Propiedades funcionales y moleculares de la sinapsis eferente olivococlear durante el desarrollo postnatal - Vattino, Lucas Gabriel (2019)
En el órgano de Corti, el epitelio sensorial del sistema auditivo de los mamíferos ubicado dentro de la cóclea, se encuentran las células ciliadas internas y externas (CCIs y CCEs, respectivamente). Ambos tipos celulares se despolarizan en respuesta a la llegada de estímulos sonoros, pero sus funciones están claramente diferenciadas. Las CCIs, los fonorreceptores propiamente dichos, transducen los estímulos sonoros en señales eléctricas que son enviadas al sistema nervioso central (SNC) mientras que las CCEs, debido a su propiedad electromótil dependiente del voltaje, están principalmente involucradas en la amplificación y la sintonización fina de estos estímulos. La actividad de las CCEs es modulada a través del sistema olivococlear medial (MOC, por sus siglas en inglés), una inervación eferente que se origina en el sistema nervioso central (SNC), a nivel del tallo cerebral. La sinapsis entre las fibras MOC y las CCEs (sinapsis MOC-CCE) es colinérgica e inhibitoria, ya que está mediada por el receptor colinérgico nicotínico α9α10 que se encuentra funcionalmente acoplado a canales de K+ dependientes de Ca2+ del tipo SK2, resultando en la hiperpolarización y consecuente disminución de la actividad de las CCEs. En el presente trabajo se estudiaron las características moleculares y funcionales de la sinapsis MOC-CCE a través de la realización de registros electrofisiológicos en configuración whole-cell en las CCEs presentes en preparaciones del órgano de Corti del ratón, en respuesta a la estimulación eléctrica de las fibras MOC. En primer lugar, mediante un abordaje experimental farmacológico, se estudiaron las propiedades funcionales y moleculares de la sinapsis MOC-CCE durante el desarrollo postnatal. Más precisamente, en los días postnatales (P)11-13, coincidente con el comienzo de la audición en roedores altriciales, y en P20-22, edad en la cual el sistema auditivo de estos animales ha madurado. Se demostró que tanto la composición molecular de los canales iónicos que sostienen o modulan la liberación de acetilcolina en la sinapsis MOC-CCE así como las propiedades de la transmisión sináptica sufren cambios entre dichos períodos. También se encontraron evidencias de que hay cambios en el grado de compartimentalización de las proteínas presinápticas involucradas en la liberación del neurotransmisor entre ambos períodos, lo que sugiere una maduración sináptica incompleta al momento del comienzo de la audición. En segundo lugar, se estudiaron las implicancias sobre la transmisión sináptica de una mutación puntual en la subunidad α9 del receptor colinérgico que media la sinapsis eferente MOC-CCE y que le confiere a la misma una ganancia de función. Para ello se utilizó una línea de ratones transgénicos (L9’T) desarrollada previamente en nuestro laboratorio, en la que se observó una mayor protección ante el trauma acústico en respuesta a intensidades elevadas de sonido. Valiéndonos de evidencias previas de nuestro laboratorio que indican que la sinapsis MOC-CCE presenta facilitación de corto término en respuesta a altas frecuencias de estimulación, se analizó el patrón de actividad sináptica en respuesta a trenes de estimulación de distinta duración y frecuencia, dentro del rango fisiológico de disparo de las fibras MOC. Se demostró que la plasticidad de corto término en los ratones L9’T se encuentra alterada, en consistencia con el fenómeno global de respuestas aumentadas en la vía eferente relacionada a la mayor protección ante el trauma acústico previamente descripta.