Rev Mex Neuroci 2017; 18(4): 57–69

Resumen

Introducción: Por más de un siglo la función del Sistema Nervioso (SN) se estudió desde una perspectiva neurocéntrica, considerando la actividad eléctrica de las neuronas, la función de sus circuitos y sus cambios celulares como el sustrato único del flujo y manejo de la información. En esta perspectiva los astrocitos (As), las células más abundantes del SN, tenían asignados papeles conectivo, homeostático y metabólico que permitían el funcionamiento de las neuronas. No obstante, hoy sabemos que las células astrogliales participan activamente en el flujo y manejo de la información, gracias a su expresión de receptores a neurotransmisores, la secreción de neurotransmisores, su excitabilidad por Ca2+, la formación de redes y su estrecha relación con la sinapsis. Estas características en conjunto permitieron que hace más de quince años se propusiera la hipótesis de la sinapsis tripartita.

Objetivo: En el presente trabajo se revisan el mecanismo de excitabilidad por Ca2+ de los As, sus actores moleculares, los organelos involucrados y las propiedades de las ondas de Ca2+. Adicionalmente, se recapitulan algunas consideraciones principalmente metodológicas en función de las lecciones aprendidas del estudio de estas células en las últimas décadas.

Conclusiones: La participación de la astroglía en el manejo de la información en el cerebro representa sin lugar a dudas un avance paradigmático para la comprensión del SN, cuyas aparentes contradicciones lentamente se van solventando. El estudio de su excitabilidad por Ca2+ ha generado una reevaluación de sus funciones, lo que conlleva gradualmente a una visón más integral del SN.

Abstract

Introduction: For more than a century the Nervous System (NS) function was studied from a neurocentric perspective, considering the electric neuronal activity, the function of their circuits and their cellular responses as the only substrate for information flow and handling. In this perspective astrocytes, the most abundant cells of the CNS, had assigned connective, homeostatic and metabolic roles that enabled neuronal function. However, today we known that astroglial cells actively participate in information flow and handling, mediated by their neurotransmitter receptor expression, their neurotransmitter secretion, their Ca2+ excitability, their network formation and their close interaction with the synapse. These characteristics together originated the tripartite synapse hypothesis more than fifteen years ago.

Objective: In the present work, astrocytes’ mechanism of Ca2+ mediated excitability, its molecular actors, the cellular organelles involved and the Ca2+ wave properties are reviewed. In addition some considerations, mainly methodological, are recapitulated that emanated from the study of these cells in the last decades.

Conclusions: The role of astrocytes in information handling within the brain represents with no doubt a paradigmatic advance for the understanding of NS, and its apparent contradictions are slowly being solved. The study of astrocytes’ Ca2+ excitability has generated a reassessment of their functions, that gradually is accompanied by a more integrated view of the NS.