Vía nigroestriatal: del desarrollo a la enfermedad

Vía nigroestriatal: Del desarrollo a la enfermedad.

Daniel Rodríguez

INTRODUCCIÓN

A partir del desarrollo embrionario, diversos factores influyen en la generación del sistema neural. Iniciando en la semana 19 de la gestación por un proceso llamado neurulación, el feto se consolida como un ser vivo que generara emociones e independencia. La sustancia negra que se originará a partir de estructuras adyacentes al pedúnculo cerebral y que finalmente junto con circuito neoestriado formarán parte fundamental de los ganglios basales para la regulación del movimiento, es tan importante en cada ser vivo que alteraciones en ella pueden generar diversas enfermedades del movimiento tanto hipocinéticas (tal es el caso de la Enfermedad de Parkinson) como hipercinéticas (como el caso de la Corea de Huntington). En este artículo de revisión haré una análisis a detalle sobre su embriogénesis y finalmente, el desarrollo de la enfermedad.

Palabras clave: Sustancia negra, ganglios basales, Enfermedad de Parkinson.

Desarrollo

El sistema nervioso comienza su desarrollo embriológico en la tercera semana, 19 días de gestación (embrión de aproximadamente 1,5 mm de longitud). Este proceso llamado neurulación ocurre en la región dorsal del embrión, entre la membrana bucofaríngea y el primitivo1.

El mesencéfalo constituye la vesícula encefálica inmediatamente cefálica al rombocéfalo que sufre menos modificaciones durante el desarrollo del SNC. La cavidad de la vesícula mesencefálica se reduce considerablemente para formar un conducto que unirá los futuros III y IV ventrículos: el acueducto cerebral1.

A cada lado, las placas basales y alares están separadas por el surco limitante. Cada placa basal tiene 2 grupos de motoneuronas: 1.- Eferente somático o medial: origina los nervios craneales III y IV. 2.- Eferente visceral general: forma el núcleo de Edinger-Westphal. La capa marginal de las placas basales se expande y origina el pie de los pedúnculos cerebrales por donde descienden fibras desde la corteza cerebral a centros motores inferiores del puente y médula espinal (tractos corticopontinos, corticolobulares y corticoespinales). Las placas alares y del techo forman el tectum. Neuroblastos de las placas alares migran a la capa marginal del tectum y forman agregados estratificados de neuronas sensitivas separadas por un surco transverso: los colículos superiores (anteriores) y los colículos inferiores (posteriores). Estos últimos son centros de relevo para reflejos auditivos, mientras que los colículos anteriores forman centros de correlación y de reflejos para estímulos visuales1.

Una banda de sustancia gris adyacente al pedúnculo cerebral forma la sustancia negra (locus niger). Se tiene elemento se origina a partir de células de las placas basales o de células de las placas alares que migran ventralmente1.

Sustancia negra

Esto consiste en la parte compacta oscura (células nerviosas con pigmento de melanina negro) y la parte reticular (de color rojizo y rico en hierro). Los tractos de la sustancia negra sólo forman fibras finas sueltas de haces compactos2. Tiene varias conexiones a través de las cuales se comunica con estructuras adyacentes.

Conexiones Aferentes:

Conexiones aferentes que terminan en la parte anterior

-Fibras del núcleo caudado, el fascículo estrio-nigrico.

-Fibras de la corteza frontal (las áreas 9 a 12), fibras cortico-nigrica.

Conexiones aferentes que terminan en la parte caudal

-Fibras del putamen.

-Fibras de la corteza del pre-central (áreas 4 y 6).

Conexiones Eferentes

-Fibras Nigro-estriada que corren a la parte compacta del estriado.

-Fibras de la parte reticular hacia el Tálamo.

La mayoría de fibras eferentes asciende al estriado conectado, estrechamente, funcionalmente la sustancia negra por el sistema nigro-estriado. En los axones de las neuronas dopaminérgicos de la sustancia negra (parte compacta), la dopamina se transporta al estriado dónde se libera por los axones2.

Hay una relación topográfica entre la sustancia negra y el estriado (los núcleos caudados y putamen); los segmentos craneal y caudal de la sustancia negra se conectan con los segmentos correspondientes de los núcleos del caudado y putamen. El núcleo caudado y el putamen están bajo el mando masivo totalmente diferente de las zonas Neocorticales2.

La sustancia negra es de importancia especial para el mando de movimiento coordinado involuntario y el inicio rápido de movimiento (inicio de la función) (figura 1). El núcleo caudo-putamen (neoestriado) y la sustancia negra son dos componentes de los ganglios basales que participan en la regulación del movimiento. Para ejercer esta función requiere de la integridad de las neuronas dopaminérgicas ubicadas en la pars compacta de la sustancia negra3.

