Regulación del ciclo vesicular sináptico por las quinasas dependientes de GMPc en neuronas grabulares de cerebelo

La comunicación entre las neuronas ocurre en regiones anatómicamente identificables denominadas sinapsis. Existen dos tipos de transmisión sináptica, las sinapsis químicas y las eléctricas, aunque predominan las sinapsis químicas. En este tipo de sinapsis, la comunicación neuronal ocurre en zonas especializadas de los axones, denominados terminales sinápticos, los cuales almacenan en su interior pequeñas vesículas que contienen un neurotransmisor. Ante la llegada de un potencial de acción al terminal presináptico, el flujo de calcio, generado a través de la apertura de canales de calcio voltaje-dependientes, provoca la fusión de las vesículas con la membrana del terminal presináptico, y la liberación del neurotransmisor a la hendidura sináptica. La fusión vesicular tiene lugar en regiones de membrana del terminal presináptico, molecularmente especializadas para dicho evento exocitótico, denominadas Zonas Activas. Este neurotransmisor liberado difunde por la hendidura sináptica y se une a receptores específicos ubicados en la membrana de la neurona postsináptica, propagándose así el impulso nervioso. Tras este evento exocitótico, que implica la fusión de multitud de vesículas, es necesario un proceso de endocitosis, que ocurre en las zonas perisinápticas, y que está encargado de recuperar las fracciones de membrana que formaban las vesículas sinápticas, con dos objetivos: 1. Impedir el aumento de la superficie de la zona activa, lo cual llevaría a su desestructuración, y 2. La formación de nuevas vesículas que se rellenen de neurotransmisor y puedan prepararse para una nueva ronda de exocitosis. La endocitosis que sigue a un estímulo moderado, está mediada por clatrina y recicla vesículas independientes preparadas para el rellenado con neurotransmisor. Tras estímulos intensos que provocan exocitosis de múltiples vesículas, la retirada de membrana ocurre a través de otro mecanismo más lento y menos eficaz, denominado endocitosis en masa, el cual recicla grandes fragmentos de membrana y acumula estructuras endosomales en el interior del terminal, los cuales no siempre rinden vesículas funcionales inmediatamente...

Studying Coxiella burnetii Type IV Substrates in the Yeast Saccharomyces cerevisiae: Focus on Subcellular Localization and Protein Aggregation.

Coxiella burnetii is a Gram-negative obligate parasitic bacterium that causes the disease Q-fever in humans. To establish its intracellular niche, it utilizes the Icm/Dot type IVB secretion system (T4BSS) to inject protein effectors into the host cell cytoplasm. The host targets of most cognate and candidate T4BSS-translocated effectors remain obscure. We used the yeast Saccharomyces cerevisiae as a model to express and study six C. burnetii effectors, namely AnkA, AnkB, AnkF, CBU0077, CaeA and CaeB, in search for clues about their role in C. burnetii virulence. When ectopically expressed in HeLa cells, these effectors displayed distinct subcellular localizations. Accordingly, GFP fusions of these proteins produced in yeast also decorated distinct compartments, and most of them altered cell growth. CaeA was ubiquitinated both in yeast and mammalian cells and, in S. cerevisiae, accumulated at juxtanuclear quality-control compartments (JUNQs) and insoluble protein deposits (IPODs), characteristic of aggregative or misfolded proteins. AnkA, which was not ubiquitinated, accumulated exclusively at the IPOD. CaeA, but not AnkA or the other effectors, caused oxidative damage in yeast. We discuss that CaeA and AnkA behavior in yeast may rather reflect misfolding than recognition of conserved targets in the heterologous system. In contrast, CBU0077 accumulated at vacuolar membranes and abnormal ER extensions, suggesting that it interferes with vesicular traffic, whereas AnkB associated with the yeast nucleolus. Both effectors shared common localization features in HeLa and yeast cells. Our results support the idea that C. burnetii T4BSS effectors manipulate multiple host cell targets, which can be conserved in higher and lower eukaryotic cells. However, the behavior of CaeA and AnkA prompt us to conclude that heterologous protein aggregation and proteostatic stress can be a limitation to be considered when using the yeast model to assess the function of bacterial effectors.

Caracterización de un modelo murino de glaucoma: implicación funcional de la señalización del receptor P2X7 en procesos neurodegenerativos de la retina

El glaucoma es una de las causas más comunes de discapacidad visual y una de las enfermedades neurodegenerativas oculares más frecuentes de pérdida irreversible de visión. La afectación originada en la retina se caracteriza por la degeneración de las células ganglionares y la pérdida de axones. La presión intraocular es un factor de riesgo importante en el glaucoma, entre otros factores, implicando mecanismos bioquímicos que desencadenan la muerte de las células ganglionares. El ratón DBA/2J es un modelo de hipertensión ocular y de degeneración de las células ganglionares de la retina (CGR). Las características principales de éste son la dispersión del pigmento del iris (IPD) y la atrofia del estroma del iris (ISA) que conducen a la patogénesis del glaucoma. Los mecanismos bioquímicos que comprometen al sistema purinérgico en procesos patológicos como la degeneración glaucomatosa han sido estudiados en los últimos años, siendo de gran relevancia como posibles dianas farmacológicas para el tratamiento de diferentes neuropatías. Los receptores P2X comprenden una familia de siete canales iónicos de membrana activados por ligando (P2X1-7) que se activan por el ATP extracelular (ATPe). En particular, los receptores P2X7 podrían estar involucrados en la regulación de la transmisión sináptica y la muerte neuronal en la retina. Además, la excitotoxicidad mediada por ATP a través de la activación del receptor P2X7 sugiere su posible implicación en la degeneración neuronal y la pérdida de la función visual en las retinas glaucomatosas. Tan importante como la presencia de este receptor purinérgico es estudiar los niveles de ATP extracelular de la retina, así como evaluar los cambios en la expresión del transportador de nucleótidos vesicular (VNUT) y los niveles de ecto-nucleotidasa (E-NPP1) en este modelo murino de glaucoma durante el desarrollo de la enfermedad...