Los astrocitos, considerados durante mucho tiempo simples células de apoyo, forman redes plásticas capaces de conectar regiones cerebrales distantes mediante rutas diferentes de las establecidas por las neuronas.
Redactor: Camila Herrera R.
Editor: Eduardo Schmitz
Un equipo internacional de investigadores descubrió un sistema de comunicación cerebral que había permanecido oculto a las técnicas tradicionales de observación. La red no está formada principalmente por neuronas, sino por astrocitos, células gliales que durante mucho tiempo fueron consideradas acompañantes pasivas del sistema nervioso.
Los resultados muestran que los astrocitos pueden organizarse en redes extensas y específicas que conectan regiones cercanas y distantes del cerebro. Algunas de estas estructuras atraviesan los dos hemisferios y siguen recorridos distintos de las conexiones neuronales conocidas.
El estudio fue dirigido por investigadores de la Escuela de Medicina Grossman de la Universidad de Nueva York, en Estados Unidos, con participación de especialistas de la Universidad de Zúrich y de otras instituciones. El trabajo fue publicado en la revista científica Nature el 22 de abril de 2026.
Los astrocitos no son simples células de apoyo
El cerebro contiene neuronas y diversos tipos de células gliales. Entre estas últimas se encuentran los astrocitos, llamados así por su forma estrellada. Su función tradicionalmente se relacionó con el suministro de nutrientes, la regulación química del entorno cerebral y la protección de las células nerviosas.
Sin embargo, las investigaciones de las últimas décadas han demostrado que los astrocitos también intervienen en la actividad de las sinapsis, la plasticidad cerebral, la memoria y la coordinación de las señales neuronales.
El nuevo hallazgo amplía esa perspectiva al mostrar que estas células construyen una infraestructura propia de comunicación. Esta red se superpone al sistema neuronal, pero no reproduce necesariamente sus conexiones.
La existencia de mecanismos paralelos de intercambio celular modifica la imagen tradicional del cerebro como un órgano organizado exclusivamente alrededor de impulsos eléctricos transmitidos por neuronas. También complementa estudios sobre la manera en que grupos de neuronas forman y almacenan recuerdos.
Una comunicación mediante uniones entre células
Los astrocitos se comunican a través de uniones comunicantes, conocidas también como uniones gap. Estas estructuras son pequeños canales que conectan directamente el interior de células vecinas y permiten el paso de moléculas, iones y señales bioquímicas.
La principal proteína que forma estos canales en los astrocitos es la conexina 43. A través de ella, las células pueden redistribuir recursos metabólicos y coordinar respuestas frente a cambios en la actividad cerebral.
Hasta ahora, la extensión real de estas redes resultaba difícil de determinar. Los métodos convencionales suelen estudiar pequeñas secciones de tejido cerebral y pueden cortar o alterar las conexiones que se pretende observar.
Para superar esa limitación, los científicos desarrollaron una herramienta basada en vectores que permitía marcar las moléculas mientras atravesaban las uniones comunicantes de los astrocitos en animales despiertos y en movimiento.
Cómo consiguieron visualizar la red
Los experimentos se realizaron con ratones adultos. Los investigadores introdujeron el marcador en regiones específicas del cerebro, entre ellas la corteza motora, la corteza prefrontal y el hipotálamo.
La herramienta combinó la conexina 43 con una enzima capaz de añadir biotina a las moléculas que circulaban por los canales entre astrocitos. De esta manera, las sustancias transferidas quedaban identificadas a medida que avanzaban de una célula a otra.
Posteriormente, los cerebros fueron tratados mediante una técnica de aclaramiento de tejidos que los volvió transparentes. La microscopía de lámina de luz permitió observar las estructuras completas en tres dimensiones sin cortar previamente el tejido en fragmentos.
Esta aproximación reveló redes mucho más amplias de lo esperado. Algunas permanecían dentro de una sola región, mientras otras se extendían hacia áreas lejanas e incluso cruzaban de un hemisferio cerebral al otro.
Las redes conectan regiones específicas
Los astrocitos no distribuían las moléculas indiscriminadamente por todo el cerebro. Cada red comunicaba grupos concretos de regiones y dejaba otras áreas cercanas completamente fuera del circuito.
Las conexiones también variaban según la zona cerebral donde se iniciaba el rastreo. La red vinculada con la corteza motora, por ejemplo, mostraba una organización diferente de la observada en las redes procedentes del hipotálamo o de la corteza prefrontal.
En algunos lugares casi todos los astrocitos estaban conectados. En otros, las células formaban cadenas lineales o configuraciones semejantes a panales, dentro de las cuales algunos astrocitos quedaban excluidos.
