Spelling suggestions: "subject:"migración neuronal"" "subject:"migraciones neuronal""
1 |
Paper de la senyalització de la Reelina en la migració neuronal al Sistema Nerviós CentralSimó Olivar, Sergi 16 June 2006 (has links)
Durant el període de formació del Sistema Nerviós Central (SNC) una multitud de factors participen en el desenvolupament de les diferents estructures cerebrals. Aquests factors controlen tant la migració cel·lular com el correcte posicionament de les diferents cèl·lules dins el SNC. La Reelina és un proteïna soluble de matriu extracel·lular expressada al llarg del desenvolupament i de l'edat adulta, encara que la seva funció principal s'hipotetitza durant el desenvolupment. La present tesi abarca tres funcions diferents de la Reelina en el control de la migració cel·lular durant el desenvolupament i l'edat adulta.En el primer apartat d'aquesta Tesi, hem demostrat que la Reelina pot controlar el nivell de fosforilació en mode I de la proteïna MAP1B durant la migració de les neurones que formen l'escorça cerebral. Aquesta fosforilació en mode I s'ha associat al control de l'estabilitat dels microtúbuls durant la migració cel·lular. L'estudi morfològic que hem desenvolupat en l'animal deficient per la proteïna MAP1B ens ha corraborat que existeix una relació entre la cascada de senyalització desencadenada per la Reelina i l'activitat de la proteïna MAP1B. Finalment també hem descrit que en resposta a la Reelina la quinasa GSK3-beta fosforila principalment MAP1B en mode I, encara que la participació, en menor grau, de la quinasa Cdk5/p35 no pot ser descartada.En el següent punt del nostre estudi, hem relacionat la via de senyalització MAPK/ERK amb la cascada activada per la Reelina. Hem comprovat que la Reelina pot induir la fosforilació d'mDab1 i la subseqüent activació de la proteïna PI3K, que a la seva vegada pot fosforilar a la proteïna Akt1/PKB. A partir d'aquest resultats, hem demostrat que l'activació de PI3K en reposta a la Reelina indueix l'activació de MEK1/2 i que aquesta activació desenvoca en la fosforilació de les proteïnes Erk1 i Erk2. També hem descrit que les formes fosforilades d'Erk1/2 en resposta a Reelina es transloquen a nucli en neurones corticals on indueixen l'expressió del factor de transcripció Egr-1. Un punt important d'aquest estudi es basa en el fet que hem pogut relacionar la cascada Reelin-MAPK/ERK en el procés de desadhesió de les cèl·lules de la zona subventricular (o SVZ) que participen en la via de la migració rostral (o RMS). A partir del fet que en presència de la Reelina, les cèl·lules que surten d'explants de SVZ no migren homofílicament sino que pateixen un proces de desadhesió migrant de forma individualitzada, hem descrit que si bloquegem farmacològicament o genèticament la via d'activació MAPK/ERK l'efecte de desadhesió induït per la Reelina queda inhibit. Amb aquest resultat podem concloure que en resposta a la Reelina les proteïnes Erk1/2 es fosforilen i que aquesta fosforilació és necessària per que la Reelina desenvolupi els seu paper en desadhesió dels neuroblasts que participen en la RMS.El tercer i darrer punt d'aquesta Tesi es basa en el control per part de la Reelina de la migració radial de les cèl·lules granulars del cerebel. En resposta a Reelina les cèl·lules granulars del cerebel inhibeixen la seva migració i aquesta resposta es induïda mitjançant l'activació de la via de les MAPK/ERK. El bloqueig farmacològic d'aquesta via inhibeix l'efecte de la Reelina. Amb aquestes dades podem concloure que l'activació, induïda per la Reelina, de la via de les MAPK/ERK no només és important en el control de la migració en el cerbell anterior sino que també és important en el cerebel, y que aquesta pot ser una cascada de senyalització que participa àmplimant en les funcions on s'hipotetitza la funcionalitat de la Reelina. / "Role of Reelin signalling during neuronal migration in the Central Nervous System"During the development of the