Rol de la conexina 43 en las propiedades fisiológicas de la glía envolvente y en la plasticidad de la vía aferente olfatoria

El epitelio olfatorio produce neuronas sensoriales durante toda la vida, que extiendenaxones a lo largo del nervio olfatorio y establecen sinapsis integrándose al circuito del bulboolfatorio. Este nervio es plástico y regenera luego de daño. Los axones sensoriales estánasociados a la glía envolvente...

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Detalles Bibliográficos
Autor principal: Piantanida, Ana Paula
Otros Autores: Rela, Lorena
Formato: Tesis doctoral publishedVersion
Lenguaje:Español
Publicado: Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales 2016
Materias:
Acceso en línea:https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n6115_Piantanida
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description El epitelio olfatorio produce neuronas sensoriales durante toda la vida, que extiendenaxones a lo largo del nervio olfatorio y establecen sinapsis integrándose al circuito del bulboolfatorio. Este nervio es plástico y regenera luego de daño. Los axones sensoriales estánasociados a la glía envolvente olfatoria, a la cual se atribuye la permisividad para el reemplazo deneuronas sensoriales, ya que produce factores neurotróficos y promueve el crecimiento axonal,tanto in vitro como en modelos de daño. Sin embargo, prácticamente se desconocen losmecanismos subyacentes a este sostén del crecimiento axonal y a su potencial participación en elmantenimiento del circuito olfatorio. La glía envolvente forma redes mediadas por uniones comunicantes (gap junctions),formadas por conexinas, que en otros tipos de glía acompañan remodelaciones asociadas a dañoy son esenciales para sostener funciones gliales. La glía envolvente expresa principalmenteconexina 43 (Cx43), que podría ser esencial para el mantenimiento del nervio, promoviendo laliberación concertada de neurotrofinas o participando como molécula de adhesión. Evaluamos si la degeneración/regeneración posteriores al daño del nervio olfatoriose asocian con plasticidad en las redes gliales asociadas. Durante la recuperación del sistemaluego de un daño, observamos inmunorreactividad reducida para Cx43 en la glía envolvente yaumento de dicha inmunomarca en el bulbo olfatorio, sugiriendo el remodelado diferencial deredes gliales durante la regeneración del nervio. Evaluamos también si la Cx43 media la conectividad de la glía envolvente y sostienela integración de neuronas sensoriales nuevas, utilizando ratones genéticamente modificadospara reducir la expresión de Cx43 en la glía envolvente. La reducción de la expresión fue eficientey selectiva. En estos animales, la glía envolvente mostró menor conductancia de membrana ymenor sensibilidad a un bloqueante de gap junctions, sugiriendo un acople reducido de la red. Además, estos ratones mostraron reducción en el número de interneuronas positivas para lahidroxilasa de tirosina en el bulbo, parámetro informativo de una entrada sensorial deficiente. Enun ensayo olfativo de habituación-deshabituación, estos ratones mostraron reducción en lostiempos de exploración a estímulos olfativos y reducción del número de células positivas para cfosreclutadas en el bulbo ante estímulos. Estos resultados indican que la Cx43 es necesaria parauna función normal del circuito olfatorio. Esta tesis contribuye al conocimiento sobre propiedades fisiológicas de la glía envolvente yaporta un modelo para identificar mecanismos subyacentes a sus propiedades neurotróficas invivo, de potencial aplicación en terapias neuroregenerativas.
