ANII | Agencia Nacional de Investigación e Innovación

La transmisión sináptica eléctrica es una modalidad de comunicación intercelular basada en el flujo directo de corriente eléctrica entre neuronas, mediada por acúmulos de canales intercelulares especiales, conocidos como uniones gap. Su distribución e importancia funcional en el cerebro de los mamíferos es un hecho ampliamente aceptado y su disfunción ha sido vinculada a una serie de enfermedades neurológicas. Sin embargo, los mecanismos celulares y moleculares de los fenómenos de plasticidad en estos animales han sido escasamente explorados, principalmente debido a las dificultades técnicas que impone la complejidad estructural de sus circuitos neurales y a la localización dendrítica de estos contactos intercelulares. En este sentido, proponemos estudiar una modalidad de plasticidad de las sinapsis eléctricas dependiente de actividad, y sus mecanismos de inducción y expresión con un nivel de detalle nunca antes alcanzado en una sinapsis nativa de mamífero. Esto será posible gracias a que emplearemos como modelo experimental las sinapsis eléctricas entre las neuronas del núcleo mesencefálico del trigémino (NMT) de ratones, con un acceso experimental excepcional. Resultados preliminares sugieren que patrones de actividad comparables a los observados in vivo, reducen la conductancia de estos contactos sinápticos. La inducción de este fenómeno parece depender de un incremento citoplasmático de la concentración de Ca2+, y su expresión impacta significativamente sobre la eficacia sináptica. Asimismo, evidencias primarias sugieren un proceso de recambio constitutivo a nivel de estas sinapsis, mediante la inserción por exocitosis y la remoción por endocitosis de los canales intercelulares. En esta propuesta proponemos confirmar la participación del Ca2+ en la inducción de este fenómeno de plasticidad sináptica, identificar las vías de señalización involucradas, así como evaluar si la regulación de los procesos de exocitosis y endocitosis, y por lo tanto la alteración del número de canales, contribuye a la expresión de la plasticidad sináptica dependiente de actividad.