La sustancia negra es un conglomerado celular localizado en la región ventral del mesencéfalo. Entre las neuronas dopaminérgicas de la pars compacta, han podido distinguirse dos tipos morfológicos, un grupo ubicado en la capa dorsal de la pars compacta, está representado por neuronas fusiformes cuyas dendritas se orientan en la dirección medio-lateral4, 5. El otro grupo, localizado ventralmente, está formado por neuronas multipolares que inervan a los estriosomas del caudo-putamen 3, 5.

Figura 1: Representación de la vía nigroestriada y síntomas extrapiramidales. Tomada de Dr. Flavio Guzmán enlace en red: http://institutodepsicofarmacologia.com/antipsicoticos/vias-dopaminergicas-y-antipsicoticos

Ganglios basales

Los ganglios basales (GB); son un grupo de núcleos subcorticales altamente desarrollados en mamíferos, que procesan información proveniente de diferentes regiones de la corteza y modulan su función a través de una vía de retroalimentación por un núcleo de entrada6.

Los GB están formados por un núcleo de entrada principal: estriado accumbens (en primates caudado-putamen), los núcleos intermedios: globo pálido (GP o globo pálido externo en primates) y núcleo subtálamico (NST) y los núcleos de salida: núcleo entopeduncular (EP, en primates globo pálido interno) y sustancia negra (SN)1. Estas se localizan principalmente laterales y en torno al tálamo ocupando gran parte de las regiones más profundas ocupando gran parte de ambos hemisferios cerebrales7 (Figura 2).

Figura 2: Representación esquemática de los Ganglios basales. Tomado de la página http://www.asociacioneducar.com/img-notas/ganglios-basales.jpg.

El núcleo principal de entrada (el estriado) recibe aferencias excitatorias glutamatérgicas desde la corteza cerebral y tálamo. También es modulado por las vías dopaminérgicas mesencefálica ubicadas en la sustancia negra, (SN) y en área ventral tegmental (ATV)6.

Los receptores dopaminérgicos han sido clasificados en dos subtipos8, 9. Aquél cuya activación estimula la producción de AMP cíclico ha sido designado como D1, mientras que el calificativo D2 se aplica al receptor que no está acoplado a la adenilato ciclasa, o bien, que está acoplado a ella en forma inhibitoria3.

En la sustancia negra, los receptores D2 son más abundantes en la pars compacta y parecen estar en los cuerpos celulares de las neuronas dopaminérgicas, ya que la aplicación local de la neurotoxina 6-hidroxidopamina elimina casi totalmente la unión de los ligandos selectivos del receptor D2 10, 11. Además del neoestriado, existen cantidades importantes de receptores D1 en los núcleos inervados por la vía GABAérgica estriadonigral, es decir, el núcleo entopeduncular y la pars reticulata de la sustancia negra10, 11.

Circuito estriatal

El estriado está constituido aproximadamente por un 95% de neuronas GABAérgicas de proyección llamadas neuronas medianas espinosas (NEMs) que se conectan entre sí a través de axones colaterales inhibitorios, reciben el mayor número de contactos sinápticos cosrticoestriatales6. Las NEMs también reciben aferencias dopaminérgicas mesencefálicas, glutama-térgicas del tálamo y serotoninérgicas del rafé dorsal, cuyo papel sería modular la información proveniente de la corteza12.

En la figura 3 , se muestra una neurona estriatal, de las conocidas como neuronas espinosas medianas (A) identificadas por su tamaño y una dendrita a gran aumento en el que se observan las espinas dendríticas (B) con la tinción de Golgi; así como, un esquema de la triada del microcircuito estriatal con los principales sitios de contacto (C)6. La cabeza de espinas dendríticas es el sitio en donde se reciben el mayor número de contactos glutamatérgicos excitatorios, mientras en el cuello hacen contacto inhibitorio las terminales de neuronas dopaminérgicas mesencefálicas y GABAérgicas, de esta manera ambas sinapsis, GABAérgicas y dopaminérgicas, modulan la información excitatoria cortical6.

En la cabeza de las espinas dendríticas hacen contacto excitatorio las terminaciones glutamatérgicas corticoestriatales y en el cuello se forman sinapsis inhibitorias con terminales dopaminérgicas nisgroestriatales13, la ubicación anatómica de estas últimas tienen la función de modular la entrada de información cortical15.

Existen algunos estudios en los cuales mediante técnicas electrofisiológicas in vivo se pudo determinar que el efecto de la dopamina sobre las neuronas estriatales puede ocasionar tanto un aumento de la descarga de potenciales de acción así como una disminución del mismo14, 15.Es necesario mencionar que las neuronas estriatales expresan dos tipos de receptores dopaminérgicos distintos (receptores

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