Los astrocitos revelan los misterios del sueño

Un grupo de neurocientíficos de la Universidad Estatal de Washington ha encontrado las claves que rigen la acción de los astrocitos sobre el sueño, descubriendo que estas células nerviosas que se asemejan a estrellas no solamente apoyan el trabajo de las neuronas, sino que además cumplen tareas importantes en la regulación del sueño y sus patrones.

Con esta nueva información, los investigadores creen que será posible desarrollar tratamientos más avanzados contra los trastornos del sueño y otras enfermedades neurológicas o cuadros psicológicos en los cuales los patrones del sueño tienen un rol trascendental. Es el caso del autismo, el Alzheimer, el estrés postraumático y la depresión, entre otras patologías.

De acuerdo a un comunicado, el estudio publicado en la revista especializada Current Biology apunta a sentar las bases para futuras investigaciones que, finalmente, puedan revelar en su totalidad los misterios relacionados con el sueño. Es que la ciencia aún no ha podido explicar por completo por qué dormimos y cómo funciona el sueño en el cerebro.

En primer término, los científicos estadounidenses señalaron que históricamente se ha estudiado el fenómeno del sueño a partir de la actividad neuronal, dejando de lado otros elementos como los astrocitos. Las células nerviosas en forma de estrella han sido confinadas desde siempre a un papel secundario de apoyo a las neuronas, pero todo indica que este enfoque es errado.

Reivindicando a los astrocitos

«Los hallazgos de nuestro estudio sugieren que es posible que hayamos estado buscando en el lugar equivocado durante más de 100 años», explicó uno de los autores del estudio, el profesor de ciencias biomédicas Marcos Frank. Se refiere a que los astrocitos pueden cumplir un papel tan importante como las neuronas en los procesos de regulación del sueño.

Los investigadores llegaron a esta conclusión luego de realizar estudios con roedores, en los cuales analizaron la actividad del calcio que regula a los astrocitos. A diferencia de las neuronas, que se comunican mediante señales eléctricas, las células nerviosas con forma de estrella emplean un proceso conocido como señalización de calcio. Para poder captarlo, los investigadores usaron un indicador de calcio fluorescente que trabajó a la par de diminutos microscopios montados en la cabeza de los animales.

Mucho más que un papel secundario

Centrándose en la corteza frontal, encontraron que la actividad de los astrocitos cambia dinámicamente a lo largo de los procesos de sueño y vigilia, del mismo modo que sucede con las neuronas. Además, hallaron que la actividad del calcio se incrementa al comienzo del sueño, cuando la necesidad de descanso es mayor, disminuyendo progresivamente hasta su expresión mínima al momento de finalizar la etapa de descanso.

Por otro lado, y ya habiendo comprobado que los astrocitos tienen una actividad concreta durante todo el período de descanso, se centraron en verificar si los mismos “copian” la tarea de las neuronas o si, por el contrario, siguen un camino independiente. Los resultados indican que aunque en algunas etapas del sueño existe un trabajo en concordancia, en otras como durante el sueño no REM la actividad del calcio se separa notoriamente de las señales eléctricas neuronales, indicando un desarrollo autónomo.

De esta manera, los neurocientíficos concluyeron que es vital apuntar hacia los astrocitos para conocer más sobre el fenómeno del sueño, revelar sus misterios y acceder a nuevas alternativas de tratamiento para los trastornos relacionados con esta actividad humana.

Referencia

A Role for Astroglial Calcium in Mammalian Sleep and Sleep Regulation. Ashley M. Ingiosi, Christopher R. Hayworth, Daniel O. Harvey, Michael J. Rempe, Jonathan P. Wisor and Marcos G. Frank. Current Biology (2020).DOI: https://doi.org/10.1016/j.cub.2020.08.052

Foto de portada:

Astrocitos en el cerebro de roedores que expresan un indicador de calcio fluorescente capturado con un microscopio de dos fotones. Imagen: Ashley Ingiosi / Current Biology.