Pequeñas neuronas, grandes disparos: estudiando electrofisiológicamente el reloj circadiano de Drosophila

MURARO NI

CABA

Seminario; Seminarios del Instituto de Biología celular y Neurociencias Prof. E. De Robertis, Facultad de Medicina, IBCN-CONICET-UBA; 2018

Instituto de Biología celular y Neurociencias Prof. E. De Robertis, Facultad de Medicina, IBCN-CONICET-UBA

Los ritmos circadianos se han estudiado enprofundidad en la mosca de la fruta, identificándose un conjunto de genes yproteínas reloj que se entrelazan a través de circuitos de retroalimentaciónnegativa que generan oscilaciones diarias. Estos genes reloj se expresan enaproximadamente 150 neuronas en el cerebro de Drosophila melanogaster. Entre ellas, se ha descubierto que lasneuronas laterales ventrales (LNvs), que expresan el neuropéptido Pigment Dispersing Factor (PDF),desempeñan papeles cruciales actuando como el marcapasos circadiano central (elconjunto de LNv pequeñas) y en procesos de sueño/vigilia (el conjunto de LNvgrandes). Sin embargo, se sabe poco sobre cómo se especifican las propiedadeseléctricas de estas neuronas reloj, y qué mecanismos les permiten variar su actividadeléctrica diariamente. Para comenzar a responder a esta pregunta hemos realizadoun rastrillaje genético del comportamiento circadiano, interfiriendo laexpresión de canales iónicos dependientes de voltaje candidatos. Entre los hits positivos de nuestro screen hemos centrado inicialmentenuestra atención en la corriente catiónica activada por hiperpolarización Ih.En las neuronas de los mamíferos, este canal está involucrado encomportamientos neuronales complejos como el disparo de potenciales de acciónen ráfagas, el mismo patrón de disparo que muestran las LNvs. Utilizando lasdiversas y elegantes herramientas genéticas que Drosophila provee, combinadas con larealización de registros electrofisiológicos de tipo whole-cell patch clamp en cerebros de Drosophila ex vivo, hemosdemostrado que Ih es necesario para lograr el patrón de disparo enráfagas de alta actividad que presentan las LNvs. Dado que este tipo de disparose ha asociado a la liberación de neuropéptidos, planteamos la hipótesis de queIh sería importante para la comunicación mediada por PDF. Este es dehecho el caso; hemos encontramos que la disminución de Ih afecta nosolo los niveles de PDF en ambos grupos neuronales estudiados, sino también laplasticidad estructural de las proyecciones dorsales de las LNvs pequeñas.