Dinámica morfofuncional de la microglia pineal durante el envejecimiento y patologías asociadas al mismo

• Autores: Freites, Carlos Leandro
• Año de publicación: 2024
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Muñoz, Estela Maris
• Materia: Glándula pineal; Cronobiología; Neurodegeneración; Hormona melatonina; Biología; NATURAL SCIENCES
• Institución: Universidad Nacional de Córdoba

Fil: Freites, Carlos Leandro. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Doctorado en Ciencias Biológicas; Argentina.
Indudablemente, la glándula pineal (GP) es el principal órgano responsable de la síntesis nocturna y liberación de la hormona melatonina, como una señal temporal circadiana. No obstante, con el avance de modernas tecnologías de análisis a nivel de célula única, nuevas oportunidades han aparecido para comprender la complejidad celular de la glándula y han llevado a la comunidad científica a considerar un alcance más amplio de las posibles funciones biológicas que la GP podría tener más allá de su rol circadiano. En particular, una idea que está ganando interés es que la GP podría funcionar como un centro de relevo inmunológico, participando en la modulación de fenómenos inflamatorios. En este nuevo paradigma, la microglia emerge como la población celular especializada en monitorear señales locales y circulantes, y desencadenar respuestas inmunes, afectando la fisiología del órgano pineal y del sistema nervioso central. El objetivo de esta tesis doctoral fue evaluar la capacidad de respuesta de la microglia pineal en el contexto circadiano y del microambiente de la GP envejecida en condiciones normales y patológicas. Para ello, secciones de GP de rata y ratón se sometieron a técnicas de inmunomarcación múltiple seguidas de microscopia confocal y análisis morfológicos y de intensidad de fluorescencia de las imágenes. Además, se empleó microscopia electrónica de transmisión para un análisis cualitativo de alta resolución. En la GP de rata adulta joven, las células microgliales IBA1+ evidenciaron formas más pequeñas y ameboides, y una expresión del inhibidor de la fagocitosis SIRP alfa reducida durante la noche (ZT18) en comparación con el día (ZT6). Estas variaciones circadianas se mantuvieron en la glándula envejecida, aunque en menor magnitud. La microglia envejecida también mostró una disminución en su densidad poblacional y un predominio de morfotipos poco ramificados y ameboides. Por otro lado, las células mostraron alteraciones en el sistema endolisosomal, caracterizadas por compartimentos CD68+ agrandados llenos de lipofuscina y con fuga de la enzima lisosomal catepsina D. No obstante, la microglia fue capaz de seguir contactando células PAX6+ y fragmentos de fibras nerviosas tubulina beta-3+en la GP envejecida. Se observaron resultados similares en un modelo de envejecimiento acelerado inducido por la administración crónica de niveles elevados del glúcido D-galactosa. Asimismo, la microglia pineal envejecida se sometió experimentalmente a condiciones patológicas, las cuales fueron posteriormente caracterizadas y analizadas. En condiciones de inflamación por la administración de lipopolisacárido (LPS) bacteriano, las células IBA1+ de la GP envejecida mostraron un incremento en su número, y una expresión considerable del antígeno de proliferación PCNA y del modulador de la respuesta inmune CB2, aunque los niveles del receptor TLR4 resultaron disminuidos. A pesar de esto, las células de animales tratados no mostraron diferencias en la mayoría de los parámetros morfológicos en comparación con los controles. En el cerebro de ratones APP/PS1, un modelo de la enfermedad de Alzheimer, el péptido amiloide beta (Aβ) se distribuye dependiente de la región. En áreas cerebrales que poseen una barrera hematoencefálica (BHE) completa, el péptido se mostró en forma de placas de Aβ y amiloide vascular. En los órganos circunventriculares (e.g., la GP), cuya BHE es incompleta, el péptido mostró una dispersión relativamente homogénea sin agregados particulares. El Aβ se detectó cercano a numerosas poblaciones celulares del órgano pineal, como los pinealocitos, y se encontró depositado en los vasos sanguíneos, y en algunos casos, internalizado en astrocitos y microglia. Además de Aβ total, también se identificaron especies fosforiladas como el Aβ-fosfoSer26 distribuidas en forma de estructuras fibrilares en el tejido pineal. Se observaron células microgliales IBA1+ GFP+ que contenían Aβ por todo el tejido pineal. Estos datos indican, por un lado, que la microglia pineal responde de manera dinámica al ciclo luz-oscuridad. Aunque las características y funciones de estas células se ven afectadas con la edad, especialmente en lo que respecta a su capacidad fagocítica, es interesante destacar que las células microgliales en el órgano pineal envejecido podrían volver a activarse frente a estímulos, desencadenando así respuestas inmunes efectivas. En conclusión, la microglia pineal es una población altamente dinámica y plástica a lo largo de la ontogenia del órgano, cuya funcionalidad depende de señales externas y del microambiente inmediato, tanto en condiciones fisiológicas como patológicas.
Fil: Freites, Carlos Leandro. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Doctorado en Ciencias Biológicas; Argentina.