Rol de los canales de panexina-1 en la plasticidad sináptica homeostática

Abstract

La plasticidad sináptica homeostática (PSH) es un tipo de plasticidad que actúa con el fin de estabilizar la actividad de un circuito neuronal frente a perturbaciones en el entorno que pueden llevar a un daño irreparable. Esto es llevado a cabo mediante el ajuste de la fuerza sináptica en dirección compensatoria a los cambios producidos en la actividad circuital. En los últimos años, las células gliales han sido reconocidas como socias activas de las neuronas con un rol crucial en la modulación de la función sináptica, como el ajuste de la excitabilidad neuronal y la fuerza sináptica. Esto es llevado a cabo mediante la liberación de gliotransmisores por la vía clásica dependiente de calcio (Ca2+), así como por la vía no vesicular dependiente de hemicanales de conexinas y panexinas. Particularmente, la panexina 1 (Panx1) forma canales transmembrana que permiten la liberación de grandes metabolitos como el ATP y el glutamato que modulan la excitabilidad neuronal; sin embargo, el rol de estos canales en la PSH ha comenzado a ser estudiado recientemente. En el presente trabajo, se investigó el rol que tienen los canales de Panx1 neuronales y gliales en el ajuste homeostático de la función presináptica. A través de la utilización de cocultivos neurogliales de hipocampo de ratón, se observó que tanto los canales gliales como neuronales de Panx1 son necesarios para el ajuste homeostático en la densidad de contactos sinápticos, pero únicamente los canales neuronales de Panx1 son esenciales para el ajuste compensatorio de la función presináptica. Asimismo, la ausencia de canales neuronales de Panx1 previno tanto el aumento homeostático en el tamaño del pool de vesículas sinápticas listas para ser liberadas, así como en la concentración intracelular de Ca2+. Sin embargo, la simple activación de receptores purinérgicos P2X7 es suficiente para compensar la ausencia de los panexones y promover dichos ajustes homeostáticos. Interesantemente, la actividad de los canales de Panx1 gliales y neuronales se encuentra regulada durante la inducción y mantenimiento de la PSH. En conjunto, estos resultados sugieren que los canales de Panx1 cumplen un rol esencial en el ajuste homeostático de la fuerza sináptica en condiciones de inactividad crónica.