13 julio 2018

Plasticidad de la neurona dopaminérgica: los sospechosos inusuales

Las entradas inhibitorias y los astrocitos podrían estar implicados en la señalización y plasticidad de las neuronas dopaminérgicas

La figura (izq.) representa una neurona dopaminérgica (DA) del área tegmental ventral (VTA) que, además de la entrada excitatoria (glutamatérgica), presenta muchos elementos en su entorno de señalización local. Se muestran las entradas inhibitorias e interacciones con los astrocitos que rodean las neuronas DA de la VTA. Las entradas inhibitorias provenientes de múltiples fuentes hacen sinapsis con receptores GABA-A y GABA-B de las neuronas DA. Los astrocitos toman y liberan varias moléculas de señalización, incluyendo glutamato, ATP y D-serina. Es probable que estos procesos ejerzan influencias importantes sobre el rendimiento y la plasticidad de las neuronas DA.

Xin, Edwards y Bonci (2016) hicieron una revisión sobre este tema: El área tegmental ventral (VTA) está poblada principalmente por neuronas DA, que son fundamentales para reforzar los comportamientos gratificantes y atribuir prominencia a claves ambientales importantes. Muestran una gran capacidad para la plasticidad dependiente de la experiencia, tanto en su conexiones sinápticas como en su excitabilidad intrínseca. Estos cambios celulares intrínsecos y extrínsecos alteran profundamente el rendimiento de las neuronas DA y, por ende, la liberación de DA en las regiones cerebrales aguas abajo. Debido a que los cambios en la liberación de DA tienen consecuencias importantes en los comportamientos motivados, el aprendizaje y la formación de memoria, muchos laboratorios se han centrado en identificar las formas en que se da la plasticidad en las neuronas DA.
El VTA es un medio rico de señalización, que recibe aportes de múltiples regiones y alberga una población heterogénea de células. Los estudios elegantes que usan enfoques genéticos modernos y la electrofisiología de corte clásico han revelado numerosas formas de plasticidad y mecanismos que están presentes en esta región.
Xin, Edwards y Bonci (2016) indican en su artículo de revisión (izq.) que aunque otros autores han realizado una extensa revisión de las diferentes formas de plasticidad de la sinapsis excitatoria en las neuronas DA, es poca la atención que se ha dedicado a discutir el rol de las entradas inhibitorias y de las células gliales en la actividad intrínseca y la producción de las neuronas dopaminérgicas.


Xin, Edwards y Bonci (2016) concluyen que si bien los estudios previos sobre la plasticidad en el hipocampo y la corteza han servido como referencias fenomenales para el estudio de adaptaciones similares en el VTA, ahora queda claro que la plasticidad y el rendimiento de las neuronas DA se rigen por su propio conjunto de reglas, lo que no resulta sorprendente, ya que las neuronas DA cumplen funciones de computación cerebral muy diferentes a las neuronas piramidales del hipocampo y de la corteza. Dados los distintos mecanismos que regulan la expresión de la potenciación de largo plazo (LTP) en el mesencéfalo, es razonable sospechar que la transmisión inhibidora y las interacciones gliales también sean diferentes.
La revisión hecha por Xin, Edwards y Bonci (2016) destaca varias formas en que las entradas inhibitorias y los astrocitos podrían estar implicados en la señalización de la neurona DA y la plasticidad, aunque admiten que de ninguna manera es una lista exhaustiva ya que otras entradas moduladoras que son componentes muy importantes del circuito VTA, como la acetilcolina, la orexina y la dinorfina, así como la microglia y los oligodendrocitos, no fueron tocadas por los autores, ya que merecen una revisión completa por sí mismos. Por lo tanto, a pesar de nuestros mejores esfuerzos para especular sobre la base de los datos existentes, se necesitan muchos más experimentos dentro del VTA para descubrir las formas multifacéticas en que las entradas no excitadoras y las células gliales restringen y permiten la plasticidad en las neuronas DA.

Referencia: Xin W, Edwards N, Bonci A (2016). VTA dopamine neuron plasticity - the unusual suspects. Eur J Neurosci. Dec;44(12):2975-2983. doi: 10.1111/ejn.13425. Epub 2016 Nov 1.


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