Modificaciones del citoesqueleto de actina/espectrina durante degeneración axonal.

VON BINDERLING C; BISBAL M; UNSAIN N; BORDENAVE M; JOHNSTONE AD; STEFANI FD; JALIL S; BARKER PA; CACERES AO

Chascomus

Taller; III Taller de Biología Celular y del Desarrollo; 2016

Fundacion Instituto Leloir

La degeneración axonal es un fenómeno normal del desarrollo. Los axones que son removidos lo hacen mediante un mecanismo de degeneración axonal sumamente regulado que estamos empezando a conocer; pero poco se sabe sobre las modificaciones que sufre el citoesqueleto de actina en ese proceso. Para esto, estudiamos degeneración axonal de neuronas sensoriales del ganglio de la raíz dorsal (DRG), que inician degeneración cuando son privadas del factor trófico NGF. La tinción con faloidina evidencia una marcada disminución de actina filamentosa a las 3 horas de la privación de NGF. Los conos de crecimiento axonal y los filopodios son estructuras ricas en F-actina, por lo que decidimos seguir su evolución como una indicación de cambios en la dinámica del citoesqueleto de actina. Sorprendentemente, encontramos que tan pronto como una hora desde la privación de NGF la gran mayoría de los conos de crecimiento colapsan. Mostramos luego varios ejem plos en los que la perdida de los conos de crecimiento no es revertida por tratamientos que previenen la fragmentación axonal, por lo que pensamos que el colapso el re-arreglo temprano de actina y la posterior fragmentación axonal son fenómenos independientes. Recientemente, se ha descripto una estructura periódica de la actina y espectrina subcortical, conocidos como ?anillos de actina/espectrina? o PASS (por ?Periodic actin/spectrin skeleton?). Estas estructuras sólo pueden evidenciarse mediante microscopía de súper-resolución. Utilizando nanoscopía de STED (Stimulated Emission Depletion) describimos por primera vez qué le sucede a esta estructura en un contexto de degeneración. Encontramos que los actina-PASS disminuyen en abundancia rápidamente luego de la PN, y luego ya no se pierden mas hasta la fragmentación. Por otro lado, la abundancia de los espectrina-PASS se mantiene sin modificaciones hasta el momento de la fragmentación. Interesantemente, cuando l os axones comienzan a fragmentarse (aprox. 18 horas de PN) los PASS desaparecen por completo, tanto el componente de actina como espectrina. Este desarme completo de los PASS antes de la fragmentación del axón sugiere que la membrana axonal mantiene su continuidad y estructura sólo cuando tiene presente un esqueleto subcortical organizado en anillos de espectrina.