Las caveolas en las arteriolas del SNC median el acoplamiento neurovascular

Área de la Ciencia:

• La neurociencia
• Biología vascular
• Mecanismos celulares

Sus antecedentes:

• El acoplamiento neurovascular coincide con la demanda de energía cerebral con el flujo sanguíneo, crucial para la función cerebral y las imágenes funcionales.
• El acoplamiento neurovascular deteriorado está relacionado con enfermedades neurodegenerativas, sin embargo, sus mecanismos son poco conocidos.
• El modelo convencional postula factores neuronales o derivados de los astrocitos que dilatan directamente las arterias a través de las células musculares lisas.

Objetivo del estudio:

• Investigar los mecanismos celulares y moleculares del acoplamiento neurovascular.
• Determinar el papel de las células endoteliales arteriolares (CEA) en la mediación del acoplamiento neurovascular.
• Aclarar las vías específicas involucradas, en particular la contribución de las cuevas y la vía eNOS-NO.

Principales métodos:

• Microscopia simultánea de dos fotones de la actividad neuronal y la dinámica vascular en la corteza del cañón del ratón despierto durante la estimulación del bigote.
• Las perturbaciones genéticas agudas para eliminar las caveolas en las aEC y/o la ablación de la NO sintasa endotelial (eNOS).
• Evaluación de la función de acoplamiento neurovascular tras las manipulaciones genéticas.

Principales resultados:

• Las células endoteliales arteriolares (CEA) poseen abundantes cuevas, a diferencia de otras células endoteliales del SNC.
• La eliminación de las caveolas específicamente en aECs deterioró el acoplamiento neurovascular, mientras que ahorró las células musculares lisas vecinas.
• La vía mediada por caveolas en aEC es en gran medida independiente de la vía eNOS-NO.
• La ablación combinada de las cuevas y eNOS abolió por completo el acoplamiento neurovascular, lo que indica un papel importante para la vía de las cuevas.

Conclusiones:

• Las células endoteliales arteriolares (CEA) juegan un papel activo y crucial en la mediación del acoplamiento neurovascular.
• Una nueva vía caveola-dependiente en aEC es un importante contribuyente a la regulación del flujo sanguíneo cerebral.
• Esta vía transmite activamente las señales del sistema nervioso central a las células musculares lisas para la vasodilatación.