Caracterización de las poblaciones de interneuronas periglomerulares del bulbo olfatorio y su adaptación celular a estímulos ambientales

Abstract

[ES] El sistema nervioso central (SNC) se rige por la integración de la información procedente del exterior a través de distintas neuronas llamadas sensoriales, llegando al correspondiente núcleo cerebral, donde se procesa la información y se envía la respuesta a través de neuronas de salida, como pueden ser por ejemplo las motoneuronas. Existen también otro tipo de neuronas que modulan tanto la entrada como la salida de la información dentro de estos circuitos, denominadas interneuronas; llevando a cabo así un control más preciso de estos sistemas. Un ejemplo que reproduce este esquema de circuito neuronal es el bulbo olfatorio el cual recibe el input sensorial de las neuronas olfativas e integra el output de las neuronas mitrales, todo ello modulado por distintos tipos de interneuronas. El objetivo del presente trabajo es caracterizar dicha diversidad neuronal centrándonos en la capa periglomerular, la cual integra la información que viene del exterior a través de las neuronas sensoriales olfativas y la envía a la corteza olfativa. La capa periglomerular presenta varios subtipos no solapantes de interneuronas definidas por la expresión del gen Tirosina hidroxilasa (Th) que marca neuronas dopaminérgicas (DA) y la expresión de calretinina y de la calbindina, dos proteínas de unión a calcio. Sin embargo resultados previos de nuestro laboratorio sugieren que hay un porcentaje de células periglomerulares que no pertenecen a ninguna de estas subpoblaciones descritas y que podría constituir un nueva subpoblación de interneuronas periglomerulares. En este proyecto queremos contribuir a crear una imagen global de las distintas subpoblaciones de neuronas presentes en la capa periglomerular del bulbo olfatorio. La hipótesis de partida es que en la zona periglomerular existe una subpoblación de neuronas que abarca casi el 40% y todavía no ha sido identificada. Tras una búsqueda bibliográfica nuestra hipótesis es que dicha subpoblación podría corresponder con la expresión de Neurocalcina, una proteína de unión a calcio que se encuentra en la capa periglomerular y además juega un papel importante en la regulación del proceso de transducción de la señal neuronal. Además, una segunda parte del trabajo se centra en la plasticidad celular del circuito de la capa periglomerular. En estudios previos se ha observado que en el bulbo olfativo de ratonas se producen cambios en las proporciones de las subpoblaciones neuronales de células DA periglomerulares en respuesta a estímulos ambientales como puede ser la monta por el macho. En nuestro laboratorio estamos interesados en caracterizar cómo se producen estos reajustes poblacionales del circuito neuronal así como analizar si los cambios descritos se limitan a las neuronas DA o se expande a otros grupos (como por ejemplo las neuronas neurocalcina positivas). Mediante técnicas inmunohistoquímicas hemos caracterizado las subpoblaciones neuronales presentes en el bulbo olfatorio de ratón, más concretamente en la zona periglomerular, y si existen cambios ligados a distintos estímulos ambientales.

[EN] The CNS is based on the integration of exterior information through different sensory neurons, reaching its corresponding cerebral nucleus where the information is processed and a response is sent via output neurons such as motor neurons. There are also other types of neurons that modulate both the input and output of information within these circuits, called interneurons. An example that reproduces this neural circuit diagram is the olfactory bulb which receives the sensory input of the olfactory neurons and integrates the output of the mitral neurons, all modulated by different types of interneurons. The purpose of the present work is to characterize this neuronal diversity by focusing on the periglomerular layer, which integrates the information that comes from the outside through the olfactory sensory neurons and sends it to the olfactory cortex. The periglomerular layer has several non-overlapping subtypes of interneurons defined by the expression of the tyrosine hydroxylase (Th), a dopamine pathway gene of dopaminergic neurons (DA) and the expression of calretinin and calbindin, two calcium binding proteins. However, previous results from our laboratory suggest that there is a percentage of periglomerular cells that do not belong to any of these subpopulations described and could constitute a new subpopulation of periglomerular interneurons. In this project we want to contribute to create a global image of the different subpopulations of neurons present in the periglomerular layer of the olfactory bulb. The starting hypothesis is that in the periglomerular zone there is a subpopulation of neurons that encompasses almost 40% and has not yet been identified. After a bibliographic search our hypothesis is that this unkown subpopulation could correspond with the expression of Neurocalcina, a calcium binding protein that is in the periglomerular layer and also plays an important role in the regulation of the process of neuronal signal transduction. In addition, a second part of the work focuses on the cellular plasticity of the circuit of the periglomerular layer. In previous studies it has been observed that in the olfactory bulb of mice there are changes in the proportions of the neural subpopulations of periglomerular DA cells in response to environmental stimuli such as mating. In our laboratory, we are interested in characterizing how these population readjustments occur in the neural circuit as well as analyze whether the described changes are limited to DA neurons or expand to other groups (such as neurocalcina positive neurons). By means of immunohistochemical techniques we have characterized the neuronal subpopulations present in the mouse olfactory bulb, more specifically in the periglomerular zone, and if there are changes linked to different environmental stimuli.