La señalización específica del circuito en las redes de astrocitos y neuronas en las vías de los ganglios basales

Área de la Ciencia:

• La neurociencia
• Biología celular
• Neurofisiología

Sus antecedentes:

• Los astrocitos son células gliales cruciales que regulan la función cerebral al responder a los neurotransmisores y liberarlos.
• Las funciones específicas de las células y las sinapsis de las interacciones entre astrocitos y neuronas en distintos circuitos cerebrales no se comprenden completamente.
• El estriado dorsal, con sus dos subtipos de neuronas espinosas medianas (MSN) y las vías de los ganglios basales, presenta una red compleja para estudiar estas interacciones.

Objetivo del estudio:

• Investigar la especificidad celular y sináptica de las relaciones funcionales entre los astrocitos y los distintos subtipos de neuronas espinosas medianas (MSN) en el estriado dorsal.
• Determinar si las subpoblaciones específicas de astrocitos responden selectivamente y señalan con subtipos particulares de MSN.

Principales métodos:

• Utilizamos registros electrofisiológicos y imágenes de calcio en el estriado dorsal.
• Respuestas investigadas de los astrocitos a la actividad de MSN y los efectos de los gliotransmisores liberados por los astrocitos en la función neuronal.
• Se examinó la activación de los receptores de N-metil-d-aspartato y los receptores metabotrópicos de glutamato en subtipos y sinapsis específicos de MSN.

Principales resultados:

• Se han identificado distintas subpoblaciones de astrocitos que responden selectivamente a la actividad de los MSN estriatonígros o estriatopalidales.
• Se ha demostrado que estas subpoblaciones de astrocitos liberan glutamato, activando selectivamente los receptores de N-metil-d-aspartato en MSN homotípicos (del mismo subtipo).
• Se demostró que las subpoblaciones de astrocitos modulan selectivamente las sinapsis homotípicas a través de la activación del receptor metabotrópico del glutamato.

Conclusiones:

• La señalización bidireccional entre los astrocitos y las neuronas es altamente específica, ocurriendo entre subpoblaciones definidas de astrocitos y subtipos de MSN.
• Esta comunicación selectiva entre astrocitos y neuronas da forma a la transmisión sináptica dentro de circuitos neuronales específicos, como las vías directas e indirectas de los ganglios basales.
• Los hallazgos revelan un nivel sofisticado de regulación específica del circuito mediada por las células gliales en el cerebro.