Neurofilamento

Qué es el neurofilamento

La palabra combina dos raíces con historia propia. Neuro- procede del griego νεῦρον (néuron), que designaba originalmente un tendón o una fibra y que terminó aplicándose al tejido nervioso. Filamento llega del bajo latín filamentum, derivado de filum, "hilo", con su primera documentación en un diccionario castellano fechada en 1787. Juntas, ambas raíces describen con bastante literalidad lo que es esta proteína: un hilo propio del sistema nervioso.

El neurofilamento pertenece a la familia de las proteínas de filamento intermedio, uno de los grupos de fibras que sostienen la arquitectura interna de la célula. Dentro de esa familia constituye la clase IV, un grupo casi exclusivo del tejido nervioso que se distingue de las queratinas, la vimentina o las láminas nucleares, presentes en otros tipos celulares. Su presencia mayoritaria en las neuronas, sobre todo en los axones de mayor calibre, lo convierte en un marcador razonablemente específico del tejido nervioso.

Composición: las subunidades del neurofilamento

Tres subunidades conforman el neurofilamento propiamente dicho: la cadena ligera (NF-L), la media (NF-M) y la pesada (NF-H), nombradas así por su peso molecular. A ellas se suman, según la región del sistema nervioso, la α-internexina y la periferina. Ninguna de las cuatro forma un filamento por sí sola. Se ensamblan en heteropolímeros, estructuras mixtas donde cada subunidad aporta una propiedad distinta al conjunto final.

Función en el sostén y el transporte del axón

La función mejor establecida del neurofilamento es de sostén. Su entramado da rigidez al axón, mantiene su diámetro y, con ello, condiciona la velocidad a la que viaja el impulso eléctrico: cuanto mayor es el calibre axonal, más rápida resulta la conducción. También interviene en el transporte axoplásmico, el desplazamiento de orgánulos y proteínas a lo largo del axón, aunque en este terreno su papel se conoce con menos detalle que el estructural.

La proteína no permanece inmóvil una vez ensamblada. Se degrada y se renueva a un ritmo mucho más lento que otras proteínas neuronales, lo que explica en parte su estabilidad como componente estructural a largo plazo.

Genes, herencia y diferenciación con la biología del daño axonal

Cada subunidad procede de un gen distinto. El gen NEFL, situado en el cromosoma 8, codifica la cadena ligera; sus variantes patogénicas no se traducen en degeneración axonal aguda, sino en formas hereditarias de neuropatía periférica, en concreto las enfermedades de Charcot-Marie-Tooth de tipo 1F y 2E. Conviene no confundir estos dos escenarios. Una cosa es el neurofilamento como estructura genéticamente alterada desde el nacimiento, y otra bien distinta es su liberación al torrente sanguíneo como reflejo de un daño neuronal adquirido con el paso del tiempo. El primero es un trastorno de la arquitectura; el segundo, un indicador circulante de esa misma arquitectura cuando se rompe.

Preguntas frecuentes

¿De dónde viene el nombre neurofilamento?

El término une neuro-, del griego νεῦρον (nervio, tendón), con filamento, del bajo latín filamentum, "hilo". La palabra filamento tiene una historia curiosa: su primera documentación en un diccionario castellano data de 1787, casi siglo y medio antes de que la microscopía electrónica permitiera observar estas estructuras dentro del axón. El nombre, en cierto modo, llegó antes que el objeto que describe.

¿El neurofilamento es lo mismo que un microtúbulo?

No. Ambos forman parte del citoesqueleto neuronal, pero pertenecen a familias de proteínas distintas, con diámetros y funciones diferentes.

¿Qué diferencia hay entre NF-L, NF-M y NF-H?

Las tres son subunidades del mismo filamento, distinguidas por su peso molecular: ligera, media y pesada. Se ensamblan juntas y no funcionan de forma aislada, aunque cada una aporta propiedades distintas al conjunto, sobre todo en la regulación del calibre axonal.

¿Todas las neuronas contienen neurofilamentos en igual cantidad?

No. Su concentración es mayor en los axones largos y mielinizados, los que necesitan sostener grandes distancias y conducir señales con rapidez. Las neuronas de axón corto o amielínico contienen proporcionalmente menos.

¿Un problema genético en el neurofilamento y su liberación tras una lesión son la misma cosa?

Son dos fenómenos biológicos distintos que comparten la misma proteína como protagonista. Las variantes en el gen NEFL alteran la estructura del filamento desde el desarrollo y producen neuropatías hereditarias. La liberación a la sangre, en cambio, ocurre en neuronas con un gen normal que sufren daño en algún momento de la vida.

Referencias

1. Yuan A, Rao MV, Nixon RA. Neurofilament Proteins as Prognostic Biomarkers in Neurological Disorders. PubMed
2. Zhao Y, Arceneaux L, Culicchia F, Lukiw WJ. Neurofilament Light (NF-L) Chain Protein from a Highly Polymerized Structural Component of the Neuronal Cytoskeleton to a Neurodegenerative Disease Biomarker in the Periphery. PMC, National Library of Medicine
3. NEFL gene. Genetics Home Reference, National Library of Medicine (NIH). MedlinePlus Genetics
4. Neurofilament Protein, Light. Entrada *162280. OMIM