Respuestas sinápticas evocadas por fibras callosas sobre neuronas corticales contralaterales y su modulación por serotonina en el ratón

Resumen

Se ha utilizado una preparación de rodajas de cerebro in vitro para estudiar la modulación por serotonina (5-HT) de una entrada sináptica específica a la corteza cerebral, como es la que forman las fibras del cuerpo calloso sobre las neuronas corticales contralaterales. Esto supone una diferencia importante respecto a otros estudios de la modulación de conexiones sinapticas por 5-HT en preparaciones in vitro, que están basados generalmente en el estudio de las respuestas sinápticas producidas por estimulación de fibras intracorticales y sin poder, por tanto, atribuir los efectos observados a entradas sinápticas específicas. Los resultados muestran que la 5-HT modula, de forma compleja y heterogénea, la amplitud de las corrientes sinápticas excitadoras producidas por las fibras callosas sobre una parte de las neuronas piramidales y no piramidales contralaterales. La utilización de agonistas de receptores serotoninérgicos de tipo 5-HT1A y 5-HT2A (8-OH-DPAT y DOI, respectivamente) muestra que, al menos, estos dos tipos de receptores están implicados en este mecanismo de modulación. Además, los resultados obtenidos en los experimentos de aplicación directa de glutamato, los cambios observados en el coeficiente de variación de las fluctuaciones de la amplitud de las EPSC callosas y en las respuestas sinápticas pareadas, indican que esta modulación por 5-HT depende fundamentalmente de mecanismos de tipo presináptico. Finalmente, se ha observado que el efecto de la 5-HT sobre las respuestas sinápticas callosas no está correlacionado con su efecto sobre respuestas sinápticas generadas por estimulación local intracortical, lo que apunta a la especificidad de los efectos de la 5-HT sobre las distintas entradas sinápticas que recibe una neurona cortical determinada. Las principales conclusiones de esta tesis son: 1.- Las respuestas sinápticas evocadas por fibras callosas contralaterales son diferentes en distintos subtipos neuronales en función de su amplitud y curso temporal. 2.- La 5-HT modula la amplitud de las respuestas callosas excitadoras registradas en una alta proporción de neuronas corticales contralaterales. Esta modulación es heterogénea entre distintos grupos de neuronas, produciéndose tanto aumentos (generalmente reversibles) como disminuciones (más prolongadas) de amplitud. También es una modulación compleja, pues en muchas neuronas se observan cambios secuenciales de amplitud como consecuencia de la acción de la 5-HT. 3.- El efecto de la 5-HT sobre la amplitud de las EPSC callosas más frecuentemente observado es distinto en neuronas piramidales (una disminución en amplitud) y en interneuronas GABAérgicas (un aumento en amplitud). 4.- La modulación de la amplitud de las EPSC callosas por 5-HT no parece ser dependiente de la edad postnatal. 5.- La modulación de las corrientes sinápticas callosas por 5-HT se traduce en cambios en la amplitud de los potenciales postsinápticos que son capaces de determinar que se alcance o no el umbral de disparo de potenciales de acción. 6.- En la modulación por 5-HT de las respuestas sinápticas callosas está implicada la activación de los receptores serotoninérgicos de tipo 5-HT1A y 5-HT-2A, aunque no se puede descartar la implicación de otro tipos de receptores de 5-HT. 7.- La modulación de las respuestas sinápticas callosas por 5-HT depende fundamentalmente de un mecanismo de acción presináptico que modifica la liberación de neurotransmisor. 8.- Las acciones moduladoras de la 5-HT sobre las diferentes entradas sinápticas excitadoras a una misma célula no están correlacionadas, lo que sugiere que son específicas para cada entrada sináptica, independientemente de la neurona postsináptica.