El papel del sistema BDNF-TrkB en la plasticidad sináptica independiente de receptores de tipo NMDA inducida por xantinas

Resumen

Las neuronas del cerebro adulto están sujetas a un continuo reajuste morfológico y sináptico, y dando origen a nuevos circuitos que almacenarán la información. Estos procesos constituyen las bases celulares y moleculares de la plasticidad neuronal, imprescindibles para asegurar la adaptación del individuo al medio que le rodea. Por otra parte, la memoria y el aprendizaje implican cambios permanentes en estos procesos de plasticidad sináptica. La memoria puede ser inducida en el hipocampo de forma experimental mediante la potenciación sináptica a largo plazo (LTP; Long-Term Potentiation). La LTP fue la primera evidencia electrofisiológica de que la modificación de los patrones de activación pre y post-sinápticos conducen a cambios a largo plazo en la eficiencia sináptica, considerándose como un modelo celular y molecular de la memoria y el aprendizaje (Lynch, 2004). El deterioro en los mecanismos responsables de esta plasticidad neuronal provoca la aparición de diversas formas de demencias y enfermedades neurodegenerativas, como es la enfermedad de Alzheimer. Dentro de las distintas formas de plasticidad sináptica descritas, la más estudiada es la plasticidad asociativa o Hebbiana, considerada como un correlato celular del aprendizaje asociativo. Los mecanismos mejor caracterizados de la LTP son los dependientes de receptores de glutamato tipo N-metil-D-aspártico (NMDA). Este receptor se comporta como un detector de coincidencia entre la actividad pre y post sináptica, coincidiendo un aumento en la liberación de glutamato a nivel presináptico con una despolarización postsináptica que permita la entrada de ca2+ . Los modelos de LTP independientes de receptores NMDA están menos estudiados, y disponemos de menor información sobre sus mecanismos de acción intracelular, aunque es posible que compartan rutas de señalización con la potenciación a largo plazo dependiente de receptores NMDA. Por otra parte, diversas evidencias experimentales demuestran que el factor neurotrófico derivado del cerebro (BDNF) juega un importante papel modulador en la plasticidad neuronal. El BDNF se localiza tanto en la pre- como en la postsinapsis, y se puede provocar su liberación mediante trenes de estímulo de alta frecuencia o aplicando glutamato, k+ o cafeína,. Evidencias experimentales previas obtenidas en nuestro laboratorio, indican que la activación de TrkB por BDNF es fundamental en la plasticidad sináptica independiente de receptores tipo NMDA pero los mecanismos celulares y moleculares que subyacen a este fenómeno son desconocidos.