Estudio de la especificación de destinos neuropeptidérgicos durante el desarrollo embrionario del sistema nervioso central de drosophila melanogaster

Résumé

El Sistema Nervioso Central está formado por una gran variedad de tipos neurales, neuronas y células de la glía que tienen características que las hacen únicas. Los procesos a través de los cuales las células madre neurales o Neuroblastos dan lugar a la gran variedad de células que forman este sistema han de estar altamente regulados tanto en el espacio como en el tiempo. El estudio de la adquisición de los destinos neuropeptidérgicos, es decir, neuronas con capacidad de secretar un determinado neuropéptido, ha resultado ser un campo muy fructífero a la hora de estudiar los mecanismos de adquisición de identidades neurales. El presente trabajo se ha centrado en el estudio de la adquisición del destino FMRFamidérgico de las neuronas de la Cuerda Nerviosa Ventral (CNV) de Drosophila desde dos puntos de vista opuestos. Por un lado, se ha podido determinar con precisión la función del factor de transcripción Klumpfuss (Klu) en la determinación del destino FMRFamidégico de las células de los segmentos torácicos que expresan FMRFamida, las células Ap4/FMRFa. Estas neuronas necesitan expresar Klu para reconocer la señal del tejido diana que activa la ruta de BMP y en última instancia la expresión de FMRFa. Por otro lado se ha podido comprobar que existen diferentes códigos de especificación que pueden dar lugar al mismo destino neuropeptidérgico, al menos para las células de la CNV que expresan FMRFa y para las que expresan Leucoquinina. En este escenario se ha podido comprobar que, pese a proceder de distintos Neuroblastos, nacer en diferentes ventanas temporales y necesitar un código combinatorio distinto, pueden expresar el mismo gen de diferenciación terminal. The ATP­Mg/Pi carrier has been described as a putative regulator of gluconeogenesis and the urea cycle, as well as being responsible for the uptake of nucleotides that takes place after birth in newborn liver mitochondria. In addition, recent work has implicated the carrier in mitochondrial calcium homoeostasis and as a regulator of susceptibility to calcium­overload stimuli. In the present work we have studied the function of SCaMC­3, the paralog of the mitochondrial ATP­Mg/Pi carrier found in brain and liver, through the characterization of a mouse model deficient for the protein. Our results indicate that absence of the protein increases the level of liver injury markers in blood and decreases the plasma concentration of urea. In addition, we show that SCaMC­3 can favour coupling between electron transport chain activity and oxidative phosphorylation in adenine nucleotide­depleted mitochondria, a situation similar to the one observed in newborn liver mitochondria, through a mechanism dependent on extramitochondrial calcium that does not require calcium entry in the mitochondria. We have also described that SCaMC­3 is a target of glucagon signalling, being responsible for the uptake of nucleotides by liver mitochondria and the stimulation of respiration observed after its administration. Finally, we show that lack of SCaMC­3 renders mice more susceptible to kainic acid­induced seizures and astrogliosis, but more resistant to ischemia/reperfusion injury both in vivo, with smaller infarct volume after middle cerebral arterial occlusion, and in vitro, with reduced cell death after oxygen and glucose deprivation.