Efectos de la deprivación sensorial en pericitos pericapilares corticales: plasticidad de la interfaz neuro-vascular dependiente de la experiencia en la corteza somato-sensorial del ratón

Abstract

La experiencia modela los circuitos neuronales y vasculares del cerebro durante el desarrollo y el aprendizaje, proceso conocido como plasticidad neurovascular dependiente de la experiencia. En la interface neuro vascular, los pericitos pericapilares se relajan activamente durante la actividad cerebral para aumentar el flujo sanguíneo local incrementando así el intercambio metabólico a través de la barrera hemato- encefálica. Resultados previos del laboratorio indican que los pericitos del hipocampo se comunican con su microentorno a través de canales de panexina1 (panexones) y que esta interacción es actividad-dependiente. El objetivo de este proyecto es determinar los efectos de la deprivación sensorial sobre el intercambio pericito-medio cerebral dependiente de panexones en la corteza somato-sensorial del ratón (CxSS). En la capa IV de la CxSS, identificamos los pericitos pericapilares, mediante el marcador fluorescente TO-PRO-3. Utilizando la técnica de captación de bromuro de etidio (BrEtd), colorante que permea los panexones, en rodajas cerebrales agudas en condición ex vivo y en el animal despierto in vivo en condición de comportamiento libre (P21-P30) determinamos que los pericitos pericapilares de la CxSS interactúan con el fluido extracelular por intermedio de la panexina1 (Panx1). Mediante inmunofluorescencia, determinamos que los pericitos de la corteza somato-sensorial expresan la Panx1 en la membrana pericitaria. El intercambio entre el pericito y el entorno cerebral, mediado por hemicanales formados de Panx1 (Panx1HCs), mostró una dependencia al desarrollo, siendo más prominente en edades tempranas, lo cual concuerda con la mayor expresión de la proteína. La deprivación sensorial unilateral táctil (sección de vibrisas) resultó en un aumento en la actividad de los Panx1HCs en los pericitos de la CxSS del lado deprivado (izquierdo) y una disminución de la actividad de estos canales en la CxSS contralateral (derecha). Estos cambios en la actividad de los Panx1HCs dependieron tanto del desarrollo como de la duración de la deprivación, siendo los efectos más pronunciados en etapas tempranas. Específicamente, en los barriles de la CxSS del lado deprivado (izquierdo) se observó una reducción en la actividad metabólica en los barriles, mientras que en el lado contralateral (derecho) se observó un aumento de este parámetro. Concluimos que los pericitos de la CxSS expresan la Panx1 y que la experiencia sensorial modifica la comunicación entre los pericitos y su entorno extracelular a través de cambios en la actividad de los Panx1HCs. Estas modificaciones están relacionadas con el desarrollo y se asocian a variaciones en la actividad metabólica neuronal. Postulamos que la regulación de la actividad de los Panx1HCs (vías para liberar ATP) por la experiencia podría afectar el tono contráctil de los pericitos, influyendo así en el diámetro capilar y el flujo sanguíneo cerebral en la capa IV de la CxSS. En futuros estudios, planeamos investigar cómo la deprivación sensorial unilateral podría afectar la fisiología microvascular y el acoplamiento neurovascular en este modelo.