La glia desencadena lʼeliminació de les sinapsis durant el desenvolupament

«Lʼeliminació de lʼexcés de contactes sinàptics té lloc en els estadis inicials de desenvolupament neuronal i és necessari per refinar la funció dels circuits neuronals», explica Artur Llobet, professor investigador de la Facultat de Medicina de la Universitat de Barcelona i de lʼIDIBELL. Segons lʼespecialista, per adquirir una bona funcionalitat neuronal sʼhan de crear les connexions correctes, tant en nombre com en ubicació: «Un nombre més gran de sinapsis no sempre millora la funcionalitat. Per tant, conèixer els mecanismes, tant de creació com dʼeliminació de sinapsis, pot ser útil per tractar malalties en què es dóna una mala connectivitat», apunta lʼinvestigador.

La poda sinàptica

La proteïna SPARC (sigla en anglès de proteïna secretada àcida i rica en cisteïna) sʼha identificat en aquest treball com un desencadenant en lʼeliminació de sinapsis en el procés de poda sinàptica. Les neurones responen a la presència dʼaltes concentracions dʼaquesta proteïna iniciant un procés autònom dʼeliminació de sinapsis. Ara bé, la glia secreta moltes més molècules, i per tant, SPARC podria ser el primer component dʼun grup més extens de proteïnes capaces dʼiniciar el procés de poda sinàptica. «Aquesta recerca destaca el paper rellevant de la glia en el procés sinàptic, fins ara desconegut», conclou Llobet.

Lʼequip del Laboratori de Neurobiologia Cel•lular i Molecular de la Universitat de Barcelona que encapçala el Dr. Llobet treballa amb un tipus de preparació en què es cultiven neurones individuals sense presència de glia. Per fer-ho, sʼutilitzen gotes de col•lagen que formen unes microilles en una base dʼagar. Les neurones creixen únicament en les zones de col•lagen, i quan només hi ha una neurona, aquesta acaba connectant-se amb ella mateixa. La neurona esdevé pre i post sinàptica a la vegada. «Un sistema neuronal tan controlat ens permet estudiar in vitro els factors glials de manera individual; ja que la connectivitat en aquest sistema és coneguda», explica Llobet.

Dʼaltra banda, també sʼhan dut a terme experiments amb un model in vivo de granota (Xenopus tropicalis) i sʼha vist que, en introduir la regió activa de la proteïna SPARC (el domini C-terminal) a la cua dels capgrossos, sʼobserva com aquests perden transitòriament la capacitat de nedar. Les imatges 3D obtingudes amb un microscopi LSM (light sheet microscopy) mostren que les unions neuromusculars, concretament en el punt dʼunió entre el múscul i la neurona motora, així com els axons de les motoneurones, es retrauen en afegir-hi la proteïna SPARC. Com que lʼefecte és transitori, quan es recupera la innervació, els capgrossos recuperen el moviment espontani.

Referència de lʼarticle:

López-Murcia, F. J.; Terni, B.; Llobet, A. «SPARC triggers a cell-autonomous program of synapse elimination». Proceedins of the National Academy of Sciences, octubre de 2015. DOI: 10.1073/pnas.1512202112

Vídeo: