Acople del pool de vesículas inmediatamente liberable (IRP) con los canales de Ca2+ tipo P/Q y límites funcionales de este pool en células cromafines

• Autores: Alvarez, Yanina Daniela
• Año de publicación: 2011
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Marengo, Fernando Diego
• Materia: EXOCITOSIS; IRP; SYNPRINT; CELULAS CROMAFINES; EXOCYTOSIS; IRP; SYNPRINT; CHROMAFFIN CELLS; EXOCITOSIS><IRP><SYNPRINT><CELULAS CROMAFINES><EXOCYTOSIS><IRP><SYNPRINT><CHROMAFFIN CELLS>
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

El pool de vesículas inmediatamente liberables (IRP) es un pequeño pool vesicular que corresponde aproximadamente al 25% del pool de vesículas preparadas para liberarse. Se piensa que el IRP, a diferencia del resto del pool de vesículas preparadas para ser liberadas (RRP), se libera frente a pulsos despolarizantes de corta duración debido a su proximidad a los canales de Ca^2+. Pusimos a prueba esta hipótesis utilizando buffers de Ca^2+ exógenos rápidos y lentos, y toxinas especificas que permitieron asociar específicamente a la exocitosis de IRP con los canales de Ca^2+ de tipo P/Q. Estos resultados son coherentes con lo observado previamente por nosotros en ratones KO de la subunidad α1A. Esto nos llevó a pensar en la posibilidad de que este acople funcional fuera generado a través de una interacción molecular específica. Evaluamos que dicha interacción estuviera mediada por la secuencia synprint (synaptic protein interaction site) ubicada en un loop intracelular de la subunidad α1A de los canales de Ca^2+ P/Q y N. Es conocido que el synprint puede interactuar con la maquinaria exocitótica, siendo esto determinante en el acople asociado a la exocitosis sincrónica en terminales nerviosas. De acuerdo con esta hipótesis, en diversos experimentos encontramos que las células de ratón en cultivo transfectadas con la secuencia del synprint (para interferir en la interacción canal / vesícula) presentan una exocitosis de IRP marcadamente disminuida, mientras que fases menos acopladas al estímulo no se hallar alteradas. La segunda parte de esta tesis está enfocada en analizar los límites funcionales del IRP frente a una estimulación que simule las condiciones fisiológicas de las células cromafines, como son los trenes de potenciales de acción a frecuencias en el rango 0.2-10 Hz. Descubrimos una fracción de IRP que se libera particularmente frente a potenciales de acción que es capaz de recuperarse velozmente (τ ~ 1 seg) luego de haber sido deprimida. Los resultados muestran que en nuestras condiciones experimentales dicho subpool de IRP le permite a las células cromafines mantener una liberación eficiente y sostenida a bajas frecuencias.
The Immediately Releasable Pool (IRP) is a small group of vesicles which corresponds to approximately the 25% of the ready releasable vesicles. IRP, in contrast to the rest of the RRP, can be released by short pulses because of its proximity to calcium channels in chromaffin cell. We used specific pharmacological Ca^2+ channels blockers and α1A subunit KO mice to demonstrate that IRP exocytosis is specifically coupled to P/Q Ca^2+ current. This coupling raises the question of how the interaction between IRP vesicles and P/Q Ca^2+ channels is produced. The synprint sequence located in the intracellular loop between II and III region of the α1 subunit of P/Q and N Ca^2+ channels can interact with proteins of the exocytic machinery being determinant in vesicle-channel coupling associated to fast exocytosis. The chromaffin mouse cells transfection with IRES plasmids containing the synprint peptide sequence (to interfere with channel-exocytic proteins interaction) reduced IRP exocytosis significantly, while less coupled exocytosis remained unchanged. The existence of such highly coupled exocytosis raises the question of which is the participation of IRP when chromaffin cells are stimulated with a physiological stimulus, particularly trains of action potentials. We study the recovery of IRP after complete release, and the exocytic performance of this pool at different frequencies of stimulation. We found that there is a fraction of IRP, that is released by an action potential and recovers with relatively high speed (τ ~ 1 s), which is able to sustain chromaffin cell exocytosis at physiological low frequencies.
Fil: Alvarez, Yanina Daniela. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.