Desvelan la estructura molecular de los axones
Imagen de un axón obtenida por microscopía. Foto: Christophe Leterrier / CC

El sabio de Petilla, como se conocía popularmente a Santiago Ramón y Cajal (1852) por haber nacido en esta población aragonesa, dedicó toda su vida al estudio de las neuronas cerebrales y, por tanto, de los axones y su estructura molecular.

Gracias a sus hallazgos, que fueron recompensados con el Nobel de Medicina en 1906 y que compartió con el italiano Camilo Golgi, los neurocientíficos saben muy bien que una célula nerviosa (neurona) está integrada por las dendritas, que están alrededor del citoplasma; el cuerpo celular (soma) y el axón. Así, en singular, porque cada neurona tiene varias dendritas pero solo tiene un axón que une las neuronas entre sí (sinapsis).

neurología Ramón y Cajal
Para muchos, Santiago Ramón y Cajal (1852-1934) es el padre de la neurociencia moderna. En la foto, con un Carl Zeiss Stand Va. Foto: CC BY-SA 2.0/ZEISS Microscopy from Germany

Otra de las características de los paquetes de axones -su definición más técnica es una prolongación larga y delgada de las neuronas a través de la cual se transmiten los impulsos nerviosos desde el cuerpo neuronal a otras neuronas o a células efectoras musculares o glandulares- es que forman los nervios, que pueden albergar desde unas pocas fibras hasta centenares de miles, como ocurre en el nervio óptico –según el profesor Pinillos- que contiene más de un centenar de axones.

Como recuerda Javier de Felipe, del Instituto Cajal del CSIC en un capítulo de la obra El jardín de la Neurología, Clarke y O’Malley, en 1968, y más tarde Sheperd, en 1991, defendieron que “el gran enigma de la organización del cerebro se cifra en averiguar el modo cómo terminan las ramificaciones nerviosas y de enlazarse recíprocamente las neuronas”.

Largos filamentos trenzados en la estructura molecular de los axones

Antes de entrar en el estudio de estos científicos franceses del CNRS, publicado en Nature Communications, hay que recordar que, según demostraron a finales de la década de los noventa Molloy y Cladwell, en la enfermedad de Alzheimer los axones resultan gravemente dañados y “quedan retorcidos por las marañas neurofibrilares que se extienden por todo el cerebro”.

filamentos de actina axones
El axón de una neurona tiene anillos de actina espaciados cada 190 nm por espectrinas (A). Unroofing ultrasónico (B) hace que el axón sea accesible mediante microscopía electrónica de réplica de platino (PREM). Esto permite visualizar anillos formados por dos largos filamentos de actina (magenta y puntas de flecha, C). Usando la microscopía de reconstrucción óptica estocástica (STORM) y la microscopía electrónica (D) podemos identificar los anillos de actina (puntos naranja y flecha) dentro de la red de espectrina. Foto: Christophe Leterrier y Stéphane Vassilopoulos / CC

Estudios recientes han demostrado que debajo de la membrana axonal, los anillos compuestos por filamentos de actina le dan flexibilidad a la estructura. Pero esos estudios no habían podido definir la arquitectura precisa de estos anillos.

Ahora, al combinar dos técnicas de microscopía -óptica y electrónica-, este equipo de investigadores franceses del Institut de Neurophysiopathologie (CNRS / Aix-Marseille Université) y del Institut de Myologie (INSERM / Sorbonne Université), han logrado observar estos anillos a escala molecular. Aseguran que están formados por largos filamentos de actina trenzados como una corona de Navidad.

Los axones son flexibles y fuertes, lo que los convierte en un misterio a los ojos de los biólogos.

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