Neurociencias Diferencias entre SNC y SNP PDF

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Repasaremos las principales diferencias entre el SNC y SNP, pasando por los distintos fenotipos celular que presenta cada sistema y su principal función dentro de su respectiva sección...

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Para englobar la clase anterior…. Se ha descrito lo que concierne a la recuperación motora en pacientes que han sufrido ACV y se ha caracterizado las fases que tiene esta recuperación, 7 pasos hasta llegar a la recuperación completa, primero las extremidades están flácidas, después hay una aparición de la motricidad, luego patrones de movimientos voluntarios que son un poco anormales respecto a los mov usuales, luego tras una gran pérdida de espasticidad, da pie para una recuperación completa. En síntesis, la secuencia es flácido espasmico y recuperación motora completa. Se requieres dos aspectos vitales para la recuperación de un ACV por una parte el grado de lesión que se produce no genere una perdía de integridad del tracto cortico espinal (entonces las posibilidades de recuperación son factibles) por otra parte es el tratamiento que se pueda hacer a nivel de corteza motora (corteza motora primaria y pre-motora)se realizan acciones terapéuticas tanto en el lado ipsilesionado como contra lesionado para establecer un balance. Esto es vital en los primeros meses de recuperación. (diapo cerebro normal / cerebro que tuvo ACV) Hay un modelo de conexión inter hemisférica que básicamente es donde están actuando los dos hemisferios cerebrales de forma inhibitoria uno sobre el otro, entonces cuando se produce un ACV , se produce un desbalance en la acción inhibitoria reciproca, ocurre que el lado contra lesionado se hiper excita y genera una inhibición desmedida del ipsilesionado por ende esta lesión es un grave obstáculo para la recuperación completa. La terapia se ocupa para excitar el lado ipsilesionado para que el paciente tenga un tracto cortico espinal más activo y por otra parte disminuir la actividad del lado contra lesionado El tracto cortico espinal usualmente en lo que concierne la corteza motora primaria, son las neuronas piramidales especializadas que están en la lámina 5 de la corteza motora primaria, son neuronas gigantes que entregan axones de larga distancia que pueden atravesar más de un metro para que vayan al nervio espina. Muchas veces cuando ocurre la muerte celular, puede estar afectando a estas neuronas piramidales entonces se afecta el tracto cortico espinal y con es disminuye la integridad del tracto el cual se requiere para la recuperación motora. Siempre puede haber un grado remanente de disfunción, pero mientras el paciente pueda realizar la mayoría de las actividades de la vida diaria, entonces hay una recuperación considerable de la calidad de vida, y este remanente puede ir aumentando a medida que la persona va envejeciendo, pero de todas maneras es autónomo. La capacidad generativa, en un ACV depende de la zona de penumbra, la zona de neuronas que dependiendo de la ventana temporal intervenga y la terapia que se aplique es exitosa, entonces esas neuronas no mueren por necrosis, se controla la apoptosis y hay mayor grado de sobrevivencia Desde principios de 1900 uno de los grandes anatomistas (los que obtiene la teoría neuronal) sostenían que los axones del SNC usualmente cuando eran dañados se atrofiaban y esto podría conducir a la muerte neuronal. A partir de estas investigaciones, por muchas décadas se pensó que la recuperación del SNC no era posible, pero si se puedo ver a través de experimentos que el sistema nervioso periférico si produce un ambiente permisivo en la regeneración.

