Neurociencias

Mecanismos de plasticidad neural

En el presente trabajo se reflexiona acerca de los mecanismos adaptativos de que dispone el Sistema Nervioso (SN) y que han sido dados en llamar mecanismos de “plasticidad neural”.

Autor/a: Dr. Marcelo J. Villar, Carlos Cavazzoli y Pablo Brumovsky *

Indice
1. Introducción
2. Neuronas aferentes primarias
3. El descubrimiento de los factores tróficos en el SN
4. Mapas corticales
5. Conclusiones
6. Referencias bibliográfícas
Esta plasticidad permite al SN modificar su estructura morfológica e histoquímica, variando en más o en menos la expresión de algunas de sus moléculas neuroactivas en respuesta a situaciones de extrema necesidad, como pueden ser los casos de injuria neural ya sea central o periférica. Sin embargo, existen otras situaciones como por ejemplo la configuración de los mapas de conectividad neural, en los que se estructura la imagen corporal mental a nivel cortical y subcortical que sufren grandes cambios durante el desarrollo. Este proceso que involucra grandes variaciones en la morfología del SN, evidencia un dinamismo y modificabilidad en la organización de las neuronas que era insospechado hasta hace algunos años. La idea de que frente a una lesión los elementos neurales afectados morían y no regeneraban es otro concepto que a lo largo de los últimos años se ha ido modificando, al punto de que es posible pensar que con condiciones adecuadas y la provisión necesaria de sustancias tróficas sobre los constituyentes del SN sea posible lograr regeneraciones y compensaciones funcionales notables en el individuo afectado. En la presente revisión se mencionan algunos mecanismos probables subyacentes al proceso de plasticidad y se discute la significación del proceso. 

A partir de estudios de transplante de neuronas ganglionares, Marinesco quien en 1906 (33) observó que además de la necrosis y la fagocitosis de las células sensoriales, había una proliferación de las células satélite alrededor de las células necróticas. Sin embargo, fue Nageotte (38) quien fue capaz de mostrar sobrevida de neuronas sensoriales transplantadas. Nageotte tomaba ganglios raquídeos de conejos recién nacidos y los transplantaba debajo de la piel de la oreja de conejos adultos y con esta metodología reveló las modificaciones que ocurrían en el soma y el importante hecho del nacimiento ("sprouting") de nuevas expansiones a partir de las fibras seccionadas. Estas observaciones fueron luego confirmadas por otros investigadores, entre ellos Marinesco (32), haciendo estudios en el gato. Sin embargo este último hizo algunas interpretaciones diferentes, creyendo que las expansiones surgían de la porción estracapsular de las fibras. Incluso, él excluía a las células satélites del proceso de fagocitosis neural, atribuyéndole a esas células una función modeladora de la morfología neuronal y reguladora de la formación de expansiones. Los estudios de Marinesco fueron confirmados por Minea (37), quien en su tesis doctoral, dio un cuadro completo de los cambios que ocurrían en neuronas aferentes primarias y dio al proceso el nombre de "plasticidad". Hasta donde hemos podido averiguar esta es la primera vez que este término fue aplicado para explicar un proceso de cambio en el SN. Con esta acepción el término plasticidad se refiere a un proceso de cambio en algunos elementos neurales generados por una alteración, en este caso artificial. En realidad luego de estas observaciones el término plasticidad se ha utilizado para otros procesos, expandiendo de este modo el campo de su significación. Hoy se llama plasticidad sináptica a los cambios que ocurren en las conexiones interneuronales en procesos de memoria y aprendizaje, plasticidad de expresión de moléculas neuroactivas a los cambios que ocurren cuando aumentan la síntesis de diferentes neurotransmisores o disminuye frente a procesos de actividad o inhibición de actividad neuronal. De este modo se ha llegado a una situación en que el término plasticidad se utiliza con tantas acepciones que corre el riesgo de perder su significación original y el valor que tiene para describir algunos procesos típicos y característicos del SN. Por ejemplo, creemos que los cambios que ocurren en una sinapsis por el propio proceso de su actividad en la conducción de impulsos no debieran englobarse dentro del concepto de plasticidad. Hechas estas salvedades, nosotros utilizaremos el término plasticidad neural para definir el conjunto de cambios y adaptaciones que sufre y modifica al SN luego de un proceso de injuria o lesión. También incluiremos dentro de este concepto aquellos cambios que impliquen modificaciones de la estructura neuroquímica de elementos neurales y particularmente de su morfología. No obstante cada vez parece más evidente, y particularmente a la luz de observaciones hechas durante los últimos años, que el Sistema Nervioso (SN) cambia constantemente, y que su estado normal no es estático sino dinámico y de cambio permanente, ya sea por el aprendizaje constante de que es capaz, por su capacidad de memorizar, así como también por el evidente hecho de su crecimiento y evolución natural.
En este trabajo nos referiremos a algunas experiencias que muestran la gran capacidad del cerebro de modificarse a si mismo en caso de necesidad, ejemplificando una serie de fenómenos que incluyen cambios dramáticos en la expresión de moléculas neuroactivas, sus receptores y sus mensajeros en neuronas aferentes primarias luego de una lesión periférica, llevando prácticamente a la generación de un nuevo fenotipo neuronal de estas células. En segundo lugar, mostraremos la participación de sustancias de tipo tróficas, tanto neurotrofinas como peptidérgicas en procesos de plasticidad neural. Por último, tomaremos como ejemplo de plasticidad la estructuración de los mapas corticales y subcorticales de que el SN se vale para la configuración de la imagen corporal a nivel mental.