Durante mucho tiempo, cuando se hablaba del cerebro, toda la atención se centraba en las neuronas, consideradas las grandes protagonistas del sistema nervioso. Sin embargo, ocultas en este órgano existen células igual de abundantes y sorprendentemente más versátiles de lo que se pensaba: los astrocitos.
Lejos de ser simples células de apoyo, hoy se sabe que participan activamente en procesos fundamentales como la comunicación neuronal, la regulación del entorno cerebral e incluso el procesamiento de información. Este cambio de perspectiva ha transformado profundamente la manera en que entendemos el funcionamiento del cerebro, colocando a los astrocitos en el centro de la investigación neurocientífica.
Comprender qué son, cómo están estructurados, qué funciones cumplen y por qué son importantes permite tener una visión más completa y realista del sistema nervioso.
Parte de un sistema complejo
El sistema nervioso no está formado únicamente por neuronas. La doctora Mónica Andrea López Hidalgo, de la Escuela Nacional de Estudios Superiores campus Juriquilla de la UNAM, explicó en la conferencia Astrocitos: el brillo secreto del cerebro que, aunque las neuronas han sido tradicionalmente consideradas las protagonistas por su capacidad de generar señales eléctricas, en realidad el sistema nervioso es un conjunto de elementos que trabajan de manera integrada.
“Dentro de este sistema, los astrocitos destacan por su abundancia y por su participación en múltiples procesos clave. Se encuentran distribuidos por todo el cerebro y establecen conexiones tanto con las neuronas como con los vasos sanguíneos, que atraviesan todo el tejido cerebral y permiten su irrigación”, comentó López Hidalgo.
Durante mucho tiempo, se pensó que los astrocitos eran células pasivas que cumplían únicamente funciones de soporte. Esta idea surgió porque, a diferencia de las neuronas, no generan potenciales de acción. Sin embargo, se descubrió que los astrocitos sí están activos, aunque de manera distinta: utilizan señales intracelulares basadas en cambios en la concentración de calcio, lo que transformó por completo la manera en que se entienden estas células.
De distintas formas y tamaños
Además de su actividad, los astrocitos presentan una gran diversidad estructural. Antes se pensaba que tenían forma de estrella, pero hoy se sabe que se asemejan más a una nube con múltiples prolongaciones. “Estas extensiones les permiten interactuar con distintos elementos del entorno cerebral, como las sinapsis neuronales y los capilares sanguíneos, participando incluso en la formación y mantenimiento de la barrera hematoencefálica”, señaló la doctora.
No todos los astrocitos son iguales: su tamaño, forma y organización varían según la especie, la región del cerebro e incluso la capa cortical en la que se encuentren. En los humanos existen tipos de astrocitos que no se han hallado en otras especies, lo que sugiere un alto grado de especialización.
Dualidad temporal
Una característica especial de los astrocitos es que muestran actividad diferente durante el día y la noche. Durante el día regulan la respuesta a estímulos; por la noche se enfocan en la limpieza cerebral y la eliminación de proteínas acumuladas. Su actividad se sincroniza con las oscilaciones cerebrales, como alfa, beta y gamma, modulando tanto la percepción como la plasticidad neuronal. Incluso bajo anestesia, los astrocitos responden a estímulos nocivos, lo que sugiere que la detección y el procesamiento de información pueden ocurrir independientemente de la conciencia.
¿Qué hacen?
Funcionalmente, los astrocitos desempeñan múltiples roles esenciales. La especialista de la ENES Juriquilla destacó que regulan el equilibrio de iones en el entorno neuronal, controlan los niveles de neurotransmisores, participan en el metabolismo energético de las células nerviosas y ayudan a mantener el equilibrio hídrico del cerebro. También contribuyen a la eliminación de desechos, fundamental para el buen funcionamiento del sistema nervioso.
Más allá de estas funciones de soporte, los astrocitos intervienen directamente en la comunicación neuronal. Detectan la actividad de las neuronas y responden liberando sustancias que modifican dicha actividad, participando en la transmisión sináptica y la plasticidad cerebral, procesos clave para el aprendizaje y la adaptación del cerebro.
Además, participan en el procesamiento de información sensorial, respondiendo a estímulos visuales, táctiles y dolorosos. Por ejemplo, pueden activarse ante ciertos estímulos visuales o responder intensamente ante estímulos dolorosos, lo que implica que no solo apoyan a las neuronas, sino que también forman parte activa de la interpretación de la información sensorial. En el caso del dolor, su activación puede involucrar regiones relacionadas con emociones y toma de decisiones.
Los astrocitos también contribuyen a la memoria. En estructuras como el hipocampo, son necesarios para la plasticidad sináptica, incluida la potenciación a largo plazo, fundamental para la formación de recuerdos duraderos. Por ello, se ha propuesto que una de sus funciones principales es la integración de información a lo largo del tiempo, en escalas de segundos, a diferencia de las neuronas, que operan en milisegundos. Esto es crucial para evaluar progresivamente estímulos ambiguos.
En conjunto, estas características redefinen la visión clásica de los astrocitos: lejos de ser simples células de soporte, emergen como elementos clave en la modulación de la actividad cerebral, capaces de influir en la percepción, la memoria, la toma de decisiones y la conducta.
¿Por qué son importantes actualmente?
El estudio de los astrocitos ha cobrado gran relevancia en la actualidad, no solo para entender el funcionamiento normal del cerebro, sino también para analizar diversas enfermedades neurológicas. Su participación en procesos como el sueño, la vigilia, las funciones cognitivas y la respuesta a estímulos los convierte en un elemento clave dentro de las neurociencias modernas.
Los astrocitos son fundamentales en patologías neurodegenerativas y lesiones cerebrales. Durante el sueño, participan activamente en la limpieza del cerebro, eliminando proteínas que, si se acumulan, podrían contribuir al desarrollo de enfermedades como el Alzheimer. En eventos cerebrovasculares, inicialmente limitan el daño al formar barreras alrededor de la lesión, pero su actividad prolongada puede inducir inflamación y afectar tejidos circundantes.
Este doble rol protector y potencialmente dañino es un reflejo de su naturaleza dinámica: su función depende del contexto, el tiempo y las necesidades del cerebro.
Un actor que ya no es secundario
En conjunto, los astrocitos han dejado de ser considerados simples células de apoyo para convertirse en piezas esenciales del cerebro. Su diversidad estructural, su actividad adaptativa a lo largo del día y su implicación en funciones críticas como la comunicación neuronal, la memoria, la percepción y la respuesta al daño cerebral revelan que el cerebro funciona como un sistema integrado, donde cada célula, incluso las más discretas, tiene un papel fundamental. Estudiarlos no solo amplía nuestro conocimiento sobre el cerebro sano, sino que abre nuevas puertas para comprender y tratar enfermedades neurológicas.