Modulation of signaling and trafficking pathways in neurodevelopment.

ROZÉS SALVADOR V; BOURBOTTE ASENSIO JM; CONDE C

Simposio; Simposio de Sociedades de Biología en las XXIII Jornadas Anuales de la SAB; 2021

Durante el desarrollo neuronal temprano, un evento crucial y necesario es el proceso llamadopolaridad neuronal o especificación axonal, regulado por la expresión y localización de proteínasespacio-temporalmente específicas, dinámica del citoesqueleto, y por la acción de señalesextracelulares requeridas para inducir polaridad y migración neuronal durante el desarrollo de lacorteza cerebral del sistema nervioso central (SNC). La proteína SARA (Smad Anchor for ReceptorActivation) fue originalmente identificada como una proteína que recluta Smads2/3 no fosforiladashacia el TβRI activado (Transforming Growth Factor Beta-Receptor I). En cultivos primarios deneuronas hipocampales de embriones de rata (modelo in vitro), observamos endosomas SARApositivos, con dominios conteniendo marcadores endosomales (EEA1, Rab4 y Rab11) y que alsuprimir SARA (con un shRNA específico), se altera la entrega a membrana de proteínassomatodendríticas (Transferrina) y axonales (molécula de adhesión L1). Mediante electroporaciónin útero en ratones (modelo in vivo), demostramos que SARA participa en el proceso de migraciónneuronal durante el desarrollo neocortical regulando el tráfico de L1. Recientemente, hemosidentificado que SARA actúa como regulador negativo de la vía de TGFβ, ya que la pérdida defunción de SARA mantiene sobre-activada la vía, participando así como modulador del desarrolloneuronal. Finalmente, nos enfocamos en el papel biológico de SARA durante el desarrollo deneuronas sensitivas en sistema nervioso periférico (SNP). Analizamos la participación de SARA en el crecimiento axonal en neuronas de ganglios de la raíz dorsal (DRG) y si ese rol está asociado a la víade TGFβ. En cultivos embrionarios de DRG observamos que, tanto TβRI como SARA, se expresanendógenamente en estadios tempranos del desarrollo de estas neuronas, mostrando ambos unaumento significativo de expresión a las 12 hs de cultivo, coincidente con el inicio del desarrollo ycrecimiento axonal en estas neuronas. Finalmente, analizamos si existe interacción física entre SARA y TβRI, por AP-FRET (Acceptor Photobleaching Förster Resonance Energy Transfer) en endosomas de DRGs. Confirmamos que existe tal interacción al determinar la eficiencia de FRET en condiciones basales y en mayor proporción frente al agregado del ligando TGF®. Estos hallazgos en su conjunto, muestran que la activación de la vía de TGF® mediada por SARA, participa de la regulación del desarrollo neuronal tanto SNC como en SNP. Este trabajo contribuye a entender cómo los mecanismos y las moléculas encargadas de regularlos permiten a las neuronas el establecimiento y crecimiento axonal exitoso, constituyendo un eslabón necesario para entender procesos fisiológicos y patológicos del neurodesarrollo.