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MODULACIÓN DE LA CORRIENTE KCNQ DURANTE LA INTEGRACIÓN
SINÁPTICA CORTICOESTRIATAL EN LAS NEURONAS ESPINOSAS
MEDIANAS
Pérez-Ramírez MB, Bargas J, Galarraga E.
División de Neurociencias, Instituto de Fisiología Celular, Universidad Nacional
Autónoma de México, Distrito Federal, México.
Las neuronas espinosas medianas (MSNs) del neoestriado integran y dan
salida a la información proveniente de la corteza. Son de naturaleza GABAérgica y
se clasifican en dos grupos: 1) las de la vía directa que expresan receptores a
dopamina del tipo D1, receptores colinérgicos muscarínicos de los tipos M1 y M4,
sintetizan sustancia P y envían sus axones a los núcleos de salida de los Ganglios
Basales (GB): globo pálido interno (GPi) y sustancia nigra pars reticulata (SNr), y
2) las de la vía indirecta que expresan receptores a dopamina de tipo D2,
receptores muscarínicos del tipo M1, sintetizan encefalinas y proyectan sus
axones hacia el globo pálido externo (GPe). A pesar de estas diferencias, las
MSNs han sido descritas como una población electrofisiológicamente homogénea,
aunque recientemente, nuestro grupo ha demostrado que la integración sináptica
entre las MSNs de la vía directa y de la vía indirecta es radicalmente diferente
(Flores-Barrrera et.al., 2010).
En el estriado hay liberación tónica de acetil-colina (ACh) proveniente de
interneuronas locales. La activación de los receptores muscarínicos M1 en ambas
clases de neuronas genera una reducción de la corriente de potasio KCNQ. El
objetivo de este trabajo fue explorar si esta corriente participa en la integración
sináptica corticoestriatal. Utilizamos rebanadas de cerebro de ratón de 300
micrométros de grueso así como las técnicas de fijación de voltaje y corriente en
células enteras para registrar las respuestas corticoestriatales provocadas con
electrodos bipolares concéntricos (25-50 micrómetros) situados en las capas 5-6
de la corteza para estimular las aferentes. Identificamos a que vía de los GB
pertenecían las neuronas registradas utilizando ratones transgénicos BAC
(bacterial artificial chromosome) con reporteros fluorescentes (proteína verde
fluorescente) asociados a la expresión de los receptores de tipo D1 o D2.
Comparamos la respuesta sináptica obtenida ante un solo pulso en la
corteza antes y después de aplicar XE991 (20 M) bloqueador selectivo de la
corriente KCNQ. Comprobamos que después del bloqueo de esta corriente se
favorece la despolarización de las respuestas sinápticas corticoestriatales en
ambos tipos de neurona, dando como resultado un aumento en el área bajo la
respuesta sináptica de 20% en la vía directa y de 50% en la vía indirecta,
generándose un mayor número de potenciales de acción, y aun produciendo
inactivación. Sin embargo, en las neuronas de la vía indirecta (D2) el bloqueo de
la corriente KCNQ propició la generación de potenciales de calcio
autorregenerativos que no se observaron las neuronas de la vía directa.
Los resultados muestran que la modulación colinérgica de la corriente
KCNQ es capaz de modificar la integración sináptica corticoestriatal de las
neuronas de las vías directa e indirecta. Lo cual permite concluir que las
conductancias intrínsecas ayudan a configurar la respuesta sináptica neuronal.
Este trabajo fue financiado por IMPULSA 03 de la UNAM, CONACYT 98004, y por
la DGAPA de la UNAM IN205610 y IN206010.