Adaptive regulation of calcium excitability and energy metabolism by CREB-dependent transcription in astrocytes : study of the mechanisms governing astrocyte plasticity

Resumen

Cada cop més evidencies suggereixen que els astròcits participen en les altes funcions cerebrals, controlant des de la transmissió sinàptica fins a les ones cerebrals globals i els processos d'aprenentatge i memòria. Diferents mecanismes han sigut proposats com a responsables d'aquests processos mediats per astròcits, entre ells, l'alliberació de gliotransmissors a partir de les senyals de calci així com la de lactat semblen els principals efectors. L'existència d'aquest control de les funcions cerebrals per part dels astròcits suggereix que aquestes cèl·lules poden regular les funcions cerebrals en resposta a experiència tan com les neurones, constituint el fenomen de plasticitat astrocitària. En neurones s'ha demostrat que el conegut factor de transcripció CREB, coordina les plasticitats sinàptica i intrínseca. El fet que, en astròcits, l'activació de CREB també està regulada per activitat cerebral, situa aquest factor de transcripció com a la diana ideal per promoure canvis dependents d'activitat en astròcits. En aquesta tesi hem analitzat l'efecte de l'activació de la transcripció depenent de CREB en astròcits, centrant-nos en l'excitabilitat del calci i en el metabolisme d'aquestes cèl·lules. Hem demostrat que l'activació de la transcripció depenent de CREB redueix les senyals citosòliques de calci a través del mitocondri a la vegada que augmenta l'alliberació de lactat, dos canvis que poden tenir impacte en la transmissió sinàptica. Una altra contribució important d'aquest estudi es l'anàlisi molecular dels mitocondris dels astròcits, que ha revelat que aquestes cèl·lules poden utilitzar metabòlits que no són glucosa, com ara àcids grassos, per respondre a les necessitats metabòliques energètiques. Els nostres resultats estableixen el CREB en astròcits con un eix de la plasticitat astrocitària i revelen la interacció entre la plasticitat i el metabolisme energètic en astròcits. Aquests descobriments constitueixen un avenç mecanístic i conceptual en el coneixement de la biologia dels astròcits i com aquestes cèl·lules poden controlar l'aprenentatge i la memòria.

Fecha de lectura	19 jul 2018
Idioma original	Inglés
Institución de lectura	Universitat Autònoma de Barcelona (UAB)
Supervisor	Maria Elena Galea Rodriguez Velasco (Director/a) & Roser Masgrau Juanola (Director/a)