Central Nervous System (CNS) a multitude of factors work together to generate the different brain structures. Some of these factors control both cellular migration and cellular positioning inside the CNS. Reelin is a soluble protein of the extracellular matrix expressed during both development and adulthood, however its principal function is hypothesized to occur during development. This current Thesis addresses three different functions of Reelin on neuronal migration during embryonic and postnatal development.In the first chapter, we have shown that Reelin controls mode I phosphorylation of MAP1B protein during neuronal migration in the neocortex. Mode I phosphorylation has been related to the microtubule stability during cell migration. We developed morphological studies on map1b-deficient mice that corroborated the relationship between Reelin signalling cascade and MAP1B activity. Furthermore, we also described that this relation is done through the Reelin-dependent GSK3 activation, which phosphorylates MAP1B in mode I.In the second chapter, we addressed the relationship of Reelin signalling and the MAPK/ERK pathway. We showed that Reelin induces the phosphorylation of Dab1 and subsequent PI3K/Akt1 activation. Based on these results, we first described that Reelin-dependent PI3K activation induces MEK activation, which triggers Erk1 and Erk2 (Erk1/2) phosphorylation. We also showed that these active phospho-Erk1/2 proteins translocate into the nucleus inducing the expression of the Egr-1 transcription factor. Furthermore, we have demonstrated that this Reelin-induced pathway is activated during rostral migratory stream migration when neuroblasts face Reelin expressed in the olfactory bulb. The activation of ERK pathway in response to Reelin is crucial to change neuroblast migration from tangential chain migration to radial individual migration into the olfactory bulb.In the last chapter, we studied the role of Reelin in the control of radial migration of granule cells during the postnatal development of the mouse cerebellum. We shared that cerebellar granule cell migration is blocked by Reelin stimulation through MAPK/ERK activation. Furthermore, when ERK activation was pharmacologically block the Reelin effect on granule cells migration was inhibit.
|
2 |
Estudio de procesos de Migración y Plasticidad en el Sistema Nervioso Central: Papel de Semaforina 4F y kinasa de adhesión focal (FAK)García García, Beatriz 15 February 2013 (has links)
La presente tesis doctoral presenta varios resultados fundamentales para la ampliación del conocimiento actual de procesos importantes en la generación de los circuitos neuronales, como son la migración y la ramificación de células neurales.
En primer lugar, se ha determinado la expresión de la semaforina transmembranal 4F en cerebro de ratón en desarrollo y adulto. Así, se ha visto que se expresa en diversas áreas del cerebro, y se ha encontrado expresión de esta proteína en precursores neuronales y en neuronas maduras, principalmente en dendritas, y en células del linaje oligodendroglial. Para profundizar más en este aspecto se llevaron a cabo varios marcajes dobles de Sema4F con proteínas marcadoras de oligodendrocitos, observándose marca en el nervio óptico y otras regiones cerebrales, incluídas la materia blanca y vías de migración de oligodendrocitos. La localización de esta semaforina en el nervio óptico a edades embrionarias y su expresión en células precursoras de oligodendrocitos (OPCs), comprobada in vitro, nos llevó a sugerir que Sema4F funciona controlando la migración de OPCs. Una serie de experimentos con explantes de nervio óptico tratados con medio control o medio condicionado 4F nos permitió determinar que Sema4F actúa inhibiendo la migración de OPCs, sin afectar a su proliferación. Además, Sema4F induce la diferenciación de OPCs a oligodendrocitos maduros. Todos estos datos sugieren un posible papel de Sema4F en procesos de remielinización.
Los efectos negativos de Sema4F sobre la migración de OPCs deben cursar con cambios en el citoesqueleto celular. La kinasa de adhesión focal (FAK) es un importante mediador de señales extracelulares (como factores tróficos, interacción de integrinas con proteínas de matriz extracelular, etc…) y el interior de las células. Actúa sobre el citoesqueleto de actina y de tubulina, influyendo en la generación de filopodios, lamelipodios y fibras de estrés. Tiene un papel crucial en migración, de modo que dedicimos estudiar si Sema4F ejerce sus efectos en OPCs a través FAK. Hemos visto que Sema4F es capaz de inducir la fosforilación en varios residuos tirosina de FAK en pocos minutos, y que ambas proteínas por separado ejercen efectos opuestos en la migración de oligodendrocitos. La vía de señalización de 4F, de la que se desconoce incluso el receptor, podría cursar mediante la modulación del estado de activación de FAK, aunque faltan experimentos definitivos.
FAK presenta varias isoformas específicas del sistema nervioso central, originadas mediante procesos de splicing alternativo. En la presente tesis hemos determinado con gran especificidad la forma mayoritaria expresada en varias áreas cerebrales y en el desarrollo embrionario o el adulto, tanto en neuronas como en células de la glía.
FAK responde a neurotrofinas y participa en procesos de ramificación neuronal, si bien su efecto final es controvertido. Otra proteína que responde a neurotrofinas, y actúa promoviendo la ramificación axonal, es la kinasa dependiente de cdc-42 activada 1 (Ack1). En esta tesis hemos determinado que ambas proteínas interaccionan en cerebro específicamente, de manera independiente de la isoforma de FAK presente. Mediante el uso de inhibidores hemos visto que la activación de FAK es necesaria para la fosforilación de Ack1 y viceversa. FAK es la responsable de la atracción ejercida por netrina-1, y hemos determinado que la ausencia de Ack1 elimina el efecto de esta molécula de señalización. Con técnicas de Espetrometría de Masas hemos identificado algunos posibles interactores de ambas proteínas. Además, hemos observado cambios en el estado de fosforilación de varios residuos de FAK y Ack1 en función del estado de desarrollo (ratones P5 Vs. Adultos) y del estado general de activación del cerebro (ratones inyectados con la droga epileptogénica PTZ Vs. Control). / This thesis presents several results related to important processes regarding neural circuit formation, i.e. migration and ramification of Central Nervous System (CNS) cells.
First, we have determined the expression of transmembrane semaphorin 4F (Sema4F) in developing and adult mice brain. Expression of this protein is high in neuronal and oligodendrocyte precursor cells (OPCs), and in different areas including optic nerve (ON) and different migratory pathways. In vitro experiments confirmed Sema4F expression in OPCs. We investigated the role of this protein in functions important for OPC physiology, and found that Sema4F inhibits OPC migration from ON explants and induces their differentiation into mature progenitors.
Negative effects of Sema4F in migration must involve cytoskeleton changes. Focal adhesion kinase (FAK) is an important integrator of different extracellular signals and modulates cytoskeleton dynamics to control generation of lamellipodia, fillopodia and stress fibers. In the present project we found that Sema4F is able to phosphorylate FAK, and that FAK enhances OPC migration. The exact implications of Sema4F-FAK relationship remain to be elucidated.
FAK exists in different spliced isoforms, expressed preferentially in brain. In this project, we characterised the exact isoform expressed in different areas of the brain and by different cell types.
Finally, FAK response to neurotrophins is well characterised. FAK also participates in ramification processes, with controversial final effects in neurons. Ack1 is a crucial transducer of neurotrophin-induced ramification. In this thesis we show that both proteins interact specifically in neurons. We have also found that the activation of FAK is necessary for Ack1 phosphorylation upon stimulation, and viceversa. FAK mediates netrin-1 attraction, and here we have determined that knocking-down Ack1 avoids netrin-1 effects in hippocampal explants. By Mass Spectrometry (MS) techniques, we have observed changes in the phosphorylation state of both proteins depending on the developmental stage of the brain (P5 mice) or its activation state (epileptic mice).
|
Page generated in 0.1168 seconds