Locus coeruleus - Locus coeruleus

Locus coeruleus
Locus coeruleus
	Fosa romboide. (El locus coeruleus no está etiquetado, pero está muy cerca [justo lateral al] colliculus facialis , que está etiquetado en el centro a la izquierda).
	Micrografía que muestra el locus coeruleus. Tinción HE-LFB .
Detalles
Identificadores
latín	locus caeruleus ("lugar azul")
Malla	D008125
NeuroNames	583
Identificación de NeuroLex	birnlex_905
TA98	A14.1.05.436 ; A14.1.05.706
TA2	5944
FMA	72478
	Términos anatómicos de la neuroanatomía [ editar en Wikidata ]

Locus coeruleus y sus vías de influencia

El locus coeruleus (\ -si-ˈrü-lē-əs \) ( LC ), también escrito locus caeruleus o locus ceruleus , es un núcleo en la protuberancia del tronco encefálico involucrado con respuestas fisiológicas al estrés y al pánico . Es parte del sistema de activación reticular .

El locus coeruleus, que en latín significa "mancha azul", es el sitio principal para la síntesis cerebral de norepinefrina (noradrenalina). El locus coeruleus y las áreas del cuerpo afectadas por la noradrenalina que produce se describen colectivamente como el sistema locus coeruleus-noradrenérgico o sistema LC-NA . La norepinefrina también puede liberarse directamente a la sangre desde la médula suprarrenal .

Anatomía

Micrografía que muestra el locus coeruleus (parte superior derecha de la imagen) en una sección axial de la protuberancia . El cuarto ventrículo (área blanca cuasi-triangular) está en la parte superior izquierda de la imagen. La línea media se ve a la izquierda. La gran área blanca en la esquina superior izquierda es donde estaría el cerebelo. Tinción HE-LFB .

Locus coeruleus resaltado en verde.

El locus coeruleus (LC) se localiza en el área posterior de la protuberancia rostral en el piso lateral del cuarto ventrículo . Está compuesto en su mayoría por neuronas de tamaño mediano . Los gránulos de melanina dentro de las neuronas del LC contribuyen a su color azul. Por lo tanto, también se lo conoce como núcleo pigmentoso pontis, que significa "núcleo muy pigmentado de la protuberancia". La neuromelanina se forma por polimerización de noradrenalina y es análoga a la neuromelanina negra basada en dopamina en la sustancia negra .

En los seres humanos adultos (19-78), el locus coeruleus tiene entre 22.000 y 51.000 neuronas pigmentadas totales que varían en tamaño entre 31.000 y 60.000 μm ³ .

Conexiones

Las proyecciones de este núcleo se extienden por todas partes. Por ejemplo, inervan la médula espinal , el tronco encefálico, el cerebelo , el hipotálamo , los núcleos de retransmisión del tálamo , la amígdala , el telencéfalo basal y la corteza . La noradrenalina de la LC tiene un efecto excitador en la mayor parte del cerebro, mediando la excitación y preparando las neuronas del cerebro para que sean activadas por estímulos.

Como importante centro de control homeostático del cuerpo, el locus coeruleus recibe aferencias del hipotálamo. La circunvolución del cíngulo y la amígdala también inervan la CL, lo que permite que el dolor emocional y los factores estresantes desencadenen respuestas noradrenérgicas. El cerebelo y las aferentes de los núcleos del rafe también se proyectan hacia el CL, en particular el núcleo pontino del rafe y el núcleo dorsal del rafe .

Entradas

El locus coeruleus recibe información de otras regiones del cerebro, principalmente:

La corteza prefrontal medial , cuya conexión es constante, excitadora y aumenta en fuerza con niveles elevados de actividad en el sujeto.
El Nucleus paragigantocellularis , que integra estímulos autónomos y ambientales.
El Nucleus prepositus , que está involucrado en la mirada.
El hipotálamo lateral, que libera orexina , que, además de sus otras funciones, es excitadora en el locus coeruleus.

