionan un contexto para comprender los desencadenantes y mecanismos de enfermedad y ofrecen nueva esperanza para la prevención, tratamiento y reparación de las lesiones en el sistema nervioso. Las descripciones de la neurogenética del comportamiento, los avances en la ciencia de la adicción y las enfermedades causadas por una disfunción en red se encuentran en el capítulo 443 (Biología de los trastornos psiquiátricos) y las nuevas estrategias para la rehabilitación mediante el fomento de la neuroplasticidad, neuroestimulación e interfaces computadora-cerebro se presentan en el capítulo 477 (Tecnologías neuroterapéuticas emergentes).
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NEUROINMUNOLOGÍA Y NEUROINFLAMACIÓN
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OLIGODENDROCITOS Y MIELINA
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La mielina es la sustancia aislante de varias capas que rodea a los axones y acelera la conducción del impulso nervioso al permitir que los potenciales de acción salten entre las regiones desnudas de los axones (nodos de Ranvier) y a lo largo de los segmentos mielinizados. Las interacciones moleculares entre la cubierta de mielina y el axón son necesarias para mantener la estabilidad, función y tiempo de vida normal de ambas estructuras. En el sistema nervioso central (SNC) un único oligodendrocito suele envolver a múltiples axones, mientras que en el sistema nervioso periférico (SNP) cada célula de Schwann mieliniza de manera característica un solo axón. La mielina es un material con abundantes lípidos que se forma por el enrollamiento de la célula mielinizante alrededor del axón, creando múltiples bicapas de membrana que se disponen de manera cercana y yuxtapuestas (mielina compacta) por las interacciones de proteínas cargadas. Algunos inhibidores del crecimiento axónico se expresan en las láminas más internas (periaxónicas) de la membrana de mielina (consúltese más adelante en este capítulo). Algunas enfermedades neurológicas de relevancia clínica se deben a mutaciones heredadas en las proteínas de la mielina del SNC o del SNP (cap. 438...