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Los axones sensoriales estánasociados a la glía envolvente olfatoria, a la cual se atribuye la permisividad para el reemplazo deneuronas sensoriales, ya que produce factores neurotróficos y promueve el crecimiento axonal,tanto in vitro como en modelos de daño. Sin embargo, prácticamente se desconocen losmecanismos subyacentes a este sostén del crecimiento axonal y a su potencial participación en elmantenimiento del circuito olfatorio. La glía envolvente forma redes mediadas por uniones comunicantes (gap junctions),formadas por conexinas, que en otros tipos de glía acompañan remodelaciones asociadas a dañoy son esenciales para sostener funciones gliales. La glía envolvente expresa principalmenteconexina 43 (Cx43), que podría ser esencial para el mantenimiento del nervio, promoviendo laliberación concertada de neurotrofinas o participando como molécula de adhesión. Evaluamos si la degeneración/regeneración posteriores al daño del nervio olfatoriose asocian con plasticidad en las redes gliales asociadas. Durante la recuperación del sistemaluego de un daño, observamos inmunorreactividad reducida para Cx43 en la glía envolvente yaumento de dicha inmunomarca en el bulbo olfatorio, sugiriendo el remodelado diferencial deredes gliales durante la regeneración del nervio. Evaluamos también si la Cx43 media la conectividad de la glía envolvente y sostienela integración de neuronas sensoriales nuevas, utilizando ratones genéticamente modificadospara reducir la expresión de Cx43 en la glía envolvente. La reducción de la expresión fue eficientey selectiva. En estos animales, la glía envolvente mostró menor conductancia de membrana ymenor sensibilidad a un bloqueante de gap junctions, sugiriendo un acople reducido de la red. Además, estos ratones mostraron reducción en el número de interneuronas positivas para lahidroxilasa de tirosina en el bulbo, parámetro informativo de una entrada sensorial deficiente. Enun ensayo olfativo de habituación-deshabituación, estos ratones mostraron reducción en lostiempos de exploración a estímulos olfativos y reducción del número de células positivas para cfosreclutadas en el bulbo ante estímulos. Estos resultados indican que la Cx43 es necesaria parauna función normal del circuito olfatorio. Esta tesis contribuye al conocimiento sobre propiedades fisiológicas de la glía envolvente yaporta un modelo para identificar mecanismos subyacentes a sus propiedades neurotróficas invivo, de potencial aplicación en terapias neuroregenerativas. The olfactory epithelium produces sensory neurons during lifespan, which extend axonsthroughout the olfactory nerve and establish synapses integrating to the olfactory bulb circuit. Thisnerve is plastic and regenerates after damage. The sensory axons are associated to olfactoryensheathing glia, believed to underlie the permissiveness for the replacement of olfactory sensoryneurons. This is based on the fact that they produce neurotrophic factors and promote axonalgrowth, in vitro and in models of injury. However, the mechanisms underlying the support of axonalgrowth and the potential participation of ensheathing glia in the maintenance of the olfactory circuitare poorly understood. The ensheathing glia establish networks mediated by gap junctions, formed by connexins. Gap junctions are essential to support glial functions in other glia types and are remodeled indamage conditions. The ensheathing glia expresses mainly connexin 43 (Cx43), which couldparticipate in nerve maintenance, promoting a coordinated neurotrophin release or throughadhesion properties. We evaluated whether the degeneration/regeneration after damage of the olfactorynerve is associated with plasticity of the associated glial networks. During recovery of thesystem after damage, we observed a reduced immunoreactivity for Cx43 in the ensheathing gliaand an increase in Cx43 immunostaining in the olfactory bulb. This suggests a differentialremodeling of the glial networks during nerve regeneration. We also evaluated whether Cx43 mediates the connectivity of ensheathing glia andsupports the integration of new sensory neurons. For this, we used genetically modified miceto reduce Cx43 expression in ensheathing glia. This reduction was efficient and selective. In theseanimals, the ensheathing glia showed lower membrane conductance and lower sensitivity to a gapjunction blocker. This suggests a reduced coupling within the network. Moreover, these miceexhibited a reduction in the number of tyrosine hydroxylase-positive neurons of the bulb, aninformative parameter of sensory input deficiency. In an olfactory habituation-dishabituation test,these mice displayed a reduction in exploration time of olfactory stimuli and a reduction in thenumber of c-fos-positive cells recruited in the bulb by stimuli. These results indicate that Cx43 isnecessary for normal recruitment of olfactory circuits. This thesis contributes to the knowledge about physiological properties of ensheathing gliaand provides a model to identify mechanisms underlying their neurotrophic properties in vivo, forpotential application in neuroregenerative therapies. Fil: Piantanida, Ana Paula. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales 2016-12-15 info:eu-repo/semantics/doctoralThesis info:ar-repo/semantics/tesis doctoral info:eu-repo/semantics/publishedVersion application/pdf spa info:eu-repo/semantics/openAccess https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n6115_Piantanida