Estudio del efecto de la activación de la vía de señalización Wnt canónica sobre la regeneración de la unión neuromuscular.

Abstract

La unión neuromuscular (UNM) es una sinapsis periférica compuesta por un terminal nervioso, una especialización de la fibra muscular y células de Schwann terminales. Aun cuando la UNM puede sufrir daño a causa de patologías o lesiones a los nervios periféricos, esta sinapsis posee mayores capacidades regenerativas que las sinapsis centrales. En modelos murinos, luego de daño mecánico por aplastamiento del nervio, la reinervación de los dominios postsinápticos conduce a una recuperación funcional exitosa, mientras que, en humanos, el daño a nervios periféricos frecuentemente resulta en una recuperación funcional ineficiente. La caracterización del nicho regenerativo de la UNM denervada, así como de las proteínas y vías de señalización que participan de la mantención de este nicho, es fundamental para explicar y potencialmente intervenir con el objetivo de lograr mejores resultados en la recuperación funcional de la UNM. Una de las vías de señalización que participa durante el desarrollo y maduración de la UNM, y que se activa en los músculos denervados luego de daño al nervio, es la vía de señalización Wnt canónica. Sin embargo, se desconoce cuál es la consecuencia morfológica y funcional de la activación de la vía de señalización Wnt durante la regeneración de la UNM. A partir de resultados previos que indican que la activación de la vía Wnt canónica resulta en una desorganización de las sinapsis neuromusculares, la hipótesis de este trabajo de tesis es que la regeneración funcional de la sinapsis neuromuscular depende de adaptaciones morfológicas perdurables y es regulada negativamente por la activación de la vía de señalización Wnt canónica. Para probar esta hipótesis, el objetivo general de este estudio fue estudiar el comportamiento morfológico y funcional a largo plazo en la regeneración de la UNM y el efecto de la XVI activación de la vía de señalización Wnt canónica en el proceso, considerando dos objetivos específicos: i) identificar los fenotipos morfológicos de los tres componentes celulares y la función a largo plazo durante la regeneración de la UNM del levator auris longus (LAL); y ii) estudiar el efecto de la activación e inhibición farmacológica de la señalización Wnt canónica sobre la morfología de los tres componentes celulares y la función durante la regeneración de la UNM del músculo LAL. Para caracterizar la regeneración de la UNM, hemos realizado un estudio comparativo detallado de las consecuencias a corto y largo plazo de la denervación irreversible (crónica) y reversible (parcial) de la UNM en el músculo craneal LAL de ratón. Nuestros hallazgos revelan la existencia de alteraciones morfológicas en las UNMs regeneradas que persisten aun después de largos periodos de tiempo luego de la reinervación y recuperación de la transmisión sináptica. Además, combinando análisis morfométricos y de estabilidad postsináptica, pudimos discriminar dos formas distintas de fragmentación de la UNM, una estable-definida y una inestable borrosa, que se correlacionan con su potencial de regeneración. Por otra parte, determinamos que la activación de la vía de señalización Wnt canónica retrasa la reinervación de los dominios postsinápticos y que las UNMs reinervadas muestran defectos en la transmisión sináptica. Aun cuando la inhibición de la secreción de los ligandos Wnt no resulta en mejoras significativas importantes sobre la regeneración de la UNM, la inhibición específica de la vía Wnt canónica tiene positivos sobre la recuperación de la transmisión sináptica durante la regeneración de la UNM. En conjunto, nuestros datos muestran que existen cambios permanentes en la XVII morfología de la UNM luego de su regeneración y que, en lugar de ser predictivos del declive de la UNM, estas adaptaciones morfológicas pueden representar una respuesta adaptativa eficiente para una adecuada recuperación funcional. De forma interesante, la vía Wnt canónica tiene efectos negativos sobre la regeneración de la UNM luego de daño al nervio, mientras su inhibición juega un efecto benéfico sobre la regeneración de esta sinapsis. Las adaptaciones morfológicas y el efecto de la vía Wnt sobre la UNM son relevantes para estudios futuros que desarrollen estrategias destinadas a restaurar la función motora luego de daño a los nervios periféricos.