Plasticidad sináptica dependiente de actividad del receptor NMDA en cuerpo estriado de rata durante el desarrollo postnatal

• Autores: Fossati, Mariana
• Año de publicación: 2008
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Azcurra, Julio Marcos
• Materia: NMDA; CUERPO ESTRIADO; DESARROLLO; PLASTICIDAD; ACTIVIDAD MOTORA; PERIODO CRITICO; NMDA; STRIATUM; DEVELOPMENT; PLASTICITY; MOTOR ACTIVITY; CRITICAL PERIOD
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

Glutamato es el neurotransmisor exitatorio esencial en el cuerpo estriado, la región principal de los ganglios basales y área clave para la regulación del comportamiento motor. Los receptores NMDA pertenecen a la familia de receptores ionotrópicos de glutamato y tienen un rol establecido en la regulación del comportamiento motor por los ganglios basales. Las propiedades funcionales de los receptores NMDA dependen de la composición de sus subunidades. Durante el desarrollo, variaciones en la expresión de las subunidades NR1, NR2A y NR2B están relacionadas al período crítico de plasticidad visual en la corteza. El presente estudio fue realizado para investigar el patrón ontogenético de los receptores NMDA en estriado de rata abarcando el período crítico estriatal para la plasticidad motora. El número de receptores NMDA (Bmáx de [3H]MK-801) y la expresión del RNAm de NR1, NR2A y NR2B fueron comparados en un mismo estudio. Estos resultados indican que hay un cambio dinámico en el número de receptores NMDA durante el desarrollo postnatal y esas variaciones se correlacionan con el patrón diferencial de la expresión de las subunidades. Previamente se ha demostrado un período crítico de plasticidad sináptica dependiente de actividad durante el desarrollo postnatal del cuerpo estriado de rata (PN 30-37). En este período, la estimulación motora en un test de entrenamiento circular (TEC) indujo cambios plásticos permanentes y transitorios en el sistema colinérgico-dopaminérgico. Las aferencias glutamatérgicas representan la llegada cortical principal al estriado y tienen una maduración previa a las neuronas colinérgicas-dopaminérgicas. Considerando ésto, en este nuevo estudio el TEC fue realizado durante los días PN 20- 27, 30-37 y 40-47 para investigar los efectos de la estimulación motora en los receptores NMDA. Los resultados demuestran una significativa disminución en el número de receptores NMDA y en la expresión del RNAm de sus subunidades exclusivamente en animales entrenados durante PN 20-27. A nivel sináptico este efecto se correlaciona con una reducción de la proteína postsináptica PSD-95, mientras que la proteína Sinaptofisina no se modificó en todos los grupos experimentales. Estas observaciones aportan evidencias de un ajuste sináptico dependiente de actividad previo al período crítico de las fibras colinérgicasdopaminérgicas indicando la existencia de múltiples períodos de ajuste sináptico dependiente de actividad.
Glutamate is the principal excitatory neurotransmitter in the striatum, the main region of the basal ganglia and a key site for the regulation of motor behavior. NMDA receptors are one of the major classes of ionotropic glutamate receptors and they have an established role in the regulation of motor behavior by the basal ganglia. Functional properties of NMDA receptors are dependent on their subunit composition. Developmental changes in the expression of NR1, NR2A and NR2B subunits are related to visual critical period plasticity in cortex. The present study was performed to investigate the ontogenetic patterns of NMDA receptors in rat striatum including the striatal critical period for motor plasticity. Thus, NMDA receptor number (Bmax of [3H]MK-801) and NR1, NR2A and NR2B mRNA expression were compared in a single study. The present results indicate that there is a dynamic change in NMDA receptor number during postnatal development and that these variations are correlated to differential patterns of subunits expression. Previously it has been shown a critical period for activity-dependent synaptic plasticity during rat striatum postnatal development (PN 30-37). In this period, motor stimulation in a circling training test (CT) triggered permanent and transient plastic changes in the cholinergicdopaminergic system. Glutamatergic afferences represent the primary cortical input to striatum and have an activity maturation prior to cholinergic-dopaminergic neurons. With this in mind, in this new study, CT was performed during PN 20-27, 30-37 and 40-47 to investigate the effects of motor activity on NMDA receptors. These results demonstrate a significant decrease in NMDA receptor number and mRNA subunits expression of trained animals exclusively during PN 20-27. At the synaptic level this effect correlates with postsynaptic PSD-95 protein reduction whereas striatal Synaptophysin protein remained unchanged in all experimental groups. These observations provide evidence of an activity dependent synaptic adjustment prior to critical period of the modulatory cholinergic-dopaminergic fibers evidencing the existence of multiple periods of activity dependent synaptic adjustment.
Fil: Fossati, Mariana. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.