Los zarcillos ultrafinos que envían mensajes alrededor del sistema nervioso a menudo se dibujan como líneas suaves. Pero un nuevo estudio añade algunos detalles a esa imagen clásica. Como una guirnalda de arándanos colgada de un árbol de Navidad, las fibras nerviosas llamadas axones en realidad puede ser una serie de golpessugieren los investigadores el 2 de diciembre en Neurociencia de la naturaleza.
La afirmación es intrigante, pero es demasiado pronto para volver a dibujar los axones, dice Pramod Pullarkat, físico que estudia la estructura neuronal en el Instituto de Investigación Raman en Bengaluru, India. “No lo tomaría todavía como un hecho absoluto”, afirma. “Pero es una gran posibilidad”.
Los físicos que estudian los fluidos conocen desde hace mucho tiempo esta especie de forma de perlas en un hilo. Finas hebras de fluidos forman perlas cuando se estiran, un fenómeno que se puede detectar en fluidos viscosos como la miel y el gel de aloe vera.
También se han detectado perlas en los axones, que en cierto modo se parecen a esos líquidos, con partes internas y externas maleables. Pero la estructura de cuentas no ha sido estudiada sistemáticamente.
En el nuevo trabajo, los investigadores examinaron los axones de cerebros de ratones. Los científicos suelen utilizar productos químicos para preservar o “reparar” las células para que puedan estudiarse más a fondo. Pero ese método a menudo cambia la forma del tejido, como desecar una uva para convertirla en una pasa, dice Shigeki Watanabe, biólogo celular y neurocientífico de la Facultad de Medicina de la Universidad Johns Hopkins. Para ver los axones como realmente son, Watanabe y sus colegas utilizaron un método de congelación a alta presión. Este tipo de criopreservación “es como hacer una uva congelada”, afirma.
Estos axones de ratón congelados estaban formados por manchas redondas conectadas por tubos delgados, según revelaron las imágenes del microscopio electrónico. Los investigadores hicieron los experimentos con un tipo de axón que no está envuelto en un material aislante llamado mielina. Al igual que una capa hinchada, la mielina cubre algunas fibras nerviosas del cerebro llamadas materia blanca. Otros experimentos inéditos muestran una estructura similar de perlas en un hilo en axones mielinizados, dice Watanabe. Y su equipo ha visto perlas en axones humanos.
Pullarkat señala que existen claros ejemplos de axones lisos. “La gente lleva mucho tiempo estudiando los axones”, afirma. Las células cultivadas en placas, por ejemplo, suelen tener axones gruesos que parecen cilíndricos a menos que estén dañados. “Pero es posible que un subconjunto de axones tenga esta geometría perlada incluso en condiciones normales”.
Estas manchas, formalmente conocidas como varicosidades nanoscópicas, se forman debido a la mecánica física, dice Watanabe. Se necesita menos energía para crear la estructura de la masa que para crear un cilindro, afirma.
La forma de un axón influye en la velocidad con la que se mueven las señales a lo largo de él, según sugieren experimentos de modelado y experimentos con axones de ratones. Y el nuevo estudio da pistas de que las señales que se mueven a lo largo de los axones también influyen en la forma de las protuberancias.
Pero el asunto no está resuelto. El método de congelación podría estar distorsionando los axones de alguna manera. “Es posible que aún no exista la técnica necesaria para ver las cosas correctamente”, dice Watanabe. “Pero tengo confianza en lo que observamos”.
Watanabe y sus colegas planean estudiar si los axones perlados se ven afectados por el sueño, un momento en el que el entorno mecánico cambia en el cerebro. También están ansiosos por estudiar más las formas observando axones dentro del cerebro vivo (SN: 9/11/17).
Pullarkat está feliz de ver los datos, ya sea que resulte ser una forma general del axón o un fenómeno más selectivo. “A veces no es fácil cambiar un hecho establecido y la gente simplemente duda en hacerlo”, dice. En el caso de los axones perlados, “hay razones suficientes para pensar que tal vez estén en algo que sea real”.
Así que estén atentos, pero no utilicen un marcador para dibujar el axón todavía.