Demostración de un período crítico de plasticidad nerviosa durante el desarrollo postnatal del cuerpo estriado de rata : Cambios permanentes del sistema colinérgico-dopaminérgico dependientes de la estimulación motora

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En el Test de Entrenamiento Circular, los animales recorren hasta 1 km en un total de 7 días. Esta actividad motora produce una reducción permanente del 35% en la densidad del receptor colinérgico muscarínico (mAchR) y del 40% en el receptor dopaminérgico subtipo D2 del cuerpo estriado. La caída es...

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Detalles Bibliográficos
Autor principal: Rurico Ibarra, Gustavo
Otros Autores: Azcurra, Julio Marcos
Formato: Tesis doctoral publishedVersion
Lenguaje:Español
Publicado: Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales 1997
Materias:
SISTEMA NERVIOSO CENTRAL
CUERPO ESTRIADO
DESARROLLO
RATA
ACTIVIDAD MOTORA
PLASTICIDAD
PERIODO CRITICO
RECEPTOR COLINERGICO MUSCARINICO
RECEPTOR DOPAMINERGICO D2
RECEPTOR DOPAMINERGICO D1
ALTERACION PERMANETE
REORGANIZACION SINAPTICA
EXPRESION DE C-FOS
CENTRAL NERVOUS SYSTEM
RAT STRIATUM
DEVELOPMENT
MOTOR ACTIVITY
PLASTICITY
CRITICAL PERIOD
ACETYLCHOLINE MUSCARINIC RECEPTOR
D2 DOPAMINERGIC RECEPTOR
D1 DOPAMINERGIC RECEPTOR
PERMANET ALTERATION
SYNAPTIC REORGANIZATION
C-FOS EXPRESSSION
Acceso en línea:https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n2915_RuricoIbarra
Aporte de:
Biblioteca Digital - Facultad de Ciencias Exactas y Naturales (UBA) de Universidad de Buenos Aires
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description En el Test de Entrenamiento Circular, los animales recorren hasta 1 km en un total de 7 días. Esta actividad motora produce una reducción permanente del 35% en la densidad del receptor colinérgico muscarínico (mAchR) y del 40% en el receptor dopaminérgico subtipo D2 del cuerpo estriado. La caída es proporcional a la cantidad de metros recorridos y sólo se produce en un «período crítico» del desarrollo postnatal (días 30 a 37), mientras que el entrenamiento realizado antes (20-27 días) o después (40-97 días) no produce cambios. Junto con estas alteraciones, se observa una reducción del 22% en el receptor dopaminérgico subtipo D1, así como una disminución del área dendrítica, de acuerdo a la inmunomarcación de neurofilamentos. Entre otras áreas cerebrales estudiadas, la corteza motora muestra una reducción del 22% en el mAchR, pero ninguna variación se observa en la corteza frontal, occipital, hipocampo, cerebelo o amígdala, lo que indica que la alteración neuroquímica es específica de las estructuras motoras. El estudio de la transcripción de los principales subtipos estriatales del mAchR (M1 y M4), demuestran una respuesta diferencial en las distintas subpoblaciones neuronales proyectivas del cuerpo estriado. La expresión del subtipo M1 está reducida en un 50%, mientras que el subtipo M4 presenta niveles 3 veces superiores luego del entrenamiento, lo que indica un desfasaje entre la transcripción y la traducción del mAchR. La realización de una segunda prueba de actividad motora, el Test del Disco Giratorio, confirma los cambios en el mAchR, demostrando que la caída es proporcional a la distancia recorrida y a la velocidad de giro. Todos los cambios descriptos continuaban presentes luego de 6 meses de realizado el entrenamiento. En el corto plazo, los animales entrenados en el Test del Disco Giratorio presentan una reducción de la afinidad del mAchR compatible con una posible internalización y degradación del receptor, al igual que una inducción de la expresión del proto-oncogén c-fos. Estos cambios plásticos inmediatos podrían representar los pasos iniciales que conducen al establecimiento de cambios neuroquímico perdurables. El presente trabajo demuestra la presencia de un período crítico durante el desarrollo postnatal del Sistema Nervioso Central durante el cual la estimulación motora puede generar cambios permanentes de la conectividad sináptica en una forma dependiente de la actividad.
