Neuronas gigantescas

¿Cuáles son las células más extrañas del organismo? Las neuronas. ¿Cuáles son las más largas? Las neuronas. ¿Cuál es el tamaño máximo de una neurona? Más de 40 metros En un fascinante artículo, Mathew J. Wedel revisa los datos existentes para llegar a tan asombrosa respuesta.

Las extrañas neuronas

Tenemos la idea de la célula como algo redondo y pequeño. La mayoría de ellas son en efecto así. Pero la neurona es muy distinta. Tanto que durante mucho tiempo confundió a los biólogos. Fue el genio de Santiago Ramón y Cajal el que descubrió sus características, entre ellas su extraña forma.

Tiene un cuerpo celular o soma, como el resto de las células, en el que está el núcleo con el ADN y donde se fabrican la mayoría de las sustancias necesarias para su funcionamiento. Del cuerpo salen dos ramificaciones, las dendritas (por donde recibe el impulso nervioso) y el axón (por donde sale el impulso). El axón es delgado y extremadamente largo. Si el soma de una neurona fuera un balón de fútbol, el diámetro del axón mediría 10cm y su longitud podría alcanzar los 50km. . Dado que el centro metabólico es el soma, hay sustancias que tienen que realizar un largo viaje desde el soma hasta el final del axón y viceversa.

Los científicos anteriores a Cajal no podían ver el axón entero en el microscopio y por ello pensaron que no eran células separadas sino que estaban todas unidas en una retícula. Pero Cajal trabajó duramente con embriones y pudo descifrar el enigma dando paso a ladoctrina de la neurona y revolucionando la neurociencia.

Nervio laríngeo recurrente

La evolución no sigue un diseño inteligente como sostienen los creacionistas. Vista en perspectiva tiene saltos brillantes y auténticas chapuzas que funcionarían mejor si hubieran sido rediseñadas desde la base. Pero esto no ocurre así. Un caso muy notable es el de un nervio llamado nervio laríngeo recurrente.

Llamamos tetrápodos a los descendientes de los peces que incluyen anfibios, reptiles, aves y mamíferos. Entre otras características tenemos cuatro extremidades.

De los peces heredamos el nervio llamado nervio laríngeo recurrente. Este nervio une la base del cerebro con la laringe, que sirve para emitir sonidos (hablar en los humanos) y tragar. En los peces este nervio pasa por debajo de uns vasos sanguíneos próximos al corazón. Esto no es un problema si eres un pez, pero se convierte en un inconveniente, un mal diseño, si eres un tetrápodo.

Los peces no tienen cuello, pero sí el resto de los tetrápodos. El caso es que a medida que evolucionamos, el cerebro se fue separando del corazón debido al cuello. El nervio en cuestión baja del cerebro, pasa por debajo de los vasos sanguíneos cerca del corazón y vuelve a subir por el cuello hasta la laringe. Un diseño inteligente hubiera hecho un cortocircuito para evitar tan largo como inútil recorrido.

¿Y si tenemos un cuello muy largo? Es el caso de la jirafa. Este animal tiene un cuello de 2,5 metros y la longitud del nervio, que debe de bajar desde el cerebro al corazón y luego subir a la laringe, es de 5 metros. Sumamente ineficiente.

Pero existieron animales con cuellos más largos como algunos dinosaurios. Desde luego no conservamos nervios de ellos, pero dado que todos los tetrápodos existentes tienen dicho nervio, se puede suponer que también ellos lo tenían. El dinosaurio saurópodo más grande tenía un cuello de 14 metros, por lo que su nervio era de 28 metros

La punta del pie

El nervio laríngeo recurrente es un ejemplo de mal diseño y un nervio muy largo. Pero ¿es el más largo del cuerpo? No, el más largo es el nervio sensitivo que une la punta de los dedos del pie con el cerebro. Muchos nervios hacen escala (sinapsis) en la médula espinal como los motores y algunos sensitivos. Pero los responsables del tacto fino y la vibración van directamente hasta el cerebro y tienen su cuerpo celular o soma en alguna parte de la columna.

En un humano alto este nervio puede llegar a tener dos metros. En la ballena azul llega a los 30 metros. Y en los dinosaurios más grandes es de suponer que pudo sobrepasar los 40 metros.

Solemos experimentar con ratones. Hacerlo con animales grandes no es práctico ni ético ni barato. No solo no disponemos de los nervios de los dinosaurios sino que tampoco hay disecciones de jirafas o ballenas, pero las suposiciones parecen más que razonables.

Tiempo

Aparte de la distancia, ¿tiene esto alguna otra implicación? Sí, los tiempos.

El axón del nervio sensitivo de la aleta en la ballena debe de crecer muy rápido para acomodarse al crecimiento del animal. Su tasa es de 3 cm/día. Esto es una tasa de crecimiento semejante al de las células cancerosas.

Más importante aún es la velocidad de conducción de la señal nerviosa. En los animales invertebrados, se aumenta la velocidad aumentando el diámetro del axón. Es muy famoso el axón gigante del calamar que se ve a simple vista y permitió descubrir los mecanismos de transmisión de la señal eléctrica (potencial de acción).

En los vertebrados, los axones están cubiertos por unas vainas de mielina, algo semejante al plástico que recubre los cables de cobre. Esto permite reducir el gasto energético y aumentar la velocidad de transmisión.

La velocidad de transmisión es muy variable, entre 0,5 y 100 m/s. Eso supone que en el caso de una ballena puede variar entre un tercio de segundo y 6 segundos. Aunque se trate de la primera cifra, más probable, es un tiempo significativo. Y en relación a los dinosaurios, los tiempos serían aún mayores. Sin embargo, eso es en relación al nervio de sensibilidad fina. El nervio que transporta la presión hace sinapsis en la médula y forma un reflejo de modo que en animal reaccionaría en menos de un segundo (aún un tiempo muy dilatado).

Un último tiempo interesante es el del transporte de sustancias por el axón. Como hemos visto, las proteínas se forman en el cuerpo celular y se transportan por todas partes incluidos los axones. La velocidad de transmisión de proteínas es muy lenta y varía entre 200–400 mm/dia y 0,1–1,0 mm/dia. Suponiendo una media de 1 mm/dia, la mayoría de las sustancias no llegarían a tiempo al extremo del axón en el caso de una ballena o dinosaurio ya que tardarían décadas y el animal habría muerto. Más aún, la velocidad de crecimiento del axón sería mayor que la del transporte de las sustancias que lo alimentan, lo que es imposible.

Desde luego todo es una especulación aunque bien fundada. El animal preferido para la investigación es el ratón, mucho más pequeño que el hombre y diminuto en relación a una ballena. De los dinosaurios solo quedan huesos. En todo caso, las gigantescas neuronas de estos enromes animales plantean retos muy interesantes.