Salidas

Las proyecciones del locus coeruleus consisten en neuronas que utilizan norepinefrina como su neurotransmisor principal. Estas proyecciones incluyen las siguientes conexiones:

Función

Está relacionado con muchas funciones a través de sus proyecciones generalizadas. El sistema LC-NA modula los circuitos cortical, subcortical, cerebeloso, del tronco encefálico y de la médula espinal. Algunas de las funciones más importantes influenciadas por este sistema son:

Ciclo de excitación y sueño-vigilia
Atencion y memoria
Flexibilidad conductual y cognitiva , creatividad , inhibición conductual y estrés (psicológico)
Control cognitivo
Toma de decisiones y maximización de la utilidad
Emociones
Neuroplasticidad
Postura y equilibrio

El locus coeruleus es parte del sistema de activación reticular y se inactiva casi por completo en el sueño de movimientos oculares rápidos .

Fisiopatología

El locus coeruleus puede aparecer en la depresión clínica , el trastorno de pánico , la enfermedad de Parkinson , la enfermedad de Alzheimer y la ansiedad . Se cree que algunos medicamentos, incluidos los inhibidores de la recaptación de norepinefrina ( reboxetina , atomoxetina ), los inhibidores de la recaptación de serotonina-norepinefrina ( venlafaxina , duloxetina ) y los inhibidores de la recaptación de norepinefrina-dopamina ( bupropión ), actúan sobre las neuronas de esta área.

La investigación continúa revelando que la noradrenalina (NE) es un regulador crítico de numerosas actividades, desde la respuesta al estrés, la formación de la memoria hasta la atención y la excitación. Muchos trastornos neuropsiquiátricos se precipitan por alteraciones de los neurocircuitos modulados por NE: trastornos del afecto, trastornos de ansiedad, TEPT, TDAH y enfermedad de Alzheimer. Las alteraciones en el locus coeruleus (LC) acompañan a la desregulación de la función de NE y probablemente juegan un papel clave en la fisiopatología de estos trastornos neuropsiquiátricos.

En estrés

El locus coeruleus es responsable de mediar muchos de los efectos simpáticos durante el estrés. El locus coeruleus es activado por el estrés y responderá aumentando la secreción de noradrenalina, que a su vez alterará la función cognitiva (a través de la corteza prefrontal), aumentará la motivación (a través del núcleo accumbens ), activará el eje hipotalámico-pituitario-adrenal y aumentará la descarga simpática / inhibe el tono parasimpático (a través del tronco encefálico ). Específicamente para la activación del eje suprarrenal hipotalámico-hipofisario, la noradrenalina estimulará la secreción del factor liberador de corticotropina del hipotálamo, que induce la liberación de la hormona adrenocorticotrópica de la pituitaria anterior y la posterior síntesis de cortisol en las glándulas suprarrenales . La norepinefrina liberada del locus coeruleus retroalimentará para inhibir su producción, y el factor liberador de corticotropina retroalimentará para inhibir su producción, mientras que alimenta positivamente al locus coeruleus para aumentar la producción de norepinefrina.

El papel de la LC en la función cognitiva en relación con el estrés es complejo y multimodal. La noradrenalina liberada por la CL puede actuar sobre los receptores α2 para aumentar la memoria de trabajo, o un exceso de NE puede disminuir la memoria de trabajo al unirse a los receptores α1 de menor afinidad.

La investigación psiquiátrica ha documentado que el aumento de la capacidad de respuesta postsináptica noradrenérgica en la vía neuronal (circuito cerebral) que se origina en el locus coeruleus y termina en el núcleo basolateral de la amígdala es un factor importante en la fisiopatología de la mayoría de los trastornos de los circuitos del miedo inducidos por el estrés y especialmente en el trastorno de estrés postraumático (TEPT). Las neuronas LC son probablemente el origen del primer o segundo "tramo" del "circuito PTSD". Un importante estudio de 2005 de veteranos del ejército estadounidense fallecidos de la Segunda Guerra Mundial ha demostrado que el trastorno de estrés postraumático relacionado con el combate está asociado con un número disminuido post mortem de neuronas en el locus coeruleus (LC) en el lado derecho del cerebro.

