¿Qué es el Nodo de Ranvier?
El nodo de Ranvier es un espacio microscópico sin mielina entre segmentos mielinizados consecutivos de un axón, donde se concentran canales de sodio voltaje-dependientes en alta densidad para permitir la conducción saltatoria rápida del impulso nervioso.
Estructura y Composición Molecular
Los nodos de Ranvier son dominios axonales especializados caracterizados por concentraciones extremadamente altas de canales de sodio voltaje-dependientes (Nav), moléculas de adhesión celular y redes citoesqueléticas especializadas 1.
Estos nodos representan espacios entre las vainas de mielina adyacentes que permiten la propagación rápida del potencial de acción mediante conducción saltatoria 1.
La densidad de canales de sodio en los nodos de Ranvier es la más alta conocida en todas las membranas excitables, lo que genera un influjo intenso de Na+ durante la excitación 2.
Los nodos están ensamblados por ankirinas, espectrinas y sus proteínas asociadas, que agrupan las proteínas de membrana y las conectan a la red citoesquelética subyacente 1.
Formación y Desarrollo
La formación de los nodos de Ranvier en el sistema nervioso central (SNC) difiere del sistema nervioso periférico (SNP) en eventos tempranos específicos 3.
En el SNP, los canales Nav1.6 son los primeros detectados durante la mielinización del desarrollo, mientras que en el SNC, los canales Nav1.2 aparecen primero y luego son reemplazados por Nav1.6 3.
La acumulación de la molécula de adhesión celular neurofascina (NF-186) siempre precede a la agrupación de canales Nav en el SNP 3.
El anclaje del complejo de adhesión axoglial al citoesqueleto axonal es esencial para la formación eficiente de nodos en el SNC 4.
Función Fisiológica
Los nodos de Ranvier son fundamentales para la conducción saltatoria, el mecanismo que permite la propagación rápida de impulsos nerviosos en el sistema nervioso vertebrado 4, 1.
Durante la excitación, el influjo de Na+ en el nodo recluta mitocondrias mediante la elevación de Ca²⁺ y la activación de bombas de Na+, especialmente en el SNP 2.
Los nodos actúan como barreras moleculares que restringen la invasión de los dominios paranodales flanqueantes, manteniendo la organización estereotípica del axón mielinizado 5.
Organización Citoesquelética
El complejo nodal dependiente de Neurofascina (NF186) actúa como un límite molecular que restringe el movimiento de los dominios paranodales hacia el área nodal 5.
La ablación genética de la isoforma neuronal de Neurofascina resulta en desorganización nodal, incluyendo pérdida del enriquecimiento de canales Nav y ankirina-G en los nodos tanto del SNP como del SNC 5.
La interfaz entre elementos citoesqueléticos enriquecidos en Proteína 4.1B y βII espectrina, y aquellos enriquecidos en ankirina-G nodal y βIV espectrina, agrupa los complejos nodales nacientes en los heminodos 4.
Relevancia Clínica
Las mutaciones en componentes del dominio axonal se han asociado con un número creciente de trastornos neurológicos, incluyendo disfunción cognitiva severa, epilepsia, autismo, enfermedades neurodegenerativas y trastornos psiquiátricos 1.
La disfunción metabólica puede producir lesiones espacialmente distintas en fibras mielinizadas del SNP versus el SNC, ya que la actividad recluta mitocondrias al nodo en el SNP pero al internodo en el SNC 2.