Las integrinas regulan el patrón dendrítico mediado por la repulsión de las neuronas sensoriales de Drosophila restringiendo las dendritas en un espacio 2D.
Año de publicación:
2012
Identificación de PubMed:
22243747
Subvenciones de financiación:
Resumen público:
Las dendritas son prolongaciones de las células nerviosas (o llamadas neuronas) que reciben información del entorno o de otras neuronas. Durante el desarrollo del sistema nervioso, las dendritas de una misma neurona suelen distribuirse uniformemente en el campo receptivo y evitar cruzarse entre sí. Las dendritas de neuronas vecinas similares también evitan la superposición mediante interacciones repulsivas entre dendritas de neuronas vecinas para garantizar una cobertura uniforme pero no redundante del campo receptivo. Esta cobertura no superpuesta del campo receptivo implica la competencia de las dendritas por un espacio limitado. En las moscas de la fruta, las dendritas de un tipo particular de neuronas sensoriales periféricas denominadas neuronas de arborización dendrítica (da) de clase IV cubren la pared del cuerpo larvario sin superponerse. En este estudio, descubrimos que las dendritas de las neuronas da clase IV crecen principalmente en un espacio bidimensional en la matriz extracelular (MEC), una red de proteínas que funciona como pegamento para mantener unidas las células en los tejidos, entre la epidermis y el músculo. Privar a las neuronas da de clase IV de integrinas, la proteína que se une a la ECM, o impedir que las células epidérmicas produzcan laminina, un componente importante de la ECM, hace que las dendritas de las neuronas da de clase IV crezcan en la epidermis. Estos resultados sugieren que la interacción entre intergrina-laminina asegura la unión de las dendritas a la ECM. Además, encontramos que en las larvas de mosca mutantes para genes que previamente se había demostrado que controlaban incluso la cobertura de las dendritas, las neuronas da de clase IV no logran limitar el crecimiento de sus dendritas en un plano bidimensional y, a menudo, sus dendritas se cruzan entre sí. Sin embargo, aumentar la expresión de integrinas en estos mutantes reduce efectivamente el cruce dendrítico y restaura la cobertura no superpuesta de sus campos dendríticos. Por lo tanto, nuestro estudio proporciona conocimientos novedosos sobre los mecanismos subyacentes a la cobertura dendrítica no superpuesta.
Resumen científico:
Las dendritas de una misma neurona suelen evitarse entre sí. Algunas neuronas también repelen neuronas similares mediante la interacción dendrita-dendrita para formar un mosaico en el campo receptivo. La cobertura no superpuesta basada en dicha repulsión dependiente del contacto requiere que las dendritas compitan por un espacio limitado. Aquí mostramos que las neuronas de arborización dendrítica (da) de Drosophila clase IV, que recubren la pared del cuerpo larvario, hacen crecer sus dendritas principalmente en un espacio 2D en la matriz extracelular (MEC) secretada por la epidermis. La eliminación de las integrinas neuronales o el bloqueo de la producción de laminina epidérmica hace que las dendritas crezcan en la epidermis, lo que sugiere que la interacción integrina-laminina une las dendritas a la MEC. Además, mostramos que algunos de los mutantes de mosaico previamente identificados no logran confinar las dendritas en un plano 2D. La expansión de estas dendritas mutantes en tres dimensiones da como resultado la superposición de campos dendríticos. Además, la sobreexpresión de integrinas en estas neuronas mutantes reduce eficazmente el cruce dendrítico y restaura el mosaico, revelando un mecanismo adicional para el mosaico.