La señalización purinérgica como modulador de la neurogénesis posnatal y adulta

Resumen

La señalización purinérgica está implicada en la diferenciación y la homeostasis del sistema nervioso. Los nucleótidos actuando de manera coordinada sobre receptores metabotrópicos P2Y e inotrópicos P2X regulan multitud de procesos en neuronas y células gliales. En este trabajo hemos analizado la implicación de la señalización purinérgica en el proceso de neurogénesis en dos nichos neurogénicos, el cerebelo posnatal y la zona subependimaria del cerero adulto murino. Hemos estudiado si la modulación del transportador vesicular de nucleótidos (VNUT), esencial para el almacenamiento de los nucleótidos en las vesículas sinápticas, afecta la diferenciación de los progenitores cerebelosos. Para ello hemos puesto a punto un sistema de cultivo de los progenitores cerebelosos de diferentes estadios postnatales (P0 y P5), a muy baja densidad y en ausencia de factores tróficos, que permite el seguimiento de las células individuales en tiempo real mediante el sistema de videomicroscopía de time lapse y la identificación de la progenie generada por experimentos de imnunocitofluorescencia con anticuerpos que reconocen marcadores celulares, ßIII-Tubulina (linaje neurogénico), GFAP (linaje astroglial), SOX2 (células madre neurales) y O4 (linaje oligodendroglial). Hemos demostrado que los progenitores neurales cerebelosos mantienen su naturaleza neurogénica en ausencia de factores tróficos procedentes de su nicho neurogénico. Los progenitores cerebelosos dividen predominantemente de forma simétrica generando neuronas glutamatérgicas e interneuronas GABAérgicas funcionales en proporciones similares a las reportadas in vivo. Así mismo, hemos corroborado que las NSCs aisladas del cerebelo posnatal también son capaces de autorrenovarse mediante divisiones asimétricas. No obstante, a medida que se avanza en el desarrollo, las NSCs pierden la capacidad de autorrenovación y tienden a permanecer en estado quiescente. El tratamiento de los cultivos de progenitores aislados a P0 con el inhibidor de VNUT, clodronato, altera su comportamiento y los árboles de linaje. La modulación del transportador VNUT resulta en un descenso del número de NSCs acompañado de un aumento en el número de árboles del linaje simétricos suprimiendo el proceso de autorrenovación. No se observaron cambios apreciables en el comportamiento de los progenitores neuronales obtenidos a P5. Estos resultados sugieren que VNUT podría regular el balance entre quiescencia y activación de las NSCs, si bien la ventana de actuación parece estar restringida al estadio P0 posnatal. En la segunda parte del trabajo hemos analizado la implicación de la señalización purinérgica en el proceso de neurogénesis en la SEZ adulta, concretamente hemos confirmado que el receptor P2Y13 específico para ADP regula el comportamiento de las NSCs en cultivo. Hemos demostrado que el receptor P2Y13 se expresa en la población de NSCs aisladas de la SEZ, mayoritariamente, en las NSCs en estado primed. La activación del receptor P2Y13 induce la entrada en ciclo celular y su progresión en el linaje, produciendo un aumento del número de clones complejos simétricos de cuatro y cinco rondas de división. Por el contrario, en presencia del antagonista, MRS2211, las NSCs permanezcan en estado quiescente. Además, la señalización mediada por el receptor P2Y13 no sólo resulta en la activación de las NSCs sino que también reduce su capacidad de autorrenovación. Asimismo, hemos comprobado que la sobreexpresión del receptor in vivo induce la activación y la diferenciación de las NSCs de la región ventral de la SEZ murina. Los resultados presentados en este trabajo confirman el papel que juega la señalización mediada por nucleótidos en el proceso de neurogénesis sugiriendo dos posibles dianas farmacológicas el transportador VNUT y el receptor metabotrópico P2Y13 que podrían modular el balance quiescencia y activación de las NSCs