Efecto del silenciamiento de PINK1 sobre la dinámica de espinas dendríticas en un cultivo primario de neuronas hipocampales

Mutaciones en el gen PINK1 causan enfermedad de Parkinson. Los síntomas no motores de la enfermedad, como la depresión, demencia y trastornos del sueño probablemente son la consecuencia de la degeneración de los sistemas sinápticos dopaminérgicos y no dopaminérgicos. La deficiencia de PINK1 afecta la plasticidad sináptica de las neuronas del hipocampo. La sinapsis excitatoria entre las neuronas está mediada por conexiones sinápticas entre axones y dendritas, y la mayoría de las sinapsis excitatorias se producen en protuberancias ricas en actina de las dendritas llamadas espinas dendríticas. Las espinas son estructuras dinámicas y la eficacia de la sinapsis está estrechamente relacionada con la morfología de la espina. Las anormalidades en el tamaño, forma y número de espinas son comunes en enfermedades neurológicas como el autismo, esquizofrenia y la enfermedad de Alzheimer. Sin embargo, se desconoce si mutaciones de PINK1 pueden afectar las espinas de las neuronas. Para evaluar si el silenciamiento de PINK1 tiene algún efecto sobre la dinámica de espinas de las neuronas del hipocampo, cultivos primarios de neuronas de hipocampo de ratón se transfectaron con plásmidos para silenciar PINK1 y expresar GFP. El análisis de las imágenes de las neuronas obtenidas por microscopía confocal mostró que el silenciamiento de PINK1 aumentó la densidad de espinas y desarrolló más espinas Thin, mientras que no tuvo ningún efecto sobre la densidad de los Filopodios y espinas Stubby y Mushroom. Además, el silenciamiento de PINK1 redujo la cabeza de las espinas Stubby. El análisis de la expresión de proteínas sinápticas por Western blot mostró que el silenciamiento de PINK1 disminuyó la expresión de las proteínas postsinápticas PDS95 y Shank y la expresión de los receptores de glutamato NR2B y mGluR5, mientras que aumentó la expresión de las proteínas reguladoras del citoesqueleto RhoGAP29 y ROCK2. Detectamos que el silenciamiento de PINK1 reguló proteínas presinápticas disminuyendo la expresión de Syn1 y aumentando la expresión de vGluT1. Y encontramos que el silenciamiento de PINK1 disminuyó la activación de Akt. Estos resultados sugieren que el silenciamiento de PINK1 puede desviar el funcionamiento sináptico de las neuronas de hipocampo a través de la regulación de la morfología de las espinas. La dinámica de espinas causada por el silenciamiento de PINK1 podría generar efectos sutiles en la neurotransmisión de las neuronas de hipocampo. Estos efectos eventualmente pueden conducir a la neurodegeneración y deterioro cognitivo que a menudo se observa en la enfermedad v de Parkinson.

• Autores: Hernández, César Javier
• Fecha de publicación: 2017
• Institución: Universidad Nacional de Colombia
• Repositorio: Universidad Nacional de Colombia
• Idioma: spa
• OAI Identifier: oai:repositorio.unal.edu.co:unal/62921
• Acceso en línea: https://repositorio.unal.edu.co/handle/unal/62921; http://bdigital.unal.edu.co/62234/
• Palabra clave: 57 Ciencias de la vida; Biología / Life sciences; biology; 61 Ciencias médicas; Medicina / Medicine and health; PINK1; Espinas Dendríticas; Sinapsis; Neuronas de hipocampo; Enfermedad de Parkinson; Dendritic spines; Synapses; Hippocampal neurons; Parkinson’s disease
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