Neuronal Differentiation in the Adult Hippocampus Recapitulates Embryonic Development

MARIA SOLEDAD ESPOSITO; VERONICA C. PIATTI; ALEJANDRO F. SCHINDER

Los Cocos

Workshop; Latest Concepts in Developmental Biology; 2006

Existen sólo dos regiones en el cerebro adulto que, en condiciones fisiológicas, continúan generando neuronas que se integran a los circuitos preexistentes: el giro dentado del hipocampo (DG) y el bulbo olfatorio. Con el fin de caracterizar la secuencia de desarrollo neuronal en el DG, se inyectó un retrovirus que expresa la proteína fluorescente verde en el hipocampo de ratones adultos. Dicho retrovirus sólo es capaz de incorporarse en el genoma de las células que se encuentran en estado proliferativo al momento de la infección. De esta manera el tiempo transcurrido luego de la inyección corresponde a la edad máxima de una neurona. Posteriormente, se estudiaron las propiedades electrofisiológicas de las neuronas marcadas desde 1 hasta 29 días post infección. Para ello se utilizó la técnica de patch clamp en configuración whole-cell en rebanadas agudas de hipocampo. La primera propiedad neuronal que se desarrolló es la capacidad de generar un potencial de acción de características inmaduras. Luego de una semana de diferenciación las neuronas comenzaron a recibir aferentes GABAérgicos de cinética lenta y de localización dendrítica. La presencia de aferentes glutamatérgicos se desarrolló luego de tres semanas en neuronas con potenciales de acción maduros. Finalmente, se observaron aferentes GABAérgicos de cinética rápida y localización perisomática. Llamativamente, la secuencia de conectividad aquí descripta es similar a la observada en el desarrollo embrional y postnatal temprano del hipocampo, aunque dichos ambientes son muy diferentes al del hipocampo adulto. Esto sugiere la existencia de un programa neuronal intrínseco que conlleva a un desarrollo de la conectividad aferente en forma secuencial y específica. Sin embargo, dicho programa puede ser influenciado por claves ambientales tales como la actividad neuronal. Para probar esta hipótesis estamos realizando modificaciones del retrovirus con el fin de sobreexpresar o silenciar genes específicos y estudiar su efecto sobre el desarrollo neuronal.