Patrones de orientación dendrítica y axonal de una clase genéticamente especificada de células ganglionares de la retina que participan en circuitos de formación de imágenes.
Año de publicación:
2014
Identificación de PubMed:
24495295
Subvenciones de financiación:
Resumen público:
La retina es la parte del sistema nervioso central que detecta la luz y la transduce en señales eléctricas que se transmiten al cerebro a través de los axones de las células ganglionares de la retina (CGR). Existen numerosos tipos funcionales de RGC, cada uno de los cuales participa en circuitos que codifican un aspecto específico de la escena visual. Esta especificidad funcional se deriva de distintas morfologías de RGC y de la formación selectiva de sinapsis con otros tipos de células de la retina; sin embargo, aún no está claro cómo se establecen estas propiedades durante el desarrollo. Aquí mostramos que el factor de transcripción Isl2 se expresa en una clase distinta de RGC que proyectan axones a la parte del cerebro que forma imágenes. Encontramos que las CGR Isl2+ tienen morfologías distintas y patrones de estratificación dendrítica dentro de la retina y se proyectan a núcleos visuales selectivos en el cerebro. El análisis molecular muestra que la mayoría de las alfa-RGC, indicadas por la expresión de SMI-32, también son Isl2-GFP RGC. En conjunto, estos datos sugieren que las CGR Isl2+ comprenden una clase distinta y respaldan el papel de Isl2 como componente importante de un código de factor de transcripción que especifica circuitos visuales funcionales.
Resumen científico:
ANTECEDENTES: Existen numerosos tipos funcionales de células ganglionares de la retina (CGR), cada una de las cuales participa en circuitos que codifican un aspecto específico de la escena visual. Esta especificidad funcional se deriva de distintas morfologías de RGC y de la formación selectiva de sinapsis con otros tipos de células de la retina; sin embargo, aún no está claro cómo se establecen estas propiedades durante el desarrollo. Islet2 (Isl2) es un factor de transcripción de homeodominio LIM expresado en la retina en desarrollo, incluido aproximadamente el 40% de todas las CGR, y anteriormente se ha implicado en la especificación del subtipo de neuronas motoras espinales. Con base en esto, planteamos la hipótesis de que los CGR Isl2+ representan un subconjunto relacionado que comparte una función común. RESULTADOS: Caracterizamos morfológica y molecularmente las CGR Isl2+ utilizando una línea de ratón transgénico que expresa GFP en los cuerpos celulares, dendritas y axones de las células Isl2+ (Isl2-GFP). Las CGR Isl2-GFP tienen morfologías distintas y patrones de estratificación dendrítica dentro de la capa plexiforme interna y se proyectan a núcleos visuales selectivos. El llenado dirigido de células individuales revela que la mayoría de las CGR Isl2-GFP tienen dendritas que están monoestratificadas en la capa S3 de la IPL, lo que sugiere que no son células ganglionares selectivas en dirección ON-OFF. El análisis molecular muestra que la mayoría de las alfa-RGC, indicadas por la expresión de SMI-32, también son Isl2-GFP RGC. Las CGR Isl2-GFP se proyectan a la mayoría de los núcleos receptores de retino durante el desarrollo temprano, pero inervan específicamente el núcleo geniculado lateral dorsal y el colículo superior (SC) al abrir los ojos. Finalmente, mostramos que la segregación de los axones Isl2+ e Isl2-RGC en el SC conduce a la segregación de tipos funcionales de RGC. CONCLUSIONES: En conjunto, estos datos sugieren que las CGR Isl2+ comprenden una clase distinta y respaldan el papel de Isl2 como componente importante de un código de factor de transcripción que especifica circuitos visuales funcionales. Además, este estudio describe una nueva línea de ratones genéticamente marcados que será un recurso valioso en futuras investigaciones sobre los mecanismos moleculares de la formación de circuitos visuales.