Estudio del efecto de la activación de la vía de señalización Wnt canónica sobre la regeneración de la unión neuromuscular.
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Date
2022
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Publisher
Universidad de Concepción.
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
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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
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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.
Description
Tesis para optar al grado académico de Doctor en Ciencias Biológicas Área Biología Celular y Molecular
Keywords
Unión Neuromuscular, Células de Schwann, Transmisión Sináptica, Desnervación Muscular