DIFERENCIAS ENTRE SNC Y PERIFÉRICO En general es posible regenerar axones a nivel periférico, se reforman (Ej de un esguince, donde se rompen axones y para recuperarse hay que regenerar axones). Para generar este ambiente permisivo son clave las células de la glia y esencialmente tenemos tres componentes pero solo dos son los claves: células de schwann vs oligodendrocitos, las dos células productoras de mielina, acompañado de los astrocitos y microglia una célula que monitorea desde el punto de vista inmune el SNCDegeneración Walleriana (descubierto por Augustus Waller en 1849 ) -> (se muestran dos casos, el de arriba y el de abajo) donde se muestra por ejemplo si hay un trauma físico en un conjunto de neuronas, eventualmente esta neurona puede generar un degeneración de su axón, el cual usualmente comienza desde la parte distal y va avanzando hacia proximal. Esta degeneración Walleriana describe que un trauma físico o por ejemplo cualquier tipo de división focal como un corte, van a producir la degeneración de distal a próxima, puede que el axón no se degenere completamente y que quede remanente proximal o sea completo. Esta degeneración tiene varios elementos, el principal desde el punto de vista observacional es que va de distal a proximal, pero tiene una serie de componente celulares y moleculares que vamos a ir describiendo. Se sabe que ocurre rápido, dentro de dos semanas y con una ventana de máxima degeneración en la primera semana. Por otro lado la degeneración Walleriana pero desde SNC, dura meses o años entonces esto marca las ventana terapéuticas que se puedan generar. Los cambios que ocurren en la degeneración W. van a afectar al axón propiamente tal, el soma en cuanto a la síntesis de proteínas (mayor síntesis), también en algunos componentes que van a permitir la regeneración del axón y componentes celulares no neuronales que son las células gliales. De los axones mielinizados que han sido dañados va a actuar la mielina como uno de los tipos de moléculas que están señalizando y esto en parte va a involucrar a las células de Shwan y oligodendrocitos del SNC . Por lo tanto, en el sistema periférico los restos de mielina promueven una degeneración Wallerina rápida y permite la creación de un sistema molecular celular para el inicio de la formación de un axón. En el SNC los restos de mielina funcionan de forma opuesta, usualmente no promueven la regeneración, ósea hay un cierto grado de regeneración, siempre y cuando los axones no se proyecten hacia la sustancia blanca. (esquema) En sistema Nervioso periférico: ocurre un trauma produce injuria a nivel de axón, esta va a producir una degeneración del axón, va tener dos modificaciones desde el punto de vista de la progresión del daño, la mielina se separa del axón y van quedando restos de mielina y aparte se produce una interfase entre los vasos sanguíneos y el nervio, ( esto es análogo a lo que ocurre en el SNC) se produce una ruptura entre la interfase sanguínea y nerviosa y se produce una dispersión de la mielina. Esto en parte es el blanco de células de Shwan que lo que van a realizar es la liberación de la mielina y las células de Shwan se convierten en fagocíticas, pueden fagocitar los restos de mielina y los convierten en esferas ovoidales las cuales las van degradando, entonces las mismas células de Shwan que son un segmento productor de vaina de mielina, en este caso participan en la eliminación de los restos de mielina que se producen a partir del daño.

Por otra parte, dentro del sistema inmune a través de opsonizaciones donde hay cierto anticuerpo que produce el organismo, pueden generar una marcación de moléculas que requieran ser degradadas, hacen que los macrófagos que también son fagocitadores puedan co-participar en el proceso de eliminación de vainas de mielina. En Sistema nervioso Central: en cuanto a la eliminación de mielina, inhibe la regeneración axonal, en este caso por mis mismo componentes; tenemos injuria en el axón se genera la degeneración Walleriana, en este caso vamos a tener que los oligodendrocitos van a tener un rol en eliminación de restos de mielina pero no son muy buenos por ende esta disminuida la posibilidad de regenerar restos de mielina y aunque eso se pueda hacer, la mielina en si mismo ejerce una acción inhibitoria sobre la regeneración, entonces en este caso la combinación de mielina y la sustancia de la matriz extracelular están promoviendo un ambiente restrictivo inhibitorio de la regeneración del axón. Parte de la eliminación de mielina la van a realizar los oligodendrocitos pero parte del proceso no se desarrolla como en el sistema nervioso periférico porque no es posible eliminar la mielina y un componente del SNC, la microglia los que viven en los tejidos locales (macrófagos en el sistema nervioso periférico) van a estar participando en la fagocitosis de restos de mielina. Otro componente incluye a las células de schwann en el proceso de regeneración propiamente tal esto es de remoción de la mielina, el cual constituye un paso degenerativo necesario para la regeneración, pero en este caso las células de schwann ejercen un rol adicional que es permisivo del proceso de regeneración, que forma unos túbulos de láminas basal, por los cuales va proyectándose la información en regeneración, esos tubos se llaman endoneurales y son un paso que ocurre a través del sistema nervioso periférico que usualmente no se ve en el SNC y esto es un paso critico porque estos túbulos involucran las células de schwann pero involucran la lámina basal entonces hay componente de la matriz extracelular y acá pareciera que las moléculas que están formando la matriz extracelular del sistema nervioso periférico v/s la matriz extracelular del sistema nervioso central está compuesto por distintos tipos de moléculas y hay moléculas que inhiben la regeneración en el sistema nerviosos central y moléculas que la promueven. **Por la tanto las células de Schwann participan en la regeneración de mielina, pero a la vez formando estos túbulos endoneurales por los cuales crecen los axones que se están degenerando El rol especifico de las células de Schwann, es que cuando se genera una degeneración Walleriana, va a quedar un segmento de axón sin degenerarse que es el que está más cerca del soma, ahora si no queda axón, lo que tenemos integro es el soma y esa neurona puede reformar un axón, pero a partir de una prolongación de su citoplasma hacia el exterior rodeado de membrana y eso se llama neurita, que puede llegar a ser axón o dendrita. Para determinar si es dendrita o axón, se ve por: 1. Señales internas de las células que generan una polaridad, entonces en un caso se genera un extremo basal que está más cerca del soma y en el otro un extremo completamente distal.