En abstinencia de opiáceos

Los opioides inhiben la activación de neuronas en el locus coeruleus. Cuando se detiene el consumo de opiáceos, el aumento de la actividad del locus coeruleus contribuye a los síntomas de abstinencia de opiáceos. La clonidina, agonista del receptor adrenérgico α ₂ , se usa para contrarrestar este efecto de abstinencia al disminuir la neurotransmisión adrenérgica del locus coeruleus.

Síndrome de Rett

El defecto genético del regulador transcripcional MECP2 es responsable del síndrome de Rett . Una deficiencia de MECP2 se ha asociado con disfunciones catecolaminérgicas relacionadas con el sistema autónomo y simpatoadrenérgico en modelos de ratón con síndrome de Rett (RTT). El locus coeruleus es la principal fuente de inervación noradrenérgica en el cerebro y envía conexiones generalizadas a las áreas cerebrales rostral (corteza cerebral, hipocampo, hipotálamo) y caudal (cerebelo, núcleos del tronco encefálico) y. De hecho, una alteración de esta estructura podría contribuir a varios síntomas observados en ratones deficientes en MECP2. Se mostraron cambios en las propiedades electrofisiológicas de las células en el locus ceruleus . Estos cambios en las células del Locus Coeruleus incluyen hiperexcitabilidad y disminución del funcionamiento de su inervación noradrenérgica. Se detectó una reducción del nivel de ARNm de tirosina hidroxilasa (TH), la enzima limitante de la velocidad en la síntesis de catecolaminas, en toda la protuberancia de ratones machos nulos para MECP2, así como en ratones hembras heterocigotos adultos. Usando técnicas de inmunocuantificación, se mostró una disminución del nivel de tinción de la proteína TH, el número de neuronas que expresan TH del locus coeruleus y la densidad de arborización dendrítica que rodea la estructura en ratones sintomáticos deficientes en MECP2. Sin embargo, las células del locus coeruleus no están muriendo, pero es más probable que pierdan su fenotipo completamente maduro, ya que no se detectaron neuronas apoptóticas en la protuberancia. Los investigadores han concluido que, "debido a que estas neuronas son una fuente fundamental de norepinefrina en todo el tronco encefálico y el prosencéfalo y están involucradas en la regulación de diversas funciones interrumpidas en el síndrome de Rett, como la respiración y la cognición, planteamos la hipótesis de que el locus ceruleus es un sitio crítico en el que la pérdida de MECP2 da como resultado una disfunción del SNC. Por lo tanto, la restauración de la función normal del locus ceruleus puede tener un valor terapéutico potencial en el tratamiento del síndrome de Rett ". Esto podría explicar por qué un inhibidor de la recaptación de norepinefrina ( desipramina , DMI), que mejora los niveles extracelulares de NE en todas las sinapsis noradrenérgicas, mejoró algunos síntomas del síndrome de Rett en un modelo de ratón con síndrome de Rett.