Los patrones se repitieron entre los animales estudiados, lo que sugiere que no eran estructuras formadas al azar, sino componentes organizados de la arquitectura cerebral.
El hallazgo aporta una nueva dimensión a la comprensión de la comunicación entre las células del cerebro, que puede depender tanto de la transmisión sináptica como del intercambio molecular entre astrocitos.
Una red diferente del mapa neuronal
Uno de los resultados más relevantes fue que las redes de astrocitos no siempre coincidían con las proyecciones de las neuronas. Algunas regiones comunicadas mediante células gliales no estaban directamente conectadas por los circuitos neuronales analizados.
Esto indica que el cerebro podría disponer de dos sistemas superpuestos. El primero transmite información mediante impulsos eléctricos y señales químicas entre neuronas. El segundo permitiría intercambiar moléculas y recursos a través de las uniones entre astrocitos.
Los autores no determinaron todavía la función exacta de cada red. No obstante, plantean que podría servir para trasladar recursos metabólicos y antioxidantes desde regiones con menor actividad hacia otras con mayores necesidades energéticas.
Entre las moléculas que podrían circular por estos canales se encuentran el glutatión, que ayuda a proteger frente al estrés oxidativo, y la fosfocreatina, relacionada con el almacenamiento y suministro rápido de energía celular.
Los astrocitos también podrían retirar o redistribuir productos metabólicos acumulados, especialmente durante enfermedades, lesiones o periodos de elevada actividad neuronal.
Las conexiones cambian con la experiencia
La red no es una estructura rígida. Los investigadores comprobaron que puede reorganizarse cuando cambia la información sensorial que recibe el cerebro.
Para estudiar esa plasticidad, recortaron durante un mes los bigotes de un lado del rostro de varios ratones. Estos órganos sensoriales transmiten información a una región de la corteza conocida como corteza de barriles.
Después de la privación sensorial, la red de astrocitos correspondiente a esa zona se redujo significativamente. La proporción de células conectadas pasó de un promedio de 3,54 en los animales sin intervención a 2,16 en los ratones cuyos bigotes habían sido recortados.
También disminuyeron algunas conexiones de larga distancia, especialmente las que enlazaban la corteza de barriles con la corteza prefrontal. En cambio, otras conexiones situadas en el mesencéfalo permanecieron relativamente estables.
Los resultados demuestran que las redes astrocíticas pueden modificar su organización en un cerebro adulto y responder a la experiencia, de manera semejante a otros procesos de plasticidad cerebral y actualización de la memoria.
Implicaciones para la investigación neurológica
Las uniones comunicantes entre astrocitos ya habían sido relacionadas con la formación de recuerdos, la plasticidad sináptica y la coordinación de la actividad neuronal. El nuevo estudio permite observar por primera vez su organización a escala de todo el cerebro.
Esta conectividad podría obligar a revisar determinados experimentos neurológicos. En algunos estudios se utiliza un hemisferio cerebral como control después de intervenir el otro, bajo la suposición de que ambos lados funcionan de forma independiente.
Las redes descubiertas cruzan frecuentemente de un hemisferio al otro. Por ello, una lesión, una intervención o un cambio experimental en una región podría producir respuestas celulares en el lado considerado como control.
Este efecto puede ser especialmente relevante en investigaciones sobre accidentes cerebrovasculares, epilepsia, traumatismos cerebrales, glaucoma y enfermedades neurodegenerativas, condiciones en las que las uniones entre astrocitos pueden cambiar.
El papel de las células no neuronales también está ganando importancia en otras áreas de la neurociencia. Estudios recientes han mostrado, por ejemplo, que la comunicación directa con las neuronas puede producirse mediante mecanismos biológicos que antes se consideraban improbables.
El siguiente paso será identificar qué transporta la red
La técnica utilizada mostró por dónde circulaban las moléculas, pero no permitió determinar con precisión cuáles eran todas las sustancias transferidas entre las células.
Los investigadores proponen utilizar espectrometría de masas en futuros trabajos para identificar los compuestos transportados por las redes de astrocitos y establecer qué funciones cumplen en condiciones normales, durante el aprendizaje o frente a una enfermedad.
También será necesario comprobar hasta qué punto la organización observada en ratones se reproduce en el cerebro humano. El estudio proporciona una base experimental para investigar cómo estas redes cambian con la edad, las lesiones, la experiencia y los trastornos neurológicos.
La evidencia obtenida muestra que la comunicación cerebral no depende únicamente de las neuronas. Los astrocitos forman redes específicas, extensas y modificables que podrían distribuir energía, protección antioxidante y señales bioquímicas entre regiones que hasta ahora parecían desconectadas.
Fuente(s) referenciales
GEO: Forschende entdecken geheimes Netzwerk im Gehirn
