Papel de los receptores de kainato en la modulación de la liberación de glutamato en el cerebelo

Resumen

Se estudió el papel de los receptores de glutamato de tipo Kainato en la modulación de la transmisión sináptica glutamatérgica en el cerebelo de ratón. Por una parte, se estudiaron los mecanismos subyacentes a la modulación facilitadora de la transmisión sináptica mediada por el receptor de Kainato (KAR). Para ello se utilizaron cortes de cerebelo de ratón, observándose que KA 3 µM aumentó la amplitud de las corrientes postsinápticas excitatorias (eEPSC) en las sinapsis producidas entre los terminales axónicos de las fibras paralelas (PF) y las neuronas de Purkinje (PuC) del cerebelo. Esta facilitación mediada por KA fue antagonizada por NBQX en condiciones en las que los receptores AMPA estaban previamente antagonizados. La inhibición de la proteína quinasa A (PKA), suprimió el efecto de KA sobre la liberación de glutamato, que también fue suprimido por la estimulación previa de la adenilil ciclasa (AC). La facilitación de la transmisión sináptica mediada por KAR se evitó bloqueando los KAR permeables a Ca2+ utilizando filantotoxin. Además, el agotamiento de las reservas de Ca2+ intracelulares por la tapsigargin, o la inhibición de la liberación de Ca2+ inducida por Ca2+ por medio de ryanodine, anuló la facilitación sináptica por KA. Por tanto, la modulación mediada por KA estaba condicionada a la entrada de Ca2+ extracelular a través de KAR permeables al Ca2+, así como a la movilización de Ca2+ de las reservas intracelulares. Así mismo, la facilitación mediada por KAR fue sensible a los inhibidores de calmodulina, W-7 y calmidazolium, lo que indica que el aumento del Ca2+ citosólico que sostiene la facilitación de la transmisión sináptica mediada por KAR funciona a través de un acoplamiento Ca2+/calmodulina. Se llegó a la conclusión de que, en las sinapsis PF-PuC, los KAR presinápticos median la facilitación de la liberación de glutamato y, por lo tanto, mejoran la transmisión sináptica a través de la activación dependiente de la señalización Ca2+/calmodulina/adenilil ciclasa / cAMP / proteína quinasa A. Por otra parte, se estudiaron los mecanismos subyacentes a la modulación inhibidora de la transmisión sináptica mediada por KAR. Se observó que, tras la facilitación, KA a 3 µM disminuyó la amplitud de las eEPSCs, siendo este efecto también antagonizado por NBQX. La inhibición de la proteína quinasa A (PKA) suprimió el efecto de la activación de KAR sobre eEPSC, y los inhibidores de la proteína quinasa C no pudieron evitarlo. Además, en presencia de pertussis toxin, se evitó la depresión de la liberación de glutamato mediada por la activación de KAR, implicando la participación de una proteína G en esta modulación. Finalmente, la depresión de la liberación de glutamato mediada por KAR no se evitó bloqueando los KAR permeables al calcio o mediante tratamientos que afectan la liberación de calcio de las reservas intracelulares. Se concluyó, por tanto, que los KAR presentes en estas sinapsis median una inhibición de la liberación de glutamato a través de un mecanismo que involucra la activación de la proteína G y la proteína quinasa A.