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Esta actividad motora produce una reducción permanente del 35% en la densidad del receptor colinérgico muscarínico (mAchR) y del 40% en el receptor dopaminérgico subtipo D2 del cuerpo estriado. La caída es proporcional a la cantidad de metros recorridos y sólo se produce en un «período crítico» del desarrollo postnatal (días 30 a 37), mientras que el entrenamiento realizado antes (20-27 días) o después (40-97 días) no produce cambios. Junto con estas alteraciones, se observa una reducción del 22% en el receptor dopaminérgico subtipo D1, así como una disminución del área dendrítica, de acuerdo a la inmunomarcación de neurofilamentos. Entre otras áreas cerebrales estudiadas, la corteza motora muestra una reducción del 22% en el mAchR, pero ninguna variación se observa en la corteza frontal, occipital, hipocampo, cerebelo o amígdala, lo que indica que la alteración neuroquímica es específica de las estructuras motoras. El estudio de la transcripción de los principales subtipos estriatales del mAchR (M1 y M4), demuestran una respuesta diferencial en las distintas subpoblaciones neuronales proyectivas del cuerpo estriado. La expresión del subtipo M1 está reducida en un 50%, mientras que el subtipo M4 presenta niveles 3 veces superiores luego del entrenamiento, lo que indica un desfasaje entre la transcripción y la traducción del mAchR. La realización de una segunda prueba de actividad motora, el Test del Disco Giratorio, confirma los cambios en el mAchR, demostrando que la caída es proporcional a la distancia recorrida y a la velocidad de giro. Todos los cambios descriptos continuaban presentes luego de 6 meses de realizado el entrenamiento. En el corto plazo, los animales entrenados en el Test del Disco Giratorio presentan una reducción de la afinidad del mAchR compatible con una posible internalización y degradación del receptor, al igual que una inducción de la expresión del proto-oncogén c-fos. Estos cambios plásticos inmediatos podrían representar los pasos iniciales que conducen al establecimiento de cambios neuroquímico perdurables. El presente trabajo demuestra la presencia de un período crítico durante el desarrollo postnatal del Sistema Nervioso Central durante el cual la estimulación motora puede generar cambios permanentes de la conectividad sináptica en una forma dependiente de la actividad. In a Circling Training Test, rats were trained to run up to 1 km during 7 days. This motor activity triggered a permanent reduction of 35% and 40% of striatal muscarinic acetylcholine receptor (mAchR) and D2 dopaminergic receptor densities, respectively. This variation was correlated to the total distance run and was only observed in a «critical period» during postnatal development (days 30 to 37). Training performed before (20 -27 days) or after (40-97 days) did not affect receptor densities. Together with these modifications, circling training induced a 22% decreasement of D1 dopaminergic receptor, and a reduction of the dendritic area, evaluated by inmunohistochemical detection of neurofilaments. Of other brain areas evaluated, motor cortex showed a 22% reduction of mAchR but no change was seen in frontal and occipital cortex, hippocampus, cerebellum or amigdala. Thus, neurochemical alteration was specific of motor structures. Furthermore, the study of M1 and M4 mAchR subtypes transcription showed a differential response in the distinct striatal proyective neuron subpopulations. M1 expression was reduced by 50% and M4 showed a three fold level increment after training. A second motor test, the Turn Table Test confirms that mAchR variation is correlated to the distance run and the speed. All the change detected were still present 6 month after training was performed. In the short term, animals trained in the Turn Table Test showed a reduction of mAchR affinity which could be involved in receptor internalization and degradation. Training also induced c-fos expression. These early changes could represent the initial steps underlying permanent neurochemical alterations. This investigation demonstrates the presence of a critical period during postnatal Central Nervous System development where motor stimulation could trigger activity dependent permanent alteration of synaptic connectivity. Fil: Rurico Ibarra, Gustavo. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales 1997 info:eu-repo/semantics/doctoralThesis info:ar-repo/semantics/tesis doctoral info:eu-repo/semantics/publishedVersion application/pdf spa info:eu-repo/semantics/openAccess https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n2915_RuricoIbarra

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