Enfermedades neurodegenerativas

El locus ceruleus se ve afectado en muchas formas de enfermedades neurodegenerativas: enfermedad de Parkinson genética e idiopática , parálisis supranuclear progresiva , enfermedad de Pick o enfermedad de Alzheimer . También se ve afectado en el síndrome de Down . Por ejemplo, hay hasta un 80% de pérdida de neuronas del locus ceruleus en la enfermedad de Alzheimer , los modelos de ratón de la enfermedad de Alzheimer muestran una progresión acelerada después de la destrucción química del locus ceruleus, y los ovillos neurofibrilares , un biomarcador primario de la enfermedad de Alzheimer, pueden encontrarse en el locus ceruleus décadas antes de cualquier síntoma clínico. La noradrenalina de las células del locus ceruleus, además de su función de neurotransmisor, se difunde localmente desde las "varices". Como tal, proporciona un agente antiinflamatorio endógeno en el microambiente alrededor de las neuronas, las células gliales y los vasos sanguíneos del neocórtex y el hipocampo. Se ha demostrado que la noradrenalina estimula la microglía del ratón para suprimir la producción de citocinas inducida por Aβ y promueve la fagocitosis de Aβ. Esto sugiere que la degeneración del locus ceruleus podría ser responsable del aumento de la deposición de Aβ en los cerebros con EA. La degeneración de neuronas pigmentadas en esta región en la enfermedad de Alzheimer y Parkinson se puede visualizar in vivo con Neuromelanin MRI .

Historia

Fue descubierto en 1784 por Félix Vicq-d'Azyr , redescrito más tarde por Johann Christian Reil en 1809 y nombrado por Joseph Wenzel y los hermanos Karl Wenzel en 1812. En 1959 se encontró una alta actividad de monoamino oxidasa en el roedor LC, monoaminas en 1964 y proyecciones ubicuas noradrenérgicas en la década de 1970.

Etimología

Coeruleus o caeruleus

El nombre 'inglés' locus coeruleus es en realidad una expresión latina que consiste en el sustantivo, locus , lugar o mancha y el adjetivo coeruleus , azul oscuro o celeste. Esto se tradujo acertadamente al inglés como lugar azul en 1907 en la traducción al inglés de la nomenclatura anatómica latina oficial de 1895, Nomina Anatomica . El nombre del locus coeruleus se deriva de su apariencia azul en el tejido cerebral sin teñir. El color se debe a la dispersión de la luz de la neuromelanina en los cuerpos de las células nerviosas noradrenérgicas (productoras o activadas por la noradrenalina). El fenómeno se magnifica con la técnica de Falck-Hillarp , que combina tejido liofilizado y formaldehído para hacer fluorescer las catecolaminas y la serotonina contenidas en el tejido.

La ortografía coeruleus en realidad se considera incorrecta y los diccionarios de latín clásico prefieren caeruleus en su lugar. Caeruleus se deriva de caelum , de ahí la ortografía con -ae, como caeluleus → caeruleus. Caelum en latín clásico podría referirse al cielo , el cielo o la bóveda del cielo .

En el latín medieval , se pueden observar variantes ortográficas como coelum para el latín clásico caelum y cerulans para el latín clásico caerulans .

En inglés, el adjetivo de color cerulean se deriva del latín caeruleus . Además, el techo también se deriva en última instancia del latín caelum .

Nomenclatura latina oficial

La nomenclatura latina oficial, Nomina Anatomica , ratificada en Basilea en 1895 y en Jena en 1935, contenía la forma ortográfica correcta locus caeruleus . La Nomina Anatomica publicada en 1955 introdujo inadvertidamente el locus coeruleus de ortografía incorrecta , sin ninguna otra explicación. La siguiente edición monoftongizó el diptongo, dando como resultado el locus ceruleus , ya que proclamaron que: "Todos los diptongos deberían ser eliminados". Este formulario se mantuvo en la edición posterior. Las siguientes dos ediciones de 1977 y 1983 revirtieron la ortografía al locus coeruleus de ortografía incorrecta , mientras que la edición posterior de 1989 finalmente regresó al locus caeruleus de ortografía correcta . La edición actual de Nomina Anatomica , rebautizada como Terminologia Anatomica , dicta locus caeruleus en su lista de expresiones latinas y, en consecuencia, menciona locus caeruleus en su lista de equivalentes en inglés. Esto concuerda con la declaración hecha por el presidente de Terminologia Anatomica de que "el comité decidió que los términos latinos cuando se usen en inglés deben estar en latín correcto".

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