2. El ambiente hay moléculas (señales quimioatractoras) que son secretadas por células que están en el ambiente que permiten que una proyección se vaya dirigiendo hacia distintas zonas.

Pregunta: ¿Qué rol juegan las celulas de Schwann? Las celulas de Schawnn en el SNP lo que estan haciendo es envolver primeramente este cono de crecimiento y van a generar un ambiente permicivo para que este cono siga creciendo. ¿Y despues lo va a mielenizar? Oh yes, en el fondo la recuperacion de la funcion implica volver a generar el axon y volver a hacerlo funcional involucra remielinizar. **Este procedimiento es como una recapitulación de lo que pasa en el sistema embrionario. El crecimiento de un axon va a ser dirigido, por ejemplo supongamos que este “dobla” y se dirige en forma curva, esto se explicara por que en una zona habran sustancias quimiorepelentes y en otra sustancias quimioatractoras. Entonces este conjunto establece en que direccion crece un axón, lo cual no es trivial porque supongamos que es un axon tracto corticoespinal, tiene que llegar a la parte ventral, entonces en el fondo durante todo el camino van a haber señales repulsivas para que el axon no se vaya a dorsal (nos vamos a la b según el profe) sino que siga ventral. *Este tracto puede tener 2 o 3 neuronas, en el caso que tenga 2, la neurona de segundo orden hace sinapsis con el musculo (sinapsis neuromuscular) no hay neurona de tercer orden, pero tambien hay tractos que poseen una interneurona, y en ese caso serian 3 neuronas. En los ultimos estudios en humanos se ha visto que ha ido aumentando el tracto corticoespinal compuesto por solo 2 neuronas. Caracteristicas de los conos de crecimiento. *Un cono de crecimiento puede llegar a ser un axon, pero luego ese axon debe volver a generar una nueva sinapsis, si no lo hace perdemos nuevamente control motor. Entonces son activos y motiles, tienen componente de citoesqueleto (microtubulos y actina son claves) monitorean el medio ambiente, les gustan ciertas moleculas y otras no (quimioafinidad y quimiorepulsion) y guian u orientan el axon para llegar a un blanco preciso (diana). Que pasa si el axon crece en una direccion contraria? Eventualmente pueden generar una sinapsis, pero en la mayoria de los casos estos axones se eliminan por un proceso activo de eliminacion o refinacion de sinapsis. Cuando se establece una sinapsis funciona? Cuando tenemos receptores en la celula postsinaptica, vesiculas, zonas activas (son las zonas donde hay una mayor concentracion de vesiculas con neurotransmisores) y justo al frente de la zona activa en una suerte de economia de recursos, hay una densidad postsinaptica que es donde hay mayor concentracion de receptores para los neurotransmisores. Hipotesis de quimioafinidad.

En el fondo es lo que se hablaba anteriormente, axones que basicamente van a responder a señales intrinsecas o extrinsecas, y los axones van a tener receptores para moleculas que son secretadas por celulas que estan la estructura blanco, entonces las celulas blanco generan señales moleculares que van a ser sensadas por el cono de crecimiento. Por ultimo, si es que no a habido daño a gran escala por éxito de toxicidad que se produce por glutamato, que es una consecuencia de aumento de intracelular de calcio por que parte de los receptores a glutamato son canales de calcio, en ese caso si es que no hay tanto daño, es posible que neuronas que esten en la penumbra puedan sobrevivir, y esas neuronas pueden eventualmente regenerar axones, y hay una diferencia en si los axones son dirigidos hacia tractos donde hay sustancia blanca y entonces van a haber oligodendrocitos por ejemplo y matriz extracelular asociada con esos oligodendrocitos, o si los axones son dirigidos hacia somas o sustancia gris. Lo que se ha visto en general es que axones en regeneracion que se dirigen hacia somas es un ambiente mas permicibo por que no hay mielina, y la mielina en el SNC tiene un efecto no permicibo o inhibitorio. Todo lo contrario con los que se dirigen hacia sustancia blanca por la presencia de mielina. Criterios para regeneracion funcional: -Sobrevivencia neuronal. -Que crezca el axon. -Que se remielinice. -Que forme sinapsis funcional....