Cambios en la expresión de genes relacionados con el crecimiento axonal en el animal joven y en el animal adulto, así como su manipulación experimental en el animal adulto

Resumen

Está demostrado que a lo largo del desarrollo postnatal disminuyen una serie de capacidades adaptativas y de reacción del Sistema Nervioso Central frente a cambios externos lo que se traduce en una disminución de la plasicidad nerviosa. En modelos in vitro se han caracterizado una serie de genes cuya expresión está ligada al crecimiento axonal que es una de las manifestaciones más prominentes de la plasticidad nerviosa. Estos mismos genes van a ser estudiados en un modelo sobre el que ya se tiene experiencia en el grupo de investigación donde se realiza la tesis. Se trata de la capacidad de ampliación de conexiones nerviosas de la vía cortico colicular tras la supresión de las aferencias retinianas. Mientras que en esta desaferenciación llevada a cabo en los primeros días de la vida postnatal desencadena una notable ampliación de las fibras contico coliculares, en el animal adulto esta lesión deja prácticamente inalteradas las fibras de la vía corticocolicular. Se propone por tanto estudiar los genes que sufren cambios en las neuronas piramidales de la capa quinta de la corteza visual, que son el origen de la vía cortico colicular, tras la desaferenciación retiniana en el animal joven y comparar estos cambios con los que tengan lugar en estas neuronas de la corteza visual del animal adulto desaferenciado. Además como se ha demostrado la participación de dos tipos de receptores que interaccionan con moléculas inhibidoras del crecimiento axonal en el campo terminal, además de estudiar sus cambios de expresión postlesional en animales jóvenes y adultos se intentará inhibir su expresión en el adulto en el caso que se exprese normalmente o se demuestre un aumento de la expresión de las mismas. A tal fin se recurrirá al empleo de siRNAs y se administrarán localmente en la corteza visual. Igualmente se intentará favorecer el crecimiento axonal de la vía cortico colicular del adulto desaferenciado incrementando la expresión mediante transfección con vectores portadores de genes de demostrada participación en la elongación axonal como son el GAP-43 y CAP-23. Según se deduce de la hipótesis arriba expuesta los objetivos de la presente tesis pueden concretarse en: 1- Análisis de los cambios de genes relacionados con el crecimiento axonal de las neuronas piramidales de la capa quinta de la corteza visual, 2 y 7 días después de la desaferenciación retiniana llevada a cabo en ratas Sprague-Dawley durante los primeros días de la vida postnatal. Estas neuronas se marcarán mediante el transporte retrógrado de marcadores fluorescentes que se inyectarán en el colículo superior ipsilateral. Los genes cuyos cambios se analizarán son: GAP-43, CAP-23, MARCKS, PRG-3.1, BCL2, tubulina alfa1, cadherina 3, p75 y NOGO receptor. 2- Análisis de los cambios de genes relacionados con el cambio axonal de las neuronas piramidales de la capa quinta de la corteza visual, 2 y 7 días después de la desaferenciación retiniana llevada a cabo en ratas Sprague-Dawley adultas (2-3 meses). Las técnicas de marcado de estas neuronas y los genes a analizar son idénticos a los citados en el objetivo anterior. 3- Inhibición de genes cuya expresión afecte al crecimiento axonal. De los antes citados los que se ha demostrado inhiben el crecimiento axonal en el adulto son el p75 y el NOGO receptor. Previa confirmación de su presencia y cambios postlesionales en el animal adulto se procederá a su inhibición mediante la inyección de siRNAs específicos. 4- Potenciar la expresión de genes de demostrada participación en el crecimiento axonal cuya expresión en el animal adulto normal está claramente disminuida. Se trata de los genes GAP-43 y CAP-23. A este fin se recurrirá a la transfección en la corteza visual de vectores portadores del gen con el promotor adecuado.