Las células de Purkinje , o neuronas de Purkinje , son una clase de neuronas inhibidoras GABAérgicas ubicadas en el cerebelo . [2] Llevan el nombre de su descubridor, el anatomista checo Jan Evangelista Purkyně , quien caracterizó las células en 1839.
Estas células son algunas de las neuronas más grandes del cerebro humano ( las células de Betz son las más grandes), [3] con un eje dendrítico intrincadamente elaborado , caracterizado por una gran cantidad de espinas dendríticas . Las células de Purkinje se encuentran dentro de la capa de Purkinje en el cerebelo . Las celdas de Purkinje están alineadas como fichas de dominó apiladas una frente a la otra. Sus grandes pérgolas dendríticas forman capas casi bidimensionales a través de las cuales pasan fibras paralelas de las capas más profundas. Estas fibras paralelas hacen excitadores relativamente más débiles( glutamatérgico ) sinapsis con las espinas en la dendrita de la célula de Purkinje, mientras que las fibras trepadoras que se originan en el núcleo olivar inferior en la médula proporcionan una entrada excitadora muy poderosa a las dendritas proximales y al soma celular. Las fibras paralelas pasan ortogonalmente a través del eje dendrítico de la neurona de Purkinje, con hasta 200.000 fibras paralelas [4] que forman una sinapsis de células granulares-células de Purkinje con una sola célula de Purkinje. Cada celda de Purkinje recibe aproximadamente 500 sinapsis de fibras trepadoras, todas originadas a partir de una sola fibra trepadora. [5] Tanto las células en cesta como las estrelladas (que se encuentran en la capa molecular del cerebelo) proporcionan entrada inhibitoria (GABAérgica) a la célula de Purkinje, con células en cesta que hacen sinapsis en el segmento inicial del axón de la célula de Purkinje y las células estrelladas en las dendritas.
Las células de Purkinje envían proyecciones inhibidoras a los núcleos cerebelosos profundos y constituyen la única salida de toda la coordinación motora en la corteza cerebelosa.
La capa de Purkinje del cerebelo, que contiene los cuerpos celulares de las células de Purkinje y la glía de Bergmann , expresa una gran cantidad de genes únicos. [6] También se propusieron marcadores genéticos específicos de Purkinje al comparar el transcriptoma de ratones deficientes en Purkinje con el de los ratones de tipo salvaje. [7] Un ejemplo ilustrativo es la proteína 4 de la célula de Purkinje ( PCP4 ) en ratones knockout , que exhiben un aprendizaje locomotor deficiente y una plasticidad sináptica marcadamente alterada en las neuronas de Purkinje. [8] [9] La PCP4 acelera tanto la asociación como la disociación del calcio (Ca 2+ ) concalmodulina (CaM) en el citoplasma de las células de Purkinje, y su ausencia altera la fisiología de estas neuronas. [8] [9] [10] [11]
La investigación sobre embriones de mamíferos ha detallado los orígenes neurogénicos de las células de Purkinje. [12] Durante el desarrollo temprano, las células de Purkinje surgen en la zona ventricular del tubo neural, el precursor del sistema nervioso en el embrión. Todas las neuronas cerebelosas se derivan de neuroepitelios germinales de la zona ventricular. [13] Las células de Purkinje se generan específicamente a partir de progenitores en el neuroepitelio ventricular del primordio cerebeloso embrionario. [14]Las primeras células generadas a partir del primordio cerebeloso forman un casquete sobre una cavidad en forma de diamante del cerebro en desarrollo llamada cuarto ventrículo que forma los dos hemisferios cerebelosos. Las células de Purkinje que se desarrollan más tarde son las de la sección central del cerebelo llamada vermis. Se desarrollan en el primordio cerebeloso que cubre el cuarto ventrículo y debajo de una región similar a una fisura llamada istmo del cerebro en desarrollo. Las células de Purkinje migran hacia la superficie exterior de la corteza cerebelosa y forman la capa de células de Purkinje.
Las células de Purkinje nacen durante las primeras etapas de la neurogénesis cerebelosa. La neurogenina2, junto con la neurogenina1, se expresan transitoriamente en dominios restringidos del neuroepitelio ventricular durante la ventana de tiempo de la génesis de las células de Purkinje. [15] Este patrón de distribución espacio-temporal sugiere que las neurogeninas están involucradas en la especificación de subconjuntos de células de Purkinje fenotípicamente heterogéneos, responsables en última instancia de la construcción del marco de la topografía cerebelosa.