The Extended amygdalaembryonic origin and genetic regulation of its development

Resum

Diversos desordres neuropsiquiàtrics en humans estan relacionats amb una disfunció en el control de les emocions i del comportament social, i alguns d'ells estan associats a una alteració en el desenvolupament de l'amígdala. El control de les emocions i del comportament social estan, en particular, associats a la denominada amígdala estesa, un corredor de cèl·lules del telencèfal basal que s'estén des de l'amígdala centromedial al nucli del llit de l'estria terminal (BST), que constitueix l'estació d'eixida mes important cap a centres efectors de l'hipotàlem i tronc encefàlic. No obstant això, hi ha molts aspectes del desenvolupament de l'amígdala estesa que es desconeixen, incloent l'origen embrionari de les seves diferents subpoblacions de neurones. L'objectiu d'esta Tesi ha sigut investigar l'origen de les neurones de l'amígdala estesa en embrions de ratolí (E13.5-E16.5) per mitjà d'assajos de migració in vitro. Els resultats d'estos assajos es van combinar amb inmunofluorescencia per a analitzar el fenotip de les neurones que van migrar a l'amígdala des d'orígens distints, i es van comparar amb dades d'inmunohistoquímica (per a marcar distints neuropèptids, proteïnes o enzims) i hibridació in situ (per a detectar el RNAm de diferents factors de transcripció i altres proteïnes) per a ajudar en la delimitació de distints dominis embrionaris del prosencèfal i distintes subdivisions de l'amígdala estesa. En particular, esta Tesi està dedicada a l'estudi de l'origen embrionari de les neurones de les dos subdivisions (o subcorredors) principals de l'amígdala estesa, l'amígdala medial estesa (Capítol 2) i l'amígdala central estesa (Capítol 3). En relació a l'amígdala medial estesa (Capítol 2), la present Tesi proporciona evidència experimental de l'origen múltiple de les seves neurones principals, incloent les de l'amígdala medial i les del BST medial. En particular, aquest estudi aporta proves que indiquen que una gran part de les neurones de l'amígdala medial i el BST medial deriva de la part caudoventral de l'eminència ganglionar medial (MGEcv, prèviament coneguda com, o inclosa en, l'àrea peduncular anterior), formant un subcorredor de cèl·lules amb característiques moleculars semblants (expressió del factor de transcripció Lhx6 i la proteïna calbindina). La comparació amb altres dades indica que les neurones d'aquest subcorredor de cèl·lules que deriven de MGEcv estan interconnectades i projecten a les mateixes dianes de l'hipotàlem, involucrades en el control del comportament reproductor. Esta Tesi també aporta dades experimentals que demostren que el pal·li ventral produeix algunes neurones de l'amígdala medial, que pareixen expressar el factor de transcripció Lhx9. Els resultats també confirmen que algunes neurones de l'amígdala medial estesa s'originen en l'àrea preòptica (les nostres dades indiquen que s'originen específicament en l'àrea preòptica comissural o POC, i aquest origen es correlaciona amb expressió de la proteïna senyalitzadora Shh) i en el domini supraopto-paraventricular de l'hipotàlem (SPV, que dóna lloc a neurones amb expressió postmitòtica dels factors de transcripció Lhx5 i Otp). De forma semblant a les neurones que deriven de MGEcv, és possible que les neurones de l'amígdala medial estesa que deriven d'altres dominis embrionaris també formen distints subcorredors de cèl·lules amb funcions específiques. En relació a l'amígdala central estesa (Capítol 3), els resultats d'esta Tesi mostren que els seus principals components, incloent l'amígdala central i el BST lateral, són mosaics formats per distintes proporcions de neurones derivades de la part dorsal de l'eminència ganglionar lateral (LGEd), la part ventral de l'eminència ganglionar lateral (LGEv), o l'eminència ganglionar medial (MGE). La neurones derivades de LGEd expressen el factor de transcripció Pax6 i invadeixen preferentment les parts laterals de l'amígdala central, encara que unes poques també arriben al BST lateral. Basant-se en correlació amb el RNAm de pre-proencefalina i altres dades, moltes d'aquestes cèl·lules són probablement neurones de projecció encefalinèrgiques. Les neurones derivades de LGEv expressen el factor de transcripció Islet1 i invadeixen principalment la part central i medial de l'amígdala central, i part del BST lateral. La correlació amb altres estudis suggereix que aquestes cèl·lules són probablement les neurones de projecció que contenen el factor alliberador de la corticotropina. D'altra banda, MGE produeix la majoria de les neurones del BST lateral, però la part caudoventral del MGE (MGEcv) també produeix una important subpoblació de neurones de projecció que expressen somatostatina que invadeixen la part medial de l'amígdala central. Així, distints tipus de neurones de projecció s'originen en distints dominis embrionaris, però els mateixos dominis produeixen neurones per a quasi totes les parts de l'amígdala central estesa, la qual cosa podria explicar la similitud de les neurones en característiques neuroquímiques i connexions al llarg del corredor. Els resultats, junt amb altres dades publicades, també suggereixen l'existència de al menys tres subcorredors de cèl·lules en l'amígdala central estesa, cada un relacionat amb un origen embrionari distint i involucrat en el control d'un aspecte diferent de les respostes de por i ansietat. En resum, aquest estudi proporciona importants dades que aclareixen aspectes rellevants del desenvolupament i organització adulta de l'amígdala estesa, i ajuda a establir les bases per a una millor comprensió del control neural de les emocions i el comportament social en condicions normals i patològiques.