El rol del atp y los receptores purinérgicos en la plasticidad sináptica homeostática

Abstract

La plasticidad sináptica homeostática (PSH) estabiliza la actividad de una neurona o circuito neuronal, modificando la función sináptica en dirección compensatoria a las alteraciones del circuito con el fin de prevenir un daño irreparable. Estos mecanismos operan tanto a nivel pre como postsináptico. El rol del ATP como neuromodulador de la transmisión sináptica basal y de la plasticidad sináptica dependiente de la actividad neuronal ha sido ampliamente caracterizado. Los mecanismos de acción de este nucleótido están mediados por receptores purinérgicos ionotrópicos del tipo P2X (P2XR) y metabotrópicos del tipo P2Y (P2YR). Mientras que la activación de los P2XR tiene un impacto neuromodulador positivo, se ha definido el efecto contrario al activar los receptores P2YR. En este trabajo analizamos el rol del ATP y la señalización purinérgica en el ajuste homeostático de la función presináptica luego de un periodo de inactividad prolongado. Nos centramos especialmente en analizar los cambios que ocurren en la terminal presináptica tras la activación de esta vía de señalización, con el objetivo de entender cómo estos cambios contribuyen al restablecimiento de la homeostasis en el circuito neuronal. Mediante la utilización de aproximaciones farmacológicas y técnicas de detección inmune e imagenología funcional en cultivos disociados neurogliales de hipocampo murino, evidenciamos que el ajuste homeostático de la función presináptica requiere la liberación de ATP de origen glial, mediante una vía de liberación dependiente de hemicanales de Conexina 43 (Cx43HC). A nivel presináptico, este nucleótido activa receptores purinérgicos del tipo P2X7 (P2X7R), modulando la disponibilidad de Ca+2 citosólico y el reciclaje de vesículas sinápticas. Nuestros resultados sugieren, además, que para que este incremento de Ca+2 neuronal dependiente de los P2X7R suceda, es clave el mantenimiento de niveles elevados del ATP extracelular dependientes de la actividad de hemicanales de Panexina 1 (Panx1HC) neuronales. Así, este trabajo resalta la importancia de la comunicación neurona-glía en el ajuste homeostático de la función presináptica luego de un período de inactividad prolongado y describe por primera vez el rol esencial de la señalización purinérgica en este proceso. Estos resultados fueron publicados en [1, 2]. Además, la importancia de la interacción entre los P2X7R y los Panx1HC en diferentes sistemas fue revisado en [3].