Kinesin-1-mediated axonal transport of CB1 receptors is required for cannabinoid-dependent axonal growth and guidance

Autores
Saez, Trinidad María de Los Milagros; Fernandez Bessone, Iván; Rodriguez, María S.; Alloatti, Matías; Otero, María G.; Cromberg, Lucas Eneas; Pozo Devoto, Victorio Martin; Oubiña, Gonzalo; Sosa, Lucas Javier; Buffone, Mariano Gabriel; Gelman, Diego Matias; Falzone, Tomas Luis
Año de publicación
2020
Idioma
inglés
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
Endocannabinoids (eCB) modulate growth cone dynamics and axonal pathfinding through the stimulation of cannabinoid type-1 receptors (CB1R), the function of which depends on their delivery and precise presentation at the growth cone surface. However, the mechanism involved in the axonal transport of CB1R and its transport role in eCB signaling remains elusive. As mutations in the kinesin-1 molecular motor have been identified in patients with abnormal cortical development and impaired white matter integrity, we studied the defects in axonal pathfinding and fasciculation in mice lacking the kinesin light chain 1 (Klc1^-/-^) subunit of kinesin-1. Reduced levels of CB1R were found in corticofugal projections and axonal growth cones in Klc1^-/-^ mice. By live-cell imaging of CB1R-eGFP we characterized the axonal transport of CB1R vesicles and described the defects in transport that arise after KLC1 deletion. Cofilin activation, which is necessary for actin dynamics during growth cone remodeling, is impaired in the Klc1^-/-^ cerebral cortex. In addition, Klc1^-/-^ neurons showed expanded growth cones that were unresponsive to CB1R-induced axonal elongation. Together, our data reveal the relevance of kinesin-1 in CB1R axonal transport and in eCB signaling during brain wiring.
Fil: Saez, Trinidad María de Los Milagros. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Biología Celular y Neurociencia "Prof. Eduardo de Robertis". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Biología Celular y Neurociencia; Argentina
Fil: Fernandez Bessone, Iván. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Biología Celular y Neurociencia "Prof. Eduardo de Robertis". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Biología Celular y Neurociencia; Argentina
Fil: Rodriguez, María S.. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Biología Celular y Neurociencia "Prof. Eduardo de Robertis". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Biología Celular y Neurociencia; Argentina
Fil: Alloatti, Matías. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Biología Celular y Neurociencia "Prof. Eduardo de Robertis". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Biología Celular y Neurociencia; Argentina
Fil: Otero, María G.. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Biología Celular y Neurociencia "Prof. Eduardo de Robertis". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Biología Celular y Neurociencia; Argentina
Fil: Cromberg, Lucas Eneas. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Biología Celular y Neurociencia "Prof. Eduardo de Robertis". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Biología Celular y Neurociencia; Argentina
Fil: Pozo Devoto, Victorio Martin. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Biología Celular y Neurociencia "Prof. Eduardo de Robertis". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Biología Celular y Neurociencia; Argentina
Fil: Oubiña, Gonzalo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; Argentina
Fil: Sosa, Lucas Javier. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; Argentina
Fil: Buffone, Mariano Gabriel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; Argentina
Fil: Gelman, Diego Matias. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; Argentina
Fil: Falzone, Tomas Luis. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Biología Celular y Neurociencia "Prof. Eduardo de Robertis". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Biología Celular y Neurociencia; Argentina
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Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
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Repositorio
CONICET Digital (CONICET)
Institución
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As mutations in the kinesin-1 molecular motor have been identified in patients with abnormal cortical development and impaired white matter integrity, we studied the defects in axonal pathfinding and fasciculation in mice lacking the kinesin light chain 1 (Klc1^-/-^) subunit of kinesin-1. Reduced levels of CB1R were found in corticofugal projections and axonal growth cones in Klc1^-/-^ mice. By live-cell imaging of CB1R-eGFP we characterized the axonal transport of CB1R vesicles and described the defects in transport that arise after KLC1 deletion. Cofilin activation, which is necessary for actin dynamics during growth cone remodeling, is impaired in the Klc1^-/-^ cerebral cortex. In addition, Klc1^-/-^ neurons showed expanded growth cones that were unresponsive to CB1R-induced axonal elongation. Together, our data reveal the relevance of kinesin-1 in CB1R axonal transport and in eCB signaling during brain wiring.Fil: Saez, Trinidad María de Los Milagros. 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Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Biología Celular y Neurociencia "Prof. Eduardo de Robertis". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Biología Celular y Neurociencia; ArgentinaFil: Otero, María G.. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Biología Celular y Neurociencia "Prof. Eduardo de Robertis". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Biología Celular y Neurociencia; ArgentinaFil: Cromberg, Lucas Eneas. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Biología Celular y Neurociencia "Prof. Eduardo de Robertis". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Biología Celular y Neurociencia; ArgentinaFil: Pozo Devoto, Victorio Martin. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Biología Celular y Neurociencia "Prof. Eduardo de Robertis". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Biología Celular y Neurociencia; ArgentinaFil: Oubiña, Gonzalo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Sosa, Lucas Javier. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Buffone, Mariano Gabriel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. 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